烤煙新品種主要數(shù)量性狀與產(chǎn)量產(chǎn)值的灰色關(guān)聯(lián)分析

馮連軍,朱列書,楊 亞,朱靜嫻,劉 偉,楊 威,鄧亞飛

(1湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,長沙 410128;2中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗站,長沙 410128)

品種是煙葉產(chǎn)質(zhì)量的遺傳基礎,優(yōu)良的品種是煙葉生產(chǎn)的重要條件,是獲得優(yōu)質(zhì)煙葉的內(nèi)在因素[1]。不同烤煙品種對生態(tài)環(huán)境的適應性不同,在不同的生態(tài)條件下其農(nóng)藝性狀、抗逆性等都有一定的差異?？緹熈挤N區(qū)域試驗是新品種選育和生產(chǎn)推廣的中間環(huán)節(jié),其目的是考查新品種在不同地區(qū)的產(chǎn)量、品質(zhì)狀況、農(nóng)藝性狀表現(xiàn)、工業(yè)使用價值。關(guān)于烤煙品種數(shù)量性狀方面的分析一直為煙草研究者所關(guān)注,但以往的研究多集中在數(shù)理統(tǒng)計方面如方差分析、回歸分析、線性相關(guān)分析等[2～6]?；疑P(guān)聯(lián)分析法雖在烤煙上有一定的應用,但具體到對烤煙新品種數(shù)量性狀的分析和評價方面鮮有報到?；疑P(guān)聯(lián)分析是描述系統(tǒng)發(fā)展過程中因素間相對變化的情況,也就是變化大小、方向及速度等指標的相對性,是對于一個系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢的定量描述和比較[7]。本文以湖南省新引烤煙品種為材料,運用灰色關(guān)聯(lián)分析法對烤煙主要數(shù)量性狀與產(chǎn)量產(chǎn)值間的關(guān)系進行分析與評價,以期為品種審定、更新?lián)Q代、良種推廣及工業(yè)合理利用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2010年在湖南農(nóng)業(yè)大學煙草基地進行。前作水稻,土壤類型為粘壤土,肥力中等,無嚴重病史。

所選品種分別是中煙 201、云煙 202(對照)、云煙97、HY-9-7(湖南省選育 )、南江3號、貴煙4號、KRK26(津巴布韋引進)、K326、粵煙 97。試驗田土壤養(yǎng)分狀況詳見表 2。

表1 土壤養(yǎng)分狀況Tab.1 Nutrients status of the soils

1.2 試驗方法

9個品種為處理,每處理 3次重復,共 27個小區(qū),隨機區(qū)組排列。四周設保護行,栽培密度為 1.2 m×0.5 m,每小區(qū) 60株共 4行,小區(qū)面積為 33.60 m2。 采用漂浮育苗,待煙苗長到8片葉時,選取生長一致的煙苗于 2010年 3月 28日移栽。于 2010年 3月 25日施用煙草專用基肥 900 kg/hm2,其 N∶ P2O5∶ K2O=8∶11∶11,結(jié)合施用“線芽雙威”防治根結(jié)線蟲與地老虎。分別于4月15日 (移栽后15 d左右)和5月3日(移栽后30 d)施用煙草專用追肥 150 kg/hm2和 300 kg/hm2,其 N∶ P2O5∶ K2O=10∶ 0∶ 32。由于 2010年降雨較多 ,煙株出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象,故于移栽后45 d左右澆施煙草專用追肥75 kg/hm2。其余田間管理措施均按優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)操作規(guī)范進行。在打頂后10 d進行各項農(nóng)藝性狀測定和抗逆性調(diào)查,調(diào)查項目及標準均按統(tǒng)一規(guī)定進行[8]。各項農(nóng)事操作在同一天內(nèi)完成,煙葉采收后在同一座烤房烘烤,各處理單獨采收綁桿?？竞髥为毚娣?、分級。按小區(qū)計算產(chǎn)量、均價、上中等煙比例。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用 DPS中的灰色關(guān)聯(lián)分析法和 Excel共同完成。將所測定的各指標看作一個灰色系統(tǒng),根據(jù)因素數(shù)列的幾何形狀發(fā)展態(tài)勢的接近程度來衡量因素間關(guān)聯(lián)程度的大小。把產(chǎn)量作為參考數(shù)列(母序列)x0,烤煙農(nóng)藝性狀指標為比較數(shù)列(子序列)xi,由下面的公式計算不同烤煙品種產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀指標間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù):

式中:L0i(k)表示在t=k時母序列x0與子序列xi的關(guān)聯(lián)系數(shù);Δ0i(k)表示k時刻兩比較序列的絕對差,即 Δ0i(k)=|x0(k)-xi(k)|(1≤ i≤ m);Δmax和Δmin分別表示所有比較序列各個時刻絕對差中的最大值和最小值。因為比較序列相交,故一般取Δmin=0;ρ稱為分辨系數(shù),其意義是削弱最大絕對差數(shù)值太大引起的失真,提高關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異顯著性,ρ∈ (0,1),一般情況下取0.1～ 0.5。此時,按下面的公式計算兩序列的關(guān)聯(lián)度(即兩比較序列各個時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均值):

