灰色关联度分析在切花向日葵综合评价中的应用.pdf

向日葵，又名太阳花、葵花，具有抗逆性强、花色艳丽、观赏性强和寓意美好的特点。近几年，因其较高的经济效益，向日葵在全国切花市场广受青睐，需求量越来越大。辽宁省向日葵种植面积和规模也在不断扩大，但在生产中仍存在品种更新缓慢、专用型品种匮乏、种植效益不高等问题，因此，筛选出适应性广、观赏性强的向日葵品种对辽宁省发展露地切花向日葵产业具有重要意义。灰色关联度分析法是一种用于多指标综合评价的方法1，在评价不同品种时，可以多性状同时进行比较，能够更加全面、准确作出评价和选择2。近年来，广泛应用于观赏植物品种综合评价方面。已有研究表明，利用灰色关联度分析法筛选出了综合性状最优的紫斑牡丹3，利用灰色关联分析法筛选出了适应性最优的月季品种4-5，采用灰色关联度综合评估分析法评价食用向日葵杂交种是可行的6，因此该文选择灰色关联分析法对切花向日葵多性状进行评价。辽宁省农业科学院作物研究所自 20 世纪 70 年代开展向日葵研究，研究基础雄厚，形成了完整的配套栽培技术。20212022 年该研究所对引进的 15 个切花向日葵品种进行了引种栽培试验，详细记录了不同品种的生长发育情况、株高、花盘大小、花型、花色等植物学特征及生物学特性，同时利用灰色关联分析法对株高、舌状花长/盘径、花期、花瓣形状 4 个指标进行评价，以期从中挑选出适宜辽宁地区种植的向日葵品种，为辽宁地区广泛种植切花向日葵及新品种的开发与利用提供强有力的理论支撑。1材料与方法1.1试验材料供试的15个切花向日葵品种选自日本，引种单位为北京晟英唐花卉园艺有限公司。品名为阿尔卑斯、宝莲灯、香刘晓宏，刘金刚*，宋殿秀，依 兵，赵明珠（辽宁省农业科学院作物研究所，辽宁沈阳 110161）摘要：目的筛选出适合沈阳地区推广种植、观赏性高、表现优异的切花向日葵品种，以期为切花向日葵新品种引进及种质资源创新与利用提供借鉴。方法以引进的 15 个切花向日葵为试验材料，在沈阳地区进行栽培试验并对其田间表现进行观察记录。运用灰色关联度分析法对株高、舌状花长/盘径、花期、花瓣形状 4 个指标进行综合评定。结果切花向日葵品种瓶圣、太阳之眼综合评价较好，观赏性最优。结论向日葵品种瓶圣、太阳之眼有株高矮、花瓣卵圆、花盘比例适中等特点，具有较大的生产潜力，适宜在该地区示范推广。关键词：切花向日葵；灰色关联度分析；综合评价中图分类号：S565.5文献标识码：A文章编号：2095-0896（2024）02-004-03LIU Xiao-hong et al.（Crop Research Institute，Liaoning Academy of Agricultural Sciences，Shenyang，Liaoning 110161）AbstractObjective In order to provide reference for the introduction of new varieties of cut sunflower andthe innovation and utilization of germplasm resources，the cut sunflower varieties with high ornamental value andexcellent performance suitable for popularization and planting in Shenyang area were screened out.MethodWith 15 introduced cut sunflowers as test materials，the cultivation experiment was carried out in Shenyangarea，and the field performance was observed and recorded.The grey correlation analysis method was used tocomprehensively evaluate the four indexes of plant height，ligulate flower length/disc diameter，florescence andpetal shape.Result The comprehensive evaluation of cut sunflower varieties Pingsheng and Taiyangzhiyan wasbetter，and the ornamental value was the best.Conclusion Sunflower varieties Pingsheng and