上海地区食用多肉植物种质资源的综合评价.pdf

第36卷第2期2023年3月Vol.36No.2Mar.2023农业研究与应用AGRICULTURAL RESEARCH AND APPLICATION上海地区食用多肉植物种质资源的综合评价王琦（上海辰山植物园，上海201602）摘要：为更好地开发和利用食用多肉植物资源，运用层次分析法（AHP），从食用价值、观赏性状和生态适应性3个方面，对上海地区引种栽培的30种食用多肉植物种质资源的综合价值进行评价和等级划分。结果显示，资源利用现状、株型和利用时间为影响食用多肉植物种质资源综合评价的主要因子，30种食用多肉植物的评价结果可划分为3个等级，其中级的食用多肉植物有3种，分别为匍地仙人掌、仙人镜、胧月，综合得分4，其生长适应性强，且具有较高的食用价值和观赏价值，在上海甚至长江以南地区均可露地栽培。关键词：食用多肉植物；种质资源；层次分析法；综合评价中图分类号：S682.33文献标志码：AComprehensive Evaluation of Edible SucculentGermplasm Resources in ShanghaiWANG Qi(Shanghai Chenshan Botanical Garden,Shanghai 201602,China)Abstract:In order to better develop and utilize edible succulent resources,the comprehensivevalues of 30 edible succulent germplasm resources cultivated in Shanghai was evaluated and gradedvia analytic hierarchy process(AHP)from the perspectives of edible value,ornamental traits andecological adaptability.Results demonstrated that current resource utilization,plant type and utilization time were the main factors affecting the comprehensive evaluation of succulent germplasm resources and the evaluation results could be divided into 3 levels,among which three species,Opuntia humifusa,O.phaeacantha and Graptopetalum paraguayense were level,with their comprehensive scores4.These plants have strong growth adaptability,great edible value and ornamentalvalue,and can be cultivated in the open field in Shanghai and even in the south of the ChangjiangRiver.Key words:Edible succulents;germplasm resources;analytic hierarchy process;comprehensive evaluation基金项目：上海市绿化和市容管理局科研项目（G182425）。作者简介：王琦（1986），男，硕士，工程师，主要从事植物引种保育研究，E-mail：。收稿日期：2023-02-12王琦.上海地区食用多肉植物种质资源的综合评价 J.农业研究与应用，2023，36（2）：57-62.WANG Q.Comprehensive Evaluation of Edible Succulent Germplasm Resources in Shanghai J.Agricultural Research and Application,2023,36(2):57-62.