鮮食玉米品種篩選與綜合評價

張慧 高英波 張發軍 李宗新 溫立玉 薛艷芳 錢欣 代紅翠 李源方 劉開昌

摘要：為篩選適宜在山東省及周邊地區推廣應用的鮮食玉米品種，本研究選用西星五彩甜糯、西星白糯2號、16SW2等11個鮮食玉米品種為材料，以產量、穗部性狀、蒸煮品質和營養品質為評價依據，采用加權隸屬函數法和聚類分析對不同鮮食玉米品種進行綜合評價。結果表明，16SW2的商品穗數和黑糯2號的商品穗重最高，西星五彩甜糯、16SU3蒸煮品質較優，西星五彩甜糯和16SW2營養品質表現較好。根據加權隸屬函數值和系統聚類分析，可將11個鮮食玉米品種分為3個品級，其中一級品種2個，二級品種5個，三級品種4個。綜合產量表現、蒸煮品質和營養品質，16SW2和西星五彩甜糯適宜在山東及周邊地區種植。

關鍵詞：鮮食玉米; 產量;品質; 聚類分析;加權隸屬函數法

中圖分類號：S513.037 ?文獻標識號：A ?文章編號：1001-4942（2019）06-0038-05

Abstract In order to screen out fresh corn varieties suitable for promotion and application in Shandong Province and surrounding areas， the field experiment was carried out with 11 fresh corn varieties as test materials such as Xixing Wucai Tiannuo， Xixing Bainuo 2 and 16SW2. They were evaluated by means of weighted membership function method and cluster analysis considering the range of data on yield， ear characters， cooking quality and nutritional quality. The results showed that the spike number of 16SW2 and the commercial spike weight of Heinuo 2 were the highest. The cooking quality of Xixing Wucai Tiannuo and 16SU3 was better. Through the weight membership function method and cluster analysis， the 11 fresh corn varieties were divided into 3 grade groups， and the first grade included 2 varieties， the second one included 5 varieties and the third one included 4 varieties. Comprehensively considering yield performance， cooking quality and nutritional quality， Xixing Wucai Tiannuo and 16SW2 were suitable for cultivation in Shandong and surrounding areas.

Keywords Fresh corn; Yield; Quality; Cluster analysis; Weighted membership function method

鮮食玉米是玉米主要類型之一，包括甜玉米和糯玉米兩種[1]，營養豐富[2-5]，具有良好的適口性，深受消費者喜愛[6]。它具有多種保健功效，被譽為“新型營養保健食品”、“長壽食品”等[7]。同時作為優質原料，被廣泛用于畜牧養殖等產業[8]。

我國鮮食玉米種植面積約為33.33萬公頃，占世界種植面積的21%，單季種植鮮食玉米收入為每公頃0.75萬～1.5萬元，最高可達9萬元[1]。因此，發展鮮食玉米不僅可以調整玉米內部產業結構，還可以豐富城鄉居民膳食結構，提供人類必需的多種氨基酸、蛋白質、糖和多種維生素。鮮食玉米生育周期短，經濟效益顯著[9-11]，近些年在山東地區得到迅速發展。但市場上品種較多，且缺乏對品種的綜合性評價，給農戶選種造成困擾，影響產業優化和發展。

鮮食玉米新品種的推廣應用除考慮產量和品質外，主要看它能否適應當地的環境條件，因此，各地都會進行鮮食玉米品種篩選試驗[12-14]。為加快新品種在山東及周邊地區的推廣應用，提高種植效益，帶動鮮食玉米產業發展，本研究以16SU3、16SU5、甜糯588等11個鮮食玉米品種為試材，對其產量和品質等指標進行測定及分析，以期篩選出適宜當地種植的優良品種。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017年7—10月在山東省農業科學院玉米研究所章丘龍山實驗基地（117°32′E，36°43′N）進行。棕壤土，0～40 cm土壤有機質含量為8.84 g/kg，全氮1.01 g/kg、有效磷14 mg/kg、速效鉀142 mg/kg。前茬為春玉米。

1.2 試驗材料

選用16SU3、16SU5、甜糯588、西星五彩甜糯、西星白糯2號、黑糯1號、黑糯2號、16SW3、魯糯002、16SW2、魯糯6號共計11個鮮食玉米品種為試材。

1.3 試驗設計

每品種種植10行，行長5 m，小區面積為30 m2，重復3次。每公頃種植60 000株。甜玉米和彩甜糯玉米最佳采收期為授粉后20～24 d，糯玉米最佳采收期為授粉后22～25 d。每公頃施7.5 t雞糞有機肥作基肥，播種時施600 kg復合肥（15-15-15）。生長期間保持充足的水分供應。各品種抽雄、吐絲、果穗采收期詳見表1。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 產量測定 于鮮食期（吐絲后22～25 d）每品種選取3行，行長5 m，調查總穗數后收獲，裝入網袋，剝除苞葉后測定商品穗重。按均重法選取20個果穗測量穗粗、穗長、禿尖長、穗粒數，并稱取千粒重。