Taiyangzhiyanhave the characteristics of low plant height，oval petals and moderate proportion of flower discs.They have greatproduction potential and are suitable for demonstration and promotion in this region.Key wordsCut sunflower；Grey correlation analysis；Comprehensive evaluationpplication of Grey Correlation Analysis in Comprehensive Evaluation of CutSunflowers灰色关联度分析在切花向日葵综合评价中的应用园艺与种苗，Horticulture&Seed 2024，44（02）：4-6，42doi：10.16530/21-1574/s.2024.02.002基金项目院财政部和农业农村部院国家现代农业产业技术体系渊CARS鄄14冤曰沈阳市科学技术计划种业创新专项渊22鄄318鄄2鄄19冤遥作者简介院刘晓宏渊1978-冤袁女袁副研究员袁从事观赏向日葵育种及栽培技术研究工作遥*通讯作者院刘金刚渊1971-冤袁男袁研究员袁从事向日葵育种与栽培研究工作遥收稿日期院2023-09-192 期刘晓宏等灰色关联度分析在切花向日葵综合评价中的应用表 3定性指标权重赋值指标权重系数 Wk株高0.25花期0.20花盘/花瓣0.25花瓣形状0.30表 2切花向日葵 4 个参照指标名称株高椅cm舌状花长/盘径花期椅d花瓣形状参考数列（X0）1080.543213阿尔卑斯（X1）1260.429182宝莲灯（X2）1390.492173香水（X3）1430.434142笑脸（X4）1080.517192Amalfigolden（X5）1500.543153太阳之眼（X6）1220.526183Luxor（X7）1930.429151Magic（X8）1680.530142Vesuvio（X9）1670.366162金剪（X10）1930.520212瓶圣（X11）1200.315203全阳（X12）1580.459152Eh18（X13）1670.403161Nr12（X14）1300.500152Zohar（X15）1190.406141表 1参试切花向日葵的品种特征品种名称株高cm盘径cm舌状花长cm花盘颜色花瓣颜色花瓣形状整齐度病害花期d阿尔卑斯1269.373.82黑橙长卵尖整齐无20宝莲灯13910.514.51黑白长卵圆整齐无19香水14310.175.12白白长卵尖整齐无16笑脸1089.924.32黑橙长卵尖整齐有21Amalfigolden1509.194.75黑黄长卵圆不整齐无17太阳之眼1228.384.55黑橙长卵圆整齐无20Luxor1939.505.13黑黄长尖不整齐无17Magic16813.225.67黑橙长卵尖整齐无16Vesuvio1678.964.85黑橙长卵尖整齐无18金剪19310.253.75黑橙长卵尖整齐无23瓶圣1209.134.62黑橙长卵圆整齐无22全阳15816.425.17黑橙长卵尖整齐无17Eh1816712.575.77黑橙长尖整齐无18Nr1213011.174.52黑橙长卵尖整齐无17Zohar1199.114.53黑橙长尖整齐无16水、笑脸、Amalfigolden、太阳之眼、Luxor、Magic、Vesuvio、金剪、瓶圣、全阳、Eh18、Nr12、Zohar。试验地点为辽宁省农业科学院沈阳市南部试验田，土层深厚，排水良好，播种前深翻土壤，细碎土块，平整地面。播前施有机肥 15 t/hm2，播种时施磷酸二铵 300 kg/hm2，现蕾前追施尿素 300 kg/hm2，其他管理同一般生产田。采用单粒播种，株行距40 cm60 cm。播种日期为 6 月 20 日，定期调查记录参试品种出苗期、现蕾期、初花期、盛花期和末花期。每个品种随机选取有代表性的 3 株测定株高、舌状花长度、盘径、整齐度、花瓣形状及病害发生情况等。1.2分析方法按照灰色系统理论方法，该试验将切花向日葵 15 个品种作为一个灰色系统，每个品种即为系统的一个因素，选取对切花向日葵观赏价值有重要影响的株高、花期、花瓣与花盘长度比值、花瓣形状作为评价指标。其中，关联系数啄、等权关联度R及加权关联度r忆的计算方法分别参见公式 1、公式 2 和公式 3。