基于主成分分析、相關(guān)性分析和隸屬函數(shù)法對22 個馬鈴薯品種的綜合評價(jià)

王 鵬，李芳弟，郭天順，趙中梁，竇俊煥，呂 汰

（天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所·國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系天水綜合試驗(yàn)站 甘肅天水 741000）

馬鈴薯（Solanum tuberosumL.）是茄科茄屬的一年生草本植物，可食用部位為塊莖，具有熱量低、營養(yǎng)豐富、綜合品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)，是一種糧菜兼用的農(nóng)作物[1]。2015 年我國啟動的馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，把其作為繼小麥、水稻及玉米之后的第四大主糧[2]，推動了馬鈴薯由原料生產(chǎn)向產(chǎn)業(yè)化系列制成品的轉(zhuǎn)變，但與其他發(fā)達(dá)國家相比，我國馬鈴薯加工業(yè)產(chǎn)能不足，適于加工的品種缺乏，加工利用率低的問題還比較突出[3]。隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的實(shí)施，大眾消費(fèi)馬鈴薯從鮮食、飼用及淀粉加工逐漸向主糧化產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。但不同區(qū)域、不同品種及其加工品質(zhì)方面存在較大差異，尤其是適于旱作區(qū)種植的全粉加工馬鈴薯品種特征特性方面的報(bào)道較少，全粉加工較淀粉加工有明顯的區(qū)別，產(chǎn)品有馬鈴薯獨(dú)特的氣味，營養(yǎng)全面，可廣泛用于食品添加及制作。針對這種現(xiàn)狀，開展全粉加工用途的馬鈴薯品種特征特性的基礎(chǔ)研究，是解決馬鈴薯精深加工問題的必由之路。

甘肅是我國馬鈴薯主要產(chǎn)區(qū)之一，2019 年全省種植面積68.4 萬hm2[4]，90%以上的馬鈴薯種植區(qū)域?yàn)樯降睾底鲄^(qū)，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)是該區(qū)域的特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)增效及農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)[5]。馬鈴薯品種和種質(zhì)資源日漸豐富，但以鮮食菜用為主，可用于加工的馬鈴薯品種較少，商品化加工不足。報(bào)道多以營養(yǎng)品質(zhì)、抗旱性及產(chǎn)量等分析評價(jià)為主，而針對馬鈴薯的抗病性、豐產(chǎn)性及品質(zhì)等方面，綜合應(yīng)用方差分析、相關(guān)性分析、隸屬函數(shù)及主成分分析法研究的較少。因此，本研究根據(jù)《加工用馬鈴薯流通規(guī)范》中馬鈴薯全粉加工對品質(zhì)的要求[6]，即干物質(zhì)含量（w，后同）≥19%，且還原糖含量≤0.25%，單薯質(zhì)量≥80 g，初步引進(jìn)和利用符合該項(xiàng)要求的馬鈴薯品種，再結(jié)合馬鈴薯部分田間農(nóng)藝性狀，以當(dāng)?shù)刂髟云贩N天薯9 號為對照，對22 個品種的抗病性、產(chǎn)量構(gòu)成、單產(chǎn)及品質(zhì)等進(jìn)行調(diào)查，并結(jié)合方差分析、主成分分析、相關(guān)性及隸屬函數(shù)等的研究，對參試品種進(jìn)行綜合評價(jià)，以期為篩選出適宜旱作區(qū)種植的全粉加工用馬鈴薯品種及豐富育種資源提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料共計(jì)22 份（表1），其中來自甘肅的11 份、云南3 份、湖北2 份、黑龍江2 份、山西1 份、青海1 份、四川1 份、貴州1 份，對照為天薯9 號，為當(dāng)?shù)氐闹髟云贩N。

轉(zhuǎn)眼一年。家里來信說，廣州已經(jīng)回暖，培英校園里的木棉快要進(jìn)入花期了，而地處邊陲之地的喀什疏附縣，卻是另一番景象。2月28日上午，我的新疆同事阿孜姑老師突然來找我，語調(diào)間滿是焦灼與為難：“張老師，這件事已經(jīng)幾天了，我不知道怎么辦，就想到了你。我想請你幫忙。”我讓她坐下來慢慢講。原來，她任班主任的高二（11）班有個女學(xué)生生病了，但她家里很窮，又有困難。我能理解班主任阿孜姑老師的焦急，也心疼孩子病著，卻得不到醫(yī)治。我對阿孜姑說：“別急，你去叫那個學(xué)生來，我們問問她什么情況，然后帶她去縣人民醫(yī)院找我們的援疆醫(yī)生看病。費(fèi)用由我來出，讓孩子不要擔(dān)心?！?/p>

最后，利用閔可夫斯基和對圖16a與圖16b進(jìn)行累積，結(jié)合式(28)得到faFM和waFM的累積T-Map在Lv和Q方向的2維空間域(圖17)。圖17即為機(jī)身—機(jī)翼交點(diǎn)軸線中所有滿足Mv=0和P=0的交點(diǎn)裝配偏差波動范圍。

表1 供試材料名稱及來源

1.2 試驗(yàn)田概況

試驗(yàn)設(shè)置在甘肅省天水市秦州區(qū)中梁鎮(zhèn)試驗(yàn)示范基地內(nèi)，海拔1650 m。試驗(yàn)地為山旱地，屬于干旱半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)；土質(zhì)為黃綿土；前茬作物為冬小麥，土地平整，肥力中等，試驗(yàn)田周邊無樹木、建筑物等的遮擋。

