基于灰色關(guān)聯(lián)分析的津巴布韋烤煙品種綜合性狀評價(jià)

王正旭，劉 魁，姚江美，田陽陽，楊繼周，趙文軍，徐昭梅，胡保文

[紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，云南 玉溪 653100]

基于灰色關(guān)聯(lián)分析的津巴布韋烤煙品種綜合性狀評價(jià)

王正旭，劉 魁，姚江美，田陽陽，楊繼周，趙文軍，徐昭梅，胡保文*

[紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，云南 玉溪 653100]

為篩選出綜合性狀表現(xiàn)較好的津巴布韋烤煙品種，通過田間試驗(yàn)，收集6個(gè)津巴布韋烤煙品種和對照品種云煙87的田間農(nóng)藝性狀、主要化學(xué)成分指標(biāo)、初烤煙葉外觀質(zhì)量和評吸質(zhì)量指標(biāo)，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，對其進(jìn)行綜合性狀評價(jià)。結(jié)果表明，各參試烤煙品種的評價(jià)指標(biāo)等權(quán)關(guān)聯(lián)度排序?yàn)镵RK26＞云煙87＞T62＞T64＞T63＞T16＞T20，加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序?yàn)镵RK26＞云煙87＞T62＞T63＞T16＞T64＞T20。KRK26品種的等權(quán)關(guān)聯(lián)系數(shù)和加權(quán)關(guān)聯(lián)系數(shù)均排名第一，分別為11.262 4、0.906 7，綜合性狀優(yōu)于對照品種云煙87和其他津巴布韋烤煙品種，這一結(jié)果與田間實(shí)際表現(xiàn)一致。綜上，津巴布韋烤煙品種KRK26具有較好的推廣潛力，可以在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行進(jìn)一步試驗(yàn)與示范推廣。

灰色關(guān)聯(lián)分析；烤煙；品種

煙葉生產(chǎn)中，烤煙品種布局是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)?？緹熎贩N與植煙區(qū)生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性直接關(guān)系到煙葉產(chǎn)值產(chǎn)量和品質(zhì)的形成[1-2]。已有研究表明，烤煙品種對煙葉質(zhì)量的貢獻(xiàn)率為50%左右[3]。一直以來，津巴布韋煙葉因?yàn)槠湎銡赓|(zhì)好，香氣量足，煙氣質(zhì)感細(xì)膩，化學(xué)成分協(xié)調(diào)，受到國內(nèi)外卷煙企業(yè)的青睞，并成為卷煙企業(yè)高端卷煙配方和產(chǎn)品提質(zhì)改造的核心原料。我國進(jìn)口津巴布韋煙葉的量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，且其占進(jìn)口煙葉比重較大[4]。近幾年來，國內(nèi)加大了對津巴布韋風(fēng)格煙葉的研究，并在云南一些新煙區(qū)開始引進(jìn)試種津巴布韋烤煙品種。

在烤煙品種的引進(jìn)過程中，新品種的區(qū)域試驗(yàn)和品種綜合性狀評價(jià)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前，應(yīng)用較多的品種綜合性狀評價(jià)方法是根據(jù)觀察記載各品種的田間表現(xiàn)，結(jié)合初烤煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀，化學(xué)成分指標(biāo)等進(jìn)行方差分析、多重比較分析以及逐項(xiàng)量化分析，得出最終結(jié)果。整個(gè)過程繁瑣，數(shù)據(jù)處理較多。自上世紀(jì)80年代，鄧聚龍[5]教授提出并創(chuàng)立灰色系統(tǒng)理論，解決了一些包含未知因素的特殊領(lǐng)域的問題?；疑P(guān)聯(lián)分析法是根據(jù)已知信息，挖掘未知信息，研究數(shù)據(jù)少、信息貧的不確定性問題，從而構(gòu)建簡單、方便的綜合評價(jià)方法。該方法目前廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物的品種綜合比較[6]，如小麥[7]、大豆[8]、秋葵[9]、玉米[10]、烤煙[11]等的品種區(qū)域試驗(yàn)研究，以及烤煙品質(zhì)因素的關(guān)聯(lián)分析[12-15]，方法簡單有效，可靠性高[16]。