1.4.2 蒸煮品質 將各品種果穗剝去外層苞葉，留2～3 層苞葉，系上標牌，放入蒸鍋內蒸15 min，熟后用刀切去頭尾，去除苞葉取中間段，分成5～6份供專家品嘗。通過嗅、嚼，對氣味、色澤、風味、柔嫩性等指標進行打分。品質評分，甜玉米按NY/T 523-2002、糯玉米按NY/T 524-2002標準執行。

1.4.3 品質測定 吐絲期授粉套袋，收獲時取套袋玉米，剝每穗5～6行籽粒（果穗基部至頂部）于40℃烘5 d 后粉碎過100目篩（d = 0.149 mm）用于其它理化指標分析。參照李合生[15]編著的《植物生理生化實驗原理和技術》：籽粒中可溶性糖和可溶性淀粉含量采用蒽酮比色法測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定，總氨基酸含量采用南京建成總氨酸試劑盒測定。參照高俊鳳[16]編著的《植物生理學實驗指導》：籽粒中VC含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定。

1.5 數據分析

以供試品種各鑒定指標為依據，評價應用模糊數學中的加權隸屬函數法對11個鮮食玉米品種進行綜合評價，并根據加權隸屬函數值（D值）進行系統聚類分析。計算公式[17]如下：

式中，Xij表示為i種類j指標的測定值;Xjmax、Xjmin分別為供試材料中指標最大值和最小值;CVj為各供試材料μ（Xij）指標的變異系數;Wj表示CVj在總變異中所占比率;D是玉米品種綜合評價值。鑒定指標的權重用公式（3）計算;根據公式（4）計算D值。

所有試驗數據均采用Microsoft Excel 2016進行整理歸納，利用SPSS 18.0軟件進行差異顯著性分析（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同鮮食玉米品種產量、產量構成及穗部性狀

由表2可知，不同鮮食玉米品種產量、產量構成因素及穗部性狀表現不同，部分品種間具有顯著差異。不同鮮食玉米品種公頃商品穗數范圍為1.78萬～4.06萬穗，商品穗重范圍為2.57～7.90 t，平均值分別為3.26萬穗和6.07 t，商品穗數和穗重變異系數分別為20.02%和27.12%。商品穗數和商品穗重最高品種分別為16SW2和黑糯2號，最低的品種均為16SU5。從產量構成及穗部性狀來看，其表現與商品穗重基本一致，其中千粒重和禿尖長變化范圍較大，分別為67.60～223.80 g和0.41～3.01 cm，變異系數分別為30.99%和47.27%。

2.2 不同鮮食玉米品種蒸煮品質

由表3可知，不同鮮食玉米品種蒸煮品質得分范圍在56.76～62.88之間，平均值為58.89分。其中西星五彩甜糯、16SU3和16SU5蒸煮品質得分優于其它品種，主要表現在氣味、糯性和品質風味上，黑糯1號、16SW2和魯糯6號蒸煮品質得分較低。

2.3 不同鮮食玉米品種營養品質

由表4可以看出，黑糯1號可溶性糖含量最高，其次是16SW2和西星五彩甜糯，16SU3最低。可溶性蛋白含量以16SU3最高，其次是西星白糯2號和16SW2，三者無顯著差異。黑糯1號、魯糯6號可溶性淀粉濃度較高，均顯著高于其它品種。西星五彩甜糯和16SU5總氨基酸含量較高，均顯著高于其它品種，16SU3、西星白糯2號和黑糯1號總氨基酸含量較低。西星五彩甜糯和魯糯002的VC含量較高，均顯著高于其它品種。

2.4 不同鮮食玉米品種聚類分析與綜合評價

綜合不同鮮食玉米品種產量性狀指標、蒸煮品質和營養品質指標，采用D值對不同鮮食玉米品種進行綜合評價。根據系統聚類結果（圖1），將11個玉米品種分成3個級別。鮮食玉米品種西星五彩甜糯和16SW2屬于一級品種（占總數18.18 %，下同），D值變化范圍在0.575～0.587，平均值為0.581;16SW3、西星白糯2號、黑糯2號、魯糯002和16SU3屬于二級品種（45.46%），D值變化范圍在0.443～0.505，平均值為0.468; 甜糯588、16SU5、魯糯6號和黑糯1號屬于三級品種（36.36 %），D值變化范圍在0.339～0.400，平均值為0.376。

3 討論與結論

鮮食玉米品質通常包括食味品質、商業品質、加工品質和營養品質。有效穗長、百粒重與出籽率直接影響鮮食玉米的價格和市場競爭力，是衡量鮮食玉米商品品質的重要外觀指標[12]。本試驗結果表明：魯糯6號的有效穗長最長為20.73 cm，西星白糯2號穗最粗（4.92 cm）。果皮厚度可以影響鮮食玉米的柔嫩性與口感，不同類型玉米種皮厚度主要是由品種的遺傳特性決定[13]，果皮偏厚是國產甜、糯玉米品質差的主要原因。本研究結果表明：黑糯1號果皮最薄，西星五彩甜糯果皮最厚，其它品種果皮厚度分值均在15～16之間。