1.3 試驗(yàn)田管理

所有品種的平均單株質(zhì)量391.4 g，平均單株結(jié)薯數(shù)為4.8 個，平均單薯質(zhì)量為83.6 g，平均商品薯率為67.3%（表3）。不同馬鈴薯品種產(chǎn)量性狀間變異系數(shù)差異較大，其中單株結(jié)薯數(shù)變異系數(shù)最大，為42.0，變幅在0.6～9.0 個；其次為單株質(zhì)量，變異系數(shù)為36.8%，變幅在15.0～619.6 g；再次為商品薯率，變異系數(shù)為36.2%，變幅為0～96.3%；最小的為單薯質(zhì)量，變異系數(shù)為31.4%，變幅在25.0～123.8 g。

1.4 試驗(yàn)方法

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)。采用單壟單行種植模式，覆蓋黑色地膜，起壟覆膜后點(diǎn)播種薯，待出苗齊全后追肥。小區(qū)長6.67 m，寬1.80 m，面積12 m2，行距0.60 m，株距0.33 m，每小區(qū)3 行，每行20 株，每小區(qū)60 株，密度為50 500 株·hm-2。全試驗(yàn)占地面積792 m2。

1.5 試驗(yàn)項(xiàng)目及調(diào)查方法

1.5.1 田間性狀 對各品種的抗病性、單產(chǎn)及產(chǎn)量構(gòu)成等農(nóng)藝性狀，采用國家馬鈴薯區(qū)域試驗(yàn)記載標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[7]。抗病性方面包括病毒病、晚疫病及環(huán)腐病的發(fā)病程度；產(chǎn)量構(gòu)成方面包括單株質(zhì)量、單株結(jié)薯數(shù)、單薯質(zhì)量及商品薯率；單產(chǎn)是指某一品種每hm2的產(chǎn)量?，F(xiàn)就病害調(diào)查及商品薯率進(jìn)行如下說明。

式中，DI為病情指數(shù)；Si為某一種病害的發(fā)病級別；ni為相應(yīng)發(fā)病級別的株數(shù)（或塊莖數(shù)），單位為個；i為病情分級的各個級別；Smax為發(fā)病的最高級別。

花葉病毒病分級標(biāo)準(zhǔn)：0 級為無任何癥狀；1 級為植株大小與健株相似，葉片平展但嫩葉或多或少有大小不等的黃綠斑駁；2 級為植株大小與健株相似或稍矮，上部葉片有明顯的花葉或輕微皺縮，有時有壞死斑；3 級為植株矮化，全株分枝減少，多數(shù)葉片重花葉、皺縮或畸形，有時有壞死斑；4 級為植株明顯矮化，分枝少，全株葉片嚴(yán)重花葉、皺縮或畸形，有的葉片壞死，下部葉片脫落，甚至植株早死。

卷葉病毒病分級標(biāo)準(zhǔn)：0 級為無任何癥狀；1 級為植株大小與健株相似，頂部葉片微束、退綠或僅下部復(fù)葉由頂小葉開始，沿邊緣向上翻卷成匙狀，質(zhì)脆易折；2 級為病株比健株稍低，半數(shù)葉片成匙狀，下部葉片嚴(yán)重卷成筒狀，質(zhì)脆易折；3 級為病株矮小，絕大多數(shù)葉片卷成筒狀，中下部葉片嚴(yán)重卷成筒狀，有時有少數(shù)葉片干枯；4 級為病株極矮小，全株葉片嚴(yán)重卷成筒狀，部分或大部分葉片干枯脫落。

2.1.1 病毒病 7 月27 日調(diào)查病毒病，所有品種的病情指數(shù)平均值為15.5，變幅為2.2～28.3，變異系數(shù)為46.8%。其中甘農(nóng)引1 號發(fā)病最重，病株率為100.0%，病情指數(shù)為28.3；隴薯8 號、隴薯12 號、晉薯11 號、克新22 號、青薯10 號、甘農(nóng)薯6 號、鄂馬鈴薯7 號及鎮(zhèn)薯1 號8 份材料的發(fā)病較重，病株率在73.3%～95.0%，病情指數(shù)在18.6～25.0；云薯401 發(fā)病最低，病株率為10.0%，病情指數(shù)為2.2；其他12 份材料發(fā)病較輕，病株率在12.5%～63.3%，病情指數(shù)在3.1～18.3。對照天薯9 號的病株率為56.7%，病情指數(shù)為16.8，處于22 份參試材料的中間水平（表2）。

通過閱讀大量文獻(xiàn)資料，我們可以發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外學(xué)者對于B2C電子商務(wù)網(wǎng)站的研究主要集中在幾個大方面，如電子商務(wù)網(wǎng)站的服務(wù)質(zhì)量、線上線下的信任機(jī)制、貨物物流供應(yīng)鏈以及整體的顧客滿意度等。也有少量的學(xué)者從企業(yè)角度出發(fā)對B2C電子商務(wù)網(wǎng)站進(jìn)行研究，如企業(yè)發(fā)展策略研究。然而極少有人基于成長視角來做相關(guān)研究。

環(huán)腐病調(diào)查方法：環(huán)腐病的調(diào)查取樣與病毒病相同，收獲時調(diào)查薯塊發(fā)病程度。該病害分級標(biāo)準(zhǔn)：0 級為無癥狀；1 級為有明顯的輕度感病，感病部分占微管束環(huán)25%以下；2 級為感病部分占微管束環(huán)25%～75%；3 級為感病部分占微管束環(huán)75%以上。

