山东泰安地区引种荷兰水仙气候适宜性评价

2013-10-22 09:01亓雪龙杨娟侠王江勇杨兴华
关键词:泰安水仙评判

亓雪龙,杨娟侠,王江勇,杨兴华,张 倩

(山东省果树研究所,山东 泰安 271000)

引种是指从别的地区(或外国)引进新植物、新品种,在本地区(或本国)进行种植。它是充分利用农业气候资源,提高产量和效益的有效措施[1]。荷兰水仙(Narcissus pseudonarcissus),又名洋水仙、西洋水仙、欧洲水仙,为石蒜科水仙属(Narcissus)多年生观赏草本植物,原产于英国、西班牙等地中海沿岸地区[2],是世界著名的球根花卉[3-4],在世界各国广泛栽培和应用[5-6]。目前,我国栽培的荷兰水仙种球多依赖进口,一次性使用,种球国产化方面的研究比较少。

模糊综合评判法是一种应用非常广泛和有效的模糊数学方法,是以模糊数学为基础,应用模糊关系合成的原理,将一些边界不清、不易定量的因素定量化,从多个因素对评价事物隶属等级状况进行综合性评价的一种方法[7]。由于气候因素具有一定的模糊性,且气候因素的重要程度又各不相同,本研究拟采用模糊综合评判法,较为客观地评价山东泰安地区引种荷兰水仙的气候适宜性,为本地区引种及种植荷兰水仙提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料来源

年鉴是以全面、系统、准确地记述上年度内的重要时事、文献和统计资料,并按年度连续出版的工具书。本研究利用《山东统计年鉴》、《泰安市年鉴》等工具书,收集、整理了泰安市2001~2010年共10年的气候资料(包括年平均气温、1月份平均气温、6月份平均气温、年极端高温、年极端低温、4~6月份光照时数、4~6月份平均降水量)。

同时,荷兰水仙年周期各生长发育阶段所需的气候条件,本研究主要参考了世界球根花卉核心产区气候资料[8]。

1.2 研究方法

根据评价对象复杂程度和因素集的层次,模糊综合评判法可分为单层次和多层次。本研究拟采用单层次模糊综合评判法,评价山东泰安地区引种荷兰水仙的气候适宜性。其操作步骤如下:

(1)建立评判对象集、因素集和评判集

根据实际需要确定评价的对象集、评价的因素集和评判集。

对象集:O={o1,o2,…,ol},因素集:U={u1,u2,…,um},评判集:V={v1,v2,…,vn};

(2)构造评判矩阵

首先对ui(i=1,2…,m)作单因素评判,从因素ui来看该事物对抉择等级vj(j=1,2,…n)的隶属度rij,这样就得出第i个因素ui的单因素评判集:

这样m个因素的评判集就构造出一个总得评判矩阵。即每一个被评价对象确定了从U 到V 的单因素评判矩阵R:

(3)建立m个评价因素的权重分配向量A

一般情况下,各评价因素在综合评价中占有不同的比重,这个比重称为权重值。设A=(a1,a2,…,am),其中ai>0,且∑ai=1,它反映对诸因素的一种权衡。确定权重值的方法很多,可以采用专家咨询法、层次分析法等;

(4)进行复合运算可得到综合评价结果

2 结果与分析

2.1 荷兰水仙生态习性

荷兰水仙是世界上著名的球根花卉,性喜温暖湿润和阳光充足的环境[9],其生态习性如下[10-13]:

2.1.1 温度 喜凉爽湿润气候,冬季较耐寒,多数种类在我国华北地区可露地越冬;忌暑热,夏季高温休眠。其种球繁育需秋季(10~11月)播种,翌年春季(3~5月)开花,夏季(6~7月)收获,不同的生长发育阶段对温度的要求不同。播种前需经过经40~50 d 8~9℃的低温春化处理才能开花,早春叶片生长期适温为18~20℃,夏季鳞茎花芽分化最适温度为17~20℃,鳞茎储藏最适温度为13~17℃,夏季37℃高温下鳞茎能在土壤中顺利休眠越夏,叶片生长期也能忍受0℃低温。

2.1.2 水分 在秋冬根系生长期和春季地上植株生长期均需充足水分,但忌积水。开花后对水分的需求逐渐减少,鳞茎休眠期需要保持干燥。

2.1.3 光照 除叶片生长期需充足阳光以外,开花期以半阴为好。生长期长时间光线不足,叶片容易伸长柔软、下垂,但对开花影响不大。

2.1.4 土壤 其种植土壤以肥沃、疏松、排水良好、富含腐殖质的微酸性至微碱性砂质壤土为宜。

2.2 评价指标选择

荷兰水仙的生长发育除了受自身遗传特性影响之外,还受到各种环境因素(包括温度、光照、水分、土壤等)的综合影响。这些环境因素不但直接影响着荷兰水仙的生长发育,而且各种环境因素之间还互相影响互相制约着。因此,荷兰水仙引种成功与否,主要取决于对这些环境因素的适应性,以及人们对环境因素的调控,使之适宜荷兰水仙的生长发育。

通过研究荷兰水仙的生态习性,综合考虑影响荷兰水仙生长发育的各种因素,并征求花卉专家意见后,本研究选取年平均气温、1月份平均气温、6月份平均气温、年极端高温、年极端低温、4~6月份光照时数、4~6月份平均降水量作为评价指标,而没有考虑土壤等对荷兰水仙生长发育影响较小的环境条件。