本研究應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析，綜合考慮影響烤煙品種的主要性狀，對津巴布韋烤煙品種進(jìn)行綜合評價(jià)，篩選出綜合性狀表現(xiàn)較好，既能彰顯津巴布韋煙葉風(fēng)格特色，又適宜在當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)質(zhì)烤煙品種，以期為烤煙新品種推廣提供科學(xué)的決策服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與方法

參試品種為KRK26、T16、T20、T62、T63、T64和云煙87（CK），分別用（i=1、2、…、6、7）表示。所有烤煙品種均由玉溪中煙種子公司提供。

田間試驗(yàn)于2014年在紅塔集團(tuán)遮放基地單元進(jìn)行，試驗(yàn)地勢平坦，排灌方便，前作為水稻，土壤類型為砂質(zhì)土。施肥前按照5點(diǎn)取樣法，取耕層土測定試驗(yàn)地基礎(chǔ)肥力。具體土壤肥力情況如下：土壤pH 8.25、有機(jī)質(zhì)含量1.35%、水解氮含量68.20 mg/kg、有效磷含量10.30 mg/kg、速效鉀含量60.40 mg/kg、全N含量0.74 g/kg、全P含量0.42 g/kg、全K含量15.00 g/kg。

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，7個(gè)品種，3次重復(fù)，共21個(gè)小區(qū)。每小區(qū)植煙90株，行距1.20 m，株距0.55 m，試驗(yàn)田面積約1334.00 m2，試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。肥料用量按純N 120 kg/hm2施用，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶1∶3，基追比為3∶7。試驗(yàn)肥料為煙草專用肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=10∶10∶25]；鈣鎂磷肥（P2O518%）和硫酸鉀（K2O 50%）。其他管理技術(shù)按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行。

1.2 評價(jià)指標(biāo)選擇與調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法

以烤煙主要農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)，以及影響初烤煙葉品質(zhì)的外觀質(zhì)量、化學(xué)成分和評吸綜合得分作為試驗(yàn)品種綜合評價(jià)指標(biāo)。具體為打頂期株高、莖圍、葉片數(shù)、產(chǎn)量、均價(jià)、成熟度、油份、葉片結(jié)構(gòu)、總糖、煙堿、鉀、氯和評吸綜合得分，分別用（j=1、2、3、…、12、13）表示。

農(nóng)藝性狀：按照煙草行業(yè)農(nóng)藝性狀調(diào)查方法（YC/T 142—1998）進(jìn)行打頂株高、莖圍、葉片數(shù)調(diào)查。經(jīng)濟(jì)性狀：煙葉采收烘烤后，每小區(qū)煙葉分類標(biāo)記烘烤，對初烤煙葉進(jìn)行分級整理，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、均價(jià)等性狀。外觀質(zhì)量：初烤煙葉外觀質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)按照GB 2635—1992執(zhí)行，按照十分制對成熟度、油份、葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行賦分。化學(xué)成分：取初烤煙葉樣品（C3F），測定總糖、煙堿、鉀、氯等內(nèi)在化學(xué)成分指標(biāo)。其中總糖含量采用鐵氰化鉀比色法測定，煙堿含量按照YC/T 34—1996執(zhí)行，鉀含量按照YC/T 172—2003執(zhí)行。感官評吸：初烤煙葉評吸質(zhì)量得分由紅塔集團(tuán)技術(shù)中心提供。

1.3 構(gòu)造參考品種

根據(jù)灰色系統(tǒng)理論及分析方法的要求，7個(gè)烤煙品種（X1～X7）的13個(gè)性狀指標(biāo)（K1～K13）組成灰色系統(tǒng)，烤煙品種作為灰色系統(tǒng)的一個(gè)因素，每個(gè)烤煙品種的性狀指標(biāo)構(gòu)成比較數(shù)列，與參考品種性狀指標(biāo)構(gòu)成的參考數(shù)列進(jìn)行比較。在構(gòu)建參考品種時(shí)，農(nóng)藝性狀、外觀質(zhì)量和初烤煙葉化學(xué)成分根據(jù)優(yōu)質(zhì)煙葉質(zhì)量目標(biāo)需求構(gòu)造一組最佳值；經(jīng)濟(jì)性狀和評吸綜合得分選取指標(biāo)值的上限值作為參考數(shù)列。

