一种绣球花在滨海盐碱地区适应性的综合评价方法与流程

1.本发明属于引种的树种适应性的综合评价方法，具体涉及一种绣球花在滨海盐碱地区适应性的综合评价方法。


背景技术：

2.绣球花(hydrangea macrophylla)，为虎耳草科绣球属小灌木，己知品种多达两百多种，新品种还在持续推出，是绣球属中品种最多、应用最为广泛的一个门类。绣球花叶片光滑，其花以球型和平瓣型为主，花色繁多。绣球花可用于园林绿化，还可作为盆花、鲜切花、插花、干花，同时绣球花的叶、花均含有治疗疟疾的有效成分，具有较高的观赏价值和经济价值，具有广阔的应用前景。
3.滨海盐碱地区土壤含盐量高，土壤生产力低。可供滨海盐碱地区园林绿化的植物材料少，植物品种单一，限制了园林绿化的发展。绣球花品种丰富且在中国南方城市的园林绿化应用广泛，并形成产业化种植，然而在北方应用却较少，在滨海盐碱地区的应用更是鲜见。而不同绣球花品种的适应性及观赏性也存在很大差异，盲目引种造成绣球花资源的浪费，因此，研究不同绣球花品种在滨海盐碱地区适应性的综合评价方法对绣球属植物的引种及应用具有重大现实意义。


技术实现要素：

4.本发明的目的是建立起一套科学的绣球花引种适应性综合评价体系，适用于滨海盐碱地区，从而为绣球花品种的应用和推广提供理论依据和科学指导。
5.本发明采用的技术方案为:
6.一种绣球花在滨海盐碱地区适应性的综合评价方法，包括如下步骤：
7.1)、适应性评价
8.根据绣球花引种两年的形态表现，将绣球花按照适应性强弱分为四个等级，i：植株长势差，整株染病严重，叶片失绿，叶边缘枯黄；ii：植株长势一般，部分叶片明显病斑，整株叶片失绿；iii：植株整体长势较好，无明显病害，部分叶片脉间失绿；iv：植株整体长势较好，无明显病害，整株叶色正常；
9.2)、物候期
10.选择适应性处于iii、iv等级的植株；观察并记录花蕾和花序始现期、始花期、盛花期、花枯期。观测物候的时间规定为每天上午，当有半数植株进入某一物候指标时记为该物候期；根据始花期和花枯期推算花期。
11.3)、形态指标
12.在盛花期随机选取健康、生长一致的植株9株，3株为一组，使用钢尺、游标卡尺及tys
‑
3n型植物营养测定仪进行植株的形态指标测定；
13.(1).株高：其顶端距地面的自然高度即株高；
14.(2).株幅：株丛最大幅度之间的直径即株幅；
15.(3).分枝数：每丛植株所有的分株总量；
16.(4).枝粗度：距地面10cm处的枝的粗度；
17.(5).叶面积：由上至下第4
‑
5片成熟叶片的长度和最宽处的宽度。叶长和叶宽的乘积即为叶面积；
18.(6).叶片叶绿素相对含量：由上至下第4
‑
5片成熟叶片的叶绿素相对含量；
19.(7).花序量：每丛植株所有的花序总量；
20.(8).花径：花序最大幅度之间的直径即花径；
21.4)、关联分析
22.灰色关联度法通过对品种主要性状进无量纲化处理，比较处理后的不同数值、不同单位的数据，使品种的多个不同性状得以被具体分析和比较，并最终得到与品种实际表现相一致的灰色关联度排序。
23.具体地，步骤4)的灰色关联分析方法，以适应性较强(适应性处于iii、iv等级)的绣球花品种作为一个灰色系统，每一个品种为该系统中的一个因素。
[0024]“理想种”x0的构建：把绣球花品种选育目标与品种优良性状的指标结合起来，确定“理想种”，由于所测绣球花的各项指标越大越好，因此采取上限测度的方法，取所有株系中的最大值；
[0025]
将数据进行无量纲化处理：采用初值化法，所有性状值被相应x0值除，即每个指标中的数据与其理想种的数值的比值作为数据得到一个无单位的新数列。灰色关联度计算用gtms3.0(南京航空航天大学灰色系统研究所发行)灰色系统建模软件中的邓氏关联度进行分析。
