中國北方地區(qū)大果花生品種綜合品質(zhì)評價與分析

韓艷紅，劉軟枝，楊海棠，胡延嶺，李 盼，朱楨楨，石彥召，于 沐

（河南省鄭州市農(nóng)林科學研究所，鄭州 450005）

0 引言

中國是花生生產(chǎn)大國，花生在國民經(jīng)濟發(fā)展和對外貿(mào)易中占據(jù)重要地位[1]。對花生的主要品質(zhì)性狀進行綜合分析評價，對于花生新品種選育與品質(zhì)改良具有重要的指導意義。為了滿足實際生產(chǎn)需要，很多學者在提高花生產(chǎn)量、抗逆性等方面做了很多研究[2-4]，但對花生品種綜合品質(zhì)的評價與分析研究相對較少。陳婷婷等[5]對花生種質(zhì)農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀等17個性狀指標進行了分析，孫東雷等[6]對花生種質(zhì)資源的17個表型性狀進行了分析，郭凱等[7]對11個夏播花生品種各項性狀指標進行了評價研究。利用花生品質(zhì)性狀單一指標很難客觀地評價花生品質(zhì)性狀的好壞[5]。近年來，花生育種對品質(zhì)特性提出了更高的要求[8]。在進行花生品質(zhì)評價時，只考慮個別性狀的優(yōu)劣無法對花生進行較為全面科學的綜合評價。殷冬梅等[9]用主成分分析將10個品質(zhì)性狀綜合成粗蛋白、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、粗脂肪4個主成分因子，能表達原始品質(zhì)信息的80.73%。白冬梅等[10]采用室內(nèi)測定方法對90份山西省地方種質(zhì)資源的蛋白質(zhì)含量、含油量、油酸、亞油酸含量和油亞比5個品質(zhì)性狀進行了測定分析和綜合評價，認為各資源間的品質(zhì)性狀存在豐富的遺傳多樣性。徐楊玉等[11]利用主成分分析法將21個品質(zhì)性狀綜合成蛋白質(zhì)和氨基酸、不飽和脂肪酸和粗脂肪3個主成分因子，反映原始品質(zhì)信息的84.178%。對作物品種的多個性狀進行綜合全面的分析才能科學客觀地評價一個作物品種的優(yōu)劣。隸屬函數(shù)分析是一種基于通過多指標測定、分析，進而對作物特性綜合評價的方法，該方法以多個測定指標的加權(quán)平均值為基礎對各個評價指標進行較全面系統(tǒng)的評估，能夠綜合考慮諸多因素，對品種的評價更加客觀、全面、簡捷、準確度較高，在綠豆、辣椒、玉米等作物品種分析中有較多應用[12-15]。本研究通過隸屬函數(shù)法對中國北方地區(qū)22個大果花生品種的5項主要品質(zhì)性狀油酸含量、粗脂肪含量、粗蛋白含量、亞油酸含量及油亞比等進行了分析，以期為科學評價花生新品種綜合品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

參試花生品種共22個，參試單位共17個，具體情況見表1。試驗地點分別為安徽泗縣、安徽固鎮(zhèn)、河北保定、河北石家莊、遼寧大連、山東菏澤、山東臨沂、山東濟寧、山東青島、山東泰安、山東濰坊、山東煙臺、河南開封、河南漯河、河南濮陽、河南商丘、河南鄭州、河南駐馬店、江蘇徐州、北京密云區(qū)。

表1 供試花生品種的基本情況

1.2 試驗方法

試驗采用隨機區(qū)組設計，重復3次。小區(qū)面積1.3×10-3hm2，每公頃1.5×105穴，雙粒播種。試驗地土質(zhì)為沙壤土，肥力中等偏上，排灌便利。試驗在5月10日之前播種完成，試驗地嚴格按照國家北方片花生新品種多點試驗方案要求進行播前深耕耙實，施足底肥，播后適時中耕除草。整個生育期內(nèi)做好水肥管理和病蟲草害防治，在花生的開花下針期、結(jié)莢期水分供應要充足；在花生的苗期、開花下針期、結(jié)莢期幾個關鍵時期，根據(jù)花生的長勢適時適量追肥?；ㄉ墒炱?，每個小區(qū)隨機取10株進行考種，測量主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)等數(shù)據(jù)，花生收獲后，將每個品種籽仁隨機取樣100粒，測試其蛋白質(zhì)、含油量和脂肪酸組成。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 計算公式 利用Excel整理試驗數(shù)據(jù)，將測定的每個品質(zhì)性狀指標分別代入隸屬函數(shù)計算公式(1)[16]，求出對應的隸屬函數(shù)值。

式中，Xij代表i品種品質(zhì)j成分的測量數(shù)值，Xjmin代表品質(zhì)j成分的最小值，Xjmax代表品質(zhì)j成分的最大值。

1.3.2 評價方法 利用隸屬函數(shù)進行綜合評價，需要計算每個品種品質(zhì)主要成分的隸屬函數(shù)值的平均數(shù)，平均隸屬函數(shù)值越大，綜合品質(zhì)越好[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試品種主要品質(zhì)成分化驗結(jié)果分析

參試品種主要品質(zhì)成分化驗結(jié)果顯示（表2），參試的22個花生品種中，粗脂肪的含量在49.94%～55.18%之間，最高的是‘花育9122’，為55.18%，最低的是‘商花29號’，為49.94%。粗蛋白的含量在22.2%～25.4%之間，最高的是‘荷花1615’，為25.4%；最低的是‘花育9301’，為22.2%。油酸的含量在41.5%～80.4%之間，最高的是‘中花224’，為80.4%，最低的是‘農(nóng)大R001’，為41.5%。亞油酸的含量在2.75%～37.3%之間，最高的是‘花育9510’，為37.3%，最低的是‘中花224’，為2.75%。O/L在1.13～29.24之間，最高的是‘中花224’，為29.24，最低的是‘花育9510’、‘農(nóng)大R001’，為1.13。