1.4 數(shù)據(jù)無量綱化處理

采用初值法對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，株高、莖圍、葉片數(shù)、產(chǎn)量、均價(jià)、成熟度、油分、葉片結(jié)構(gòu)、鉀和評吸綜合得分指標(biāo)值越大，說明該品種性狀越優(yōu)，數(shù)據(jù)處理以各性狀的相應(yīng)指標(biāo)值除以參考值；煙堿和總糖根據(jù)指標(biāo)值與參考值的差異進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；氯含量以參考值除以各品種指標(biāo)值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.5 關(guān)聯(lián)系數(shù)、等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法 關(guān)聯(lián)系數(shù)（）的計(jì)算公式為[5]：

2 結(jié) 果

2.1 構(gòu)造參考品種

為準(zhǔn)確反映7個(gè)烤煙品種性狀間的優(yōu)劣，需要構(gòu)造參考品種（X0）。本研究所選取的13個(gè)評價(jià)性狀中，株高、莖圍、葉片數(shù)、產(chǎn)量、均價(jià)、成熟度、油份、葉片結(jié)構(gòu)、鉀和評吸綜合得分指標(biāo)與煙葉田間長勢長相和品質(zhì)形成呈正相關(guān)關(guān)系，在適宜范圍內(nèi)，指標(biāo)值越大越好，取其最大值為參考品種指標(biāo)值。根據(jù)優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分要求，煙堿、總糖和氯分別取2.5%、32%和0.2%為參考品種指標(biāo)值[17-18]（表1）。

2.2 烤煙品種評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)無量綱化

為排除烤煙品種不同評價(jià)指標(biāo)間的差異性，將各品種原始值進(jìn)行數(shù)據(jù)無量綱化處理，得到一系列（0、1）范圍內(nèi)的數(shù)列。指標(biāo)值越大越好的，如株高、產(chǎn)量、鉀和評吸綜合得分?jǐn)?shù)據(jù)處理以X1～X7的相應(yīng)性狀指標(biāo)值除以X0；適中指標(biāo)如煙堿和總糖根據(jù)指標(biāo)值與參考值的差異進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；氯含量以X0除以X1～X7的相應(yīng)性狀指標(biāo)值（表2）。

由表2可知，各烤煙品種評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)無量綱化處理后，K8數(shù)值最大，K2、K5、K6和K13值也較大，說明各品種評價(jià)指標(biāo)間差異較小，相應(yīng)指標(biāo)的變異系數(shù)也較小。K12的值范圍較大，最大值為1.0000，最小值為0.1373，其變異系數(shù)也較大，為0.3561，說明各品種氯含量差異較大。

2.3 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

先計(jì)算出無量綱化處理后各烤煙品種與參考 品種性狀指標(biāo)的絕對差值，(i=1、2…7；j=1、2…13)（表3），將表3的計(jì)算結(jié)果帶入公式（1），得到各煙草品種評價(jià)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)（表4）。

表1 各烤煙品種評價(jià)性狀指標(biāo)平均值Table 1 The average values of the evaluation indexes of flue cured tobacco varieties

表2 各烤煙品種評價(jià)性狀指標(biāo)值無量綱化處理Table 2 Dimensionless values of the Variety characters

表3 各性狀指標(biāo)烤煙品種與參考品種的絕對差值Table 3 The absolute differences between the contrast cultivar and the tested lines

表4 各烤煙品種指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)系數(shù)Table 4 Correlation coefficients of main attribute