投稿网址:http:/第36卷第2期农业研究与应用多肉植物种类繁多，适应性强，近年来因其颜色丰富，形态各异备受人们青睐。大多数多肉植物具有耐干旱瘠薄，抗性较强，容易管理的特点，不仅成为现代家庭园艺的首选，还可用来绿化、美化城市街道和小区，是值得推广的新型园林植物材料。在多肉植物中，除含有毒生物碱的种类外，部分仙人掌类和多肉植物的茎叶花果均能食用，既可凉拌生吃、炒食、油炸，又可制成清凉饮料，还有一定的保健功能。刘怡涛等1应用民族植物学的方法，对云南各民族的食用花卉做了全面调查和研究，报道了云南303种食用花卉，其中包含仙人掌科4属5种食用植物，其花可作蔬菜用，炖鸡蛋或肉，味道鲜美，果实亦可食用，酸甜可口。瓦松（Orostachysfimbriata）是我国常见的野生植物，全草可做成酱菜，嫩脆可口；在草原上，清晨采摘的钝叶瓦松（O.malacophylla），味道犹如苹果2。此外，瓦松提取物还具有明显的抗菌消炎、镇痛作用，对肝癌、胃癌细胞有一定的抑制作用2-3。在中国台湾地区，景天科风车草属胧月（Graptopetalum paraguayense）的叶子被包装成一盒盒出售，作蔬菜和水果食用，可以炒肉片，直接拌着沙拉、蘸酱油生吃，或者榨汁4。早在1997年，我国就已经开始米邦塔仙人掌（OpuntiaMilpaAlta）的种植和生产，先后开发了仙人掌绿豆粉皮、粉条、面条、果脯、酱油、醋、甜酱、辣酱、啤酒、仙人掌汁饮料等10多种优质安全的初级农产品和仙人掌干粉胶囊等产品，并且成功投放市场5。此外，我国还有诸如量天尺（火龙果）（Hylocereus undatus）6、库拉索芦荟（Aloevera）7、冰叶日中花（非洲冰草）（Mesembryanthemumcrystallinum）8-9等多肉植物的大面积栽培和出售。然而，目前对于食用多肉植物的研究多集中于个别物种药用价值的开发利用，鲜见针对食用多肉植物食用价值、观赏性状以及生态适应性综合评价的报道。层次分析法（AHP）因其灵活、实用、简便的特性，成为当前园林植物和观赏园艺学科中，对植物观赏性以及观赏蔬菜评价最为常见的评价方法10-12。本研究通过对前期引种收集的食用多肉植物种质资源进行观测筛选，应用层次分析法（AHP）对筛选出的30种食用多肉植物种质资源进行综合评价和分析，以期为食用多肉植物在上海地区的推广应用提供参考依据。1材料与方法1.1研究区概况上海属北亚热带季风气候，温和湿润，降水充足，四季分明。年平均气温16.5，1月最冷，月平均气温3.3，7月最热，月平均气温27.8，年日照时长2000h左右，全年无霜期241d。降雨季节分配较均匀，强度以中小雨为主，通常始于3月，梅雨后进入盛夏，高温干燥，易形成伏旱，秋季凉爽，常有连绵阴雨，冬季一般晴朗少雨，偶有寒潮侵袭13。研究地位于上海辰山植物园（E1211110，N310443），年降雨量为1123mm10。1.2研究材料对20152021年间引种收集的食用多肉植物种质资源进行物候观察，结合多肉植物的生物学特性、观赏性状以及食用价值进行整理，去除生长羸弱，生长缓慢以及对环境要求较高的种类，同一个属的食用部位相同的种类，选取不超过 2种，最终筛选出30种食用多肉植物种质资源进行综合评价。所有材料均采用盆栽种植的方式保存于上海辰山植物园（表1）。表130种多肉植物食用部位及食用方法Table 1 Edible parts and methods of 30 succulents番杏科番杏科番杏科番杏科番杏科夹竹桃科夹竹桃科天门冬科AizoaceaeAizoaceaeAizoaceaeAizoaceaeAizoaceaeApocynaceaeApocynaceaeAsparagaceae食用日中花露草冰叶日中花海马齿番杏爱之蔓火星人非洲虎尾兰Carpobrotus edulisMesembryanthemum cordifoliumMesembryanthemum crystallinumSesuvium portulacastrumTetragonia