鮮食玉米品種篩選與綜合評(píng)價(jià)

張慧 高英波 張發(fā)軍 李宗新 溫立玉 薛艷芳 錢欣 代紅翠 李源方 劉開昌

摘要：為篩選適宜在山東省及周邊地區(qū)推廣應(yīng)用的鮮食玉米品種，本研究選用西星五彩甜糯、西星白糯2號(hào)、16SW2等11個(gè)鮮食玉米品種為材料，以產(chǎn)量、穗部性狀、蒸煮品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)為評(píng)價(jià)依據(jù)，采用加權(quán)隸屬函數(shù)法和聚類分析對(duì)不同鮮食玉米品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，16SW2的商品穗數(shù)和黑糯2號(hào)的商品穗重最高，西星五彩甜糯、16SU3蒸煮品質(zhì)較優(yōu)，西星五彩甜糯和16SW2營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)表現(xiàn)較好。根據(jù)加權(quán)隸屬函數(shù)值和系統(tǒng)聚類分析，可將11個(gè)鮮食玉米品種分為3個(gè)品級(jí)，其中一級(jí)品種2個(gè)，二級(jí)品種5個(gè)，三級(jí)品種4個(gè)。綜合產(chǎn)量表現(xiàn)、蒸煮品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，16SW2和西星五彩甜糯適宜在山東及周邊地區(qū)種植。

關(guān)鍵詞：鮮食玉米; 產(chǎn)量;品質(zhì); 聚類分析;加權(quán)隸屬函數(shù)法

中圖分類號(hào)：S513.037 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A ?文章編號(hào)：1001-4942（2019）06-0038-05

Abstract In order to screen out fresh corn varieties suitable for promotion and application in Shandong Province and surrounding areas， the field experiment was carried out with 11 fresh corn varieties as test materials such as Xixing Wucai Tiannuo， Xixing Bainuo 2 and 16SW2. They were evaluated by means of weighted membership function method and cluster analysis considering the range of data on yield， ear characters， cooking quality and nutritional quality. The results showed that the spike number of 16SW2 and the commercial spike weight of Heinuo 2 were the highest. The cooking quality of Xixing Wucai Tiannuo and 16SU3 was better. Through the weight membership function method and cluster analysis， the 11 fresh corn varieties were divided into 3 grade groups， and the first grade included 2 varieties， the second one included 5 varieties and the third one included 4 varieties. Comprehensively considering yield performance， cooking quality and nutritional quality， Xixing Wucai Tiannuo and 16SW2 were suitable for cultivation in Shandong and surrounding areas.

Keywords Fresh corn; Yield; Quality; Cluster analysis; Weighted membership function method

鮮食玉米是玉米主要類型之一，包括甜玉米和糯玉米兩種[1]，營(yíng)養(yǎng)豐富[2-5]，具有良好的適口性，深受消費(fèi)者喜愛[6]。它具有多種保健功效，被譽(yù)為“新型營(yíng)養(yǎng)保健食品”、“長(zhǎng)壽食品”等[7]。同時(shí)作為優(yōu)質(zhì)原料，被廣泛用于畜牧養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)[8]。

我國(guó)鮮食玉米種植面積約為33.33萬公頃，占世界種植面積的21%，單季種植鮮食玉米收入為每公頃0.75萬～1.5萬元，最高可達(dá)9萬元[1]。因此，發(fā)展鮮食玉米不僅可以調(diào)整玉米內(nèi)部產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，還可以豐富城鄉(xiāng)居民膳食結(jié)構(gòu)，提供人類必需的多種氨基酸、蛋白質(zhì)、糖和多種維生素。鮮食玉米生育周期短，經(jīng)濟(jì)效益顯著[9-11]，近些年在山東地區(qū)得到迅速發(fā)展。但市場(chǎng)上品種較多，且缺乏對(duì)品種的綜合性評(píng)價(jià)，給農(nóng)戶選種造成困擾，影響產(chǎn)業(yè)優(yōu)化和發(fā)展。

