基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的畢節(jié)市引種朝天椒研究

謝龍安 張曼 王欽 安朝龍 任佳佳 吳培云 李偉

摘要 ［目的］優(yōu)化畢節(jié)市朝天椒栽培品種，篩選適宜畢節(jié)市朝天椒種植品種。［方法］利用灰色系統(tǒng)理論對(duì)引種畢節(jié)種植的13個(gè)朝天椒品種果實(shí)成熟率、生育期、分枝數(shù)、主莖高、主莖粗、果實(shí)橫徑、果長、單株果實(shí)數(shù)、單株鮮果重量、含水量、干辣總產(chǎn)量、紅熟干椒產(chǎn)量、植株抗倒伏率、植株抗病率、果實(shí)可溶性糖含量、果實(shí)可溶性蛋白含量、果實(shí)VC含量、辣椒素含量、二氫辣椒素含量等19個(gè)主要指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析。［結(jié)果］13個(gè)參試品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度值比對(duì)照“畢節(jié)朝天椒”大，占參試品種的28.5%，其中“金嬌干6號(hào)”加權(quán)關(guān)聯(lián)度值和產(chǎn)量排名第一，綜合表現(xiàn)最好；“農(nóng)望指天1號(hào)”“艷椒425” 2個(gè)品種綜合表現(xiàn)次之。［結(jié)論］“金嬌干6號(hào)”“艷椒425”“農(nóng)望指天1號(hào)”3個(gè)朝天椒品種均適合在畢節(jié)種植，“金嬌干6號(hào)”最適合在畢節(jié)市引種種植。

關(guān)鍵詞 灰色關(guān)聯(lián)度；畢節(jié)；朝天椒；引種

中圖分類號(hào) S 641.3? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2023）12-0040-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.009

Study on Introduction of Chinese Prickly Ash in Bijie Based on Grey Relational Grade Analysis

XIE Long-an1，2，3，ZHANG? Man1，WANG? Qin1 et al

（1.College of Agriculture，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025;2.Bijie Vocational and Technical College，Bijie，Guizhou 551700;3.Institute of Pepper Industry，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025）

Abstract ［Objective］To optimize the cultivars of Capsicum Chinense in Bijie and select the suitable cultivars for Bijie.［Method］ The 19 main indexes of fruit maturity，growth period，branch number，main stem height，main stem diameter，fruit diameter，fruit length，fruit number per plant，fresh fruit weight per plant，water content，total dry pepper yield，yield of red pepper，lodging resistance，disease resistance，soluble sugar content，soluble protein content，VC content，capsaicin content and dihydrocapsaicin content in 13 introduced cultivars were analyzed by using the grey system theory.［Result］The weighted correlation degree of the 13 tested varieties was larger than that of ‘Bijie Chaotianjiao，accounting for 28.5% of the tested varieties.Among them，‘Jinjiaogan 6 ranked first in weighted correlation degree and yield，and had the best comprehensive performance.‘Nongwangzhitian No.1‘ and ‘Yanjiao 425had the second comprehensive performance.［Conclusion］‘Jinjiaogan 6‘Yanjiao 425 and ‘Nongwangzhitian No. 1 were all suitable for cultivation in Bijie.‘Jinjiaogan 6was most suitable for introduction and cultivation in Bijie.

Key words Grey correlation degree；Bijie；Capsicum annuum；Introduction

基金項(xiàng)目 貴州省科技廳農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（黔科合NY〔2013〕3024號(hào)）。

作者簡介 謝龍安（1985—），男，貴州畢節(jié)人，講師，碩士，從事蔬菜遺傳育種與栽培技術(shù)研究。*通信作者，副教授，博士，從事蔬菜遺傳育種與栽培技術(shù)研究。

