15個甘薯品種主要農(nóng)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(nóng)藝性狀和光合性狀，并采用灰色關(guān)聯(lián)法、DTOPSIS法對這些性狀進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明，所測甘薯各性狀均存在差異，變異系數(shù)在20.15%～76.98%。相關(guān)性分析表明，甘薯葉面積與莖直徑呈顯著正相關(guān)（P<0.05），與單株分枝數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與最長蔓長呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；葉綠素SPAD與商品薯率呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；莖直徑與最長蔓長呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與單株結(jié)薯數(shù)呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；最長蔓長與單株結(jié)薯數(shù)呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。各農(nóng)藝性狀和光合性狀對甘薯產(chǎn)量的影響程度由大到小依次為單株分枝數(shù)、莖直徑、干物質(zhì)率、商品薯率、最長蔓長、凈光合速率、葉綠素SPAD、葉面積、單株結(jié)薯數(shù)。采用DTOPSIS法對甘薯主要農(nóng)藝性狀和光合性狀進(jìn)行綜合評價，綜合排序前8名與甘薯產(chǎn)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(jì)薯33適合在鄭州市示范推廣。

關(guān)鍵詞：甘薯［Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill］；農(nóng)藝性狀；光合性狀；灰色關(guān)聯(lián)分析；DTOPSIS法

中圖分類號：S531 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)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(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗旱耐瘠、適應(yīng)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(jīng)濟(jì)作物［1，2］。甘薯營養(yǎng)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(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷擴(kuò)大。對農(nóng)作物農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的評價方法較多，其中，灰色相關(guān)性分析已在甘薯主要農(nóng)藝性狀分析上有應(yīng)用［4-6］；關(guān)聯(lián)度分析和DTOPSIS法（逼近理想解排序法）已經(jīng)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(dāng)?shù)氐母适砥贩N至關(guān)重要。本研究對引進(jìn)的15個甘薯主要農(nóng)藝性狀和光合性狀進(jìn)行分析，并運用DTOPSIS法對主要農(nóng)藝性狀和光合性狀進(jìn)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(jì)薯33、濟(jì)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(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，5行區(qū)，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(chǎn)量；收獲前用YMJ型活體葉面積測定儀對甘薯葉面積進(jìn)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(jìn)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(biāo)卡尺對甘薯分枝直徑進(jìn)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(tǒng)計單株分枝數(shù)，取平均值；在收獲時每個品種選10株統(tǒng)計商品薯率［商品薯率=（商品薯質(zhì)量÷總質(zhì)量）×100%］，取平均值；每個品種取3塊甘薯稱量鮮重，再于室內(nèi)烘干稱量干重，計算干物質(zhì)率［干物質(zhì)率=（甘薯烘干后質(zhì)量÷甘薯鮮質(zhì)量）×100%］，取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010軟件整理數(shù)據(jù)，進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度計算［6，13］，采用DTOPSIS法分析甘薯主要農(nóng)藝性狀和光合性狀［12，14］，運用SPSS 22.0軟件分析甘薯農(nóng)藝性狀與光合性狀的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘薯農(nóng)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(nóng)藝性狀和光合性狀變異系數(shù)范圍在20.15%～76.98%，變異系數(shù)由大到小依次為產(chǎn)量 、單株結(jié)薯數(shù)、干物質(zhì)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(shù)，產(chǎn)量的變異系數(shù)最大，為76.98%，單株分枝數(shù)變異系數(shù)最小，為20.15%，表明15個甘薯品種農(nóng)藝性狀和光合性狀差異較大。產(chǎn)量最高的是普薯32，其次是哈密，產(chǎn)量最低的是忠薯1號。

2.2 甘薯農(nóng)藝性狀與光合性狀間的相關(guān)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(guān)（P<0.05），與單株分枝數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與最長蔓長呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；葉綠素SPAD與商品薯率呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；莖直徑與最長蔓長呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與單株結(jié)薯數(shù)呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；最長蔓長與單株結(jié)薯數(shù)呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀和光合性狀間相關(guān)性均不顯著。

2.3 甘薯農(nóng)藝性狀和光合性狀與產(chǎn)量之間的灰色關(guān)聯(lián)度分析

采用平均數(shù)法對甘薯農(nóng)藝性狀和光合性狀與產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理（以各性狀指標(biāo)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(shù)值）， 并計算出甘薯農(nóng)藝性狀、光合性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣（表3），最終計算得到前二者與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度（表4）。從表4可以看出，甘薯農(nóng)藝性狀、光合性狀對產(chǎn)量的影響由大到小依次為單株分枝數(shù)、莖直徑、干物質(zhì)率、商品薯率、最長蔓長、凈光合速率、葉綠素SPAD、葉面積、單株結(jié)薯數(shù)，單株分枝數(shù)對產(chǎn)量的影響最大，其次為莖直徑，第三為干物質(zhì)率，單株結(jié)薯數(shù)對產(chǎn)量的影響最小。