[0026][0027][0028]
(1)式中ε
i
(k)为x0对x
i
在第k个指标处的灰色关联度系数，δ
i
(k)表示x0与x
i
在第k个指标处的绝对差值，min minδ
i
(k)为x0数列与x
i
数列在k点的二级最小差，max maxδ
i
(k)为x0数列与x
i
数列在k点的二级最大差，ρ为分辩系数，本研究取ρ＝0.5。
[0029]
(2)式中r
i
为综合各点的关联数求出比较序列x
i
对参考序列x0的灰色关联度。
[0030]
本发明所具有的有益效果：
[0031]
本发明绣球花在滨海盐碱地区适应性的综合评价方法，包括适应性评价、植株观赏特性评价。其中适应性评价是根据绣球花引种两年的形态表现，将绣球花按照适应性强弱分为四个等级，观赏特性综合评价方法是根据绣球花的株高、株幅、分枝数、枝粗度、叶面积、叶片叶绿素相对含量、花序量、花径以及花期9项指标进行综合评价，通过灰色关联度法，对品种各性状进无量纲化处理，比较处理后的不同数值、不同单位的数据，使品种的多个不同性状得以被具体分析和比较，最终根据加权关联度值排出各品种的顺序，从而筛选出滨海盐碱地区的绣球花品种。
附图说明
[0032]
图1为绣球花适应性分级。
具体实施方式
[0033]
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
[0034]
实施例1
[0035]
本发明引进9种观赏价值较高的绣球花品种栽植于天津市滨海新区，探究不同绣球花品种对滨海地区的气候及土壤等环境条件的适应性，通过综合的分析比较筛选出可用于滨海地区园林绿化的绣球花品种，并建立起一套科学的绣球花引种适应性综合评价体系，从而为绣球花品种的应用和推广提供理论依据和科学指导。
[0036]
1.1试验地概况
[0037]
试验地位于天津市滨海新区开发区。试验地土壤ph为7.90，有机质含量为36.65g/kg、全盐含量为0.68g/kg。
[0038]
1.2试验设计
[0039]
2018年4月初，引种9个种绣球花，每个品种选择长势一致的30盆绣球花分为3组，每组10株，露地栽植于天津市滨海新区开发区，选择半荫环境，疏松、排水良好的沙壤土做圃地，整地时施足基肥，试验区采取统一施肥、除草及病虫害防治等管理措施，花谢后统一修剪，春季返青前常规修剪。并进行生长性状和生物学性状观察记录和分析。
[0040]
1.3观测指标和方法
[0041]
1.3.1适应性评价
[0042]
根据绣球花引种两年后的形态表现，将绣球花按照适应性强弱分为四个等级，i：植株长势差，整株染病严重，叶片失绿，叶边缘枯黄；ii：植株长势一般，部分叶片明显病斑，整株叶片失绿；iii：植株整体长势较好，无明显病害，部分叶片脉间失绿；iv：植株整体长势较好，无明显病害，整株叶色正常。
[0043]
1.3.2物候期
[0044]
于2018年引种后至2020年11月陆续观察并记录供试材料的花蕾和花序始现期、始花期、盛花期、花枯期。观测物候的时间规定为每天上午，当有半数植株进入某一物候指标时记为该物候期。根据始花期和花枯期推算花期。
[0045]
1.3.3形态指标
[0046]
在盛花期随机选取健康、生长一致的植株9株，3株为一组，使用钢尺、游标卡尺及tys
‑
3n型植物营养测定仪进行植株的形态指标测定。
[0047]
(1)株高：其顶端距地面的自然高度即株高；
[0048]
(2)株幅：株丛最大幅度之间的直径即株幅；
[0049]
(3)分枝数：每丛植株所有的分株总量；
[0050]