tetragonioidesCeropegia woodiiFockea edulisSansevieria aethiopica嫩茎叶，果实嫩茎叶嫩茎叶嫩茎叶嫩茎叶根茎块茎根果实可直接食用，嫩茎叶腌制作沙拉或烹饪作沙拉或烹饪煮熟可作食物作菠菜替代品煮熟可作食物腌制根食用以补水科中名Chinese nameof the family科学名Scientific name ofthe family中文名Chinese name学名Scientific name食用部位Edible part食用方法Edible method58Vol.36No.2农业研究与应用阿福花科落葵科落葵科仙人掌科仙人掌科仙人掌科仙人掌科仙人掌科仙人掌科鸭跖草科景天科景天科景天科刺戟木科大戟科福桂树科锦葵科酢浆草科酢浆草科土人参科土人参科葡萄科AsphodelaceaeBasellaceaeBasellaceaeCactaceaeCactaceaeCactaceaeCactaceaeCactaceaeCactaceaeCommelinaceaeCrassulaceaeCrassulaceaeCrassulaceaeDidiereaceaeEuphorbiaceaeFouquieriaceaeMalvaceaeOxalidaceaeOxalidaceaeTalinaceaeTalinaceaeVitaceae库拉索芦荟落葵薯落葵六角天轮柱昙花量天尺匍地仙人掌仙人镜丝苇赤道竹叶菜棒叶仙女杯胧月圆叶景天树马齿苋金刚纂福桂树块茎萍婆黄花酢浆草酢浆薯加花土人参棱轴土人参圆叶白粉藤Aloe veraAnredera cordifoliaBasella albaCereus hexagonusEpiphyllum oxypetalumHylocereus undatusOpuntia humifusaOpuntia phaeacanthaRhipsalis bacciferaAneilema aequinoctialeDudleya edulisGraptopetalum paraguayenseSedum makinoiPortulacaria afraEuphorbia neriifoliaFouquieria splendensSterculia rhynchocarpaOxalis pes-capraeOxalis tuberosaTalinum caffrumTalinum fruticosumCissus rotundifolia叶片嫩茎叶嫩茎叶果实花花，果实嫩叶茎，果实果实果实叶片叶片叶片嫩茎叶叶片叶，老茎花，种子，花蜜果实，种子叶片，嫩花序块茎叶片，块茎嫩茎叶嫩枝叶，果实叶肉烫煮后作食物作蔬菜作蔬菜作水果食用煮熟作食物果实作水果，花作蔬菜食用果实作水果，嫩茎作蔬菜食用作水果食用作水果食用煮熟作蔬菜作沙拉或烹饪拌沙拉或榨汁生吃或煮熟食用拌沙拉或煮熟作蔬菜煮熟作食物蜜可食，花泡水，种子烤熟磨粉做蛋糕烘烤或煮熟后食用生吃或煮熟作蔬菜作土豆替代品块茎用作补充水分，叶拌沙拉或煮熟作蔬菜煮熟作蔬菜果实食用，嫩枝叶煮熟作蔬菜续表1科中名Chinese nameof the family科学名Scientific name ofthe family中文名Chinese name学名Scientific name食用部位Edible part食用方法Edible method1.3研究方法参考观赏蔬菜常用的评价指标11-12，结合食用多肉植物具体的特性，征询多肉植物专家及一线栽培养护人员意见，筛选与食用多肉植物特性密切相关的、具有代表性的指标，进而运用层次分析法进行综合评价。1.3.1构建评价模型按照层次分析法（AHP）的分析方法，建立食用多肉植物评价模型。如表2所示，包含目标层（A），约束层（C），标准层（P），最底层（D）。其中：约束层分别从食用价值（C1“能吃”，关系到市场的前景）、观赏性状（C2“好看”，影响公众的喜爱度）、生态适应性（C3“好养”，决定其开发利用的难易程度）这3个方面来对食用多肉植物种质资源进行综合评价；标准层是将约束层细化为食用部位等11个评价指标。