切花菊作为世界四大切花之一，栽培地域广泛，在生产规模上居于世界各类切花之冠，在花卉产业中占有重要地位^[1]。近几年鲜切花在花墙、花柱等立面装饰上应用广泛，在各种展览中也备受推崇^[2]。切花虽然失去了根部的水分、营养等供应，但是依旧进行呼吸作用，具有消耗营养物质的生命活动^[3]。切花切离母体植株后就开始走向衰老，温度、湿度等环境因子影响其衰老过程中的生理生化变化^[4]。切花菊相对其他切花种类离体保鲜期更长^[5]，其品种分为多头和单头两大类。多头切花菊又称切花小菊，尤其适合墙面的装饰应用，在专业展览及节会的立面装饰上使用日益增多^[6]。提高切花的观赏品质，就要减缓切花衰老速度，延长花的寿命和观赏期，提高经济效益^[7]。立面装饰对切花保鲜的要求更高，除了辅之以延长保鲜期的技术措施外，在现有品种中筛选出保鲜期更长的品种是行之有效的方法^[8-9]。

针对立面造型的装饰需求，理想的花材必须满足紧凑、花枝短小、花朵排列紧凑等要求^[2]。切花菊品种均具有株高枝长的特点^[10]，但其特性并不完全契合立面装饰的需要，具体表现在:有限长度的花枝(立面装饰通常小于10 cm)不聚集成束或虽能成束但花束过小，导致插制工作量大；花枝分枝角度大，花朵排列松散而影响装饰效率；立面插制后花枝吸水、保水性能力弱，水分失衡易导致花朵凋萎^[11]，从而需要多次更换花材。因此，从众多品种中筛选出适宜立面装饰的多头切花菊品种不仅可以提高立面插花的装饰效率，还可以使插制好的立面造型具有更持久的观赏期，从而大大减少频繁更换花材带来的人工负担。但目前国内外对适宜于立面装饰的切花菊品种的筛选尚无报道。

本试验根据切花菊的立面装饰需求，选择8个与之相关的指标，采用层次分析法^[12]和灰色关联度分析法^[13]构建综合评价体系，旨在筛选适宜立面装饰的多头切花菊品种，为鲜切花花墙、花柱等立面装饰提供理想的花材并推动此类专用品种的选育。

1 材料与方法 1.1 试验材料

本试验于2017年和2018年的9月至12月进行，供试材料来源于南京农业大学菊花育种与种质创新实验室自主培育及保存的300个多头切花菊品种。

1.2 试验方法

基于立面装饰插花品种的需求，以300个多头切花菊品种作为筛选群体，统一按10 cm(自花朵顶部到剪口)剪取各品种花枝，以该花枝具有2个及2个以上的花朵作为品种初选的条件，同时测量记录各入选的品种花枝数、花枝硬度、花朵横向聚拢程度。

立面装饰插花采用的花泥规格为:"艾莎"加强型花泥，长22 cm、宽10 cm、高7.5 cm(张家港艾莎花泥园艺制品有限公司)。立面装饰前以净水浸透花泥3 h以上，放入塑料周转箱(长65 cm、宽40 cm、高14 cm)中，从入选品种中剪取长10 cm的花枝插入花泥中，插花数量以花朵彼此接触为准，记录各品种插满单个标准花泥所需花枝数；每隔2 d查看插花存活及失水情况，及时补充所需水分，记录自插花到花瓣开始褪色萎蔫的时间、立面装饰后期花色变化的程度与花枝弯垂状态、观赏寿命，进而分级、赋值，根据层次分析法和灰色关联度分析法计算每个品种的加权灰色关联度，据此评价品种是否适宜立面装饰。

1.3 性状测试方法

依据菊花DUS测试指南^[14]和多头切花菊品种质量要求^[15]，在征询专家意见及插花装饰过程中的反馈意见基础上，确定以下8个与立面装饰直接相关的性状。

1) 10 cm花枝的花朵数:以花枝顶部到剪口处长10 cm为标准剪取花枝，计数各品种该规格花枝的留存花朵数(图 1)。

2) 插满单个标准花泥所需花枝数:计数插满标准花泥(花泥正面，22 cm×10 cm)所需要的花枝数。

3) 花枝强度:是指着花侧枝的强度，强度大则支撑花朵的能力强。以花枝中部测量数值为准，使用托普YYD-1茎秆强度测量仪(浙江托普云农科技股份有限公司)测定花枝强度值，即根据压力传感器，通过施加外力以花枝折断瞬间测出的数值为花枝强度，每个品种取样5株计均值。

