五指毛桃是桑科(Moraceae)榕属(Ficus)植物粗叶榕(Ficus hirta Vahl)的干燥根，被记载于多个民族的民间药书中，是岭南地区民间常用药和常见的煲汤材料。五指毛桃味辛甘、性平、微温，可益气健脾、祛痰化湿、舒筋活络，有“广东人参”的美称。五指毛桃是著名的药食两用中药材，可以煲汤，也可以深加工制作粉茶包、饮料、酒等，用途很广，在医药行业、食品行业等领域需求量非常大^[1]。目前，在五指毛桃的栽培过程中，栽培种质资源混乱、种苗质量参差不齐^[2]。制定五指毛桃种苗的分级标准，促进其规范化生产，是实现五指毛桃产业规模化发展的基础^[3-5]。然而，有关五指毛桃种苗质量分级方面的研究还极为薄弱。因此，本研究旨在探索制定五指毛桃种苗的分级标准，解决五指毛桃生产过程中的质量问题，为实现五指毛桃标准化、规范化生产奠定科学基础。

1 材料与方法 1.1 材料

试验材料为2年生五指毛桃实生苗，2022年4月分别购自广西、广东、湖南、福建的五指毛桃育苗基地。

1.2 测量与分级方法

随机混合抽取50株五指毛桃种苗，测量种苗的地径、根粗、冠幅、根长、根数、全株干重、地上部分干重、地下部分干重等9个指标。其中冠幅为东西方向和南北方向宽度的平均值。若种苗有多条根，则根粗取主根根粗，根长取主根根长，根数为一级侧根数。先利用相关分析确定采用何种指标作为判定依据，再使用逐步聚类分析进行分级^[6]。

1.3 分级标准的计算方法 1.3.1 数据的标准化处理

当分级指标值的量级不同时，需要先使用极差法对原始测量数据进行标准化处理，再采用标准化值(Z_ij)进行分析，从而确保统计分析在同一水平上进行。

$Z_{i j}=\left(X_{i j}-X_{i \min }\right) /\left(X_{i \max }-X_{i \min }\right), $

(1)

式中，Z为标准化值；i为所选的分级指标；j为所测量的种苗序号(1, 2, …, 50)；X_ij为所选的分级指标的测量值；X_imax、X_imin分别为所测量的总样苗中所选的分级指标的最大值、最小值。

1.3.2 初始分级

按照相关分析得到的结果，选出分级指标，将其标准化值之和从大到小排序，人为进行初始分级。

1.3.3 修正分级

由于初始分级是人为进行的，过程中难免存在误差，因此对初始分级结果进行修正是十分必要的。修正方法是分别计算各级所选质量指标的标准化值的平均值，将其作为该级的凝聚中心，计算各种苗与相邻凝聚中心的距离d，将种苗判定为d最小的那一级，对初始分级结果进行修正。该方法以欧式距离公式为计算依据，由于本研究最终选择了2个分级指标，故变换为以下公式：

$d_{i j}=\left[\left(D_i-D_j\right)^2+\left(H_i-H_j\right)^2\right]^{1 / 2}, $

(2)

式中，d为欧氏距离，i为种苗序号(1, 2, …, 50)，j为所在分级级别，D_i为所选分级指标1的标准化值，H_i为所选分级指标2的标准化值，D_j为所选分级指标1标准化值的平均值，H_j为所选分级指标2标准化值的平均值。

1.3.4 计算临界值

根据最终凝聚中心，计算出半径d′值，由此可计算出各级别种苗的临界值，最终确定各级别种苗的分级界限。半径d′的计算公式如式(3)所示。

$d^{\prime}=\left(K s_{D \text { 标 }}^2+s_{H \text { 标 }}^2\right)^{1 / 2}, $

(3)

式中，K=1，s_D标²、s_H标²分别为各级种苗中所选质量指标D和H的标准化值的标准差[式(4)]。

$s_{i \text { 标 }}^2=\sum\left(X_i-X\right)^2 /(n-1) {, }$

(4)

式中，i为所选质量指标，X_i为质量指标的标准化值，X为质量指标标准化值的平均值，n为质量指标在该级的样本总数。

1.4 数据处理

使用Excel 2019与SPSS 21.0软件对数据进行处理。

2 结果与分析 2.1 确定分级指标

对五指毛桃的地径、冠幅、株高、根粗、根长、根数、全株干重、地上部分干重、地下部分干重等9个关键指标进行相关分析，结果如表 1所示。在9个指标中，种苗的全株干重为相关中心，是评价种苗质量最好的指标，最能体现种苗质量。其余的指标与全株干重的相关系数分别为0.926(地径)、0.311(株高)、0.778(冠幅)、0.894(根粗)、0.316(根长)、0.054(根数)、0.990(地上部分干重)、0.923(地下部分干重)。选取五指毛桃种苗分级的代表性指标时，除了考虑相关性外，还需要考虑在实际生产中的可操作性，故本研究最终选择了与全株干重相关性较强且便于实际生产操作的两个指标：地径和冠幅。其中地径与全株干重的相关性比冠幅与全株干重的相关性强，因此，地径为全株干重的主要影响因子，冠幅为次要影响因子。