1.3.2制定各评价指标的评分标准依据食用多肉植物在上海地区栽培的观察记录，参考观赏蔬菜评价的研究成果11-12，采用5分制评分，制定食用多肉植物11个评价指标的评分表（表3）。表2食用多肉植物评价模型Table 2 Evaluation model of edible succulents目标层（A）Target layer食用多肉植物种质资源评价约束层（C）Restraint layerC1：食用价值C2：观赏性状C3：生态适应性标准层（P）Indicator layerP1：食用部位P2：毒性P3：资源利用现状P4：利用时间P5：株型P6：叶色P7：花（果）P8：生活型P9：耐寒性P10：耐热性P11：繁殖难易程度最底层（D）Lowest layer待评价的30种食用多肉植物种质资源59第36卷第2期农业研究与应用表3标准层各评价指标的评分标准Table 3 Criteria of evaluation indexes of indicator layer评价指标Evaluation indexP1：食用部位P2：毒性P3：资源利用现状P4：利用时间P5：株型P6：叶色P7：花（果）P8：生活型P9：耐寒性P10：耐热性P11：繁殖难易程度分值Score53151531531531531531531531531531含义Implication根、茎、叶、花、果等可食用的部位有3种或超过3种根、茎、叶、花、果等可食用的部位为2种根、茎、叶、花、果等可食用的部位为1种不含有毒生物碱或者植物组织中不含有毒性成分含有毒生物碱或者植物组织中含有其它毒性成分国内栽培食用国内有栽培但未食用国外栽培食用，国内未见可以一年四季或跨季节采集利用可以单季节采集利用只能短期内采集利用株型紧凑株型较为紧凑株型松散叶色鲜艳或随着季节温度变化而变化叶色较鲜艳，或不为绿色叶片颜色一般，通常为绿色花（果）大或者花（果）量大而显眼花（果）较显眼花（果）通常较小，不明显或者很难开花多年生草本植物一、二年生草本植物木本植物在上海冬季室外养护不受影响，抗寒能力强，耐一般雨雪霜冻在上海冬季地上部分枯萎或者部分冻伤，第二年能够复苏继续生长在上海冬季室外养护会冻死在上海夏季室外养护不受影响，植物正常生长在上海夏季休眠或者叶片掉落停止生长，秋季能够恢复正常生长在上海夏季室外养护会死亡可通过扦插、分株、播种至少2种及以上方式繁殖的植物可通过扦插、分株、播种等1种方式繁殖的植物不容易长侧芽（侧枝），或不容易开花结实的植物1.3.3计算权重及一致性检验采用19比例标度法，邀请专家对约束层和标准层各因子的相对重要度打分，构造两两比较判断矩阵，再输入YaahpV12.5软件运算，并进行一致性检验，然后得出11个评价指标的权重10。2结果与分析2.1食用多肉植物各指标权重及一致性检验结果分别构建目标层对约束层和约束层对标准层内各指标间的判断矩阵，计算各层指标的权重值，再将各层指标的权重值进行加权处理后得到各指标对总目标的总权重值，检验一致性指标CR均小于 0.1（CR0.1，认为该矩阵达到满意的一致性11），说明本研究所有判断矩阵通过一致性检验（表4）。由表4可以看出各类指标所占的权重值，约束层的权重值为 C1（0.6491）C2（0.2790）C3（0.0719），合理的说明了食用价值对食用多肉植物种质资源综合评价影响程度最大，其次是植物的观赏性状，而生态适应性的影响最小。从总权重值结果来看，资源利用现状P3在食用多肉植物评价中具有最高权重。资源利用现状直接体现在资源的分布情况和获取的难易程度，以及是否具有一定的利用基础，具有良好利用基础的植物种类更容易被人们接受食用，更有益于开发利用。其次为株型，多肉植物的株型对观赏性影响很大，当我们看到一棵多肉植物时，往往最先被它奇特的外形吸引，符合人们对多肉植物的审美习惯。再者就是利用时间，能够一年四季或跨季节食用的多肉植物利用时间长，更易开发利用。贡献最小的是植物的生活型，说明这个因素在食用多肉植物资源评价方面影响较小，这可能与现在设施栽培中更多关注植物产品的质量和产量有关。由此可见，以上结果与人们对食用多肉植物的认识基本一致，说明本研究建立的评价模型能够较为客观的对上海地区的食用多肉植物种质资源进行综合性的评价。