所謂人性化服務(wù)：是以網(wǎng)格為基礎(chǔ)，動態(tài)掌握各類特殊重點(diǎn)人群的不同情況、不同需求，逐一匹配相應(yīng)工作力量，逐一落實(shí)針對性的服務(wù)管理措施。將一些特殊群體如重病、特困、重點(diǎn)人也設(shè)置于黨支部、黨小組、黨員的下一級相對應(yīng)的網(wǎng)格中，掌握詳細(xì)情況，對重病、特困的離退休職工進(jìn)行親情化服務(wù)，幫助他們解決生活中的困難，對于重點(diǎn)人密切關(guān)注，必要時要特別走訪，防止突發(fā)事件的發(fā)生，維護(hù)離退休隊(duì)伍的穩(wěn)定。

商品薯率調(diào)查方法：單薯質(zhì)量在75 g 以上的薯塊為商品薯，收獲時分級后稱質(zhì)量，計(jì)算商品薯率。

1.5.2 品質(zhì)性狀 收獲1 周后，測定不同品種的干物質(zhì)、粗淀粉及還原糖含量，其中干物質(zhì)含量采用直接干燥法[8]，淀粉含量采用苯酚—硫酸法[9]，還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸比色法[10]。

1.5.3 綜合評價(jià) 利用DPS9.05 統(tǒng)計(jì)分析軟件對馬鈴薯品種的病毒病、植株晚疫病、塊莖環(huán)腐病的病情指數(shù)、塊莖晚疫病病薯率、單株質(zhì)量、單株結(jié)薯數(shù)、單薯質(zhì)量、商品薯率、單產(chǎn)、干物質(zhì)含量、淀粉含量、還原糖含量等試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析、相關(guān)性分析，采用WPS2019 對上述各農(nóng)藝性狀的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)及隸屬函數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析。具體計(jì)算公式如下：

馬國平一拍胸膛，沖大家扯著嗓子吼道：“我馬國平話撂這兒，一砸一個坑兒，全連官兵作證：只要是我能辦到的事情，我就會竭盡全力去辦，絕不食言！你們講啊！講啊！”

病株率（或病薯率）：

式中，DPR為發(fā)病率的數(shù)值，單位為%；dp為馬鈴薯發(fā)病的株數(shù)（或塊莖數(shù)）的數(shù)值，單位為個；N為調(diào)查總株數(shù)（或總薯塊數(shù)）的數(shù)值，單位為個。

隸屬函數(shù)：

病毒病調(diào)查方法：每小區(qū)對角線五點(diǎn)取樣，每點(diǎn)調(diào)查3 株，共調(diào)查15 株。以所有品種均現(xiàn)蕾后的第3～4 周，統(tǒng)一調(diào)查全試驗(yàn)的發(fā)病程度。田間調(diào)查病毒病分為花葉病毒病和卷葉病毒病，具體調(diào)查時以主要發(fā)病類型為主。

病情指數(shù)：

式中，A為馬鈴薯某一指標(biāo)的測定值；Amax和Amin分別為所有供試材料中該指標(biāo)的最大值和最小值。A1表示該指標(biāo)為正向指標(biāo)，是隸屬函數(shù)值與綜合性狀呈正相關(guān)的指標(biāo)，這包括單株質(zhì)量、單株結(jié)薯數(shù)、單薯質(zhì)量、商品薯率、單產(chǎn)、干物質(zhì)含量、淀粉含量等；A2表示該指標(biāo)為負(fù)向指標(biāo)，是隸屬函數(shù)值與綜合性狀呈負(fù)相關(guān)的指標(biāo)，這包括病毒病、植株晚疫病、塊莖環(huán)腐病的病情指數(shù)及還原糖含量等，后將各指標(biāo)隸屬函數(shù)值統(tǒng)計(jì)，求其平均值。平均值越大表示馬鈴薯品種越符合全粉加工品種的種植要求，反之，平均值越低則不適于種植。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種的抗病性分析比較

晚疫病調(diào)查方法：晚疫病的調(diào)查取樣與病毒病相同，晚疫病調(diào)查分為植株晚疫病和塊莖晚疫病。植株晚疫病調(diào)查時，植株葉片出現(xiàn)晚疫病病斑即為病株，全小區(qū)出現(xiàn)中心病株后，全小區(qū)每周調(diào)查發(fā)病情況，以全試驗(yàn)最后發(fā)病品種的第3～4 周，統(tǒng)一計(jì)算病株率和病情指數(shù)。植株晚疫病分級標(biāo)準(zhǔn)：0級為無病斑；1 級為病斑面積不超過整個葉片面積的5%；3 級為病斑面積不超過整個葉片面積的6%～10%；5 級為病斑面積不超過整個葉片面積的11%～20%；7 級為病斑面積不超過整個葉片面積的21%～50%；9 級為病斑面積占整個葉片面積的50%以上。塊莖晚疫病調(diào)查在試驗(yàn)收獲時，統(tǒng)計(jì)各品種發(fā)病的薯塊數(shù)量，計(jì)算病薯率。