收稿日期 2022-07-19

朝天椒（Capsicum annuum var.frutescens L.）為茄科（Solanaceae）辣椒屬（Capsicum L.），又名三櫻椒、天鷹椒，包括簇生椒、圓錐椒（小果型）、長辣椒（短指形）、櫻桃椒的4個(gè)變種［1-2］，其椒果小、辣度高、易干制，既可鮮食、泡制，又可作為干辣椒食用，與羊角椒、線椒構(gòu)成我國三大干椒品種系列［3］。朝天椒種植面積逐年上升，已躍居干椒栽培面積首位［4-5］，研究朝天椒引種栽培試驗(yàn)，篩選適宜畢節(jié)市朝天椒種植品種意義重大。目前，朝天椒引種和品種比較試驗(yàn)主要是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行豐產(chǎn)穩(wěn)定性分析［6-7］。自鄧聚龍［8］提出灰色系統(tǒng)理論以來，灰色關(guān)聯(lián)度分析廣泛運(yùn)用于多種農(nóng)作物引種和育種篩選上［9］。該理論是一種用特定的方法描述信息，對(duì)不完全的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測、決策、控制的嶄新的系統(tǒng)理論［10-11］，是一種新的多因素分析方法［12-13］，為全面、合理地評(píng)價(jià)品種的優(yōu)劣提供了一條新途徑［14-19］，其分析結(jié)果與定性分析結(jié)果比較吻合［8］。近年來，畢節(jié)市政府加大農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，大力支持辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興，畢節(jié)市朝天椒市場交易量不斷增加，種植面積逐年擴(kuò)大，朝天椒種植已經(jīng)成為部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)民增收的主要渠道。但對(duì)畢節(jié)市朝天椒引種進(jìn)行全面、客觀評(píng)價(jià)的報(bào)道未見。筆者利用畢節(jié)引種朝天椒品種為試驗(yàn)資料，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法綜合評(píng)價(jià)14個(gè)朝天椒品種，旨在篩選適宜畢節(jié)市推廣種植的朝天椒品種，為畢節(jié)市朝天椒栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試材料為“三都縣朝天椒1號(hào)”（X1）、“三都縣朝天椒2號(hào)”（X2）、“六枝特區(qū)朝天椒”（X3）、“沿河縣朝天椒1號(hào)”（X4）、“沿河縣朝天椒2號(hào)”（X5）、“艷椒425”（X6）、“農(nóng)望指天1號(hào)”（X7）、“泰國朝天椒”（X8）、“傲雪小米椒”（X9）、“川椒168”（X10）、“金嬌干6號(hào)”（X11）、“農(nóng)望玉嬌子”（X12）、“千斤子彈頭”（X13）、“畢節(jié)朝天椒”（X14，CK）。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地選擇在貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)生機(jī)鎮(zhèn)峨峰村，總面積約0.08 hm2，各試驗(yàn)小區(qū)土地肥力均等。田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)品種3次重復(fù)，共42個(gè)小區(qū)，每區(qū)行長15 m，寬1.2 cm，行距60 cm，株距40 cm，種植密度為34 125株/hm2，同期播種，同法栽培管理，對(duì)參試種在引種栽培地的生長發(fā)育期、植株農(nóng)藝性狀、果實(shí)外觀品質(zhì)、內(nèi)在品質(zhì)、產(chǎn)量、抗病性及抗逆性等進(jìn)行記載、觀測及檢測。測定性狀包括果實(shí)成熟率（%）（K1）、生育期（d）（K2）、植株分枝數(shù)（個(gè)）（K3）、植株主莖高（cm）（K4）、植株主莖徑粗（cm）（K5）、果實(shí)橫徑（cm）（K6）、果長（cm）（K7）、單株果實(shí)數(shù)（個(gè)）（K8）、單株鮮果重量（g）（K9）、鮮果含水率（%）（K10）、干椒總產(chǎn)量（kg）（K11）、紅熟干椒產(chǎn)量（kg）（K12）、抗倒伏率（%）（K13）、抗病率（%）（K14）、可溶性糖含量（mg/kg）（K15）、可溶性蛋白含量（mg/kg）（K16）、VC含量（mg/kg）（K17）、辣椒素含量（mg/g）（K18）、二氫辣椒素含量（mg/g）（K19）。

