基于灰色关联度的湖南省烤烟区试品种评价

余金龙,郑维威,刘 璐,李云霞,彭宣翔,王丹丹

（1.郴州市烟草公司，湖南 郴州 423000；2.郴州市农业科学研究所，湖南 郴州 423000）

烤烟是我国主要的经济作物之一，湖南省是我国烤烟主要产区之一，自2000年以来，湖南省主栽的两个烤烟品种云烟87 和K326的主要抗性逐年退化，对烟叶生产带来潜在风险，亟需选育新的烤烟品种，以满足生产需要［1-2］。烤烟品种区试是对参试新品种在不同生态环境试验区的表现进行比较和评价，是新品种选育和品种审定的重要环节，在品种选育过程中应对其多个性状进行综合评价和分析［3-4］。灰色关联度分析法作为评价作物的一种方法，在多性状的综合评价中更全面和准确，该方法目前广泛应用于水稻、烟草、小麦、玉米等作物综合评价中［5-8］。因此，借鉴现有研究，运用灰色关联度分析法对2022 年湖南省烤烟品种区试桂阳试验点的10个参试品种主要农艺性状与经济性状进行综合评价和分析，为湖南省烤烟品种新品种的审定和推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在郴州市桂阳县汪山村，属亚热带季风性湿润气候，土壤为灰泥田，前茬作物为水稻，质地疏松，肥力均匀中等，地势开阔，排灌方便。

1.2 试验材料

选择2022年湖南省烤烟品种区域试验的10 个 参试品种，分别为CS19、HC1803、HC2011、CZ67、YZ2008、CS08、HC2023、HC1804、K326、云烟87，其中以湖南省主栽品种K326和云烟87为对照。

1.3 试验设计

采用完全随机区组设计，3 次重复，移栽密度为1.2 m×0.55 m，每小区种植45 株，采用高垄单行，小区面积为30.0 m2，四周设保护行。

1.4 品种性状测定

1.4.1 农艺性状 烟叶打顶后10 d 调查株高、有效叶、茎围、腰叶面积等农艺性状。

1.4.2 经济性状 烟叶成熟后分小区采收，烤后测定产量、均价、产值、上等烟比例、级指、产指等经济性状。

1.5 品种性状的评价

1.5.1 建立比较数列和参考数列 根据灰色系统理论［9］，将10 个参试品种视为一个灰色系统，每个品种视为系统中的一个因素。参试品种的株高、有效叶、茎围、腰叶面积、均价、产量、产值、上等烟比例、级指、产指共10个性状指标构成比较数列Xi（i=1，2，3，……，10），以各参试品种10个性状指标的最大值构成参考数列X0。

1.5.2 数据无量纲化处理 由于各性状指标的原始数据具有不同的量纲和数量级而不可直接比较，参考文献［10］采用初值化法对数据进行无量纲化处理，即所有相应的Xi（k）数列分别除以X0（k）数列各点的值。

1.5.3 关联系数计算 计算参试品种与参考品种的关联系数ξi（k）：

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

式中，ρ为分辨系数，取0.5，△i（k）为X0（k）与Xi（k）的绝对差值，△i（k）=|X0（k）—Xi（k）|；max△i（k）和min△i（k）分别为两者的两级最大值与两级最小值。

1.5.4 关联度计算 计算参试品种与参考品种的等权关联度γi和加权关联度和γ'i。

式中，Wi为每个性状指标的权重。根据关联度大小对各参试品种的性状表现进行评价，关联度越大，表明该品种的性状表现较好；关联度越小，表明其性状表现较差。

2 结果与分析

2.1 参试品种的主要性状表现

由表1 可知，参试品种中株高最高的为CS08，为110.93 cm；有效叶数最多的是CZ67，为18.73 片；茎围最大的是YZ2008，为9.61 cm；腰叶面积最大的是YZ2008，为1 538.19 cm2；均价最高的是CS19，为33.35 元/kg；产量及产值最大的是CZ67，产量为2 938.89 kg/hm2，产值为97 654.32 元/hm2；上等烟比例最大的是CS19 和HC2023，均为79.00% ；级指最大的是CS19，为84.22；产指最大的是CZ67，为164.40。因此，以参试品种各性状指标最大值作为参考品种对应性状指标值。

将表1 数据进行无量纲化处理得到表2数据，再利用表2数据计算得到各参试品种与参考品种的性状指标绝对差值（表3）。从表3可知，除与参考品种各性状指标绝对差值为0的品种，即其性状指标值作为参考品种相应性状指标值的品种外，株高与参考品种相近的品种是CZ67，绝对差值为0.042 7；有效叶数与参考品种相近的是CS08，绝对差值为0.007 1；茎围与参考品种相近的是HC2011，绝对差值为0.063 8；腰叶面积与参考品种相近的是CZ67，为0.032 6；均价与参考品种相近的是CZ67，绝对差值为0.003 6；产量与参考品种相近的是YZ2008，绝对差值为0.007 6；产值与参考品种相近的是HC2023，绝对差值为0.021 4；上等烟比例和级指与参考品种相近的均为CZ67，绝对差值分别为0.001 8、0.003 7；产指与参考品种相近的是HC2023，绝对差值为0.021 4。

2.2 参试品种与参考品种的关联度

利用表3 数据计算得到参试品种与参考品种的关联度系数（表4），再利用表4 数据计算得到参试品种与参考品种的等权关联度和加权关联度（表5）。从表5可知，各参试品种与参考品种的等权关联度大小排序为CZ67＞YZ2008＞HC2023＞CS19＞CS08＞云烟87＞HC1804＞HC2011＞HC1803＞K326，加 权关联度大小排序为CZ67＞HC2023＞YZ2008＞CS19＞云烟87＞CS08＞HC1804＞HC2011＞HC1803＞K326，二者大致相同，仅YZ2008、HC2023、CS08、云烟87 的关联度位次发生变化。因烤烟品种选育过程中每个性状的重要性存在差异，在均价、产量、产值性状权重相对较大（分别设为0.15、0.2、0.15），即更重视经济性状的情况下，根据加权关联度大小，参试品种中CZ67、YZ2008、HC2023的综合性状表现较好，加权关联度大小与其在试验小区生长发育的性状表现相符（表1）；HC2011、HC1803、K326 的综合性状表现较差，其他品种的综合性状表现中等。

表4 参试品种与参考品种的关联度系数

表5 参试品种与参考品种的关联度

3 结论

运用灰色关联分析法对2022年湖南省烤烟品种区域试验的10个参试品种的农艺性状及经济性状进行评价，结果表明，CZ67、YZ2008、HC2023 的综合性状表现较好，HC2011、HC1803、K326 的综合性状表现较差，其他品种的综合性状表现中等。根据农艺性状及经济性状的综合表现，在湖南省烤烟新品种选育与推广中可重点关注CZ67、YZ2008、HC2023，并继续对其进行试验和研究相应的栽培与烘烤措施，以利于其推广种植。

研究选择的10个性状指标主要是农艺性状和经济性状，虽能基本反映品种的优劣，但评价烤烟新品种的指标还应包括其抗逆性、内在化学成分、感观质量等性状［11-12］，因此，在今后的研究中运用灰色关联分析法时，有必要选取这些核心性状指标，以使评价结果更为客观、准确、全面。