(3)枝粗度：距地面10cm处的枝的粗度；
[0051]
(4)叶面积：由上至下第4
‑
5片成熟叶片的长度和最宽处的宽度。叶长和叶宽的乘积即为叶面积；
[0052]
(5)叶片叶绿素相对含量：由上至下第4
‑
5片成熟叶片的叶绿素相对含量；
[0053]
(6)花序量：每丛植株所有的花序总量；
[0054]
(7)花径：花序最大幅度之间的直径即花径。
[0055]
1.4关联分析
[0056]
灰色关联度法通过对品种主要性状进无量纲化处理，比较处理后的不同数值、不
同单位的数据，使品种的多个不同性状得以被具体分析和比较，并最终得到与品种实际表现相一致的灰色关联度排序。采用灰色关联分析方法，以适应性较强的26个绣球花品种作为一个灰色系统，每一个品种为该系统中的一个因素。
[0057]“理想种”x0的构建：把绣球花品种选育目标与品种优良性状的指标结合起来，确定“理想种”，由于所测绣球花的各项指标越大越好，因此采取上限测度的方法，取所有株系中的最大值。
[0058]
将数据进行无量纲化处理：采用初值化法，所有性状值被相应x0值除，即每个指标中的数据与其理想种的数值的比值作为数据得到一个无单位的新数列。灰色关联度计算用gtms3.0(南京航空航天大学灰色系统研究所发行)灰色系统建模软件中的邓氏关联度进行分析。
[0059][0060][0061]
(1)式中ε
i
(k)为x0对x
i
在第k个指标处的灰色关联度系数，δ
i
(k)表示x0与x
i
在第k个指标处的绝对差值，min minδ
i
(k)为x0数列与x
i
数列在k点的二级最小差，max maxδ
i
(k)为x0数列与x
i
数列在k点的二级最大差，ρ为分辩系数，本研究取ρ＝0.5。
[0062]
(2)式中r
i
为综合各点的关联数求出比较序列x
i
对参考序列x0的灰色关联度。
[0063]
2结果与分析
[0064]
2.1绣球花各品种适应性表现
[0065]
经过适应性栽培，引种的9个品种绣球花在抗逆性方面，各品种稍有差异，将引种的9种绣球花按照适应性强弱分为四个等级(如图1，表1所示)。其中
‘
无尽夏’、
‘
艾薇塔’、
‘
银边’、
‘
歌合士’等4种绣球花植株健壮，长势较佳，花量大，花序观赏价值较高，综合表现优良良好稳定。另有
‘
无尽夏新娘’、
‘
妖精之瞳’、
‘
塞布丽娜’等3种绣球花品种表现良好；而
‘
甜蜜幻想’，
‘
筑紫之风’等2个品种成活率不足60％，发病率80％以上，表现出花量较少、花序偏小、植株长势较差等适应性较差的不同情况。
[0066]
表1 9种绣球花适应性等级分类
[0067][0068]
2.2绣球花各品种物候期观测
[0069]
引种栽植后，对绣球花进行物候期观测，长势较好的7个绣球花品种观测结果如表2。观测结果表明，7个绣球花品种展叶期差别不大，多为3月中下旬。绣球花的花期多集中在6到8月份，其中，除
‘
无尽夏’的花蕾和花序始现期为5月初外，其它6种绣球的花蕾和花序始现期均为5月中下旬；
‘
无尽夏新娘’、
‘
无尽夏’、开花较早，于5月27日进入始花期；
‘
银边’开
花较晚，于6月9日进入始花期。7个绣球花品种平均花期在85天，花期在90d以上的品种有6个，其中，
‘
无尽夏’花期较长超过100天，
‘
银边’花期较短仅40余天。
[0070]
表2 7种绣球物候期观测
[0071][0072]
2.3绣球花各品种观赏性状表现
[0073]
对适应性良好的7种绣球花进行物候期观测，观测结果表明，7种绣球花的平均花期在85天左右，其中
‘
无尽夏新娘’和
‘
银边’花期较短，低于平均水平。
[0074]