腎臟和輸尿管結(jié)石是泌尿外科最常見疾病之一。結(jié)石以單側(cè)發(fā)病為主，常常是腎盂腎盞結(jié)石合并輸尿管結(jié)石，多伴有腎盂和輸尿管擴(kuò)張、積水，患側(cè)腎功能不全。對于輸尿管結(jié)石合并腎結(jié)石這一類臨床復(fù)雜泌尿系結(jié)石患者，如何通過一次性手術(shù)取凈輸尿管結(jié)石及同側(cè)腎結(jié)石，是泌尿外科一直在探索的問題。經(jīng)皮腎鏡（PCNL）、輸尿管軟鏡和腹腔鏡切開取石都是復(fù)雜性上尿路結(jié)石的常用術(shù)式，各有其優(yōu)缺點(diǎn)[1]。本研究擬將腹腔鏡輸尿管切開取石術(shù)和輸尿管軟鏡取石術(shù)聯(lián)合起來，應(yīng)用于輸尿管上段結(jié)石伴同側(cè)腎結(jié)石的治療，取得較好臨床療效，現(xiàn)報(bào)告如下。

表2 主要病害發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果

2.1.2 晚疫病 8 月14 日調(diào)查植株晚疫病，全田所有品種的病株率均為100.0%，平均病情指數(shù)為50.8，變幅為15.6～89.6，變異系數(shù)為43.6%。其中鄂馬鈴薯10 號發(fā)病最重，病情指數(shù)為89.6；隴薯12號、甘農(nóng)引1 號、東農(nóng)310、畢薯2 號、天薯9 號、晉薯11 號及克新22 號7 份材料的發(fā)病較重，病情指數(shù)在61.7～87.0；宣薯5 號和青薯10 號發(fā)病最輕，病情指數(shù)均為15.6；其余12 份材料發(fā)病較輕，病情指數(shù)在20.0～58.5。收獲時調(diào)查塊莖晚疫病，定薯4 號發(fā)病最重，病薯率為6.7%；甘農(nóng)薯6 號發(fā)病較重，病薯率2.2%；東農(nóng)310、畢薯2 號發(fā)病較輕，病薯率依次為1.4%、1.6%；川涼薯7 號發(fā)病最輕，病薯率為1.2%；其他17 份材料均未發(fā)?。ū?）。

2.4.3 還原糖含量 參試品種天薯9 號（CK）和東農(nóng)310 的還原糖含量較高，均高于0.25%，為0.29%和0.27%，而其余20 份材料的還原糖含量≤0.25%，在0.05%～0.25%。

2.1.3 環(huán)腐病 收獲時調(diào)查塊莖環(huán)腐病，所有品種的病情指數(shù)平均值為2.2，變幅為0～3.8，變異系數(shù)為55.6%。其中鄂馬鈴薯10 號發(fā)病最重，病薯率為13.0%，病情指數(shù)3.8；青薯10 號發(fā)病較重，病薯率為11.1%，病情指數(shù)為3.1；隴薯10 號、隴薯12 號、鄂馬鈴薯7 號、東農(nóng)310、宣薯5 號及甘農(nóng)薯6 號6 份材料發(fā)病較輕，病薯率在5.0%～9.5%，病情指數(shù)在1.3～2.6；對照天薯9 號發(fā)病最輕，病薯率為4.2%，病情指數(shù)為0.7；其他13 份材料均未發(fā)?。ū?）。

2.2 不同品種的產(chǎn)量性狀分析比較

2020 年4 月24 日播種，10 月15 日收獲?；适?00 kg·hm-2沃潤得精制有機(jī)肥[總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）含 量≥5.0% ，有 機(jī) 質(zhì) 含 量≥45%]、225 kg ·hm-2磷酸二銨[總養(yǎng)分（N+P2O5）含量＞64.0%，N、P2O5、K2O 質(zhì)量比18∶46∶0]、225 kg·hm-2尿素（N 含量＞46.4%）。6 月18 日追肥，施75 kg·hm-2尿素。5 月25 日、6 月24 日各人工除草一次。其他農(nóng)藝措施與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)大田管理措施相同。

表3 22 個馬鈴薯品種產(chǎn)量性狀調(diào)查結(jié)果

2.2.1 單株質(zhì)量 天薯11 號單株質(zhì)量最大，為619.6 g；天薯9 號、天薯12 號、隴薯8 號、隴薯12號、隴薯14 號、青薯10 號、克新22 號、宣薯5 號及莊薯4 號9 份材料的單株質(zhì)量相對較大，在406.0～583.3 g；甘農(nóng)引1 號最小，為15.0 g；其他11 份材料較小，在135.0～395.0 g。

2.2.2 單株結(jié)薯數(shù) 甘農(nóng)引1 號單株結(jié)薯數(shù)最少，為0.6 個；云薯401、天薯9 號、鄂馬鈴薯7 號、鄂馬鈴薯10 號、隴薯12 號、隴薯14 號、晉薯11 號、定薯4 號、川涼薯7 號、甘農(nóng)薯6 號及畢薯2 號11 份材料的單株結(jié)薯數(shù)較少，在2.2～4.9 個；克新22 號單株結(jié)薯數(shù)最多，為9.0 個；其他9 份材料較多，在5.1～8.2 個。

輪對立體庫每個存輪位按排列位置編號，每條輪對外側(cè)懸掛標(biāo)簽卡，記錄輪對信息，包括位置編號、機(jī)車型號、輪對組裝年月、制造單位、車軸編號、收入時間等信息，也可采用二維碼記錄以上信息。輪對立體庫配置微機(jī)、平板電腦，用于現(xiàn)場記錄輪對信息，便于管理查詢。