2.4 關(guān)聯(lián)度分析

首先確定各品種評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，根據(jù)煙株的農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分和感官質(zhì)量評價(jià)對煙葉質(zhì)量綜合性狀的貢獻(xiàn)度進(jìn)行賦值，最終確定株高、莖圍、葉片數(shù)、產(chǎn)量、均價(jià)、成熟度、油份、葉片結(jié)構(gòu)、總糖、煙堿、鉀、氯和綜合評吸得分各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，Wkj=（0.07、0.05、0.05、0.10、0.08、0.10、0.05、0.05、0.05、0.05、0.05、0.05、0.25），由公式（2）和公式（3）計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度和等權(quán)關(guān)聯(lián)度（表5）。

由表5可知，各參試烤煙品種的等權(quán)關(guān)聯(lián)度排序?yàn)镵RK26＞云煙87＞T62＞T64＞T63＞T16＞T20，表明在各品種指標(biāo)權(quán)重相同的條件下，KRK26品種綜合性狀表現(xiàn)最好，其次是對照云煙87。加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序順序?yàn)镵RK26＞云煙87＞T62＞T63＞T16＞T64＞ T20。經(jīng)過加權(quán)后，排序前3位的順序未發(fā)生改變，分別為KRK26、云煙87和T62，說明這3個(gè)烤煙品種綜合性狀表現(xiàn)穩(wěn)定。加權(quán)關(guān)聯(lián)分析后，排序上升的烤煙品種是T16和T63，分別由第5、6位，上升至第4、5位，說明加權(quán)分析能體現(xiàn)出評價(jià)時(shí)對烤煙 品種性狀的側(cè)重點(diǎn)不同對品種綜合評價(jià)結(jié)果的影響。T20在等權(quán)關(guān)聯(lián)和加權(quán)關(guān)聯(lián)分析時(shí)均排序第7，說明該品種綜合性狀表現(xiàn)不如其他品種。

表5 各品種綜合評價(jià)結(jié)果Table 5 Comprehensive evaluation results of test varieties

3 討 論

利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對6個(gè)引進(jìn)津巴布韋烤煙品種和云煙87（對照品種）進(jìn)行農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分和感官質(zhì)量指標(biāo)綜合評價(jià)，篩選出的KRK26烤煙品種綜合性狀較好，優(yōu)于對照品種云煙87，等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度均排序第一。這一結(jié)果與筆者的田間觀測一致，該品種大田長勢長相較好，產(chǎn)量較高，成熟度、油分較好，感官質(zhì)量評價(jià)得分較高，宜進(jìn)行進(jìn)一步推廣驗(yàn)證。羅華元等[19]通過田間調(diào)查觀測，在云南昆明進(jìn)行津巴布韋烤煙品種比較試驗(yàn)表明，KRK26品種表現(xiàn)出較優(yōu)的田間長勢長相，產(chǎn)質(zhì)量較高，化學(xué)成分協(xié)調(diào)，煙葉成熟度、油分較好，說明KRK26品種在云南的適應(yīng)性較好，在新品種的引進(jìn)推廣中可做重點(diǎn)考慮。

在本研究中，在評價(jià)指標(biāo)的選擇上，未單純選擇某一方面指標(biāo)進(jìn)行性狀的評價(jià)，而是綜合了烤煙大田性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、外觀質(zhì)量和化學(xué)成分等主要 指標(biāo)，并且將工業(yè)評吸結(jié)果這一核心指標(biāo)加入關(guān)聯(lián)度分析，使得對烤煙品種的綜合性狀評價(jià)更加客觀。筆者根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析方法要求，為了更加明確烤煙品種各性狀指標(biāo)的優(yōu)劣，利于品種間的對比，根據(jù)各指標(biāo)與煙葉品質(zhì)關(guān)系進(jìn)行了參考品種的構(gòu)造。在構(gòu)造參考品種中，與品質(zhì)形成呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān)的指標(biāo)，分別采用各項(xiàng)指標(biāo)值的最大值和最小值為參考品種性狀指標(biāo)值?；瘜W(xué)成分指標(biāo)是采用優(yōu)質(zhì)煙葉對化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)的要求確定參考品種。另外，為了反映各類指標(biāo)對烤煙煙葉品質(zhì)形成綜合性狀的貢獻(xiàn)大小，使用賦值法確定了各指標(biāo)權(quán)重。因?yàn)闊熑~感官質(zhì)量評價(jià)是評價(jià)煙葉質(zhì)量最重要的指標(biāo)，因此賦予的權(quán)重系數(shù)較大，為0.25。通過加權(quán)關(guān)聯(lián)分析后，烤煙品種T16和T63，分別由第5、6位，上升至第4、5位，說明加權(quán)分析能體現(xiàn)綜合評吸得分、產(chǎn)量、成熟度等指標(biāo)權(quán)重的加大對品種綜合性狀的影響。

