毕节地区不同海拔烤烟品种综合评价
2016-05-14赵喆侯冰清张小全
赵喆 侯冰清 张小全
摘 要:运用SPSS软件对毕节市威宁、大方、七星关三个地区的7个烤烟品种进行分析评价,筛选适合毕节地区种植的烤烟品种。根据各烤烟品种的产量、均价、中上等烟比例、还原糖、氮碱比等11项指标,通过主成分分析和综合评价分析得到综合得分函数:F=0.318×F1+0.223×F2+0.196×F3+0.125×F4。最终得分表明:烤烟品种毕纳1号、南江3号综合表现最好,具有较高的地区适应性。
关键词:烤烟;品种;适应性;综合评价;毕节
中图分类号:S572.037文献标识号:A文章编号:1001-4942(2016)05-0014-05
Abstract Seven flue-cured tobacco varieties were made quality assessment from Weining, Dafang and Qixingguan areas by SPSS data analysis method to select suitable varieties for planting in Bijie. According to 11 indicators including production, average price, the ratio of middle and high quality tobacco leaves,reducing sugar, nitrogen and alkali ratio and so on, the synthesis scoring function F=0.318×F1+0.223×F2+0.196×F3+0.125×F4 was established through principal component analysis and comprehensive evaluation analysis. And the final score indicated that Bina 1 and Nanjiang 3 owned the best performance, and had better regional adaptability.
Key words Flue-cured tobacco; Varieties; Adaptability; Comprehensive evaluation;Bijie
毕节烟区具有生态条件适宜、烟叶生产基础雄厚等特点,是我国重要烟叶产区之一[1]。烤烟作为毕节地区最主要的经济作物,其产质量对当地经济体系的稳定起着举足轻重的作用。由于毕节烟区地形复杂,各地海拔浮动较大,相同品种在毕节烟区不同地区的表现差异较大[2]。因此造成了毕节烟区内,同一地区栽种不同品种、各品种无适宜栽培范围等现象频发。特殊的地理环境要求对毕节地区各品种的综合质量进行评估,以确定适宜品种,但迄今并未有相关报道。
SPSS软件已被广泛应用于自然科学与社会科学研究中,具有简便、可靠和功能丰富的特点[3~6]。在相关领域中,它曾被应用于烟草的栽培措施改良[7]、烟草商业企业服务评价[8]和烟草农用工具的研究[9]等方面。本研究通过相关分析、主成分分析等,对毕节地区主栽烤烟品种在不同海拔的表现进行综合评价,以期探明当地适宜品种,为毕节烟区规范化生产及现代农业发展提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2015年在毕节市威宁县黑石头镇(海拔2 213 m)、七星关区罗福村(海拔1 504 m)、大方县(海拔1 762 m)进行。供试品种(系)共7个:韭菜坪2号、毕纳1号、南江3号、K326、红花大金元、云烟87、云烟85。各地点编号为:威宁县黑石头镇(W)、七星关区罗福村(Q)、大方县(D);各品种编号为:韭菜坪2号(J)、毕纳1号(B)、南江3号(N)、K326(K)、红花大金元(H)、云烟87(87)、云烟85(85)。
1.2 试验方法
采取随机区组设计,重复3次。每个品种为一个处理,各处理烟株150株,行株距为1.1 m×0.55 m。
采用漂浮育苗,于4月13日移栽,土壤肥力见表1。试验小区地面平整,排灌方便,前茬作物均为烟草。施肥、栽培、田间管理等措施均按当地最优生产技术方案执行。
1.3 调查项目及方法
农艺性状调查参考《中华人民共和国烟草行业标准》YC/T 142-1998,计产计质及取样按照42级国标(GB2635-92)执行(均价和产值不含价外补贴)。各地各品种化验分析样品为各地C3F样品,由河南中烟工业公司协助进行样品化验分析。
1.4 分析指标和数据分析
选取株高、叶片数、最大叶面积、666.7m2产量、均价、666.7m2产值、中上等烟比例、还原糖、总糖、总氮、氮碱比共11个对烤烟品质影响较大的性状作为分析指标(表2)。
赵铭钦等[10]验证,烤烟品种的品质可用SPSS软件进行分析评价。试验数据采用SPSS21.0进行主成分分析和综合分析。
2 结果与分析
2.1 各地区不同品种分析指标相关系数分析