2.2.3 單薯質(zhì)量 隴薯12 號最大，為123.8 g；天薯9 號、天薯11 號、天薯12 號、隴薯8 號、隴薯14 號、青薯10 號、定薯4 號、川涼薯7 號、鄂馬鈴薯10號、甘農(nóng)薯6 號及畢薯2 號11 份材料的單薯質(zhì)量較大，單薯質(zhì)量在88.2～122.2 g，根據(jù)馬鈴薯全粉加工中單薯質(zhì)量≥80 g 的品質(zhì)要求，這些材料都符合其加工要求；甘農(nóng)引1 號最小，為25.0 g；其他9 份材料的單薯質(zhì)量較小，在48.2～74.1 g。

2.2.4 商品薯率 參試材料的商品薯率相對較低。晉薯11 號最高，為96.3%；天薯11 號、天薯12號、隴薯8 號、隴薯12 號、鄂馬鈴薯7 號、青薯10號及宣薯5 號7 份材料較高，在82.5%～96.2%；東農(nóng)310 商品薯率最低，為34.2%；甘農(nóng)引1 號無商品薯；其他12 份材料商品薯率較低，在39.9%～78.5%。對照天薯9 號的商品薯率為63.1%。

2.3 不同品種的單產(chǎn)分析

22 個馬鈴薯品種的平均產(chǎn)量為18 531.1 kg·hm-2，變異系數(shù)為37.8%，產(chǎn)量變化幅度較大，在750.0～29 001.0 kg·hm-2，對照天薯9 號為19 335.0 kg·hm-2，居22 份材料的第11 位；青薯10 號和天薯11 號折合產(chǎn)量依次為29 001.0 和28 084.5 kg·hm-2，分別較對照增產(chǎn)50.0%、45.3%，居22 份材料的第1、2位；產(chǎn)量在24 000.0～28 000.0 kg·hm-2的有天薯12號、隴薯8 號、宣薯5 號、隴薯12 號及莊薯4 號，折 合產(chǎn)量依次為26 751.0、26 251.5、24 918.0、24 751.5、24 751.5 kg ·hm-2，分 別 較 對 照 增 產(chǎn)38.4%、35.8%、28.9%、28.0%、28.0%；折合產(chǎn)量在19 000.0～24000.0kg·hm-2的有克新22 號、鎮(zhèn)薯1 號、隴薯10 號，折合產(chǎn)量依次為22 000.5、20 167.5、19 750.5 kg·hm-2，分別較對照增產(chǎn)13.8%、4.3%、2.1% ；其 余 11 份 材 料 折 合 產(chǎn) 量 在 750.0～18 667.5 kg·hm-2，較對照減產(chǎn)3.5%～96.1%（表4）。

表4 22 個馬鈴薯品種單產(chǎn)調(diào)查結(jié)果

2.4 不同品種的品質(zhì)分析比較

表5 可見，所有品種的平均干物質(zhì)含量為26.89%，平均淀粉含量為20.59%，平均還原糖含量為0.15%，且性狀間變異系數(shù)差異較大，其中還原糖含量變異系數(shù)最大，為42.4%，變幅為0.07%～0.29%；其次為淀粉含量，變異系數(shù)為12.9%，變幅為16.28%～27.13%；最小為干物質(zhì)含量，變異系數(shù)為9.2%，變幅為22.68%～33.17%。

表5 22 個馬鈴薯品種品質(zhì)性狀調(diào)查結(jié)果

2.4.1 干物質(zhì)含量 全部參試材料都符合干物質(zhì)含量高于19%的要求，其中晉薯11 號、甘農(nóng)薯6號及宣薯5 號的干物質(zhì)含量高，都超過30%，依次為33.17%、30.87%、30.56%；川涼薯7 號、天薯12 號及隴薯8 號的干物質(zhì)含量低，依次為23.94%、23.42%、22.68%；其余16 份材料干物質(zhì)含 量 在24.89%～29.82% 。對 照 天 薯9 號 為26.61%，按從高到低排在22 份材料的第12 位，屬于居中水平。

2.4.2 淀粉含量 塊莖淀粉含量測定結(jié)果為晉薯11 號最高，為27.13%；川涼薯7 號、天薯12 號及隴薯8 號的淀粉含量低于18%，依次為17.33%、16.85%、16.28%；其余18 份材料淀粉含量較高，在18.57%～25.04%。

數(shù)學(xué)命題教學(xué)中我們要讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)命題的發(fā)現(xiàn)探索過程，把握命題的來龍去脈，使學(xué)生既知道數(shù)學(xué)命題“是什么”，又知道數(shù)學(xué)命題“為什么”成立，還知道“怎么辦，辦什么”。希望通過教師對學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用，能達(dá)成的教學(xué)成效為：學(xué)生能注意命題提出的背景和條件，大膽猜想將會產(chǎn)生的結(jié)論，并用自己的語言表達(dá)出來；學(xué)生敢于動腦、動手去探求驗(yàn)證或演繹證明；并且能夠把命題結(jié)論加以運(yùn)用和拓展。為了達(dá)到良好的教學(xué)效果，設(shè)置“疑→探→提→拓”的教學(xué)模式。