经一年多的适应性栽培，引种的7种绣球花株高株平均42.94cm，其中
‘
妖精之瞳’、
‘
银边’、
‘
塞布丽娜’株高不足40cm，其它品种株高均达43cm以上；绣球花的株幅在30.90～52.23cm之间，平均43.55cm，其中
‘
歌合士’株幅最大达到52.23cm；引种绣球花的分枝数差异也较为明显，其中
‘
艾薇塔’平均仅6.33个分支，而
‘
歌合士’的分枝数最多，达到14.67个。引种绣球花的叶片大小差异明显，
‘
无尽夏新娘’、
‘
塞布丽娜’的叶片较小，叶面积分别为43.92cm、42.69cm，而
‘
艾薇塔’和
‘
歌合士’的叶面积超过100cm2。
[0075]
花作为绣球属植物最主要的特征，其花量、花色、花期及花的大小等是衡量一个品种绣球花观赏价值高低的重要指标。此次试验观测的7个品种中，各品种及不同时段花量有差异。根据盛花期花序统计数，花序数在7个以上的品种有3个，其中
‘
歌合士’的花序量达到9个。7个品种平均花径为12.82cm，
‘
歌合士’花序最大，达到19.50cm。
[0076]
表3 7种绣球花主要性状观测值
[0077][0078]
2.4绣球花各指标灰色关联度分析
[0079]
根据对绣球花的观赏评价的要求，取供试品种中各性状的最大值构建理想品种数列x0。计算灰色关联度系数，将理想种的各性状指标统一赋值为1，对各性状进行等权关联分析，将数据进行无量纲化处理，最终计算出灰色关联度系数。
[0080]
根据灰色关联度分析原则，灰色关联度值越高，越接近理想性状，观赏价值就越高。由表6可知，
‘
歌合士’的灰色关联度最大，为0.9355，该品种在试验期间表现为株幅大、花序量，观大、花期长赏性及适应性较佳，接近理想品种；其次是
‘
无尽夏’、
‘
艾薇塔’和
‘
银边’，其灰色关联度值达到0.7以上，这些品种的花量大、花期稳定，观赏价值突出。而
‘
无尽夏新娘’、
‘
妖精之瞳’、
‘
塞布丽娜’花株丛较矮，花小且花量较少，灰色关联度相对较低。
[0081]
表4 7种绣球花各指标无量纲化处理
[0082][0083]
表5 7种绣球花各指标与理想品种的绝对差值
[0084][0085]
表6 7种绣球花各指标灰色关联度系数加权关联度
[0086][0087]
3结论
[0088]
本发明在天津滨海新区对9个绣球花品种进行引种以及适应性栽培，研究结果显示，引种的9种绣球花在抗逆性方面，各品种稍有差异，其中有7个绣球花品种的植株生长情况良好，抗逆性较强。
[0089]
灰色关联度法能够较全面、客观的对引种植物品种进行综合评价，本发明采用灰色关联度分析法对7种绣球花在天津滨海新区表现的株型、叶色、花序类型、花期和花色等重要观赏性状的表现进行综合评价结果表明，
‘
歌合士’、
‘
无尽夏’、
‘
艾薇塔’和
‘
银边’4个品种株丛较大、花量多且花期较长，应优先选择利用，而
‘
无尽夏新娘’、
‘
妖精之瞳’、
‘
塞布丽娜’花株丛较矮，叶片较小、花序较小且花量较少，观赏价值相对较低。
[0090]
7个绣球花品种的相对关联度在0.5944
‑
0.9355，品种之间存在较大差异，其中歌合士、无尽夏、艾薇塔、银边绣球4个品种的关联度均较高(>0.7)，表现为株幅大、花序量较大、花期较长等特点，观赏价值突出，可作为优质种源进一步研究和推广，而
‘
无尽夏新娘’、
‘
妖精之瞳’、
‘
塞布丽娜’花株丛较矮，叶片较小、花序较小且花量较少，观赏价值相对较低。总的来说，
‘
歌合士’、
‘
无尽夏’、
‘
艾薇塔’、
‘
银边’等4个品种适应性强且观赏性佳。7种绣球花的灰色关联度的建立，进一步科学系统地为绣球花在滨海盐碱地区的景观应用提供理论依据，为增加天津等滨海盐碱地区城市园林绿化的植物多样性提供科学指导。