與普通玉米相比，鮮食玉米富含蛋白質、可溶性糖、氨基酸等許多對人體有益的營養成分，是人們理想的保健食品。蔗糖是可溶性糖的主要存在形式，在灌漿中隨著籽粒的發育逐漸增多。蛋白質的積累動態呈“高-低-高”的變化趨勢，變化幅度較小，品種間有較大差異。因此，一般在總糖含量最高時采收，這樣可以保證其良好的風味和口感。本研究結果表明：16SU3和西星白糯2號可溶性蛋白含量較高;黑糯1號可溶性糖濃度最高，其次是16SW2和西星五彩甜糯，均顯著高于其它品種;西星五彩甜糯和16SU5總氨基酸含量較高，均顯著高于其它品種;VC含量則以西星五彩甜糯和魯糯002較高。

鮮食玉米品種的篩選鑒定，要考慮產量、主要經濟性狀、內外品質、商品質量等諸多因素[18]。鮮食玉米產量是種植者考慮的重要因素。主要經濟性狀與產量有相關性[19，20]。鮮食玉米外觀和食用品質是消費者接受的主要依據，也是試驗重點考察的性狀[21]，因此產量和品質是決定品種是否適合在當地推廣種植的主要依據。本研究綜合考察各鮮食玉米品種的產量、穗部性狀、蒸煮品質和營養品質指標，采用加權隸屬函數和聚類分析方法，得出西星五彩甜糯和16SW2這兩個品種適合在山東及周邊地區種植。

參 考 文 獻：

[1] 龔魁杰， 李青， 陳利容， 等.山東鮮食玉米產業發展現狀與對策[J]. 山東農業科學， 2017，49（1）：141-147.

[2] 郝小琴， 吳子愷. 鮮食甜糯玉米營養品質性狀的相關分析[J]. 河南農業科學， 2007（3）：32-36.

[3] 史振聲， 張喜華. 鮮食型玉米育種目標和品種標準的探討[J]. 玉米科學， 2002， 10（4）：16-18.

[4] 李金洪， 李伯航. 礦質營養對玉米籽粒營養品質的影響[J]. 玉米科學， 1995， 3（3）： 54-58.

[5] 盛宏達， 張旭， 閆金生. 天津市鮮食玉米生產現狀與發展對策[J]. 天津農業科學， 2006， 12（3）：30-31.

[6] 袁美容， 何福洪， 程祥. 菜用糯玉米發展前景探討[J]. 中國農業信息， 2014（7）：255.

[7] 李祥艷， 唐海濤， 張彪， 等. 我國鮮食甜、糯玉米產業現狀及前景分析[J]. 農業科技通訊， 2014（8）：5-8.

[8] 劉強， 楊明花， 艾合買提江， 等. 關于伊犁河谷發展鮮食玉米的思考[J]. 天津農業科學， 2016， 22（8）：72-75.

[9] 董立紅， 陳永欣， 翟廣謙， 等. 山西省甜糯玉米產業現狀與發展對策[J]. 山西農業科學， 2013， 41（12）：1405-1408.

[10] 王亞萍， 張社梅， 葛翔. 供給側結構性改革推進四川省玉米產業轉型發展策略[J]. 中國農業資源與區劃， 2017，38（7）：172-177，182.

[11] 李惠生， 董樹亭， 高榮岐. 鮮食玉米品質特性研究概述[J]. 玉米科學， 2007， 15（2）：144-146.

[12] 禹玉華， 段俊， 王子明， 等. 影響超甜玉米子粒種皮厚度因子的關聯分析[J]. 玉米科學， 2003， 11（2）：19-21.

[13] 陳耀兵， 覃大吉. 甜玉米鮮食、加工兩用品種的篩選[J]. 湖北農業科學， 2004（6）：22-25.

[14] 張姿麗， 馮發強， 張媛， 等. 鮮食糯玉米品比試驗[J]. 湖北農業科學， 2012， 51（17）：3689-3692.

[15] 李合生. 植物生理生化實驗原理和技術[M]. 北京：高等教育出版社， 2000.

[16] 高俊鳳. 植物生理學實驗指導[M]. 北京：高等教育出版社， 2006.

[17] 陳新， 張宗文， 吳斌. 裸燕麥萌發期耐鹽性綜合評價與耐鹽種質篩選[J]. 中國農業科學， 2014， 47（10）：2038-2046.

[18] 熊飛， 杜磊. 崇明東灘幾種鮮食糯玉米品比試驗初報[J]. 上海農業科技， 2016（2）：54-55.

[19] 李文紅， 張朝顯， 張素娥， 等. 玉米品比不同產量水平下農藝性狀分析[J]. 安徽農業科學， 2013，41（2）：560-561，569.

[20] 周旭梅， 高旭東， 何晶. 75個春玉米雜交組合主要農藝性狀與產量的相關和通徑分析[J]. 山東農業科學， 2013， 45（5）：48-52.

[21] 鄒成林， 吳永升， 黃開健. 廣西鮮食玉米品種對比試驗研究[J]. 農業與技術， 2015，35（3）：1-3，32.