2.5 不同品種農(nóng)藝性狀間相關(guān)性分析

由表6 可知，單產(chǎn)與商品薯率、單株質(zhì)量、單株結(jié)薯數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與單薯質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；淀粉含量與干物質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，這與淀粉是干物質(zhì)的主要組成表述相一致；晚疫病與單株結(jié)薯數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)；商品薯率與單株質(zhì)量、單薯質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；單株質(zhì)量與單薯質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，與單株結(jié)薯數(shù)呈極顯著正相關(guān)；其他農(nóng)藝性狀間無顯著相關(guān)性。通過相關(guān)性分析可知，不同品種間的晚疫病、產(chǎn)量構(gòu)成、單產(chǎn)及淀粉品質(zhì)間存在不同的相關(guān)關(guān)系。因此可在數(shù)據(jù)搜集和研究分析完備的基礎(chǔ)上，選取有代表性的指標(biāo)作為評價(jià)品種的依據(jù)，來減少或避免一些不必要的調(diào)查分析工作。

表6 22 個馬鈴薯品種各農(nóng)藝性狀間相關(guān)性分析

2.6 不同品種農(nóng)藝性狀的主成分分析

以22 個馬鈴薯品種的11 個農(nóng)藝性狀為基礎(chǔ)，進(jìn)行主成分分析，計(jì)算各成分的特征值、百分率、累計(jì)貢獻(xiàn)率（表7），按照累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%以上的原則，從中提取對適于全粉加工用途種植的馬鈴薯品種影響較大的主成分。由表7 可以看出，前6 個主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為92.146 8%，即表示前6 個主成分可以解釋92.146 8%的變異，這里包括了適于旱作區(qū)種植淀粉加工用品種的大部分性狀指標(biāo)，符合提取原則。第1 個主成分特征值為3.541 9，累計(jì)貢獻(xiàn)率為32.199 4%，在第1 個主成分中，以單產(chǎn)、單株質(zhì)量、單株結(jié)薯數(shù)為主要指標(biāo)，特征向量分別為0.517 2、0.510 7、0.395 7，主要反映的是單產(chǎn)因子；第2 個主成分特征值為2.215 0，累計(jì)貢獻(xiàn)率為52.335 6%，在第2 個主成分中，以干物質(zhì)含量、淀粉含量、商品薯率為主要指標(biāo)，特征向量分別為0.591 8、0.588 2、0.323 5，主要反映的是干物質(zhì)含量因子；第3 個主成分特征值為1.552 8，累計(jì)貢獻(xiàn)率為66.452 1%，在第3 個主成分中，以單薯質(zhì)量、晚疫病、環(huán)腐病、病毒病為主要指標(biāo)，特征向量分別為0.528 2、0.439 9、0.408 1、0.331 0，主要反映的是單薯質(zhì)量因子；第4 個主成分特征值為1.105 7，累計(jì)貢獻(xiàn)率為76.503 8%，在第4 個主成分中，以還原糖含量、環(huán)腐病、單株結(jié)薯數(shù)為主要指標(biāo)，特征向量分別為0.770 7、0.3932、0.3007，主要反映的是還原糖含量因子；第5 個主成分特征值為0.874 2，累計(jì)貢獻(xiàn)率為84.451 4%，在第5 個主成分中，以環(huán)腐病、還原糖含量、病毒病為主要指標(biāo)，特征向量分別為-0.726 6、0.442 3、0.414 6，主要反映的是環(huán)腐病因子；第6 個主成分特征值為0.846 7，累計(jì)貢獻(xiàn)率為92.146 8%，在第6 個主成分中，以病毒病、單薯質(zhì)量、還原糖含量為主要指標(biāo)，特征向量分別為0.684 0、-0.469 7、-0.374 4，主要反映的是病毒病因子。特征值前6 個主成分反映了總信息量的92.146 8%，基本代表了11 個原始指標(biāo)中絕大多數(shù)信息，可以用這幾個主成分對其農(nóng)藝性狀進(jìn)行概括分析。

首先，目前高校和包括社區(qū)在內(nèi)的行政部門在推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中更多在扮演“獨(dú)角戲”的角色，教師和學(xué)生卻因?yàn)榧顧C(jī)制不足而參與度不高。其次，在調(diào)度各方創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)積極性上存在制度性壁壘，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)鏈條上針對各方的協(xié)同機(jī)制不健全。最后，目前多以政策驅(qū)動等外在因素為主導(dǎo)，各方內(nèi)生動力不足，沒有形成適合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的整體生態(tài)文化。

表7 22 個馬鈴薯品種各農(nóng)藝性狀的特征向量及貢獻(xiàn)率

2.7 不同品種農(nóng)藝性狀的隸屬函數(shù)分析

通過隸屬函數(shù)法計(jì)算各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值和平均隸屬函數(shù)值，以平均隸屬函數(shù)值的大小代表供試品種適于甘肅旱作區(qū)全粉加工用途馬鈴薯品種的綜合評價(jià)。結(jié)果（表8）表明，參試的22 個品種中，對照天薯9 號的綜合評價(jià)隸屬函數(shù)值為0.489，居22 份材料的第18 位，處于中下水平；優(yōu)于對照的品種有17 個，平均隸屬函數(shù)值在0.490～0.710；排名前三的馬鈴薯品種，從高到低依次為宣薯5 號、定薯4 號、天薯11 號，平均隸屬函數(shù)值依次為0.710、0.697、0.644；較對照差的品種有4 個，包括鄂馬鈴薯7 號、東農(nóng)310、鄂馬鈴薯10 號、甘農(nóng)引1號，平均隸屬函數(shù)值在0.298～0.467。

式中：z為丟包率；x1為PRB利用率；x2為CCE利用率；x3為RRC連接數(shù)；e為誤差項(xiàng),b0～ b3為PRB利用率等幾個指標(biāo)與丟包率的相關(guān)系數(shù)。