60Vol.36No.2农业研究与应用表4食用多肉植物各指标权重值Table 4 Weight value of each index of edible succulents约束层Restraint layerC1：食用价值C2：观赏性状C3：生态适应性约束层权重值Weight value ofrestraint layer0.64910.27900.0719标准层Indicator layerP1：食用部位P2：毒性P3：资源利用现状P4：利用时间P5：株型P6：叶色P7：花（果）P8：生活型P9：耐寒性P10：耐热性P11：繁殖难易程度标准层权重值Weight value ofindicator layer0.0390.11360.59430.25320.73060.18840.0810.04030.13410.13410.6915一致性检验Consistency checkmax：4.2058CR=0.07710.1max：3.0649CR=0.06240.1max：4.2389CR=0.08950.1总权重值Total weight value0.02530.07370.38580.16430.20380.05260.02260.00290.00960.00960.04972.2食用多肉植物的综合评价得分及评价等级依据标准层各评价指标的评分标准，将待评价的30种食用多肉植物种质资源的11个评价指标得分值与对应的权重值相乘后求和，即为该种食用多肉植物的综合评价得分。根据各个种综合得分情况和直观经验，将30种食用多肉植物划分为3个等级，结果详见表5。表530种食用多肉植物综合得分及评价等级Table 5 Comprehensive score and evaluation level of 30 edible succulents序号No.123456789101112131415中文名Chinese name匍地仙人掌仙人镜胧月棒叶仙女杯食用日中花量天尺库拉索芦荟丝苇露草落葵番杏冰叶日中花棱轴土人参圆叶白粉藤黄花酢浆草综合得分Comprehensive score4.94894.89834.75373.94373.92913.87333.84773.79773.75413.72913.71893.69973.57333.52093.5075评价等级Evaluation level序号No.161718192021222324252627282930中文名Chinese name六角天轮柱金刚纂加花土人参落葵薯海马齿酢浆薯昙花树马齿苋圆叶景天福桂树非洲虎尾兰爱之蔓块茎萍婆火星人赤道竹叶菜综合得分Comprehensive score3.47373.46773.42153.39493.36113.14313.07772.87292.66172.36032.25932.25172.22732.14832.1465评价等级Evaluation level由上表5可知，30种食用多肉植物中，匍地仙人掌、仙人镜、胧月为级（4分），这3种食用多肉植物综合价值最高，生长适应性强，耐寒耐热且具有较高的食用价值和观赏价值，在上海甚至长江以南地区均可常年露地栽培，可大规模开发利用。等级，分值介于3.54间，包括棒叶仙女杯、食用日中花、量天尺、库拉索芦荟、丝苇、露草、落葵、番杏、冰叶日中花、棱轴土人参、圆叶白粉藤和黄花酢浆草，共有12种，这些多肉植物在部分或个别性状上存在一定缺陷，但仍具有一定的推广价值，如量天尺的果实，库拉索芦荟的叶肉，棱轴土人参、落葵、番杏以及冰叶日中花的嫩茎叶早已走上餐桌，这部分植物辅以有效的栽培设施，可合理开发应用。等级（3.5分）的多肉植物共计15种，包括六角天轮柱、金刚纂、海马齿等，这些多肉植物要么含有毒生物碱，要么生长缓慢，不耐冬季霜冻或夏季高温湿热，在上海地区适应能力较差，作为食用多肉植61第36卷第2期农业研究与应用物，综合价值较低，不推荐在上海地区推广应用。3结论与讨论本研究在专家评价的基础上，运用层次分析法，分别从3个方面对引种收集的30种食用多肉植物种质资源进行综合评价，最终筛选出匍地仙人掌、仙人镜、胧月这3种综合价值最高的食用多肉植物，适合在上海以及长江以南地区推广应用，另有12种食用多肉植物可根据实际需求进行合理开发。