由上述公式計算出來的關(guān)聯(lián)度r0i排關(guān)聯(lián)序。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烤煙品種的主要數(shù)量性狀與產(chǎn)量產(chǎn)值

分別于打頂后 10 d按行業(yè)標準測定各品種的農(nóng)藝性狀。其中,中部葉面積=葉長×葉寬×0.6345;上部葉開片度=葉寬 /葉長×100%。各品種主要農(nóng)藝性狀與經(jīng)濟指標見表 2。

2.2 主要數(shù)量性狀與煙葉產(chǎn)量間的灰色關(guān)聯(lián)分析

各數(shù)量性狀與煙葉產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果列于表3。由表 3中的數(shù)據(jù)可以看出,上中等煙比例(H7)與煙葉產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最大,達到了0.5127,其次為上部葉開片度 (H6),達到了 0.4542,往后依次為株高(H1)、節(jié)距(H3)、莖圍 (H2)、中部葉面積 (H5)、葉片數(shù) (H4)?？梢?,上中等煙比例和上部葉開片度對于提高煙葉產(chǎn)量極為重要。同時從分析的數(shù)據(jù)可以看出,葉片數(shù)對煙葉產(chǎn)量的提高似乎關(guān)系不大,這與他人的研究結(jié)果不一致。這主要是因為目前煙株留葉數(shù)基本維持在 18～ 22片,煙農(nóng)在實際生產(chǎn)中已經(jīng)具有了這種觀念,也就是在正常施肥的情況下,基本上都是現(xiàn)蕾后 2～ 3 d進行打頂。本研究中KRK26品種煙葉留葉數(shù)較多,這與該品種的基因型有很大的關(guān)系。同時,實際生產(chǎn)中往往可以看到,下等煙比例較多的地區(qū),煙葉在田間的長勢長相、采收烘烤的鮮煙素質(zhì)都較差,這在很大程度上導致了烘烤后的煙葉產(chǎn)量與質(zhì)量的下降。因此,加強煙葉田間管理、減少煙田病害發(fā)生率、培育一個強壯的煙株、處理好煙田個體與群體的矛盾、適時進行打頂以提高上部葉開片情況、結(jié)合煙葉外觀表現(xiàn)及時采收烘烤是提高煙葉上中等煙比例,從而提高煙葉產(chǎn)量的主要技術(shù)措施。

表2 各烤煙品種的主要農(nóng)藝性狀與經(jīng)濟指標Tab.2 Main agronomic characters and economic indexes of nine flue-cured tobacco varieties

表3 數(shù)量性狀與煙葉產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度分析Tab.3 Grey correlation analysis of quantitative traits with leaf yields

2.3 主要數(shù)量性狀與煙葉產(chǎn)值間的灰色關(guān)聯(lián)分析

表4可見,與煙葉產(chǎn)值關(guān)聯(lián)度最大的是上中等煙比例(H7),其次是上部葉開片度(H6),再往后依次是株高 (H1)、節(jié)距 (H3)、中部葉面積 (H5)、莖圍 (H2)、葉片數(shù)(H4)?？梢?與煙葉產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較大的數(shù)量性狀在一定程度上與煙葉的產(chǎn)值關(guān)系也較大。由于目前煙區(qū)正在大力推廣密集式烤房,同時煙農(nóng)的烘烤水平也提高了很多,這在很大程度上幫助煙農(nóng)烤出較好的煙葉。因此,與煙葉產(chǎn)量關(guān)系較大的指標同時也與煙葉的產(chǎn)值具有較大的關(guān)聯(lián)度也可以得到一定的驗證。

表4 數(shù)量性狀與煙葉產(chǎn)值的關(guān)聯(lián)度分析Tab.4 Grey correlation analysis of quantitative traits with output value

2.4 新引烤煙品種與對照品種的灰色關(guān)聯(lián)分析

2.4.1 供試品種和對照品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)

分別按公式(1)和Δ0i(k)=|x0(k)-xi(k)|(1≤i≤ m)對所有數(shù)量性狀進行供試品種和對照品種關(guān)聯(lián)系數(shù)的計算 ,其中 ,Δmax=0.4877,Δmin=0.0046。 計算結(jié)果列于表 5。

2.4.2 求關(guān)聯(lián)度

將已求得的關(guān)聯(lián)系數(shù)和 Wk值分別代入公式(2)求加權(quán)關(guān)聯(lián)度,結(jié)果列于表 6。

表5 供試品種與對照品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)Tab.5 The relational coefficients between varieties tested and the reference

表6 供試品種與云煙 202的關(guān)聯(lián)度及關(guān)聯(lián)序Tab.6 Relational degrees and their ranks between tested varieties and reference variety

之所以選用等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度以及求出的兩種關(guān)聯(lián)序,是因為各關(guān)聯(lián)系數(shù)以等權(quán)加和取平均值在反映品種優(yōu)劣的各性狀指標的重要性是不相同的。而根據(jù)各數(shù)量性狀對品種優(yōu)劣的影響力,賦予各關(guān)聯(lián)系數(shù)不同的權(quán)重 Wk,則在一定程度上可以全面的解釋說明新引品種與參考品種的差異,相似程度高,結(jié)果可靠。

