烤煙主要農藝性狀與產量產值的關系研究

殷 英，張 玉，余祥文，王 勇，楊愛國，常愛霞，羅成剛*，李衛華，馮 麗

（1.四川省煙草技術中心，四川 西昌 615000；2.中國農業科學院煙草研究所，煙草遺傳改良與生物技術重點開放實驗室，青島 266101；3.四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 615000）

品種是煙葉生產的基礎，是影響煙葉產量和產值的重要內在因素[1]。育種研究和實踐表明，烤煙品種的產量和品質存在一定的負相關關系[2]，在當前卷煙工業追求煙葉質量而農業生產更偏重于追求產量產值的狀況下，如何實現在優質的前提下盡量提高煙葉的產量產值是生產的關鍵，也是育種工作者關注的方向。由于品種的中上等煙比例等主要經濟性狀及產值在一定程度上反映了煙葉的品質，而品種的農藝、植物學等主要數量性狀與煙葉的產量存在一定的相關關系，所以在實際育種工作中，這些主要數量性狀成為品種選育的主要參考指標。明確農藝、植物、經濟學等主要數量性狀指標與產量產值的關系，對優良烤煙品種的選育具有重要意義。前人已有很多關于這方面的研究報道，但是由于選取的參考性狀、試驗處理、栽培措施等不同，所得出的研究結論不完全一致。牛佩蘭等[3]和Lalitha[4]研究發現產量與株高、葉數、葉長存在較高的正相關，而 Pandeya等[5]發現產量與株高幾乎無相關性；孟祥東等[6]研究發現，與烤煙產量關系最為密切的是葉數，而徐興陽等[7]的研究結果表明，烤煙的產量主要決定于最大腰葉長、株高和節距，并指出與烤煙產值關系最密切的是單葉重、最大腰葉長和株高；馮連軍等[8]對7個主要農藝、經濟性狀與產值進行了灰色關聯度分析，發現與烤煙產值關系較為密切的是中上等煙比例、上部葉開片度和株高。

在當前烤煙生產中，各產地都制定了生產技術規范，單位面積株數和單株留葉數都相對固定。因此，株高、莖圍、平均葉面積、中上等煙比例、單葉重等主要農藝、經濟性狀成為了影響烤煙產量產值的重要因素，對其與烤煙產量產值的關系進行研究，明確主次關系，對于制定育種目標，加快育種進程，提高育種效率具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于 2011年在四川省西昌市大興鄉新民村進行。土壤類型為涼山地區典型土壤紫砂土，肥力中等，無嚴重病史。所選品種（系）是中國農業科學院煙草研究所的 23個自育品系以及當地主栽品種云煙 87（表1），各品種（系）性狀都已經基本穩定。

1.2 試驗方法

所有材料按小區種植，小區隨機排列，栽培密度為120 cm×50 cm，每小區120株。試驗田的田間管理按照《西昌市優質煙葉生產技術規程》要求執行。選取的烤煙數量性狀包括：打頂株高（x1）、莖圍（x2）、平均葉面積（x3），本研究平均葉面積為底腳葉面積、下二棚葉面積、腰葉面積、上二棚葉面積、頂葉面積的平均值）、單葉重（x4）、中上等煙比例（x5）、產量（y1）、產值（y2）。分別于打頂后 10 d 按照“全國烤煙良種區試實施方案”中對煙草品種特征特性的記載標準，測量各品種（系）的農藝性狀，每個材料測量 10株?？竞鬅熑~按照42級分級，計算產量產值。

1.3 數據處理

用DPS統計軟件對試驗數據進行相關性分析、灰色關聯度分析和聚類分析[9]。

2 結 果

2.1 不同烤煙品種（系）的主要數量性狀與產量產值

各品種（系）主要數量性狀與產量產值見表1。按灰色系統理論要求，將 24個烤煙品種（系）的產量產值及5個數量性狀視為一個整體，即灰色系統。由于同一品種（系）的不同性狀的單位不同，為保證各性狀因素在關聯度分析中具有等效性和同序性，本研究利用DPS軟件對原始數據進行了標準化處理。

2.2 主要數量性狀與烤煙產量產值間的相關性

對株高、莖圍、平均葉面積、中上等煙比例、單葉重等性狀與烤煙產量產值進行相關性分析，結果見表2。單葉重、株高、中上等煙比例與產量呈極顯著正相關，平均葉面積與產量為顯著正相關，莖圍與產量的相關性不顯著；在與產值的相關性分析中，單葉重、中上等煙比例、株高與產值的相關性達到了極顯著正相關，平均葉面積、莖圍與產值的相關性不顯著。綜合分析可知，各性狀對烤煙產量和產值的相關性順序基本一致，對烤煙產量產值影響較大的性狀是單葉重、中上等煙比例和株高。