由表3可知,株高、叶片数、最大叶面积、产量、产值各指标间相关系数均大于0.3,说明以上各变量之间相关性较强,能够较明显地影响彼此。均价、中上等烟比例、还原糖、总糖、总氮、氮碱比各项指标间的相关系数有66.7%的小于0.3,说明以上各变量之间相关性较弱,相互之间不能够明显影响。因此可以知道,部分指标对烟叶质量的影响相互重叠,可以通过主成分分析方法将大量指标进行转化,将大量指标转化为少数综合指标,进而通过综合打分的方式来对各地区不同品种的质量优劣进行评价。
2.2 KMO和Bartlett的球形度检验
表4显示,其中取样足够度的 Kaiser-Meyer-Olkin(KMO)度量为0.444,小于0.5,说明不适合因子分析。Bartlett 的球形度检验得到的相伴概率为0.000,小于显著水平0.5,拒绝Bartlett球形度检验的零假设,说明各项原始变量间存在相互关系,适合进行因子分析。
2.3 确定主成分
对原有11个变量采用主成分分析方法提取所有特征根,表5显示,变量中有81.82%的指标共同度大于80%,说明品种评价得分中大部分信息都能被因子提取出来。
表6反映的是相关系数的特征值,在初始特征值合计中,前4个因子的合计特征值大于1,其特征值为3.503、2.450、2.156、1.372,各个因子方差贡献率为31.849%、22.269%、19.597%、12.472%,累计贡献率86.187%,说明前4个因子可以代表烟叶质量86.187%的信息。可以确定前4个因子为主成分。
2.4 主成分代表的指标及得分函数
利用最大方差法对主因子载荷矩阵进行旋转得到表7。从表7中可知,主成分1反映了叶片数、产量、产值对于烟叶质量的作用,可以定义为“经济性状”;主成分2反映了均价、中上等烟比例的作用,可以定义为“外观表现”;主成分3反映了还原糖和总糖的作用,可以定义为“柔和度”,主成分4反映了总氮和氮碱比的作用,可以定义为“刺激性”。四个主成分从不同方面对不同地区各烤烟品种质量进行了评价。
2.5 不同地区、不同品种烟叶质量评价综合分析
由表6可知4个主成分的权重为0.318、0.223、0.196、0.125,可以得到综合得分函数:
F=0.318×F1+0.223×F2+0.196×F3+0.125×F4
对不同地区、不同品种烟叶的主成分标准化得分排序(表9),并将各品种的综合得分及各地区烤烟质量的得分情况列于表10、表11。
根据表9中主成分因子得分情况,F1因子所代表的是叶片数、产量、产值三方面的经济性状。综合来看,七星关地区的南江3号经济性状最优。
从品种方面来看,烤烟品种南江3号和毕纳1号的经济性状最好,在各地区的经济性状方面表现都优于其他品种,韭菜坪2号在经济性状方面表现也较好。从地区方面来看,七星关地区各烤烟品种综合经济性状较好,威宁和大方差距不大。
F2因子所代表的是均价、中上等烟比例两方面的外观表现。综合来看,七星关地区的毕纳1号外观表现最佳。从品种方面来看,烤烟品种红花大金元、K326在外观质量方面表现较差,其他品种差距不大。从地区方面来看,七星关区烟叶在外观方面表现较好,大方县烟叶在外观方面表现不够理想。
F3因子反映了还原糖和总糖两方面所代表的烟叶柔和度。综合来看,七星关区的南江3号柔和度最强。从品种方面来看,烤烟品种南江3号和毕纳1号柔和度较强,烤烟品种云烟85和云烟87柔和度较弱。从地区方面来看,各地区烟叶柔和度差距不大。
F4因子反映了总氮和氮碱比代表的烟叶刺激性。综合来看,威宁地区烤烟品种云烟87刺激性较强。从品种方面看,烤烟品种云烟87和云烟85刺激性较强,红花大金元刺激性最弱。从地区方面来看,大方县烤烟烟叶刺激性最弱,七星关区和威宁县烟叶刺激性差距不大。
根据以上分析可得,七星关区烤烟品种毕纳1号表现最好,经济效益较高,外观质量最佳,内在化学成分较协调。七星关区烟叶质量较威宁县、大方县烟叶质量更好。烤烟品种毕纳1号在七星关、大方两个较低海拔试点表现突出,南江3号在威宁试点表现较好,尤其在外观质量和经济性状方面有较好表现,且其经济性状表现优异。
综合表10、表11,得到以下结论:毕纳1号、南江3号在毕节市不同环境条件下综合质量表现最好,经济性状较好;而红花大金元、K326、云烟85整体表现不够理想,在各个地区表现与其他品种有所差异;云烟87和韭菜坪2号综合评价适中,在均价、中上等烟比例上表现较好。从不同海拔烟区来看,七星关烟区烤烟整体质量较高,威宁烟区次之,大方烟区烤烟较其他两者评价稍低。
3 结论与讨论
本研究运用主成分分析和综合分析方法,把一系列指标转化成为经济性状、外观质量、柔和度、刺激性四方面指标,并将各个指标的权重量化,以客观科学的方法进行打分,将评价结果进行排序,以更直观的方式对不同地区各个烤烟品种进行评价。得到结论为,烤烟品种毕纳1号、南江3号经济性状、外观质量、化学物质协调性等方面均表现优异,对毕节地区品种推广有一定指导价值。
烟叶质量包括多个方面,如外观质量、物理性状、内在化学品质、评吸质量和安全性等[11]。本研究选择11个指标进行评价,虽然能够代表烟叶86.187%的信息,但是仍然有一些评价指标未能包含,包括个别化学物质含量、烟叶评吸质量等,这就不可避免地影响到综合评价的准确性,比如烤烟品种红花大金元在综合评价中表现不佳,但是此品种感官质量较好[12]。此外考虑到价外补贴,实际情况应该比综合评价得分略高。因此本研究也有一定的误差,需要进一步研究分析,为毕节烟区的烤烟种植提供参考。
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