4) 花朵横向聚拢程度:是指剪取的花枝上各花朵在横向的聚拢程度(俯视观察)。目测确定(图 1)。

5) 后期花枝弯垂状态:是指立面装饰后期该品种花朵是否会出现弯茎的情况。插花后期对该品种群体目测观察，看花枝是直立还是弯曲。

6) 自插花到花瓣开始褪色、萎蔫的时间:是指从插花当天开始到花朵出现失水萎蔫或退色时的时间，通过对该品种群体目测并结合照片对比判断(图 2)。

7) 装饰寿命:是指立面装饰插花后，该品种半数以上花朵出现失水退色、萎蔫以致基本丧失装饰价值时的时间。通过群体目测结合照片对比判断(图 2)。

8) 后期花色变化程度:是指在立面装饰后期，该品种群体花色变化的程度。通过目测和照片对比判断。花色变化程度级别见图 3。

1.4 数据统计与分析

采用Excel 2010和DPS软件对各性状测得的数据进行整理和分析；采用层次分析法和灰色关联度分析法筛选适宜立面装饰的品种；采用SPSS 20.0软件进行K-means聚类分析^[16-17]，聚类终止条件为:没有品种被重新分配给不同的聚类。

1.4.1 评价体系构建

根据多头切花菊立面装饰适宜品种筛选中各评价因子间的相互关系，采用模型构建了多头切花菊3个层次的综合评价模型，第1层是目标层(A)，多头切花菊立面装饰适宜品种筛选；第2层是准则层(B)，包括花枝特性、插花效率和插花寿命；第3层是方案层(C)，包括8个评价因子(表 1)。

1.4.2 判断矩阵及一致性检验

根据上述构建的AHP模型中各层次间的关系，以及同层次中各影响因子的相对重要性，采用1-9标度法^[12]，其通常取1，2，···，9及其倒数，1、3和5代表一个因子对另一个因子的重要性分别为相同、稍微重要、明显重要。下列判断矩阵中的数值就表示同层次中各影响因子的相对重要性。根据矩阵中因子值的确定依据构造出层次间和同一层次中相互比较的判断矩阵，即A-B、B-C共4个矩阵(表 2)，一致性检验的结果列于相应判断矩阵下面。

根据表 2中的一致性检验结果可知，n为2时，λ等于2；n为3时，λ稍大于3，表明4个判断矩阵具有满意的一致性。当随机一致性比率(CR)小于0.10，表示判断矩阵构造合理，表 2中4个矩阵的CR值均小于0.10，说明各影响因子的归一化权重赋值符合要求，所构建的4个判断矩阵的一致性是可以接受的。

1.5 灰色关联度分析 1.5.1 数据的处理

定量评价指标取测量结果的平均值，定性指标根据装饰效率和观赏持久性制定的评价标准如表 3所示，然后再进行无量纲化处理。

1.5.2 求灰色关联度系数

根据公式计算得出各性状的关联系数。

式中:Δ_ij为第i个品种第j个指标的无量纲化处理的测度值与最优值的绝对差值; 为二级最小差; 为二级最大差; ρ为分辨系数, 一般取0.5。

1.5.3 计算加权关联度

将层次分析法确定的各指标的权重值代入以下公式，求出各品种的加权关联度。

式中:γ_i为第i个品种的灰色关联度; W_j为第j个指标的权重值;n=8(指标数)。

2 结果与分析 2.1 评价因子的权重值

根据A-B_i及B-C_i矩阵分析(表 2)可得方案层各指标因子(C_i)相对于目标层(A)的权重值(表 4)，其中，插花效率的权重值为0.539，插花寿命的权重值为0.297，表明有关插花效率和寿命的性状对立面装饰影响最大，而花枝特性的权重为0.164，对整体影响相对较小。在选取的8个指标中，插满单个标准花泥所需花枝数、10 cm花枝的花朵数及观赏寿命的权重值最大，依次为0.291、0.160、0.156；花枝强度、花朵横向聚拢程度、后期花枝弯垂状态、后期花色变化程度、自插花到花瓣开始褪色萎蔫的时间等所占权重值相对较小，依次为0.082、0.088、0.082、0.042、0.099。因此，与插花效率和插花寿命相关的指标是影响立面装饰最重要的2个因素，符合多头切花菊在立面装饰上必需的要求。

2.2 "理想品种"的确定

依据立面装饰插花的目标要求和各指标实际测量值，构造出"理想品种"。在本试验中，对于越高越好的指标，采取上限测度的方法，即"理想品种"所取的值为所有品种中该指标的最大最优值，如花枝强度、自插花到花瓣开始褪色萎蔫的时间及观赏寿命等；对于越低越好的指标，采取下限测度的方法，取其指标的最小值，如插满单个标准花泥所需花枝数，但由于该指标以分值定级别，因此仍以最高值为优。为了便于关联度分析，采用初值化法，根据各性状的测度值将数据进行无量纲化处理，得到1个全新的数列(表 5)。表 5所测数值为部分品种参试性状的测度值和无量纲化值。