由表6的結(jié)果可以看出,與對照品種云煙202關(guān)聯(lián)最大的是貴煙4號(Y1),關(guān)聯(lián)度達到了0.8257;其次是云煙97(Y2),關(guān)聯(lián)度達到0.7980;往后依次為中煙 201(Y3)、粵煙 97(Y4)、HY-9-7(Y5)、南江 3號 (Y6)、KRK26(Y7)、K326(Y8)。通過對本文中的數(shù)據(jù)進行分析結(jié)合田間試驗的實際情況,可以看出,在 2010年湖南地區(qū)煙草生長前期雨水較多從而導致煙株抗逆性差的情況下,與對照品種云煙 202相似程度最大的是貴煙 4號,其次為云煙 97,K326最小。

3 討 論

綜合評價新品種的應用價值,一直是煙草科技工作者的努力方向。以往的研究多利用方差分析和線性回歸的方法,對農(nóng)藝性狀、生育期、產(chǎn)量產(chǎn)值、抗逆性等單一性狀指標進行品種間的分析和評價,缺乏對多個性狀指標的綜合評價。運用灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中的關(guān)聯(lián)度分析法對烤煙新品種進行評價,通過對幾個數(shù)量性狀的變化來分析其對產(chǎn)量產(chǎn)值的影響,能使各性狀得到綜合評價。

本研究表明,決定煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值的因素中,上中等煙比例和上部葉開片度起到了至關(guān)重要的作用。這也說明了實際生產(chǎn)中,如何發(fā)揮煙農(nóng)潛力以增加煙株上部煙葉的開片情況,從而結(jié)合適當?shù)暮婵竟に嚳境錾现械葻煴壤^高的煙葉是目前工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而提高煙株上部葉的開片情況需要從田間農(nóng)藝措施著手,包括前期的適當中耕培土、防治各種病害的發(fā)生、適時打頂抹杈以及早采下部煙葉等。決定煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值的性狀,在不同的烤煙品種之間有共性,但不同的品種之間又有個性。所以,在烤煙生產(chǎn)措施的應用上,不能一味追求統(tǒng)一的技術(shù)標準和方案,應該掌握好與品種相配套的技術(shù)措施,才能發(fā)揮出品種的最大遺傳潛力,獲得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益。

新引品種與對照品種在數(shù)量性狀方面的分析可以看出,與對照品種關(guān)聯(lián)最密切的是貴煙 4號,其次是云煙 97,這與當年的氣候狀況不無關(guān)系。由于 2010年湖南地區(qū)煙草生長前期雨水太多,導致團棵以前煙株生長十分緩慢,等到煙株進入旺長期以后,煙株又開始大面積發(fā)病,盡管及時采取了一些防范措施,但已經(jīng)對各品種的產(chǎn)量和產(chǎn)值造成了很大的影響。因此,為了徹底探討出新引品種在各方面的表現(xiàn)與對照品種的具體差距,還需要做進一步的研究工作。

[1]趙立紅.8份新引優(yōu)質(zhì)烤煙品種資源綜評 [J].中國農(nóng)學通報,2007,23(5):393-395.

[2]張 輝,李群萍,葉紅朝,等.國內(nèi)自育烤煙品種在河南的適應性研究 [J].河南農(nóng)業(yè)科學,2008,(8):49-51.

[3]韋建玉,金亞波,吳 峰,等.烤煙品種 K326、云煙 85及云煙 87的適應性研究 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2008,36(6):2362-2363.

[4]田景先,黃昌祥,楊天沛,等.不同烤煙品種區(qū)域適應性及其品質(zhì)特征研究 [J].天津農(nóng)業(yè)科學,2009,15(6):23-25.

[5]李 強,王 偉,王亞輝.津巴布韋烤煙品種比較試驗[J].中國農(nóng)學通報,2008,24(2):177-179.

[6]王宇超,朱列書,胡日生,等.新引烤煙品種適應性研究[J].作物研究,2009,23(4):261-264.

[7]袁嘉祖.灰色系統(tǒng)理論及其應用[M].北京:科學出版社,1991.11-34.

[8]許際坤,邵官軍,王思遠.烤煙栽培新技術(shù) [M].北京:北京農(nóng)業(yè)大學出版社,1993.420-434.

[9]陳海玲,黃金堂,李清華.應用灰色關(guān)聯(lián)分析法評價福建省春花生新品種 [J].江西農(nóng)業(yè)學報,2006,18(5):11-13.

[10]孫正國.應用灰色關(guān)聯(lián)分析法綜合評價水稻新品種[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2005,(1):87-89.

[11]戴紅燕,殷顯春,蔡光澤,等.灰色關(guān)聯(lián)度分析在高原粳稻新品種評價上的應用 [J].西昌學院學報,2009,23(2):8-9.

[12]鄧小華,周冀衡,李曉忠,等.烤煙質(zhì)量與焦油量的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學學報,2006,28(6):850-854.