2.3 主要數量性狀與烤煙產量產值間的灰色關聯度分析

把株高、莖圍、平均葉面積、單葉重、中上等煙比例、產量以及產值作為一個灰色系統進行灰色關聯度分析，結果見表3。單葉重與烤煙產量的關聯度最大，其次為莖圍，往后依次為中上等煙比例、株高、平均葉面積。在與產值的關聯度分析中，中上等煙比例與產值的關聯度超過了單葉重，排在第一位，往后依次為株高、平均葉面積、莖圍。分析原因可知，中上等煙比例可以顯著地影響煙葉均價，從而使其對產值的間接影響大于單葉重。綜合分析結果，在單株葉數相對固定的條件下，影響烤煙產量的關鍵因素是單葉重，影響產值的主要因素是中上等煙比例和單葉重。

表1 供試品種（系）各性狀平均值Table 1 Average value of each character for 24 varieties

表2 各數量性狀與產量產值的相關系數Table 2 Correlation coefficient between quantitative traits and yields and output value

2.4 聚類分析

采用最遠距離法對 24個品種（系）進行聚類分析（圖1），結果分為3大類（表4）。第I類包括4001、4002、5008、5010、5009、4021、5007、4010、4025、5004、4030、5005、5012、4015、5011、云煙87等16個品種（系），其主要特點是產量產值及主要參考數量性狀值均處于中等水平；第II類包括 4008、4017兩個品系，主要特點是產量產值及主要參考數量性狀平均值最高；第III類包括4014、5006、4026、5003、4019、4027等6個品系，主要特點是產量產值及主要參考數量性狀平均值最小。比較三種類型的品種（系），第 II類具有較大的生產潛力，其數量性狀特點可為新品種選育提供參考。進一步分析可知，聚類分析在一定程度上反映了烤煙產量產值與單葉重、株高、莖圍、平均葉面積、中上等煙比例等性狀的正相關性，進一步驗證了相關性分析和關聯度分析的結果，為試驗材料的進一步選擇提供了依據和參考。

表3 各數量性狀與產量產值的關聯度分析Table 3 Grey correlation analysis of quantitative traits to yields and output value

圖1 24份烤煙品種（系）的聚類分析Fig.1 Cluster analysis of 24 varieties

表4 不同類型品種（系）的性狀平均值Table 4 Average value of each character for different clusters of 24 varieties

3 討 論

采用灰色關聯度分析作物數量性狀與產量產值的關系，可避免常規統計方法和數理統計方法就單個指標作定量分析和系統分析時所導致的缺憾，如相關分析、通徑分析、回歸分析等，能直觀地表示出不同品種（系）各個性狀的優劣程度，并對品種（系）的特性進行總體評價，為科學合理地評價作物品種提供了一條新的途徑[10-12]。宋志美等[13]研究表明，灰色關聯度分析法對于烤煙品種性狀綜合評價應用性較強，較以往的方法更系統、簡便易行。本研究中相關性分析和灰色關聯度分析的結果略有差異，主要原因是兩種方法所基于的系統理論不同，在數據較少或分布不典型時，灰色關聯度分析的結果更可靠[14]。

煙葉產量的構成要素包括單位面積株數、單株有效葉數和單葉重等三大性狀[2]。近年來，各烤煙產區都制定了生產技術規范，煙株留葉數基本控制在 20片左右，導致實際留葉數的取值分布區間狹窄，相對固定。因此，本研究在種植密度已定、單株有效葉數差別不大的基礎上進行分析，得出影響烤煙產量的關鍵因素為單葉重，符合預期結果。此結果與徐興陽等[9]得出的單葉重不是決定煙葉產量的主要因素的結論完全不一致，可能是因為其用來分析數據的統計理論基礎不同，或者是參試的材料、生態環境、栽培措施以及分級標準等不同。本研究還得出，株高、莖圍、平均葉面積、中上等煙比例等性狀與烤煙產量均為正相關，是影響煙葉產量的有利性狀，與傳統的分析結果一致。