本研究构建的评价体系是基于上海地区收集的食用多肉植物种质资源而建立，该评价体系对于我国其它地区开发食用多肉植物也具有较高的参考价值。由于大部分食用多肉植物并非我国原产，引种栽培需要一定的时间适应新的生长环境，受此限制，并未见所有引种收集的食用多肉植物开花结实，后续还需开展物候观察记录。仙人掌属植物形态多样，不仅具有极高的园林观赏价值，而且是荒山绿化和改良沙漠环境的优良植物14，还可作为药用植物治疗糖尿病、溃疡病症，有适应症广、疗效显著、不良反应小的优点，是具有广阔开发前景的药用植物资源15-16，同时也是一种符合食用安全要求并有较高营养价值的野生蔬菜17。仙人掌在我国华南和西南地区可以露地栽培，由于耐寒性较差，在华东地区基本作为室内盆栽观赏，低温胁迫极大地限制了该属植物资源的开发利用。本研究筛选出的匍地仙人掌和仙人镜在上海地区无需任何保护措施，可常年室外栽培，正常开花结果，容易管理。尤其是匍地仙人掌，可生长在多石干旱的丘陵山地环境，在我国山东中部地区能够自然生长18。匍地仙人掌和仙人镜这2种仙人掌属植物对于仙人掌科植物在我国暖温带地区的推广应用具有极其重要的意义，同时也是仙人掌属耐寒植物种质资源创新的极好材料。世界上记录有超过7000种植物可以食用，而只有少数种类被广泛种植19。在全球文化交流日益频繁的今天，人们生活水平显著提高，已不再满足于温饱现状和单调的蔬菜品种，发掘口感新鲜、风味独特及多样化的蔬菜食品已成为一种新的追求。本研究筛选的优良种质资源和评价方法，可为食用多肉植物在我国规模化种植提供科学依据。参考文献1刘怡涛，龙春林.云南各民族食用花卉的初步研究J.云南植物研究，2002，24（1）：41-56.2陈金法.瓦松的综合利用 J.中国林副特产，2009（6）：99-100.3郑艳，徐珞珊.中国瓦松属（Orostachys）的药用资源J.中国中医药信息杂志，2003，10（11）：41-59.4陆文佳.可以食用的多肉植物：石莲花“胧月”J.花卉，2016（17）：46-47.5薛颖，宋曙辉，武兴德，等.食用仙人掌的营养成分分析 J.天然产物研究与开发，2000，12（5）：8-13.6邓仁菊，范建新，蔡永强.国内外火龙果研究进展及产业发展现状 J.贵州农业科学，2011，39（6）：188-192.7唐建红，刘川玉，何洁.库拉索芦荟与斑纹芦荟的多糖含量比较研究 J.国际中医中药杂志，2016（2）：163-165.8刘华敏，刘威.冰叶日中花的引种栽培 J.南方农业（园林花卉版），2011，5（4）：12.9黄渊军，陶雯.非洲冰花 J.长江蔬菜，2014（19）：26-27.10叶康.上海地区栽培芍药园林应用价值的综合评价J.江苏农业科学，2019，47（22）：155-158.11王凯.30种观赏蔬菜的观赏价值评价及室内适应性研究与应用 D.长春：吉林农业大学，2017.12曹乌吉斯古楞.内蒙古野生蔬菜资源及其综合评价D.呼和浩特：内蒙古师范大学，2007.13沈烈英.上海城市森林的植被特征与综合评价研究D.南京：南京林业大学，2008.14田国行，赵天榜.仙人掌科植物资源与利用 M.北京：科学出版社，2011：301-303.15喻宁华，曾富华，饶力群，等.仙人掌属植物研究进展 J.湛江师范学院学报，2006，27（3）：66-73.16李恒，茅和花，廖理钦，等.不同茎龄野生仙人掌营养及活性成分比较分析 J.农业研究与应用，2018，31（3）：6-11.17高敏，向青云，刘佳，等.贵州野生仙人掌主要营养成分及致突变性研究 J.微量元素与健康研究，2007，24（2）：7-8.18王琦，严靖.中国仙人掌科一新归化种：匍地仙人掌J.广西植物，2022，42（10）：1767-1771.19LIM T K.Ediblemedicinalandnon-medicinalplants：Volume 1，FruitsM.Dordrecht，Netherlands：Springer，2012：1.责任编辑：谢红辉62