鮮食玉米新品種的推廣應(yīng)用除考慮產(chǎn)量和品質(zhì)外，主要看它能否適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，因此，各地都會(huì)進(jìn)行鮮食玉米品種篩選試驗(yàn)[12-14]。為加快新品種在山東及周邊地區(qū)的推廣應(yīng)用，提高種植效益，帶動(dòng)鮮食玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展，本研究以16SU3、16SU5、甜糯588等11個(gè)鮮食玉米品種為試材，對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定及分析，以期篩選出適宜當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)良品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年7—10月在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所章丘龍山實(shí)驗(yàn)基地（117°32′E，36°43′N）進(jìn)行。棕壤土，0～40 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量為8.84 g/kg，全氮1.01 g/kg、有效磷14 mg/kg、速效鉀142 mg/kg。前茬為春玉米。

1.2 試驗(yàn)材料

選用16SU3、16SU5、甜糯588、西星五彩甜糯、西星白糯2號(hào)、黑糯1號(hào)、黑糯2號(hào)、16SW3、魯糯002、16SW2、魯糯6號(hào)共計(jì)11個(gè)鮮食玉米品種為試材。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每品種種植10行，行長(zhǎng)5 m，小區(qū)面積為30 m2，重復(fù)3次。每公頃種植60 000株。甜玉米和彩甜糯玉米最佳采收期為授粉后20～24 d，糯玉米最佳采收期為授粉后22～25 d。每公頃施7.5 t雞糞有機(jī)肥作基肥，播種時(shí)施600 kg復(fù)合肥（15-15-15）。生長(zhǎng)期間保持充足的水分供應(yīng)。各品種抽雄、吐絲、果穗采收期詳見表1。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 產(chǎn)量測(cè)定 于鮮食期（吐絲后22～25 d）每品種選取3行，行長(zhǎng)5 m，調(diào)查總穗數(shù)后收獲，裝入網(wǎng)袋，剝除苞葉后測(cè)定商品穗重。按均重法選取20個(gè)果穗測(cè)量穗粗、穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)、穗粒數(shù)，并稱取千粒重。

1.4.2 蒸煮品質(zhì) 將各品種果穗剝?nèi)ネ鈱影~，留2～3 層苞葉，系上標(biāo)牌，放入蒸鍋內(nèi)蒸15 min，熟后用刀切去頭尾，去除苞葉取中間段，分成5～6份供專家品嘗。通過嗅、嚼，對(duì)氣味、色澤、風(fēng)味、柔嫩性等指標(biāo)進(jìn)行打分。品質(zhì)評(píng)分，甜玉米按NY/T 523-2002、糯玉米按NY/T 524-2002標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

1.4.3 品質(zhì)測(cè)定 吐絲期授粉套袋，收獲時(shí)取套袋玉米，剝每穗5～6行籽粒（果穗基部至頂部）于40℃烘5 d 后粉碎過100目篩（d = 0.149 mm）用于其它理化指標(biāo)分析。參照李合生[15]編著的《植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)》：籽粒中可溶性糖和可溶性淀粉含量采用蒽酮比色法測(cè)定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定，總氨基酸含量采用南京建成總氨酸試劑盒測(cè)定。參照高俊鳳[16]編著的《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》：籽粒中VC含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

以供試品種各鑒定指標(biāo)為依據(jù)，評(píng)價(jià)應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中的加權(quán)隸屬函數(shù)法對(duì)11個(gè)鮮食玉米品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并根據(jù)加權(quán)隸屬函數(shù)值（D值）進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。計(jì)算公式[17]如下：

式中，Xij表示為i種類j指標(biāo)的測(cè)定值;Xjmax、Xjmin分別為供試材料中指標(biāo)最大值和最小值;CVj為各供試材料μ（Xij）指標(biāo)的變異系數(shù);Wj表示CVj在總變異中所占比率;D是玉米品種綜合評(píng)價(jià)值。鑒定指標(biāo)的權(quán)重用公式（3）計(jì)算;根據(jù)公式（4）計(jì)算D值。

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行整理歸納，利用SPSS 18.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鮮食玉米品種產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成及穗部性狀

由表2可知，不同鮮食玉米品種產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素及穗部性狀表現(xiàn)不同，部分品種間具有顯著差異。不同鮮食玉米品種公頃商品穗數(shù)范圍為1.78萬～4.06萬穗，商品穗重范圍為2.57～7.90 t，平均值分別為3.26萬穗和6.07 t，商品穗數(shù)和穗重變異系數(shù)分別為20.02%和27.12%。商品穗數(shù)和商品穗重最高品種分別為16SW2和黑糯2號(hào)，最低的品種均為16SU5。從產(chǎn)量構(gòu)成及穗部性狀來看，其表現(xiàn)與商品穗重基本一致，其中千粒重和禿尖長(zhǎng)變化范圍較大，分別為67.60～223.80 g和0.41～3.01 cm，變異系數(shù)分別為30.99%和47.27%。