2.3 综合评价

现采用单层次模糊综合评判法来分析泰安地区引种荷兰水仙的气候适宜性。

2.3.1 建立评判对象集、因素集和评判集 本研究主要评价泰安地区引种荷兰水仙的气候适宜性,所以对象集只有泰安一个值,即对象集O={泰安};

根据评价指标的选择,本研究的因素集U={年平均气温,1月份平均气温,6月份平均气温,年极端高温,年极端低温,4-6月份光照时数,4-6月份平均降水量}。

根据引种地区气候对荷兰水仙生长发育的适宜程度,本研究把气候适宜性分为最适宜、适宜、不适宜三级,即评判集V={最适宜,适宜,不适宜};

2.3.2 构造评判矩阵 根据荷兰水仙核心产区的气候条件,设定每个评判因素集值域。选取泰安地区2001-2010年共10年的气象资料作为原始数据,经过各因素值域的判断,取的评判引种荷兰水仙气候适宜性的评判值。最后经过归一化处理后,构造出引种荷兰水仙的综合评判矩阵如下。

2.3.3 建立n个评价因素的权重分配向量A 荷兰水仙是春花种球,而越冬期和生长期气温是选择春花种球繁育地区的重要依据[8],因此根据评价因素的重要程度,并征求本领域专家意见后,设定评价因素的权重分配向量为:

4)建立评判模型,进行复合运算,得到最终综合评价结果

根据最大隶属度原则,即取V 中与bj最大值对应的元素νj作为评价结果。由于0.52>0.31>0.17,因此泰安地区属于引种荷兰水仙的适宜地区。

2.4 结果分析

本研究按照模糊综合评判法的原理,对山东泰安地区引种荷兰水仙的气候适宜性进行了分析。由评价结果可以看出,理论上泰安地区属于引种荷兰水仙的适宜地区。但由于缺乏实际种植经验,对荷兰水仙生长发育受不利气象灾害(如夏季高温)的影响程度如何,还有待于进一步的实践验证。

泰安位于山东省中部,地处东经116°02'至117°59'、北纬35°38'至36°28'之间,与荷兰水仙的核心产区之一日本新泻县处于同纬度。且泰安地区年平均气温为12.9℃。年内7月份最高,平均26.4℃,1月份最低,平均为-2.6℃。极端最高气温41℃,极端最低气温-27.5℃。在地域分布上,南部、西部较高,东部、北部偏低。除了夏季天气比较炎热外,其它气候条件也比较接近荷兰水仙的核心产区。所以从经验来判断,泰安地区也应适宜引种荷兰水仙。

3 讨论与结论

本研究应用模糊综合评判法,对山东泰安地区气候和荷兰水仙核心产区的气候进行比较,较为客观地评价了泰安地区引种荷兰水仙的气候适宜性,对本地区引种及种植荷兰水仙提供了理论参考。

对于泰安地区夏季炎热多雨,不利于荷兰水仙夏季鳞茎花芽分化,我们建议采取以下两种办法改善荷兰水仙的引种条件:

1)夏季炎热时期,对荷兰水仙采取遮光措施,如:添加遮光网;盛夏时节,除了遮光外,还需采取地面洒水、叶面喷雾等措施,以调节空气湿度,降低环境温度,达到更好的莳养效果。

2)近年来,花卉花期控制技术得到很大的发展,对花卉生产的高速普及起到推波助澜的作用。在泰安地区引种荷兰水仙时,可以采用控温控花法、控光控花法、播种期调节控花法、控水控肥控花法、修剪控花法等花期调控的办法,人为地创造出满足荷兰水仙花芽分化、花芽成熟和花蕾发育等生长发育所需的条件,促使荷兰水仙提前开花,以避开夏季的高温天气。

[1]郭文刚,郭松平,姜玥宏,等.南京六合引种冬枣气候适宜性分析及种植研究[J].江苏农业科学,2010(6):229-232

[2]刘 燕.园林花卉学[M].北京:中国农业出版社,2004:219

[3]Kameda Y,Asano N,Yamaguchi T,et al.Validoxylamines as trehalase inhibitors[J].J Antibiot (Tokyo),1987,40(4):563-565

[4]Bentley S D,Chater K F,Cerdeno-T rraga A M,et al.Complete genome sequence of the model actinomycete Streptomyces coelicolor A3(2)[J].Nature,2002,417(6885):141-147

[5]Yu Y,Bai L,Minagawa K,et al.Gene cluster responsible for validamycin biosynthesis in Streptomyces hygroscopicus subsp.jinggangensis 5008[J].Appl Environ Microbiol,2005,71(9):5066-5076

[6]Jian X,Pang X,Yu Y,et al.Identification of genes necessary for jinggangmycin biosynthesis from Streptomyces hygroscopicus10-22[J].Antonie Van Leeuwenhoek,2006,90(1):29-39

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[8]王家喜,王江勇,高华君.春花种球生长环境与山东半岛繁育优势[J].山东农业科学,2010,2:35-38

[9]吴艳涛,马晓红,史益敏.几种荷兰水仙生物学性状与光合特性[J].上海交通大学学报(农业科学版),2009,28(6):619-623

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[11]北京林业大学园艺系花卉教研组花卉学[M].北京:中国林业出版社,1999:347-354

[12]傅玉兰.花卉学[M].北京:中国农业出版社,2003:203-206

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