表8 22 個馬鈴薯品種各農(nóng)藝性狀的隸屬函數(shù)值

3 討論與結(jié)論

前人對馬鈴薯品種的農(nóng)藝性狀評價(jià)和加工用馬鈴薯品種的品質(zhì)差異研究較多，如一般要求品種的產(chǎn)量高、商品性好、薯皮光滑、芽眼少且淺、干物質(zhì)和淀粉含量高、還原糖含量低等[11]，品種篩選則針對產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性及抗逆性等一個或多個指標(biāo)，而未能對一個品種的豐產(chǎn)性、抗病性、品質(zhì)等性狀，采用主成分、相關(guān)性及隸屬函數(shù)分析來綜合評判品種的優(yōu)劣。盡管在現(xiàn)實(shí)馬鈴薯生產(chǎn)中，不論馬鈴薯田間長勢、抗病性、抗逆性及品質(zhì)如何，最終收獲后的產(chǎn)量多寡，仍是決定一個品種能否存在的首要因素，但自2015 年提出馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略后，優(yōu)質(zhì)馬鈴薯品種的篩選，尤其是加工用途馬鈴薯品種的分析利用，不再是以產(chǎn)量評價(jià)為主，而是對一個品種全生育期多個農(nóng)藝性狀采用多種數(shù)學(xué)方法的綜合評判作為主要手段。因此本研究針對甘肅主產(chǎn)馬鈴薯的山地旱作區(qū)域，對具有全粉加工用途潛力的馬鈴薯品種進(jìn)行鑒定、篩選及評價(jià)，以期最終篩選出優(yōu)良的馬鈴薯品種。

3.1 農(nóng)藝性狀分析評價(jià)

本研究以22 個馬鈴薯品種為試驗(yàn)材料，對病毒病、植株晚疫病、塊莖環(huán)腐病、單株質(zhì)量、單株結(jié)薯數(shù)、單薯質(zhì)量、商品薯率、單產(chǎn)、干物質(zhì)含量、淀粉含量及還原糖含量11 個農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查分析，找出不同品種間的差異，為篩選出適于甘肅旱作區(qū)的全粉加工用途馬鈴薯品種提供參考依據(jù)。結(jié)果表明，各馬鈴薯品種間有9 個農(nóng)藝性狀變異系數(shù)差異較大，且變異系數(shù)值在30%以上，按數(shù)值從大到小排列依次為：塊莖環(huán)腐病、病毒病、晚疫病、還原糖含量、單株結(jié)薯數(shù)、單產(chǎn)、單株質(zhì)量、商品薯率、單薯質(zhì)量。這也說明不同馬鈴薯品種的農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)存在較大變幅，從而存在較大的選擇潛力，可為當(dāng)?shù)睾底鲄^(qū)選擇全粉加工用馬鈴薯品種提供豐富的種質(zhì)材料，同時農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)大，對于新種質(zhì)創(chuàng)制、新品種選育也具有重要意義。

由相關(guān)性分析可知，單產(chǎn)與商品薯率、單株質(zhì)量、單株結(jié)薯數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與單薯質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，表明通過提高單株質(zhì)量、單株結(jié)薯數(shù)、單薯質(zhì)量及商品薯率等產(chǎn)量構(gòu)成因素，可顯著提升單產(chǎn)，這也與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)上的情況相一致；淀粉含量與干物質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，這與淀粉是干物質(zhì)的主要組成成分相一致，也與前人研究結(jié)果相一致[12]；晚疫病與單株結(jié)薯數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，表明田間晚疫病發(fā)病越輕，植株長勢越好，收獲的薯塊數(shù)量越多；商品薯率與單株質(zhì)量、單薯質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，這與何虎翼等[13]的研究結(jié)果相一致，也表明通過提高單株質(zhì)量、單薯質(zhì)量的方式，可提高品種的商品薯率；單株質(zhì)量與單薯質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，與單株結(jié)薯數(shù)呈極顯著正相關(guān)，表明提升單薯質(zhì)量和單株結(jié)薯數(shù)，可增加單株質(zhì)量，這也與李思夢等[14]人的研究結(jié)果一致。

3.2 品種的綜合評判分析

對一個馬鈴薯品種的客觀、系統(tǒng)及綜合的評價(jià)，一直是育種者關(guān)注的重點(diǎn)[15]，尤其對研究較少的全粉加工用馬鈴薯品種更為重要。筆者在本文中采用主成分分析和隸屬函數(shù)法來綜合評判22 個馬鈴薯品種的11 個農(nóng)藝性狀，以期找到適于甘肅山地旱作區(qū)種植的全粉加工用馬鈴薯品種。

主成分分析是把多個指標(biāo)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)的一種統(tǒng)計(jì)分析方法。具體而言，就是將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，計(jì)算樣本矩陣的相關(guān)系數(shù)矩陣，再用雅可比方法求解特征向量，最后選擇主成分個數(shù)。本研究中對22 個馬鈴薯品種的11 個農(nóng)藝性狀進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明前6 個主成分的特征值，按貢獻(xiàn)率從高到低，依次為單產(chǎn)、淀粉含量、植株晚疫病、商品薯率、干物質(zhì)含量、病毒病，這些主成分反映了總信息量的92.146 8%，能較好地替代11 個性狀來評價(jià)旱作區(qū)全粉加工用途的馬鈴薯品種。同時這6 個主成分的貢獻(xiàn)率也逐漸減少，說明其對馬鈴薯綜合評價(jià)的影響也逐次遞減，因此在實(shí)際馬鈴薯生產(chǎn)中，應(yīng)注重增加貢獻(xiàn)率較大的主成分因子含量。