2.3 灰色关联度分析及品种评价

根据公式计算得出多头切花菊品种各指标的灰色关联系数r_i及各品种的加权灰色关联度(表 6)，按照灰色关联度分析的原理，关联度系数越大，参试品种与"理想品种"越接近。采用K-means聚类分析法将82个品种的灰色关联度值划分为4个等级:第1等级，r≥0.751，共有9个品种，占11.0%，表现为10 cm花枝的花朵数为4~ 7个，插满单个花泥所用的花枝数为4 ~ 6个，观赏寿命长达28 ~ 35 d等优点；第2等级，0.625≤r < 0.751，共有16个品种，占19.5%，表现为花朵数量较多，观赏寿命较长，花枝强度大，花色变化不太明显等优点；第3等级，0.524≤r < 0.625，共有27个品种，占32.9%，表现为花朵数量较少，花枝强度较弱，部分品种花色劣变明显等缺点；第4等级，r < 0.524，共有30个品种，花朵数量2~4个，插满单个花泥所用花枝数多达8~12个，观赏寿命小于25 d等缺点，不适宜用于立面装饰。

3 讨论

基于观赏植物品种多指标的综合评价方法众多，每种评价方法的研究对象及适用范围各有不同，因此应根据评价对象的特点选择合适的评价方法^[18]。常用的评价方法有百分制计数法^[19-20]、主成分分析法^[21-22]、隶属函数法^[23]、层次分析法^[24]、灰色关联度分析法^[13]。本试验以筛选适宜立面装饰插花的多头切花菊品种为目标，选取8个性状采用层次分析法与灰色关联度分析法相结合的方式^[25-26]，通过判断矩阵得到组合权重值，可以避免层次分析法中的主观误判，又能有效地运用数学方法处理各性状的全部数据，使评价结果更加真实可靠。

层次分析法是将定性分析和定量分析有机结合的科学决策方法，具有一定的灵活性和准确性^[27]。通过构造出有序的递阶层次模型，能够将复杂问题分层次简化，形成两两比较的判断矩阵，进而确定各指标对综合性状的权重值，过滤了由偶然因素造成的主观认识差异，保证赋权的客观性^[28]。灰色关联度分析法，能够将不同单位、不同数值的数据通过无量纲化处理后再相互比较^[29]。本试验通过构造"理想品种"，再进行关联度大小排序，涵盖了各指标的信息，使评价结果实用、合理。

立面装饰适宜品种需具备:多朵花并生于一枝的短花枝数量充足、花朵紧凑且单枝装饰效率高，插花后能较长时间维持鲜活状态、花枝不易弯茎等特性。本研究据此筛选出8项指标可归纳为3个方面的作用因子，依次为花枝特性因子、插花寿命因子和插花效率因子。花枝特性因子由花枝强度和后期花枝弯垂状态构成；插花效率因子是由花朵横向聚拢程度、10 cm花枝的花朵数和插满单个标准花泥所需花枝数构成；插花寿命因子是由后期花色变化程度、自插花到花瓣开始褪色萎蔫的时间和观赏寿命构成。运用层次分析法确定插满单个标准花泥所需花枝数(0.291)、10 cm花枝的花朵数(0.160)、观赏寿命(0.156)权重值相对较高，既重视立面装饰的外观表现又兼顾了插花的插制效率，符合筛选适宜装饰的优良品种的要求。通过结合灰色关联分析法得到加权关联度，借助K-means聚类分析法将82个品种的得分划分为4个等级，从而快速准确地进行品种评价，并筛选出适宜立面装饰的多头切花菊品种用于生产实践。

本研究旨在建立从众多多头切花菊品种中筛选出适宜立面装饰，且装饰效率高、装饰期持久的品种的评价体系。从300个多头切花菊品种中初选发现符合定长10 cm花枝具有2个及2个以上花朵的品种共有82个，对入选品种的8个与立面装饰相关的性状进行观测记录，并采用层次分析法、灰色关联度分析法和K-means聚类分析法进行综合评价，共筛选出9个1级优秀品种，占11.0%；16个2级良好品种，占19.5%。这些优良多头切花菊品种可用于花墙、花柱等立面装饰。

育种目标多样化是花卉的育种特征之一，立面装饰适宜品种的筛选可以推动这类品种的选育。今后还可以从栽培调控和采后保鲜剂施用方面着手，探索其对花朵姿态和观赏寿命的作用，在筛选出理想品种的基础上获得栽培及调控手段，来进一步延长切花立面装饰的持久性。