表2 供試品種主要品質(zhì)成分指標化驗結(jié)果

2.2 參試品種綜合品質(zhì)的隸屬函數(shù)評價

由表3可知，22個參試品種的隸屬函數(shù)值在0.29～0.62之間，由高到低依次是‘中花224’、‘荷花1615’、‘濟花1208’、‘徐0607-5’、‘云花1號’、‘開農(nóng)91’、‘濮花 55 號’、‘花育 33 號(CK)’、‘花育 9122’、‘鄭農(nóng)花 22號’、‘花育9120’、‘漯花13號’、‘周科花16’、‘宇花18號’、‘商花 33 號’、‘冀農(nóng) 10-26-12-3’、‘濰花 20 號’、‘農(nóng)大R001’、‘農(nóng)大花201’、‘花育9510’、‘花育9301’、‘商花29號’，其中，比對照‘花育33號’隸屬函數(shù)值高的有：‘中花224’、‘荷花1615’、‘濟花1208’、‘徐0607-5’、‘云花1號’、‘開農(nóng)91’、‘濮花55號’，這7個品種綜合品質(zhì)較優(yōu)，可在中國北方地區(qū)進行大面積推廣種植。

表3 供試品種主要品質(zhì)成分指標的隸屬函數(shù)值

3 討論與結(jié)論

隸屬函數(shù)是模糊集合的特征函數(shù)，是運用模糊理論解決實際問題的基礎。隸屬函數(shù)分析提供了一條在多指標測定基礎上，對各植物特性進行綜合評價的途徑[18]。本研究將隸屬函數(shù)法應用到花生的綜合品質(zhì)評價中，與前人采用主成分分析法等方法分析出對花生品質(zhì)起決定作用的幾個主要成分基本一致，大多都是花生籽仁的粗脂肪含量、粗蛋白含量、油酸含量、亞油酸含量等指標，應用隸屬函數(shù)法對花生綜合品質(zhì)評價可簡化計算，并能克服單個指標的片面性，使評價結(jié)果更全面地反應花生品種品質(zhì)特性。

由于研究條件限制，本研究選用的花生品種數(shù)量有限，對于花生品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)的測定不夠豐富，比如棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸、二十四烷酸、蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸等含量暫無法測定，導致研究結(jié)果有一定的局限性，但是據(jù)相關文獻資料表明，花生各品質(zhì)性狀存在一定的相關性，比如蛋白質(zhì)與各氨基酸之間存在顯著正相關關系[19]，這些有正相關關系的品質(zhì)性狀提供的信息會發(fā)生重疊，由此看來，沒有將這些指標納入計算范圍，對評價結(jié)果影響不大。

本研究主要是對花生的品質(zhì)性狀進行綜合評價，而花生品質(zhì)性狀受多種因素共同影響，比如光照、降雨量、土壤pH、土壤肥力等，為了盡可能地減少誤差，讓評價結(jié)果更科學，用隸屬函數(shù)法去分析評價花生品種的綜合品質(zhì)，要求各品種應是在同一試驗條件下、用相同的試驗方法得出的試驗數(shù)據(jù)，不同的試驗因影響因素不同得出的試驗數(shù)據(jù)會有偏差，會使評價結(jié)果不客觀。另外，在花生新品種選育過程中，改良花生品質(zhì)性狀除了應用先進的現(xiàn)代化育種技術，選擇優(yōu)質(zhì)雜交親本外，還應該弄清品質(zhì)與栽培措施之間的影響機理，有針對性地開展相關研究，目前花生品質(zhì)的調(diào)控主要是研究水、肥等因子。此外，花生的品質(zhì)指標對產(chǎn)量也有一定的影響，比如油脂占產(chǎn)量的50%，蛋白質(zhì)占30%，這些問題都是以后需要探索解決的問題。

通過對參試的22個大果花生品種的品質(zhì)指標進行隸屬函數(shù)分析得出：隸屬函數(shù)值高于對照的花生品種有7個：‘中花224’、‘荷花1615’、‘濟花1208’、‘徐0607-5’、‘云花1號’、‘開農(nóng)91’、‘濮花55號’，這7個品種綜合品質(zhì)較優(yōu)，適宜在中國北方地區(qū)種植推廣。通過分析發(fā)現(xiàn)，在分析的5個品質(zhì)性狀指標中，若有一項或者兩項指標非常突出，遠高于其他品種，往往綜合隸屬函數(shù)值也會比較高，而這些花生品種往往是綜合品質(zhì)優(yōu)兼專用型花生品種，比如，‘中花224’的油酸含量(80.4%)、O/L(29.24)均最高，綜合隸屬函數(shù)值最高，是綜合品質(zhì)優(yōu)兼優(yōu)質(zhì)出口專用型高油酸花生品種。‘荷花1615’粗蛋白含量(25.4%)、‘云花1號’粗蛋白含量(24.5%)、‘徐0607-5’粗蛋白含量(24.1%)粗蛋白含量相對較高，綜合隸屬函數(shù)值排名相對靠前，是綜合品質(zhì)優(yōu)兼具較好的營養(yǎng)品質(zhì)和儲藏品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)鮮食花生品種。‘ 濟花 1208’含油量(54.85%)、‘開農(nóng) 91’含油量(54.55%)、‘濮花 55 號’含油量(54.4%)含油量較高，綜合隸屬函數(shù)值排名相對靠前，是綜合品質(zhì)優(yōu)兼油用加工型花生品種。