宋志美等[20]在利用灰色關(guān)聯(lián)度對全國烤煙區(qū)試品種進(jìn)行綜合評價(jià)中認(rèn)為，等權(quán)關(guān)聯(lián)度分析，排除了人為因素對結(jié)果的影響，而加權(quán)關(guān)聯(lián)度又更加能夠反映各指標(biāo)對品種綜合性狀的貢獻(xiàn)度。在本研究中，津巴布韋烤煙品種KRK26的等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序均為第一，說明該品種各項(xiàng)指標(biāo)性狀均較好，優(yōu)于其他幾個(gè)津巴布韋烤煙品種和對照烤煙品種云煙87。

4 結(jié) 論

研究結(jié)果表明，利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法篩選出的KRK26烤煙品種綜合性狀較好，優(yōu)于對照品種云煙87，等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度均排序第一。表現(xiàn)出大田長勢長相較好，產(chǎn)量較高，成熟度、油分較好，感官質(zhì)量評價(jià)得分較高，可以在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行進(jìn)一步示范推廣。

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Comprehensive Assessment of Flue-cured Tobacco Varieties from Zimbabwe Based on Grey Correlation Analysis

WANG Zhengxu, LIU Kui, YAO Jiangmei, TIAN Yangyang, YANG Jizhou, ZHAO Wenjun, XU Zhaomei, HU Baowen*

[Hongta Tobacco (Group) Co., Ltd., Yuxi, Yunnan 653100, China]

In order to screen for Zimbabwe flue-cured tobacco varieties with better properties, providing decision-making services for the promotion of new tobacco varieties, a field contrast experiment was carried out in tobacco planting base of Hongta group for comprehensive evaluations of agronomic characteristics, main chemical components, appearance quality of flue cured tobacco and the smoking quality of six Zimbabwe flue-cured tobacco varieties and one control variety Yunyan 87, using the method of gray relational grade analysis. The analysis results showed that, all tested flue-cured tobacco varieties were ranked according to equal-weighted correlation degree between comprehensive characters, as follows: KRK26＞Yunyan87＞T62＞T64＞T63＞ T16＞ T20, All tested flue-cured tobacco varieties were ranked according to weighted correlation degree between comprehensive characters, as follows: KRK26＞Yunyan87＞T62＞T63＞T16＞T64＞T20. The weighted correlation coefficient and weighted correlation coefficient of KRK26 were both ranked first, being 11.2624 and 0.9067 respectively. The comprehensive characters of KRK26 variety were better than yunyan87 and other flue-cured tobacco varieties from Zimbabwe. This result is consistent with field performance of the varieties. In conclusion , these tobacco varieties from Zimbabwe have a good potential for promotion, and should be further popularized.

grey correlation analysis; flue-cured tobacco; tobacco varieties

TS41+1

1007-5119（2017）04-0092-05

10.13496/j.issn.1007-5119.2017.04.015

紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目“紅塔集團(tuán)津巴布韋風(fēng)格特色優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)研究與推廣應(yīng)用”（S-6014037）

王正旭（1984-），男，碩士，農(nóng)藝師，主要從事煙葉原料研究及管理工作。E-mail：wzxu@hongta.com。*通信作者，E-mail：hbw72@hongta.com

2017-02-24

2017-04-20