2.4 DTOPSIS法分析

由于甘薯農(nóng)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(nóng)藝性狀和光合性狀進(jìn)行無量綱化處理，甘薯所有性狀均按正向指標(biāo)處理，即以各性狀指標(biāo)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(shù)值。根據(jù)甘薯農(nóng)藝性狀、光合性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度及其重要性，對10個指標(biāo)分別賦予不同的權(quán)重，葉面積、凈光合速率、葉綠素含量、莖直徑、單株分枝數(shù)、最長蔓長、單株結(jié)薯數(shù)、商品薯率、干物質(zhì)率和產(chǎn)量的權(quán)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(jù)負(fù)理解值公式得出10個農(nóng)藝性狀和光合性狀的負(fù)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(jù)距離測試公式和歐幾里德范數(shù)計算甘薯各品種與理想解的距離。再根據(jù)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(jìn)行排序，Ci越大代表甘薯品種綜合性狀越優(yōu)。結(jié)果（表5）顯示，排在前4名的依次為哈密、普薯32、商薯19、濟(jì)薯33，甘薯產(chǎn)量排在前4名的依次為普薯32、哈密、商薯19、濟(jì)薯33，從DTOPSIS排序與甘薯產(chǎn)量排序來看，DTOPSIS綜合排名9個甘薯品種與甘薯產(chǎn)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(jì)薯33可以在鄭州市示范推廣。

3 小結(jié)與討論

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

甘薯產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀和光合性狀的關(guān)聯(lián)度分析表明，影響產(chǎn)量的前4個因素為單株分枝數(shù)、莖直徑、干物質(zhì)率和商品薯率，與蘭孟焦等［4］研究的基部分枝數(shù)和莖直徑是產(chǎn)量的主要因素結(jié)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(jìn)行綜合評價，結(jié)果顯示，前2名與甘薯產(chǎn)量前2名品種一致，排序互換，第3～8名與甘薯產(chǎn)量排名一致。DTOPSIS法和甘薯產(chǎn)量排名前4的品種均為哈密、普薯32、商薯19、濟(jì)薯33，這4個甘薯品種各有特色，適合在鄭州市示范推廣。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 馬代夫，李 強(qiáng)，曹清河，等.中國甘薯產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展與展望［J］.江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，28（5）：969-973.

［2］ 王 欣，李 強(qiáng)，曹清河，等.中國甘薯產(chǎn)業(yè)和種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來展望［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，54（3）：483-492.

［3］ 謝一芝，邊小峰，賈趙東，等.中國鮮食甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展前景［J］.江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2022，38（6）：1694-1701.

［4］ 蘭孟焦，吳問勝，肖滿秋，等.江西甘薯品種資源主要農(nóng)藝性狀分析與綜合評價［J］.東北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2021，52（10）：1-10.

［5］ 趙大偉，徐寧生，李國芳，等.不同肉色甘薯產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析［J］.云南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2018，31（7）：1360-1365.

［6］ 鄢 錚，張小紅，王正榮.灰色多維綜合分析在紫肉甘薯品種評價中的應(yīng)用［J］.作物雜志，2017（4）：58-62.

［7］ 金 輕，趙 紅，林麗萍，等.基于灰色關(guān)聯(lián)度分析和DTOPSIS法綜合評價小麥新品系在云南省的適應(yīng)性［J］.南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2020，51（10）：2440-2446.

［8］ 張曉申，韓燕麗，樊永強(qiáng)，等.基于灰色關(guān)聯(lián)度和DTOPSIS法對谷子區(qū)域試驗的綜合評價［J］.種子，2022，41（9）：121-126，133.

［9］ 蔣 聰，劉慰華，楊旭昆，等.灰色關(guān)聯(lián)度分析和DTOPSIS法在云南粳稻品種綜合評價中的應(yīng)用［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2020，33（5）：907-912.

［10］ 昝 凱，周 青，張志民，等.灰色關(guān)聯(lián)度和DTOPSIS法綜合分析河南區(qū)域試驗中大豆新品種（系）的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)［J］.大豆科學(xué)，2018，37（5）：664-671.

［11］ 張秀芬，何 文，莫周美，等.基于DTOPSIS法對廣西馬鈴薯品種（系）的綜合評價［J］.中國瓜菜，2020，33（10）：75-80.

［12］ 何 文，張秀芬，郭素云，等.DTOPSIS 法在甘薯品系綜合評價中的應(yīng)用研究［J］.農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用，2021，34（1）：27-32.

［13］ 劉思峰.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用［M］.第八版.北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2017.62.

［14］ 崔新菊，董世磊，任紅松，等.DTOPSIS法在作物品種綜合評價中的應(yīng)用［J］.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（4）：68-71.