在相關性分析中，單葉重與產值的相關性最密切，達到了極顯著水平，而在關聯度分析中，中上等煙比例與產值的關聯度最大，其次是單葉重、株高。由此可見中上等煙比例通過影響煙葉均價對產值的綜合影響較大，也反應了中上等煙比例對提高烤煙產值的重要作用，此結果與馮連軍等[8]的研究結果一致。徐興陽等[7]在沒考慮中上等煙比例的前提下，對單葉重、打頂株高、莖圍、節距與產值進行了關聯度分析，發現與烤煙產值關系最密切的是單葉重、最大腰葉長和株高，與本研究得出的結論相符合。根據實踐經驗，品種的易烤性對于提高中上等煙比例起重要作用，同時又受生態環境、栽培措施和烘烤技術的共同影響。因此，在當前煙葉生產條件下，烤煙育種應注重單葉重較高的品種，并兼顧株高、莖圍、平均葉面積等有利性狀的間接影響，同時改良品種烤性，提高煙葉的中上等煙比例，使得在一定產量范圍內保持煙葉品質，以達到適產優質的育種目標。

根據作物的農藝性狀進行聚類分析，已經有了很多研究報道。申卓[15]通過對玉米理想株型的主要農藝性狀進行分析得出，育種者可以根據農藝性狀的特點進行有目的的選育，從而提高選育效率。寧尚輝[16]對 15份煙草種質的農藝性狀進行了聚類分析，為挑選煙草的核心種質提供了依據。本研究通過聚類分析進一步驗證了相關性分析和灰色關聯度分析的結果，說明了單葉重較大、中上等煙比例較高的品種（系），產量產值較好，并對其他性狀進行了聚類，為試驗材料的進一步選育提供了參考。同時表明，在四川涼山地區的生態條件下，4008和 4017是很有潛力的兩個品系，在下一步的選育過程中應重點關注。

4 結 論

在當前煙葉生產技術規范下，株高、莖圍、平均葉面積、單葉重、中上等煙比例均是影響烤煙產量產值的有利性狀，其中，單葉重和中上等煙比例是關鍵因素。因此，適產優質烤煙新品種的選育，一方面要注重單葉重的選擇，同時兼顧株高、莖圍、葉面積等有利性狀的選擇；另一方面要注重品種烤性的改良，提高中上等煙比例。

[1]趙立紅.8份新引優質烤煙品種資源綜評[J].中國農學通報，2007，23（5）：393-395.

[2]中國農業科學院煙草研究所.中國煙草栽培學[M].上海：上?？茖W技術出版社，2005.

[3]牛佩蘭，劉洪祥，劉偉.烤煙幾個主要數量性狀相關遺傳力的初步研究[J].中國煙草，1984（4）：4-5.

[4]Lalitha D D, Lakshminarayana R, Atluri J B.Genetic variability and correlation studies on seed and other quantitative characters in Nicotiana tabacum L[J].Tobacco Research, 2002, 28(2): 90-96.

[5]Pandeya R S, Dirks V A, Poushinsky G.Quantative genetic studies in flue-cured tobacco (Nicotiana tabaccum) [J].Canadian Journal of Genetics and Cytology, 1983, 25: 336-345.

[6]孟祥東，趙銘欽，瞿永生，等.烤煙農藝性狀與經濟指標間的灰色關聯度分析[J].甘肅農業大學學報，2009，44（5）：67-71.

[7]徐興陽，歐陽進，張俊文，等.烤煙品種數量性狀與煙葉產量和產值灰色關聯度分析[J].中國煙草科學，2008，29（2）：23-26.

[8]馮連軍，朱列書，楊亞，等.烤煙新品種主要數量性狀與產量產值的灰色關聯分析[J].作物研究，2011，25（1）：47-50.

[9]唐啟義，馮明光.DPS數據處理系統[M].北京：科學出版杜，2007：1027-1052.

[10]嚴明建，黃文章，胡景濤，等.2個類型水稻組合主要性狀的灰色關聯分析[J].中國農學通報，2011，27（15）：44-47.

[11]汪寶卿，王慶美，張海燕，等.北方甘薯農藝性狀與產量的相關性及灰色關聯度分析[J].青島農業大學學報：自然科學版，2010，27（4）：296-299.

[12]唐海濤，張彪，田玉秀，等.玉米雜交種穗部產量性狀灰色關聯度分析[J].中國種業，2010（9）：70-73.[13]宋志美，劉乃雁，王元英，等.灰色關聯度法在烤煙品種重要性狀綜合評價中的運用[J].中國煙草科學，2011，32（2）：17-23.

[14]袁嘉祖.灰色系統理論及其應用[M].北京：科學出版社，1991：11-34.

[15]申卓，桑立君，徐濤，等.玉米理想株型的主要農藝性狀分析[J].現代農業科技，2009（7）：197-198.

[16]寧尚輝，羅新斌，徐堅強.15份烤煙種質農藝性狀的聚類分析[J].作物研究，2009，23（4）：254-256.