基于灰色關聯度的湖南省烤煙區(qū)試品種評價

余金龍,鄭維威,劉 璐,李云霞,彭宣翔,王丹丹

（1.郴州市煙草公司，湖南 郴州 423000；2.郴州市農業(yè)科學研究所，湖南 郴州 423000）

烤煙是我國主要的經濟作物之一，湖南省是我國烤煙主要產區(qū)之一，自2000年以來，湖南省主栽的兩個烤煙品種云煙87 和K326的主要抗性逐年退化，對煙葉生產帶來潛在風險，亟需選育新的烤煙品種，以滿足生產需要［1-2］。烤煙品種區(qū)試是對參試新品種在不同生態(tài)環(huán)境試驗區(qū)的表現進行比較和評價，是新品種選育和品種審定的重要環(huán)節(jié)，在品種選育過程中應對其多個性狀進行綜合評價和分析［3-4］。灰色關聯度分析法作為評價作物的一種方法，在多性狀的綜合評價中更全面和準確，該方法目前廣泛應用于水稻、煙草、小麥、玉米等作物綜合評價中［5-8］。因此，借鑒現有研究，運用灰色關聯度分析法對2022 年湖南省烤煙品種區(qū)試桂陽試驗點的10個參試品種主要農藝性狀與經濟性狀進行綜合評價和分析，為湖南省烤煙品種新品種的審定和推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在郴州市桂陽縣汪山村，屬亞熱帶季風性濕潤氣候，土壤為灰泥田，前茬作物為水稻，質地疏松，肥力均勻中等，地勢開闊，排灌方便。

1.2 試驗材料

選擇2022年湖南省烤煙品種區(qū)域試驗的10 個 參試品種，分別為CS19、HC1803、HC2011、CZ67、YZ2008、CS08、HC2023、HC1804、K326、云煙87，其中以湖南省主栽品種K326和云煙87為對照。

1.3 試驗設計

采用完全隨機區(qū)組設計，3 次重復，移栽密度為1.2 m×0.55 m，每小區(qū)種植45 株，采用高壟單行，小區(qū)面積為30.0 m2，四周設保護行。

1.4 品種性狀測定

1.4.1 農藝性狀 煙葉打頂后10 d 調查株高、有效葉、莖圍、腰葉面積等農藝性狀。

1.4.2 經濟性狀 煙葉成熟后分小區(qū)采收，烤后測定產量、均價、產值、上等煙比例、級指、產指等經濟性狀。

1.5 品種性狀的評價

1.5.1 建立比較數列和參考數列 根據灰色系統理論［9］，將10 個參試品種視為一個灰色系統，每個品種視為系統中的一個因素。參試品種的株高、有效葉、莖圍、腰葉面積、均價、產量、產值、上等煙比例、級指、產指共10個性狀指標構成比較數列Xi（i=1，2，3，……，10），以各參試品種10個性狀指標的最大值構成參考數列X0。

1.5.2 數據無量綱化處理 由于各性狀指標的原始數據具有不同的量綱和數量級而不可直接比較，參考文獻［10］采用初值化法對數據進行無量綱化處理，即所有相應的Xi（k）數列分別除以X0（k）數列各點的值。

1.5.3 關聯系數計算 計算參試品種與參考品種的關聯系數ξi（k）：

ξi（k）=［min △i（k）+ρmax △i（k）］/［△i（k）+ρmax△i（k）］

式中，ρ為分辨系數，取0.5，△i（k）為X0（k）與Xi（k）的絕對差值，△i（k）=|X0（k）—Xi（k）|；max△i（k）和min△i（k）分別為兩者的兩級最大值與兩級最小值。