2.2 不同鮮食玉米品種蒸煮品質(zhì)

由表3可知，不同鮮食玉米品種蒸煮品質(zhì)得分范圍在56.76～62.88之間，平均值為58.89分。其中西星五彩甜糯、16SU3和16SU5蒸煮品質(zhì)得分優(yōu)于其它品種，主要表現(xiàn)在氣味、糯性和品質(zhì)風(fēng)味上，黑糯1號(hào)、16SW2和魯糯6號(hào)蒸煮品質(zhì)得分較低。

2.3 不同鮮食玉米品種營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

由表4可以看出，黑糯1號(hào)可溶性糖含量最高，其次是16SW2和西星五彩甜糯，16SU3最低?？扇苄缘鞍缀恳?6SU3最高，其次是西星白糯2號(hào)和16SW2，三者無顯著差異。黑糯1號(hào)、魯糯6號(hào)可溶性淀粉濃度較高，均顯著高于其它品種。西星五彩甜糯和16SU5總氨基酸含量較高，均顯著高于其它品種，16SU3、西星白糯2號(hào)和黑糯1號(hào)總氨基酸含量較低。西星五彩甜糯和魯糯002的VC含量較高，均顯著高于其它品種。

2.4 不同鮮食玉米品種聚類分析與綜合評(píng)價(jià)

綜合不同鮮食玉米品種產(chǎn)量性狀指標(biāo)、蒸煮品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，采用D值對(duì)不同鮮食玉米品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)系統(tǒng)聚類結(jié)果（圖1），將11個(gè)玉米品種分成3個(gè)級(jí)別。鮮食玉米品種西星五彩甜糯和16SW2屬于一級(jí)品種（占總數(shù)18.18 %，下同），D值變化范圍在0.575～0.587，平均值為0.581;16SW3、西星白糯2號(hào)、黑糯2號(hào)、魯糯002和16SU3屬于二級(jí)品種（45.46%），D值變化范圍在0.443～0.505，平均值為0.468; 甜糯588、16SU5、魯糯6號(hào)和黑糯1號(hào)屬于三級(jí)品種（36.36 %），D值變化范圍在0.339～0.400，平均值為0.376。

3 討論與結(jié)論

鮮食玉米品質(zhì)通常包括食味品質(zhì)、商業(yè)品質(zhì)、加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。有效穗長(zhǎng)、百粒重與出籽率直接影響鮮食玉米的價(jià)格和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是衡量鮮食玉米商品品質(zhì)的重要外觀指標(biāo)[12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明：魯糯6號(hào)的有效穗長(zhǎng)最長(zhǎng)為20.73 cm，西星白糯2號(hào)穗最粗（4.92 cm）。果皮厚度可以影響鮮食玉米的柔嫩性與口感，不同類型玉米種皮厚度主要是由品種的遺傳特性決定[13]，果皮偏厚是國(guó)產(chǎn)甜、糯玉米品質(zhì)差的主要原因。本研究結(jié)果表明：黑糯1號(hào)果皮最薄，西星五彩甜糯果皮最厚，其它品種果皮厚度分值均在15～16之間。

與普通玉米相比，鮮食玉米富含蛋白質(zhì)、可溶性糖、氨基酸等許多對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)成分，是人們理想的保健食品。蔗糖是可溶性糖的主要存在形式，在灌漿中隨著籽粒的發(fā)育逐漸增多。蛋白質(zhì)的積累動(dòng)態(tài)呈“高-低-高”的變化趨勢(shì)，變化幅度較小，品種間有較大差異。因此，一般在總糖含量最高時(shí)采收，這樣可以保證其良好的風(fēng)味和口感。本研究結(jié)果表明：16SU3和西星白糯2號(hào)可溶性蛋白含量較高;黑糯1號(hào)可溶性糖濃度最高，其次是16SW2和西星五彩甜糯，均顯著高于其它品種;西星五彩甜糯和16SU5總氨基酸含量較高，均顯著高于其它品種;VC含量則以西星五彩甜糯和魯糯002較高。

鮮食玉米品種的篩選鑒定，要考慮產(chǎn)量、主要經(jīng)濟(jì)性狀、內(nèi)外品質(zhì)、商品質(zhì)量等諸多因素[18]。鮮食玉米產(chǎn)量是種植者考慮的重要因素。主要經(jīng)濟(jì)性狀與產(chǎn)量有相關(guān)性[19，20]。鮮食玉米外觀和食用品質(zhì)是消費(fèi)者接受的主要依據(jù)，也是試驗(yàn)重點(diǎn)考察的性狀[21]，因此產(chǎn)量和品質(zhì)是決定品種是否適合在當(dāng)?shù)赝茝V種植的主要依據(jù)。本研究綜合考察各鮮食玉米品種的產(chǎn)量、穗部性狀、蒸煮品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，采用加權(quán)隸屬函數(shù)和聚類分析方法，得出西星五彩甜糯和16SW2這兩個(gè)品種適合在山東及周邊地區(qū)種植。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 龔魁杰， 李青， 陳利容， 等.山東鮮食玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017，49（1）：141-147.

[2] 郝小琴， 吳子愷. 鮮食甜糯玉米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀的相關(guān)分析[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2007（3）：32-36.

[3] 史振聲， 張喜華. 鮮食型玉米育種目標(biāo)和品種標(biāo)準(zhǔn)的探討[J]. 玉米科學(xué)， 2002， 10（4）：16-18.

[4] 李金洪， 李伯航. 礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)對(duì)玉米籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響[J]. 玉米科學(xué)， 1995， 3（3）： 54-58.

[5] 盛宏達(dá)， 張旭， 閆金生. 天津市鮮食玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2006， 12（3）：30-31.

[6] 袁美容， 何福洪， 程祥. 菜用糯玉米發(fā)展前景探討[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)信息， 2014（7）：255.

[7] 李祥艷， 唐海濤， 張彪， 等. 我國(guó)鮮食甜、糯玉米產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及前景分析[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊， 2014（8）：5-8.

[8] 劉強(qiáng)， 楊明花， 艾合買提江， 等. 關(guān)于伊犁河谷發(fā)展鮮食玉米的思考[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2016， 22（8）：72-75.

[9] 董立紅， 陳永欣， 翟廣謙， 等. 山西省甜糯玉米產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2013， 41（12）：1405-1408.

[10] 王亞萍， 張社梅， 葛翔. 供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革推進(jìn)四川省玉米產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展策略[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃， 2017，38（7）：172-177，182.

[11] 李惠生， 董樹亭， 高榮岐. 鮮食玉米品質(zhì)特性研究概述[J]. 玉米科學(xué)， 2007， 15（2）：144-146.

[12] 禹玉華， 段俊， 王子明， 等. 影響超甜玉米子粒種皮厚度因子的關(guān)聯(lián)分析[J]. 玉米科學(xué)， 2003， 11（2）：19-21.

[13] 陳耀兵， 覃大吉. 甜玉米鮮食、加工兩用品種的篩選[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2004（6）：22-25.

[14] 張姿麗， 馮發(fā)強(qiáng)， 張媛， 等. 鮮食糯玉米品比試驗(yàn)[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2012， 51（17）：3689-3692.

[15] 李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社， 2000.

[16] 高俊鳳. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：高等教育出版社， 2006.

[17] 陳新， 張宗文， 吳斌. 裸燕麥萌發(fā)期耐鹽性綜合評(píng)價(jià)與耐鹽種質(zhì)篩選[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2014， 47（10）：2038-2046.

[18] 熊飛， 杜磊. 崇明東灘幾種鮮食糯玉米品比試驗(yàn)初報(bào)[J]. 上海農(nóng)業(yè)科技， 2016（2）：54-55.

[19] 李文紅， 張朝顯， 張素娥， 等. 玉米品比不同產(chǎn)量水平下農(nóng)藝性狀分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2013，41（2）：560-561，569.

[20] 周旭梅， 高旭東， 何晶. 75個(gè)春玉米雜交組合主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)和通徑分析[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2013， 45（5）：48-52.

[21] 鄒成林， 吳永升， 黃開健. 廣西鮮食玉米品種對(duì)比試驗(yàn)研究[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù)， 2015，35（3）：1-3，32.