15個甘薯品種主要農藝性狀和光合性狀的綜合評價

張曉申 左紅娟 曹輝 王峰

摘要：測定了15個甘薯［Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill］品種的主要農藝性狀和光合性狀，并采用灰色關聯法、DTOPSIS法對這些性狀進行綜合評價。結果表明，所測甘薯各性狀均存在差異，變異系數在20.15%～76.98%。相關性分析表明，甘薯葉面積與莖直徑呈顯著正相關（P<0.05），與單株分枝數呈顯著負相關（P<0.05），與最長蔓長呈極顯著正相關（P<0.01）；葉綠素SPAD與商品薯率呈顯著負相關（P<0.05）；莖直徑與最長蔓長呈極顯著正相關（P<0.01），與單株結薯數呈顯著正相關（P<0.05）；最長蔓長與單株結薯數呈顯著正相關（P<0.05）。各農藝性狀和光合性狀對甘薯產量的影響程度由大到小依次為單株分枝數、莖直徑、干物質率、商品薯率、最長蔓長、凈光合速率、葉綠素SPAD、葉面積、單株結薯數。采用DTOPSIS法對甘薯主要農藝性狀和光合性狀進行綜合評價，綜合排序前8名與甘薯產量前8名品種相同，前2名順序互換。DOTPSIS法可以作為甘薯綜合評價的方法，篩選出的哈密、普薯32、商薯19和濟薯33適合在鄭州市示范推廣。

關鍵詞：甘薯［Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill］；農藝性狀；光合性狀；灰色關聯分析；DTOPSIS法

中圖分類號：S531 ? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）11-0016-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.11.004 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Comprehensive evaluation of the main agronomic and photosynthetic characters

of 15 sweet potatoes varieties

ZHANG Xiao-shen1，ZUO Hong-juan1，CAO Hui1，WANG Feng2

（1.Zhengzhou Institute of Agriculture and Forestry Sciences， Zhengzhou ?450005， China；

2.Zhengzhou Agricultural Technology Extension Center， Zhengzhou ?450006， China）

Abstract： Using 15 sweet potato ［Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill］ varieties as experimental materials， the main agronomic and photosynthetic traits of 15 sweet potato varieties were studied. The grey correlation method and DTOPSIS method were used to comprehensively evaluate these agronomic and photosynthetic traits of sweet potatoes. The results showed that there were differences in these traits of sweet potatoes， with a coefficient of variation ranging from 20.15% to 76.98%. The correlation analysis showed that the leaf area of sweet potatoes was significantly positively correlated with stem diameter（P<0.05）， negatively correlated with the number of branches per plant（P<0.05）， and highly significantly positively correlated with the longest vine length（P<0.01）； there was a significant negative correlation between chlorophyll SPAD and commodity yield（P<0.05）； there was a highly significant positive correlation between stem diameter and the longest vine length（P<0.01）， as well as a significant positive correlation with the number of tubers per plant（P<0.05）； the longest vine length was significantly positively correlated with the number of tubers per plant（P<0.05）. The order of influence of agronomic and photosynthetic traits on sweet potato yield was as follows from high to low： number of branches per plant， stem diameter， dry matter rate， commodity rate， the longest vine length， net photosynthetic rate， chlorophyll SPAD value， leaf area and number of tubers per plant. The DTOPSIS method was used to comprehensively evaluate the main agronomic and photosynthetic traits of sweet potatoes. The top eight varieties in the comprehensive ranking were the same as the top eight varieties in sweet potato yield， and the order of the top two varieties was switched. The DOTPSIS method could be used as a comprehensive evaluation method for sweet potatoes， and Hami， Pushu 32， Shangshu 19， and Jishu 33 were selected as suitable for demonstration and promotion in Zhengzhou City.