1.5.4 關聯度計算 計算參試品種與參考品種的等權關聯度γi和加權關聯度和γ'i。

式中，Wi為每個性狀指標的權重。根據關聯度大小對各參試品種的性狀表現進行評價，關聯度越大，表明該品種的性狀表現較好；關聯度越小，表明其性狀表現較差。

2 結果與分析

2.1 參試品種的主要性狀表現

由表1 可知，參試品種中株高最高的為CS08，為110.93 cm；有效葉數最多的是CZ67，為18.73 片；莖圍最大的是YZ2008，為9.61 cm；腰葉面積最大的是YZ2008，為1 538.19 cm2；均價最高的是CS19，為33.35 元/kg；產量及產值最大的是CZ67，產量為2 938.89 kg/hm2，產值為97 654.32 元/hm2；上等煙比例最大的是CS19 和HC2023，均為79.00% ；級指最大的是CS19，為84.22；產指最大的是CZ67，為164.40。因此，以參試品種各性狀指標最大值作為參考品種對應性狀指標值。

將表1 數據進行無量綱化處理得到表2數據，再利用表2數據計算得到各參試品種與參考品種的性狀指標絕對差值（表3）。從表3可知，除與參考品種各性狀指標絕對差值為0的品種，即其性狀指標值作為參考品種相應性狀指標值的品種外，株高與參考品種相近的品種是CZ67，絕對差值為0.042 7；有效葉數與參考品種相近的是CS08，絕對差值為0.007 1；莖圍與參考品種相近的是HC2011，絕對差值為0.063 8；腰葉面積與參考品種相近的是CZ67，為0.032 6；均價與參考品種相近的是CZ67，絕對差值為0.003 6；產量與參考品種相近的是YZ2008，絕對差值為0.007 6；產值與參考品種相近的是HC2023，絕對差值為0.021 4；上等煙比例和級指與參考品種相近的均為CZ67，絕對差值分別為0.001 8、0.003 7；產指與參考品種相近的是HC2023，絕對差值為0.021 4。

2.2 參試品種與參考品種的關聯度

利用表3 數據計算得到參試品種與參考品種的關聯度系數（表4），再利用表4 數據計算得到參試品種與參考品種的等權關聯度和加權關聯度（表5）。從表5可知，各參試品種與參考品種的等權關聯度大小排序為CZ67＞YZ2008＞HC2023＞CS19＞CS08＞云煙87＞HC1804＞HC2011＞HC1803＞K326，加 權關聯度大小排序為CZ67＞HC2023＞YZ2008＞CS19＞云煙87＞CS08＞HC1804＞HC2011＞HC1803＞K326，二者大致相同，僅YZ2008、HC2023、CS08、云煙87 的關聯度位次發(fā)生變化。因烤煙品種選育過程中每個性狀的重要性存在差異，在均價、產量、產值性狀權重相對較大（分別設為0.15、0.2、0.15），即更重視經濟性狀的情況下，根據加權關聯度大小，參試品種中CZ67、YZ2008、HC2023的綜合性狀表現較好，加權關聯度大小與其在試驗小區(qū)生長發(fā)育的性狀表現相符（表1）；HC2011、HC1803、K326 的綜合性狀表現較差，其他品種的綜合性狀表現中等。

表4 參試品種與參考品種的關聯度系數

表5 參試品種與參考品種的關聯度

3 結論

運用灰色關聯分析法對2022年湖南省烤煙品種區(qū)域試驗的10個參試品種的農藝性狀及經濟性狀進行評價，結果表明，CZ67、YZ2008、HC2023 的綜合性狀表現較好，HC2011、HC1803、K326 的綜合性狀表現較差，其他品種的綜合性狀表現中等。根據農藝性狀及經濟性狀的綜合表現，在湖南省烤煙新品種選育與推廣中可重點關注CZ67、YZ2008、HC2023，并繼續(xù)對其進行試驗和研究相應的栽培與烘烤措施，以利于其推廣種植。

研究選擇的10個性狀指標主要是農藝性狀和經濟性狀，雖能基本反映品種的優(yōu)劣，但評價烤煙新品種的指標還應包括其抗逆性、內在化學成分、感觀質量等性狀［11-12］，因此，在今后的研究中運用灰色關聯分析法時，有必要選取這些核心性狀指標，以使評價結果更為客觀、準確、全面。