技术特征：
1.一种绣球花在滨海盐碱地区适应性的综合评价方法，其特征在于：包括如下步骤：1)、适应性评价根据绣球花引种两年的形态表现，将绣球花按照适应性强弱分为四个等级，i：植株长势差，整株染病严重，叶片失绿，叶边缘枯黄；ii：植株长势一般，部分叶片明显病斑，整株叶片失绿；iii：植株整体长势较好，无明显病害，部分叶片脉间失绿；iv：植株整体长势较好，无明显病害，整株叶色正常；2)、物候期选择适应性处于iii、iv等级的植株；观察并记录花蕾和花序始现期、始花期、盛花期、花枯期。观测物候的时间规定为每天上午，当有半数植株进入某一物候指标时记为该物候期；根据始花期和花枯期推算花期；3)、形态指标在盛花期随机选取健康、生长一致的植株9株，3株为一组，使用钢尺、游标卡尺及tys
‑
3n型植物营养测定仪进行植株的形态指标测定；(1).株高：其顶端距地面的自然高度即株高；(2).株幅：株丛最大幅度之间的直径即株幅；(3).分枝数：每丛植株所有的分株总量；(4).枝粗度：距地面10cm处的枝的粗度；(5).叶面积：由上至下第4
‑
5片成熟叶片的长度和最宽处的宽度。叶长和叶宽的乘积即为叶面积；(6).叶片叶绿素相对含量：由上至下第4
‑
5片成熟叶片的叶绿素相对含量；(7).花序量：每丛植株所有的花序总量；(8).花径：花序最大幅度之间的直径即花径；4)、关联分析灰色关联度法通过对品种主要性状进无量纲化处理，比较处理后的不同数值、不同单位的数据，使品种的多个不同性状得以被具体分析和比较，并最终得到与品种实际表现相一致的灰色关联度排序。2.根据权利要求1所述的一种绣球花在滨海盐碱地区适应性的综合评价方法，其特征在于：步骤4)的灰色关联分析方法，以适应性较强(适应性处于iii、iv等级)的绣球花品种作为一个灰色系统，每一个品种为该系统中的一个因素；“理想种”x0的构建：把绣球花品种选育目标与品种优良性状的指标结合起来，确定“理想种”，由于所测绣球花的各项指标越大越好，因此采取上限测度的方法，取所有株系中的最大值；将数据进行无量纲化处理：采用初值化法，所有性状值被相应x0值除，即每个指标中的数据与其理想种的数值的比值作为数据得到一个无单位的新数列。灰色关联度计算用gtms3.0灰色系统建模软件中的邓氏关联度进行分析；
(1)式中ε
i
(k)为x0对x
i
在第k个指标处的灰色关联度系数，δ
i
(k)表示x0与x
i
在第k个指标处的绝对差值，min minδ
i
(k)为x0数列与x
i
数列在k点的二级最小差，max maxδ
i
(k)为x0数列与x
i
数列在k点的二级最大差，ρ为分辩系数，ρ＝0.5；(2)式中r
i
为综合各点的关联数求出比较序列x
i
对参考序列x0的灰色关联度。
技术总结
本发明涉及一种绣球花在滨海盐碱地区适应性的综合评价方法，包括适应性评价、植株观赏特性评价。其中适应性评价是根据绣球花引种两年的形态表现，将绣球花按照适应性强弱分为四个等级，观赏特性综合评价方法是根据绣球花的株高、株幅、分枝数、枝粗度、叶面积、叶片叶绿素相对含量、花序量、花径以及花期9项指标进行综合评价，通过灰色关联度法，对品种各性状进无量纲化处理，比较处理后的不同数值、不同单位的数据，使品种的多个不同性状得以被具体分析和比较，最终根据加权关联度值排出各品种的顺序，从而筛选出适宜在滨海盐碱地区种植的绣球花品种。球花品种。球花品种。


技术研发人员：翟彤彤 张清 田晓明 秘洪雷 于璐 刘璐
受保护的技术使用者：天津泰达盐碱地绿化研究中心有限公司
技术研发日：2021.03.25
技术公布日：2021/6/29