1.3 分析方法

（1）確定理想品系。參考鄧聚龍［8］的灰色關(guān)聯(lián)分析法，將14個(gè)參試品系作為一個(gè)灰色系統(tǒng)，每品系為系統(tǒng)中的一個(gè)因素。把引種朝天椒與參試品種的理想指標(biāo)結(jié)合起來，構(gòu)建一個(gè)理想品種，理想品種的主要性狀指標(biāo)為供試品種表現(xiàn)最好的指標(biāo)，以理想品種的各性狀指標(biāo)構(gòu)成參考數(shù)列，記為X0。其中，Xi（i =1，2，…，m），其中m為參試品種數(shù)，各性狀用Ki表示（j=1，2，…，n），其中n 為選取分析的指標(biāo)數(shù)。

（2）數(shù)據(jù)無量綱化處理。因各分析因素量綱不一致，需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，利用初值化法將數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，即用Xi數(shù)值分別除以X0，記作：

xi（k）=xi′（k）xi′（1），i=0，1，…，n;k=1，2，…，m.（1）

（3）計(jì)算絕對(duì)差值及最大、最小值。根據(jù)無量綱化值計(jì)算參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對(duì)差值，記作：

△i（k）=︱X0（K） -Xi（k）︱（2）

其中，X0（K）為理想品系初始化均值，Xi（k）為第i個(gè)參試品種第k個(gè)性狀的初始化均值。

用公式（3）分別計(jì)算每個(gè)比較序列與參考序列對(duì)應(yīng)元素的關(guān)聯(lián)系數(shù)：

ζi（k）=min｜x0′（k）-xi′（k）｜+ρ·maxi｜x０′（k）-xi′（k）｜

｜x０′（k）-xi′（k）｜+ρ·maxi｜x０′（k）-xi′（k）｜（k=1，…，m）（3）

其中，ζi（k） 為Xi對(duì)X0在K點(diǎn)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，ρ為分辨系數(shù)，取值范圍在（0～1），該試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析取值為ρ=0.5。

（4）計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)。由公式（4）計(jì)算試驗(yàn)品系與理想品系之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)ri：

ri=1mmk=1ζi（k）（4）

對(duì)所計(jì)算關(guān)聯(lián)度均值進(jìn)行排序比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試品種的性狀指標(biāo)和理想品系

14個(gè)品種的果實(shí)成熟率32.14%～96.65%，生育期175～220 d，植株分枝數(shù)3.2～10.0個(gè)，植株主莖高度4.58～15.95 cm，植株主莖徑粗0.595～1.320 cm，果實(shí)橫徑5.020～15.760 cm，果長40.375～80.300 cm，單株果實(shí)數(shù)34～153個(gè)，單株鮮果重122.50～472.00 g，鮮果含水量62.54%～72.93%，干椒總產(chǎn)量98.17～453.91 kg，紅熟干椒產(chǎn)量58.69～352.33 kg，抗倒伏率55.00%～97.00%，抗病率83.00%～99.30%，可溶性糖含量2 859.1～9 461.7 mg/kg，可溶性蛋白含量4 100.5～14 326.0 mg/kg，VC含量530.3～951.9 mg/kg，辣椒素含量0.440～2.591 mg/g，二氫辣椒素含量0.181～1.653 mg/g（表1）。

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析方法，將理想品系X0和14個(gè)參試品種的指標(biāo)數(shù)值列于表1。理想品系X0在該試驗(yàn)中，果實(shí)成熟度取最大值96.65%，植株生育期取最小值175 d，植株分枝數(shù)取最大值10.0 cm，植株分枝點(diǎn)高度取10.00 cm（因植株分枝點(diǎn)過低，植株冠幅小，植株分枝點(diǎn)過高，植株分枝數(shù)較少，故取中間數(shù)字）；植株主莖徑粗取最大值1.320 cm，果實(shí)橫徑取最大值15.760 cm，果長取最大值80.300 cm；鮮果可溶性糖含量取最大值9 461.7 mg/kg，鮮果可溶性蛋白含量取最大值14 326.0 mg/kg，鮮果VC含量取最大值951.9 mg/kg，干椒辣椒素含量取最大值2.951? mg/g，干椒二氫辣椒素含量取最大值1.653? mg/g，抗病率取最大值99.30%，抗倒伏率取最大值97.00%，鮮果含水量取最小值62.54%，單株果實(shí)數(shù)取最大值153個(gè)，單株鮮果重取最大值472.00 g，干椒總產(chǎn)量取最大值453.91 kg，紅熟干椒產(chǎn)量取最大值352.33 kg。