2.2 数据的标准化

对五指毛桃地径和冠幅原始数据进行标准化处理，结果如表 2所示。

2.3 种苗初始分级

按照地径与冠幅进行分级，可将种苗按“粗大-细小”的顺序排列。对于粗大的种苗，其地径与冠幅也会较大。但由于种苗存在分化现象，可能会出现粗大的种苗有较大的地径和较小的冠幅或有较大的冠幅和较小的地径的情况。因此，在同一维坐标上对地径与冠幅的标准化值之和进行排序(图 1)，将分群较明显的地方人为地划分为3群(即3级)，作为五指毛桃种苗的初始分级，分级结果如表 3所示。

2.4 修正分级

对五指毛桃初始分级结果进行欧氏距离修正，修正结果见表 4。第一次修正时，16号和26号种苗从Ⅱ级变动为Ⅰ级，24号、25号和34号种苗从Ⅱ级变动为Ⅲ级。第二次修正时，20号、27号、40号和46号种苗从Ⅱ级变动为Ⅲ级，而50号种苗从Ⅱ级变动为Ⅰ级。第三次修正时，共有3株种苗从Ⅱ级变动为Ⅲ级，分别是17号、33号和37号种苗。进行第四次修正时，6号、15号、18号和38号种苗从Ⅱ级变动为Ⅲ级。第五次修正时，45号种苗从Ⅱ级变动为Ⅲ级，50号种苗从Ⅰ级变动为Ⅱ级。在第六次修正时，30号种苗从Ⅱ级变动为Ⅲ级。第七次修正时，28号种苗从Ⅱ级变动为Ⅲ级。第八次修正时，35号种苗由Ⅱ级变动为Ⅲ级。对五指毛桃进行第九次修正时显示所有种苗的分级均不再发生改变，因此修正分级结束。第九次欧式距离修正分级结果如表 5所示。

2.5 确定分级临界值

Ⅰ、Ⅱ级种苗的最终凝聚中心分别为Ⅰ₉(0.72，0.73)、Ⅱ₉(0.45，0.48)。根据式(3)、式(4)，可计算出d′₁=0.189，d′₂=0.149，由此可得Ⅰ、Ⅱ级种苗临界点分别为Ⅰ′(0.58，0.59)、Ⅱ′(0.45，0.48)，如图 2所示。将以上数据代入式(1)可得出种苗的下限值，Ⅰ级种苗：地径≥2.39 mm，冠幅≥13.55 cm；Ⅱ级种苗：地径≥1.93 mm，冠幅≥10.58 cm。

参考谢伟玲等^[6]和欧斌等^[7]的分级方法，一般将苗木分为3级，其中Ⅰ、Ⅱ级苗为合格苗，Ⅲ级苗为不合格苗，若其中一项指标不合格，则种苗的质量等级降低一级。值得注意的是，地径为全株干重的主要影响因子，而冠幅为次要影响因子，故在实际中，应当优先考虑地径的影响。例如，若地径达到Ⅰ级标准，而冠幅为Ⅱ级标准，则应将该种苗判为Ⅰ级；若地径为Ⅱ级标准，而冠幅为Ⅰ级标准，则应将该种苗判为Ⅱ级；地径或冠幅为Ⅲ级，则应将该种苗判为Ⅲ级。对五指毛桃种苗的最终分级结果见表 6。本次抽取的50株五指毛桃种苗中，Ⅰ级种苗为12株(占比为24%)，Ⅱ级种苗为13株(占比为26%)，Ⅲ级种苗为25株(占比为50%)，因此本研究的五指毛桃种苗中合格苗和不合格苗各占50%。

3 讨论

种苗的质量可通过种苗的性状观察到，种苗的质量指标具有多样性^[7-9]，例如，壮苗是指健康的、重量大的、木质化程度高的苗，其同时具有粗壮的地径、茂盛的枝叶、合适的高度、发达的根系。在评定种苗质量时，要尽可能多地获取信息，需要测量多个指标^[10-13]。本研究对五指毛桃种苗的地径、株高、冠幅等9个指标进行测量，尽可能多地获取了五指毛桃种苗的相关性状数据，为质量分级提供了相对全面的数据。种苗各指标之间存在内在关系，往往会出现信息重叠，因此，要详细研究种苗各指标间的共同性质，找到既能反映种苗总体质量，又方便测量的指标，从而进行种苗分级。

逐步聚类分析法是传统的、简单可靠的分级方法，其分级结果能客观反映不同质量种苗的实际情况^{[3, 14-16]}。本研究采用逐步聚类分析法对五指毛桃种苗进行质量分级，基于五指毛桃种苗的地径、株高、冠幅等9个指标，最终选择地径与冠幅作为分级指标。一方面，考虑到地径与冠幅是实际生产中的常用指标；另一方面，地径与冠幅易于测量，且能较准确地反映种苗质量信息。此外，在实际生产中，种苗的色泽、枝叶、木质化情况、病虫害情况等都会影响种苗质量^{[6, 17]}。本研究结果可为五指毛桃种苗出圃提供一定的参考，在实际生产中可以此为参照基础，结合不同立地条件和实际情况进行适当调整，提高五指毛桃出圃的种苗质量，为五指毛桃的规范化生产提供参考依据。

4 结论

本研究利用相关分析和逐步聚类分析方法，得出五指毛桃种苗的质量分级标准，即Ⅰ级种苗：地径≥2.39 mm，冠幅≥13.55 cm；Ⅱ级种苗：地径≥1.93 mm，冠幅≥10.58 cm。种苗若未达到以上标准，则为不合格种苗，需留在苗圃中继续培养。