啄i=minminXo（k）-Xi（k）+籽maxmaxXo（k）-Xi（k）渣Xo（k）-Xi（k）+籽maxmaxXo（k）-Xi（k）公式（1）Ri=1nnk=1移啄i（k）公式（2）r忆i=nk=1移Wkn啄i（k）公式（3）式中：啄i（k）为关联系数；|X0（k）-Xi（k）|表示X0数列与Xi数列在第K点的绝对差值；min min|X0（k）-Xi（k）|为二级最小差；max max|X0（k）-Xi（k）|为二级最大差；籽为分辨系数，取籽=0.5。Wk为权重系数。2结果与分析2.1参试切花向日葵的品种表现从表1可以看出，参试的15个切花向日葵品种特征各有不同，株高在 108193 cm之间；盘径在 8.3816.42 cm 之间；舌状花长在 3.755.77 cm 之间；花盘颜色有黑、白 2种；花瓣形状有长卵圆、长卵尖和长尖；除 Amalfigolden 和Luxor 整齐度差，其他品种田间整齐度均较好；除笑脸外，其他品种均没有发生病害；各品种花期在 1623 d，其中，金剪、瓶圣、笑脸、太阳之眼花期相对较长，分别为 23 d、22 d、21 d 和 20 d；花期较短的品种有香水、Magic 及Zohar，仅有 16 d；花瓣形状以长卵圆观赏性最佳，其次长卵尖，长尖相对较差，在该试验中花瓣形状表现突出的为瓶圣、宝莲灯、太阳之眼及 Amalfigolden。2.2参试品种的综合评价2.2.1确定评价指标、参考数列和比较数列。选取对切花向日葵观赏价值有重要影响的株高、花期、花瓣与花盘长度比值、花瓣形状 4 个指标作为评价指标。因为花瓣形状为定性指标，因此要将定性指标进行统一数字化表达，花瓣形状长卵圆形设为数字 3，长卵尖形设为数字 2、长尖形设为数字 1。把试验中各参试材料指标中花期、花瓣形状及舌状花长/盘径的最大值、株高最小值作为标志构建参考数列X0，参试的 15 个切花向日葵为比较数列X1X15，参考数列和比较数列的各指标平均值见表 2。因切花向日葵更注重花瓣形状的美观和花盘的比例，而切花向日葵在现蕾期收割，因此花期不作重点参考，定性指标权重赋值见表 3。5园艺与种苗2024 年（下转第 42 页）表 4切花向日葵 4 个参照指标无量纲化处理性状无量纲化处理结果X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15株高0.7000.5990.5771.0000.5430.7440.4310.4830.4850.4310.7690.5130.4850.6630.783舌状花/盘径0.5680.6130.7790.6250.8741.0000.9160.6130.9340.5050.8900.4420.6830.5640.808花期0.7000.6360.5000.7780.5380.7000.5380.5000.5831.0000.8750.5380.5830.5380.500花瓣形状0.5001.0000.5000.5001.0001.0000.3330.5000.5000.5001.0001.0000.3330.5000.333表 5供试品种的关联系数 啄关联系数关联系数计算结果X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15株高0.7000.5990.5771.0000.5430.7440.4310.4830.4850.4310.7690.5130.4850.6630.783舌状花/盘径0.5680.6130.7790.6250.8741.0000.9160.6130.9340.5050.8900.4420.6830.5640.808花期0.7000.6360.5000.7780.5380.7000.5380.5000.5831.0000.8750.5380.5830.5380.500花瓣形状0.5001.0000.5000.5001.0001.0000.3330.5000.5000.5001.0001.0000.3330.5000.333表 6供试品种的关联度及排名评价项等权关联度（R）排名加权关联度（r）排名X10.61780.6147X20.71250.7314X30.589110.57511X40.72640.7125X50.73930.7453X60.86120.8612X70.555130.52513X80.524140.51814X90.62660.6049X100.60990.6098X110.88310.8891X120.62370.6516X130.521150.50415X140.566120.56312X150.606100.582102.2.2无量纲化处理。因为表 2 数据具有不同的量纲和数量级，无法比较，为使各性状量纲一致，所以采用均值法对原始数据进行无量纲处理。公式按照Yik=xik/Mk，其中，Yik表示无量纲化处理后的值，xik表示第i个样本第k项指标的实际值；Mk表示第k项的最大值。参考数列为各性状中的最大值，无量纲化值全部为 1，15 种切花向日葵无量纲化处理后得到 1 组新数列，如表 4。处理后的数据在 01 内。2.2.3关联系数和关联度。针对 15 个数列（X1X15）以及 4项性状数据进行灰色关联度分析，并且以X0作为参考值，研究 15 个数列（X1X15）与X0的关联关系（关联度），并基于关联度提供分析参考。使用灰色关联度分析时，结合关联系数计算公式计算出关联系数值啄（表 5），将算出的各关联系数值代入公式（2）求得等权关联度R，再将关联系数和权重系数代入公式（3）计算出加权关联度值r，用于评价判断（表 6）。2.2.4参试切花向日葵品种间灰色关联度分析。根据灰色关联分析理论，比较数列与参考数列的接近程度越大，关联度越大，则比较数列所代表的处理越佳。从表 6 可以看出，X11的综合评价最高（关联度为 0.889），其次是X6（关联度为 0.861），X13（关联度为 0.504）和X8（关联度为0.518）评价最低，在加权情况下排序与等权情况下基本一致。综合表现最优品种和最差品种均相同，切花向日葵瓶圣、太阳之眼综合表现佳，Magic、Eh18 综合表现差。3结论与讨论植物的观赏价值是一个多因素全方位综合评价的体系，评价标准具有主观、复杂及市场导向等不确定因素影响的特点7，所以确定相对可操作、可量化、直观可见的指标对准确评价切花向日葵的观赏价值并广泛应用于生产实际具有重要意义。该文研究结果表明，灰色关联分析法评价结果与观察的田间表现相符合，可以确定灰色关联度分析法适用于观赏向日葵的综合评价。通过查阅文献、花卉市场调研及结合试验调查发现，单一以花盘大小或舌状花长短作为评价向日葵观赏性的参照因素不够科学。花盘大、舌状花小观赏性差，反之花盘小、舌状花长也不满足市场需求，因此在参试品种中，花瓣长度与花盘直径比值接近黄金分割点 0.618 观赏性好。该结论与市场需求和黄金分割理论相一致，将黄金分割运用于造型艺术的长宽比最具美感8。瓶圣和太阳之眼这 2 个品种关联度在 0.8 以上，综合评价较好，观赏性最优，有株高矮、花瓣卵圆、花盘比例适中的特点，具有较大的生产潜力，适宜在该地区示范推广。关联度在 0.7 以上的品种有宝莲灯、笑脸及 Amalfigolden，宝莲灯花瓣卵圆，笑脸株高矮不易倒伏，Amalfigolden 花盘比例评分最优、观赏性强，可以将这些品种的优良性状选择性应用于观赏向日葵的育种研究中。在生产实际中，切花品种的选择还要考虑包装难易、瓶插时间、茎秆硬度、花盘倾斜度等诸多因素，因此，在实际应用中还需要根据实际情况综合考虑多种因素选择适宜品种。6园艺与种苗2024 年（上接第 6 页）针、锯末和秸秆，分别为 1.73%、1.65%、1.57%和 1.41%。维生素 C 含量由大到小的顺序为秸秆、锯末、松针和对照，分别为 587.06、508.38、458.21 和 368.26 mg/kg。3结论蓝莓生产面临若干挑战，包括杂草竞争和土壤根系生长环境胁迫等问题。不同类型的覆盖物被广泛用于蓝莓栽培，以控制杂草、保持水分、减轻土壤侵蚀、改善根域环境。Sarpong 等15用压缩木片作为蓝莓根系覆盖物，研究发现，显著提高了土壤的保湿能力，表现出有效的杂草抑制能力。张晴16研究发现，椰糠降低土壤 pH 的作用优于腐叶和油菜秸秆，添加量不超过紫色土体积的 2/3 时，pH 可以稳定在适宜蓝莓生长的范围内。椰糠和油菜秸秆与紫色土体积比为 32 和 14 时，能显著减少紫色土容重，增加孔隙度。添加椰糠和油菜秸秆，均能显著增加紫色土的有机质和 N、P、K 含量。椰糠和油菜秸秆与紫色土体积比为 23 和 14 时，可显著增加蓝莓生长量，促进蓝莓叶片生长，增加叶片干物质积累，提高叶片质量，促进蓝莓果实发育。刘旭胜17采用松针、稻壳、草炭和苔藓分别作为地面覆盖物进行对比，结果表明在提高土壤有机质含量、增加蓝莓植株高度、基生枝增长量以及提高叶绿素含量和光合速率等方面，松针的效果与草炭和苔藓类似，而强于稻壳。刘红弟等18研究发现，不同土壤覆盖方式均能够提高蓝莓果实外观品质、内在品质和质地品质，绿色园艺地布+锯末效果最好。Jorge 等19研究发现，在品种Legacy 上用松树皮和园艺地布覆盖后，土壤温度更接近最适温度 21，有利于根系和叶片发育，提高硬度和果实产量。该试验 4 个处理中秸秆的株高、冠幅、基生枝长度、基生枝粗度、延长枝长度和延长枝粗度均高于锯末、松针和对照。秸秆处理的果实品质方面也表现优异，单果重最大，为 2.9 g，是对照的 111.54%，果实可溶性固形物、可溶性糖和维生素 C 含量也最高，分别为 13.0%、7.58%和587.06 mg/kg。