Key words： sweet potato［Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill］； agronomic trait； photosynthetic trait； grey correlation analysis； DTOPSIS method

甘薯［Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill］具有高產穩產、抗旱耐瘠、適應性廣、用途多等特點，不僅是重要的糧食作物，而且還是重要的經濟作物［1，2］。甘薯營養豐富，隨著人們對健康意識的提高，甘薯消費比例呈逐年增加的趨勢，市場需求越來越大［3］。河南省甘薯種植面積約40萬hm2，并隨著農業結構調整不斷擴大。對農作物農藝性狀和產量的評價方法較多，其中，灰色相關性分析已在甘薯主要農藝性狀分析上有應用［4-6］；關聯度分析和DTOPSIS法（逼近理想解排序法）已經在小麥［7］、谷子［8］、水稻［9］、大豆［10］、馬鈴薯［11］、甘薯［12］等作物品種綜合評價上取得效果。鄭州市作為省會城市，甘薯需求量大，篩選出適合當地的甘薯品種至關重要。本研究對引進的15個甘薯主要農藝性狀和光合性狀進行分析，并運用DTOPSIS法對主要農藝性狀和光合性狀進行綜合評價，以期篩選出適合鄭州市栽培的甘薯品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為15個甘薯品種，包括濟薯33、濟薯35、蘇薯28、漯薯16、齊徐37、商薯19、煙欣1號、鄂薯17、漯蘇17、哈密、阜薯17、齊寧601、忠薯1號、普薯32、商薯22。

1.2 試驗方法

2022年5月25日定植甘薯，隨機區組排列，3次重復，5行區，行長10 m，行距80 cm，株距25 cm。鮮薯收獲中間3行，取平均值，折合成公頃產量；收獲前用YMJ型活體葉面積測定儀對甘薯葉面積進行測定，每株取展開的第3片葉，每個品種取10株，計算平均值；用SPAD-502型葉綠素儀對甘薯葉片葉綠素SPAD進行測定，每株3片葉，每個品種5株，計算平均值；用PL3080H型光合作用測定儀于晴天上午10：00—11：00測定凈光合速率，每株取展開的第3片葉，每個品種取5片葉，計算平均值；用游標卡尺對甘薯分枝直徑進行測定，每個品種選5株，每株3個分枝，同時測定莖粗，取平均值；取5株甘薯用卷尺測定最長蔓長，取平均值；每個品種選10株植株統計單株分枝數，取平均值；在收獲時每個品種選10株統計商品薯率［商品薯率=（商品薯質量÷總質量）×100%］，取平均值；每個品種取3塊甘薯稱量鮮重，再于室內烘干稱量干重，計算干物質率［干物質率=（甘薯烘干后質量÷甘薯鮮質量）×100%］，取平均值。

1.3 數據分析

采用Excel 2010軟件整理數據，進行灰色關聯度計算［6，13］，采用DTOPSIS法分析甘薯主要農藝性狀和光合性狀［12，14］，運用SPSS 22.0軟件分析甘薯農藝性狀與光合性狀的相關性。

2 結果與分析

2.1 甘薯農藝性狀和光合性狀分析

從表1可以看出，甘薯15個品種的10個農藝性狀和光合性狀變異系數范圍在20.15%～76.98%，變異系數由大到小依次為產量 、單株結薯數、干物質率、莖直徑、最長蔓長、葉面積、葉綠素SPAD、凈光合速率、商品薯率、單株分枝數，產量的變異系數最大，為76.98%，單株分枝數變異系數最小，為20.15%，表明15個甘薯品種農藝性狀和光合性狀差異較大。產量最高的是普薯32，其次是哈密，產量最低的是忠薯1號。

2.2 甘薯農藝性狀與光合性狀間的相關性分析

從表2可以看出，甘薯葉面積與莖直徑呈顯著正相關（P<0.05），與單株分枝數呈顯著負相關（P<0.05），與最長蔓長呈極顯著正相關（P<0.01）；葉綠素SPAD與商品薯率呈顯著負相關（P<0.05）；莖直徑與最長蔓長呈極顯著正相關（P<0.01），與單株結薯數呈顯著正相關（P<0.05）；最長蔓長與單株結薯數呈顯著正相關（P<0.05）；產量與各農藝性狀和光合性狀間相關性均不顯著。