對馬鈴薯品種進(jìn)行客觀合理的綜合分析評價(jià)，需要綜合研究各項(xiàng)農(nóng)藝性狀[16]。隸屬函數(shù)法是一種基于多個農(nóng)藝性狀基礎(chǔ)上的綜合評價(jià)方法，可以克服僅用少數(shù)幾個農(nóng)藝性狀對品種進(jìn)行評價(jià)的不足。因此，筆者在本研究中利用隸屬函數(shù)法，篩選出高于對照品種天薯9 號平均隸屬函數(shù)值的品種17 個，其中排名前三的為宣薯5 號、定薯4 號、天薯11 號。同時前人對馬鈴薯種質(zhì)材料的品質(zhì)性狀進(jìn)行多項(xiàng)研究，如李高峰等[17]分析26 份材料的產(chǎn)量和品質(zhì)，李林等[18]研究27 份材料的物候期、產(chǎn)量性狀及品質(zhì)，結(jié)果也表明，天薯11 號、隴薯12 號、隴薯14 號可用于淀粉加工，這與本研究結(jié)果基本一致。田甲春等[19]研究當(dāng)?shù)刂髟择R鈴薯品種的營養(yǎng)成分，表明天薯11 號和隴薯12 號的淀粉含量均高于19%、干物質(zhì)含量均高于25%，也與本研究中的結(jié)果一致。

本文旨在研究紅外蒸汽烤制對烤鴨理化品質(zhì)的作用，探索烤制過程中烤制溫度、蒸汽烤制時間和蒸汽噴射時間等因素對烤鴨品質(zhì)的影響，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，得到最佳工藝參數(shù)。在保證烤鴨傳統(tǒng)風(fēng)味的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)低耗損，低排放，低危害物含量，提高產(chǎn)品品質(zhì)，為工業(yè)化、連續(xù)化生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

1.2.2 時間因素：疾病從開始到進(jìn)展惡化或緩解是一個動態(tài)的過程，每一階段有不同的表現(xiàn)。而醫(yī)務(wù)人員可能在疾病的某個階段接觸患者，因此并沒有機(jī)會了解疾病的全過程。在某個時間節(jié)點(diǎn)，有些重要的有診斷意義的證據(jù)可能尚未出現(xiàn)或已經(jīng)消失。例如哮喘的病情有明顯的可逆性和可變性，1例青年學(xué)生患哮喘，急性發(fā)作時氣急明顯且有驚恐煩躁等精神癥狀。在發(fā)作后到醫(yī)院檢查，兩肺未聞羅音，肺功能檢查正常。一度誤診為“神經(jīng)官能癥”。

對馬鈴薯品種的鑒定評價(jià)是多方面的，諸如文國宏等[20]、齊海英等[21]、鄒雪等[22]、姜超等[23]，采用隸屬函數(shù)法單一分析品質(zhì)、產(chǎn)量構(gòu)成、抗瘡痂病、抗旱性等方面的差異，而筆者在本研究中則采用該方法，對單產(chǎn)、植株晚疫病、淀粉含量等11 個農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合評判，這主要是基于影響馬鈴薯生產(chǎn)的主要因素、適宜種植區(qū)域及采收后農(nóng)產(chǎn)品的用途等方面來考慮的。在北方馬鈴薯產(chǎn)區(qū)，尤其在甘肅山地旱作馬鈴薯種植區(qū)域，馬鈴薯晚疫病、病毒性退化及環(huán)腐病是影響生產(chǎn)的三類主要病害；單產(chǎn)和商品薯率的高低是直接影響一個品種是否能進(jìn)行品種登記和被市場接受的重要因素；馬鈴薯淀粉品質(zhì)優(yōu)于玉米、小麥等其他作物，其含量的多少是影響馬鈴薯加工產(chǎn)品的風(fēng)味、品質(zhì)及加工性能中的一個重要指標(biāo)[24]；單薯質(zhì)量、干物質(zhì)含量、還原糖含量是全粉加工用馬鈴薯品種的硬性要求[5]。更為重要的是，馬鈴薯晚疫病是甘肅危害最大和重點(diǎn)防控的病害；產(chǎn)量的差異變化則受到環(huán)境和地域的極大影響，這在黃越等[25]的研究中也有類似論述；淀粉含量的多寡直接影響加工產(chǎn)物的成本多少和質(zhì)量高低[26]，這與本文主成分分析結(jié)論中，貢獻(xiàn)率前三位是單產(chǎn)、淀粉含量及植株晚疫病的研究相對應(yīng)。

筆者的研究初步分析了22 個馬鈴薯品種，對適于旱作區(qū)種植的全粉加工用途品種要求指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)，為下一步鑒定、篩選及選育出具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)及抗病的全粉加工馬鈴薯品種提供了一定的理論基礎(chǔ)，但作者僅從馬鈴薯的田間表觀性狀和3 個品質(zhì)性狀做了探索，在今后馬鈴薯全粉加工性能評價(jià)中，仍需結(jié)合蛋白質(zhì)、氨基酸、類胡蘿卜素等營養(yǎng)成分[26]、塊莖質(zhì)地結(jié)構(gòu)及分子水平等方面的研究，來進(jìn)行更加精準(zhǔn)的鑒定評價(jià)，以期鑒定或選育出具有優(yōu)越性能的全粉加工用馬鈴薯品種，從而增加種植戶經(jīng)濟(jì)收益，提升馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁。