鲜食玉米品种筛选与综合评价

2019-08-16张慧高英波张发军李宗新温立玉薛艳芳钱欣代红翠李源方刘开昌

山东农业科学 2019年6期

张慧高英波张发军李宗新温立玉薛艳芳钱欣代红翠李源方刘开昌

摘要：为筛选适宜在山东省及周边地区推广应用的鲜食玉米品种，本研究选用西星五彩甜糯、西星白糯2号、16SW2等11个鲜食玉米品种为材料，以产量、穗部性状、蒸煮品质和营养品质为评价依据，采用加权隶属函数法和聚类分析对不同鲜食玉米品种进行综合评价。结果表明，16SW2的商品穗数和黑糯2号的商品穗重最高，西星五彩甜糯、16SU3蒸煮品质较优，西星五彩甜糯和16SW2营养品质表现较好。根据加权隶属函数值和系统聚类分析，可将11个鲜食玉米品种分为3个品级，其中一级品种2个，二级品种5个，三级品种4个。综合产量表现、蒸煮品质和营养品质，16SW2和西星五彩甜糯适宜在山东及周边地区种植。

关键词：鲜食玉米; 产量;品质; 聚类分析;加权隶属函数法

中图分类号：S513.037 文献标识号：A 文章编号：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

鲜食玉米是玉米主要类型之一，包括甜玉米和糯玉米两种[1]，营养丰富[2-5]，具有良好的适口性，深受消费者喜爱[6]。它具有多种保健功效，被誉为“新型营养保健食品”、“长寿食品”等[7]。同时作为优质原料，被广泛用于畜牧养殖等产业[8]。

我国鲜食玉米种植面积约为33.33万公顷，占世界种植面积的21%，单季种植鲜食玉米收入为每公顷0.75万～1.5万元，最高可达9万元[1]。因此，发展鲜食玉米不仅可以调整玉米内部产业结构，还可以丰富城乡居民膳食结构，提供人类必需的多种氨基酸、蛋白质、糖和多种维生素。鲜食玉米生育周期短，经济效益显著[9-11]，近些年在山东地区得到迅速发展。但市场上品种较多，且缺乏对品种的综合性评价，给农户选种造成困扰，影响产业优化和发展。

鲜食玉米新品种的推广应用除考虑产量和品质外，主要看它能否适应当地的环境条件，因此，各地都会进行鲜食玉米品种筛选试验[12-14]。为加快新品种在山东及周边地区的推广应用，提高种植效益，帶动鲜食玉米产业发展，本研究以16SU3、16SU5、甜糯588等11个鲜食玉米品种为试材，对其产量和品质等指标进行测定及分析，以期筛选出适宜当地种植的优良品种。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年7—10月在山东省农业科学院玉米研究所章丘龙山实验基地（117°32′E，36°43′N）进行。棕壤土，0～40 cm土壤有机质含量为8.84 g/kg，全氮1.01 g/kg、有效磷14 mg/kg、速效钾142 mg/kg。前茬为春玉米。

1.2 试验材料

选用16SU3、16SU5、甜糯588、西星五彩甜糯、西星白糯2号、黑糯1号、黑糯2号、16SW3、鲁糯002、16SW2、鲁糯6号共计11个鲜食玉米品种为试材。

1.3 试验设计

每品种种植10行，行长5 m，小区面积为30 m2，重复3次。每公顷种植60 000株。甜玉米和彩甜糯玉米最佳采收期为授粉后20～24 d，糯玉米最佳采收期为授粉后22～25 d。每公顷施7.5 t鸡粪有机肥作基肥，播种时施600 kg复合肥（15-15-15）。生长期间保持充足的水分供应。各品种抽雄、吐丝、果穗采收期详见表1。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 产量测定于鲜食期（吐丝后22～25 d）每品种选取3行，行长5 m，调查总穗数后收获，装入网袋，剥除苞叶后测定商品穗重。按均重法选取20个果穗测量穗粗、穗长、秃尖长、穗粒数，并称取千粒重。