2.2 數(shù)據(jù)無量綱化處理

由于朝天椒不同性狀值差異較大，且不同性狀間單位不同，為了方便關(guān)聯(lián)分析，采用初值化法對(duì)14個(gè)供試品種的各性狀原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，即用14個(gè)供試品種各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)分別去除理想品種對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到表2的無量綱化數(shù)列。無量綱化后，K1為0.33～1.00，K2為1.00～1.26，K3為0.3～1.0，K4為0.46～1.60，K5為0.451～1.000，K6為0.319～1.000，K7為0.503～1.000，K8為0.2～1.0，K9為0.3～1.0，K10為1.00～1.17，K11為0.216～1.000，K12為0.167～1.000，K13為0.57～1.00，K14為0.811～1.000，K15為0.301～1.000，K16為0.286～1.000，K17為0.557～1.000，K18為0.323～1.000，K19為0.251～1.000。

2.3 求絕對(duì)差值及最大、最小差值

根據(jù)表2的數(shù)據(jù)，計(jì)算參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對(duì)差值，即Δi（k）=| X|0（k）-Xi（k） （i=1，2，…，14；k=1，2，…，19），X0 （k）與Xi（k）各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)差值形成數(shù)列，見表3。K1絕對(duì)差值0～0.67，K2絕對(duì)差值0～0.26，K3絕對(duì)差值0～0.7，K4絕對(duì)差值0～0.60，K5絕對(duì)差值0～0.549，K6絕對(duì)差值0～0.681，K7絕對(duì)差值0～0.497，K8絕對(duì)差值0～0.8，K9絕對(duì)差值0～0.7，K10絕對(duì)差值0～0.17，K11絕對(duì)差值0～0.784，K12絕對(duì)差值0～0.83，K13絕對(duì)差值0～0.43，K14絕對(duì)差值0～0.189，K15絕對(duì)差值0～0.699，K16絕對(duì)差值0～0.714，K17絕對(duì)差值0～0.401，K18絕對(duì)差值0～0.851，K19絕對(duì)差值0～0.891。

2.4 關(guān)聯(lián)系數(shù)及加權(quán)關(guān)聯(lián)度計(jì)算

將表3的數(shù)據(jù)帶入公式（3）中，計(jì)算出供試品種與理想品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)，其中，Δi（k）表示絕對(duì)差值，ρ表示分辨系數(shù)（0＜ρ＜1），該研究ρ＝0.5，計(jì)算各參試品種與理想品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)（表4）。K1關(guān)聯(lián)系數(shù)0.33～1.00，K2關(guān)聯(lián)系數(shù)0.34～1.00，K3關(guān)聯(lián)系數(shù)0.3～1.0，K4關(guān)聯(lián)系數(shù)0.34～0.85，K5關(guān)聯(lián)系數(shù)0.334～1.000，K6關(guān)聯(lián)系數(shù)0.333～1.000，K7關(guān)聯(lián)系數(shù)0.335～1.000，K8關(guān)聯(lián)系數(shù)0.3～1.0，K9關(guān)聯(lián)系數(shù)0.3～1.0，K10關(guān)聯(lián)系數(shù)0.33～1.00，K11關(guān)聯(lián)系數(shù)0.332～1.000，K12關(guān)聯(lián)系數(shù)0.33～1.00，K13關(guān)聯(lián)系數(shù)0.33～1.00，K14關(guān)聯(lián)系數(shù)0.322～1.000，K15關(guān)聯(lián)系數(shù)0.334～1.000，K16關(guān)聯(lián)系數(shù)0.333～1.000，K17關(guān)聯(lián)系數(shù)0.311～1.000，K18關(guān)聯(lián)系數(shù)0.333～1.000，K19關(guān)聯(lián)系數(shù)0.333～1.000。