研究调查发现，覆盖处理根系生长均好于对照，由于设施棚室温度高，蓝莓属于浅根系植物，极易受到地表高温影响，覆盖能降低植株黄化情况发生，增强树势，提高生长量，提升果实品质。因为秸秆原料容易获得，价格便宜，使用效果好，可以在生产中优选为覆盖材料应用。参考文献1 李亚东袁吴林袁张志东.越橘渊蓝莓冤栽培与加工利用M.长春院吉林科学技术出版社袁2000.2 黄文江袁周守标袁王晖.安徽越橘属植物资源J.中国野生植物资源袁2004袁23渊3冤院16-18.3 李亚东袁郝瑞袁陈伟.越桔对长白山区酸性土壤的适应性J.园艺学报袁1994袁21渊2冤院129-133.4 李亚东袁吴林袁陈丹袁等.引种越桔果实中维生素 E尧SOD尧氨基酸及无机元素含量J.吉林农业大学学报袁1995袁17渊4冤院29-32.5 苑兆和.世界蓝莓生产历史与发展趋势J.落叶果树袁2003渊1冤院49-52.6 李亚东.中国蓝莓生产理论与实践M.北京院中国农业出版社袁2023院353-368.7 李亚东袁裴嘉博袁陈丽袁等.2020 中国蓝莓产业年度报告J.吉林农业大学学报袁2021袁43渊1冤院1-8援8 杨玉春袁王兴东袁魏鑫袁等.温室蓝莓基质栽培技术J.农业科技通讯袁2023渊4冤院229-231.9 刘红弟袁史祥宾袁张红军.2017 年辽宁设施蓝莓土壤理化性状和全量矿质元素含量数据集J.农业大数据学报袁2022袁4渊3冤院103-108.10 吴俊达袁刘海广袁张志东袁等.苔藓覆盖结合滴灌施肥对越橘生长与品质的影响J.现代园艺袁2017渊12冤院5-6.11 韦继光袁汪春芬袁姜燕琴袁等.越橘水分生理生态研究进展J.中国果树袁2019渊1冤院11-15.12 张慧琴袁吴慧袁肖金平袁等.土壤覆盖提高越橘抗氧化成分含量效应与抗氧化能力分析J.果树学报袁2013袁30渊1冤院121-126.13 EICHHOLZ I袁HUYSKENS鄄KEIL S袁KROH L袁et al.Phenolic com鄄pounds袁pectin and antioxidant activity in blueberries 渊Vacciniumcorymbosum L.冤influenced by boron and mulch cover J.Journal ofApplied Botany and Food Quality袁2011袁84渊1冤院11-25.14 王庆贺.不同生态条件对越橘生长发育的影响D.长春院吉林农业大学袁2007.15 SARPONG KA袁SIAW O袁ANSONG RO袁et al.Evaluation of theeffectiveness of loose and compressed wood chip mulch in field鄄grownblueberries院ApreliminarystudyJ.Agronomy袁2023袁13渊2冤院351-361.16 张晴.有机物料和地被植物对越橘生长发育的影响研究D.重庆院西南大学袁2018.17 刘旭胜.松针作为土壤改良物和地面覆盖物对越橘生长的影响D.大连院大连理工大学袁2008.18 刘红弟袁张红军.不同土壤覆盖方式对耶都克爷蓝莓果实品质的影响J.中国果树袁2021渊11冤院20-24袁30.19 JORGE R袁BEDER L袁JUAN H袁et al.Chlorophyll fluorescence andfruit quality response of blueberry to different mulchesJ.Agronomy袁2022袁12渊7冤院1702-1706.（责任编辑成丽娜）参考文献1 郭秀云.灰色关联法在区域竞争力评价中的应用J.统计与决策袁2004 渊11冤院55-56.2 金玉国.一种测定权数的新方法院灰色系统关联分析法J.统计教育袁2002 渊4冤院12-15.3 于玲袁李玉舒袁刘旭富.紫斑牡丹切花品种的灰色关联度分析J.安徽农业科学袁2020袁48渊24冤院43-45.4 曾力袁孟永禄袁金红燕.7 种月季引种适应性的灰色关联度分析评价J.绿色科技袁2022 渊4冤院37-39.5 曾力袁孟永禄袁梁玲玲.贵州贵阳地区引种大花月季品种的评估鉴定J.江苏农业科学袁2019袁47渊23冤院167-169.6 秦爱红袁杨君袁买自珍袁等.灰色关联度分析法在食用向日葵综合评价中的应用J.陕西农业科学袁2007 渊1冤院43-45.7 王青袁戴思兰袁何晶袁等.灰色关联法和层次分析法在盆栽多头小菊株系选择中的应用J.中国农业科学袁2012袁45渊17冤院3653-3660.8 刘聪.黄金分割在摄影构图中的运用J.新闻研究导刊袁2018袁9渊7冤院239-241.（责任编辑成丽娜）42