2.3 甘薯農藝性狀和光合性狀與產量之間的灰色關聯度分析

采用平均數法對甘薯農藝性狀和光合性狀與產量數據進行無量綱化處理（以各性狀指標值為分子，以15個甘薯品種各性狀平均值為分母，計算所得值為無量綱化數值）， 并計算出甘薯農藝性狀、光合性狀與產量的關聯系數矩陣（表3），最終計算得到前二者與產量的關聯度（表4）。從表4可以看出，甘薯農藝性狀、光合性狀對產量的影響由大到小依次為單株分枝數、莖直徑、干物質率、商品薯率、最長蔓長、凈光合速率、葉綠素SPAD、葉面積、單株結薯數，單株分枝數對產量的影響最大，其次為莖直徑，第三為干物質率，單株結薯數對產量的影響最小。

2.4 DTOPSIS法分析

由于甘薯農藝性狀和光合性狀單位不一致，為保證各性狀間具有等效性和同序性，需對甘薯農藝性狀和光合性狀進行無量綱化處理，甘薯所有性狀均按正向指標處理，即以各性狀指標值為分子，以15個甘薯品種各性狀最大值為分母，計算所得值為無量綱化數值。根據甘薯農藝性狀、光合性狀與產量的關聯度及其重要性，對10個指標分別賦予不同的權重，葉面積、凈光合速率、葉綠素含量、莖直徑、單株分枝數、最長蔓長、單株結薯數、商品薯率、干物質率和產量的權重依次為 0.05、0.05、0.05、0.10、0.10、0.05、0.05、0.05、0.10和0.40。并根據負理解值公式得出10個農藝性狀和光合性狀的負理解（S-）依次為0.036 2、0.040 1、0.037 7、0.071 3、0.081 2、0.036 4、0.027 1、0.039 8、0.058 3和0.179 8。然后根據距離測試公式和歐幾里德范數計算甘薯各品種與理想解的距離。再根據DTOPSIS法分析理論，按照Ci（各甘薯品種與理解值的相對接近度）大小對甘薯品種進行排序，Ci越大代表甘薯品種綜合性狀越優。結果（表5）顯示，排在前4名的依次為哈密、普薯32、商薯19、濟薯33，甘薯產量排在前4名的依次為普薯32、哈密、商薯19、濟薯33，從DTOPSIS排序與甘薯產量排序來看，DTOPSIS綜合排名9個甘薯品種與甘薯產量排名一致，其他品種排名稍有變化，篩選出的哈密、普薯32、商薯19和濟薯33可以在鄭州市示范推廣。

3 小結與討論

本研究中15個甘薯品種的10個農藝性狀、光合性狀和產量的變異系數為20.15%～76.98%，范圍較廣，說明不同甘薯品種農藝性狀和光合性狀之間差異較大，產量的變異系數最大，為76.98%，說明不同甘薯品種在同一個地方的表現不同。甘薯葉面積與莖直徑呈顯著正相關（P<0.05），說明莖直徑大小與葉片大小相關；葉面積與單株分枝數呈顯著負相關（P<0.05），說明分枝數多，消耗養分多，葉面積變小；莖直徑與最長蔓長呈極顯著正相關（P<0.01），說明莖直徑越大，蔓長越長；莖直徑與單株結薯數呈顯著正相關（P<0.05），說明莖直徑越大，結薯數越多；最長蔓長與單株結薯數呈顯著正相關（P<0.05），說明蔓長越長，地上部質量增加，地下單株結薯數也增加；甘薯主要農藝性狀的相關性分析表明莖直徑與最長蔓長呈極顯著正相關（P<0.01），與趙大偉等［5］的研究結果一致。

甘薯產量與主要農藝性狀和光合性狀的關聯度分析表明，影響產量的前4個因素為單株分枝數、莖直徑、干物質率和商品薯率，與蘭孟焦等［4］研究的基部分枝數和莖直徑是產量的主要因素結果一致，與鄢錚等［6］研究的大中薯率是主要影響因素一致。采用DTOPSIS法對15個甘薯主要性狀進行綜合評價，結果顯示，前2名與甘薯產量前2名品種一致，排序互換，第3～8名與甘薯產量排名一致。DTOPSIS法和甘薯產量排名前4的品種均為哈密、普薯32、商薯19、濟薯33，這4個甘薯品種各有特色，適合在鄭州市示范推廣。

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