根據(jù)公式（4），計(jì)算供試品種與理想品種的關(guān)聯(lián)度，計(jì)算出供試品種與理想品種的關(guān)聯(lián)度，并排次位，排序順序見表5。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析原則，關(guān)系度數(shù)值越大的品系與參考品系越接近，關(guān)聯(lián)度數(shù)值越大，品種綜合性狀越好，反之，綜合性狀越差。由表5可知，X11的加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大，引種綜合表現(xiàn)最好，X6、X7加權(quán)關(guān)聯(lián)度大于0.70，引種綜合表現(xiàn)次之，X12加權(quán)關(guān)聯(lián)度大于0.60，X14、X13、X1、X2、X4、X3、X9、X10、X5、X8加權(quán)關(guān)聯(lián)度均小于0.60，加權(quán)關(guān)聯(lián)度較小，引種綜合表現(xiàn)差。

3 討論

通過對(duì)14個(gè)畢節(jié)市引種朝天椒物候期、植株農(nóng)藝性狀、果實(shí)外觀品質(zhì)、果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)、產(chǎn)量、抗病蟲害、抗倒伏性等19指標(biāo)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度對(duì)14個(gè)參試朝天椒品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，加權(quán)關(guān)聯(lián)度位次排名與引種實(shí)際表現(xiàn)及產(chǎn)量基本保持一致，關(guān)聯(lián)系數(shù)大小為X11＞X7＞X6＞X12＞X14＞X13＞X1＞X2＞X4＞X3＞X9＞X10＞X5＞X8。X11（r=0.776 7）加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大，X7（r=0.716 2）、X6（r=0.713 4）加權(quán)關(guān)聯(lián)度次之，說明這3個(gè)品種綜合表現(xiàn)良好；X8（r=0.446 8）加權(quán)關(guān)聯(lián)度最小，說明該品種綜合表現(xiàn)最差。主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表現(xiàn)為X11產(chǎn)量排第一，X6次之，X14最差。該試驗(yàn)結(jié)果與加權(quán)關(guān)聯(lián)度系數(shù)排序結(jié)果基本一致，灰色關(guān)聯(lián)度分析方法能全面、真實(shí)地反映參試品種的實(shí)際表現(xiàn)，灰色關(guān)聯(lián)度分析法應(yīng)用于朝天椒引種、品比試驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)中，有效地提高綜合評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，可更全面為引種試驗(yàn)、優(yōu)質(zhì)品種推廣種植提供可靠依據(jù)?；疑P(guān)聯(lián)度分析能準(zhǔn)確判斷參試品種優(yōu)劣，篩選出適宜推廣的參試品種；加權(quán)關(guān)聯(lián)度值能真實(shí)反映品種的綜合表現(xiàn)，可應(yīng)用于朝天椒新品種的選育和引種中。

4 結(jié)論

通過對(duì)畢節(jié)市引種朝天椒灰色關(guān)聯(lián)分析，若不考慮物候期、植株農(nóng)藝性狀、果實(shí)外觀品質(zhì)、果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)、產(chǎn)量及抗病抗倒伏性各個(gè)指標(biāo)之間的權(quán)重關(guān)系，各個(gè)觀測指標(biāo)同等重要，“金嬌干6號(hào)”“艷椒425”“農(nóng)望指天1號(hào)”3種朝天椒品種均適合在畢節(jié)種植，其余朝天椒不適宜在畢節(jié)種植；單從朝天椒主要經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)產(chǎn)量看，“金嬌干6號(hào)”最適宜畢節(jié)種植，建議在畢節(jié)地區(qū)推廣種植。因畢節(jié)市范圍廣，海拔、氣溫、日照和降雨等存在差異，該試驗(yàn)存在一定的局限性，試驗(yàn)地外的其他地點(diǎn)引種表現(xiàn)還需進(jìn)一步研究。

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