1.4.2 蒸煮品质将各品种果穗剥去外层苞叶，留2～3 层苞叶，系上标牌，放入蒸锅内蒸15 min，熟后用刀切去头尾，去除苞叶取中间段，分成5～6份供专家品尝。通过嗅、嚼，对气味、色泽、风味、柔嫩性等指标进行打分。品质评分，甜玉米按NY/T 523-2002、糯玉米按NY/T 524-2002标准执行。

1.4.3 品质测定吐丝期授粉套袋，收获时取套袋玉米，剥每穗5～6行籽粒（果穗基部至顶部）于40℃烘5 d 后粉碎过100目筛（d = 0.149 mm）用于其它理化指标分析。参照李合生[15]编著的《植物生理生化实验原理和技术》：籽粒中可溶性糖和可溶性淀粉含量采用蒽酮比色法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定，总氨基酸含量采用南京建成总氨酸试剂盒测定。参照高俊凤[16]编著的《植物生理学实验指导》：籽粒中VC含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定。

1.5 数据分析

以供试品种各鉴定指标为依据，评价应用模糊数学中的加权隶属函数法对11个鲜食玉米品种进行综合评价，并根据加权隶属函数值（D值）进行系统聚类分析。计算公式[17]如下：

式中，Xij表示为i种类j指标的测定值;Xjmax、Xjmin分别为供试材料中指标最大值和最小值;CVj为各供试材料μ（Xij）指标的变异系数;Wj表示CVj在总变异中所占比率;D是玉米品种综合评价值。鉴定指标的权重用公式（3）计算;根据公式（4）计算D值。

所有试验数据均采用Microsoft Excel 2016进行整理归纳，利用SPSS 18.0软件进行差异显著性分析（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同鲜食玉米品种产量、产量构成及穗部性状

由表2可知，不同鲜食玉米品种产量、产量构成因素及穗部性状表现不同，部分品种间具有显著差异。不同鲜食玉米品种公顷商品穗数范围为1.78万～4.06万穗，商品穗重范围为2.57～7.90 t，平均值分别为3.26万穗和6.07 t，商品穗数和穗重变异系数分别为20.02%和27.12%。商品穗数和商品穗重最高品种分别为16SW2和黑糯2号，最低的品种均为16SU5。从产量构成及穗部性状来看，其表现与商品穗重基本一致，其中千粒重和秃尖长变化范围较大，分别为67.60～223.80 g和0.41～3.01 cm，变异系数分别为30.99%和47.27%。

2.2 不同鲜食玉米品种蒸煮品质

由表3可知，不同鲜食玉米品种蒸煮品质得分范围在56.76～62.88之间，平均值为58.89分。其中西星五彩甜糯、16SU3和16SU5蒸煮品质得分优于其它品种，主要表现在气味、糯性和品质风味上，黑糯1号、16SW2和鲁糯6号蒸煮品质得分较低。

2.3 不同鲜食玉米品种营养品质

由表4可以看出，黑糯1号可溶性糖含量最高，其次是16SW2和西星五彩甜糯，16SU3最低。可溶性蛋白含量以16SU3最高，其次是西星白糯2号和16SW2，三者无显著差异。黑糯1号、鲁糯6号可溶性淀粉浓度较高，均显著高于其它品种。西星五彩甜糯和16SU5总氨基酸含量较高，均显著高于其它品种，16SU3、西星白糯2号和黑糯1号总氨基酸含量较低。西星五彩甜糯和鲁糯002的VC含量较高，均显著高于其它品种。

2.4 不同鲜食玉米品种聚类分析与综合评价

综合不同鲜食玉米品种产量性状指标、蒸煮品质和营养品质指标，采用D值对不同鲜食玉米品种进行综合评价。根据系统聚类结果（图1），将11个玉米品种分成3个级别。鲜食玉米品种西星五彩甜糯和16SW2属于一级品种（占总数18.18 %，下同），D值变化范围在0.575～0.587，平均值为0.581;16SW3、西星白糯2号、黑糯2号、鲁糯002和16SU3属于二级品种（45.46%），D值变化范围在0.443～0.505，平均值为0.468; 甜糯588、16SU5、鲁糯6号和黑糯1号属于三级品种（36.36 %），D值变化范围在0.339～0.400，平均值为0.376。

3 讨论与结论

鲜食玉米品质通常包括食味品质、商业品质、加工品质和营养品质。有效穗长、百粒重与出籽率直接影响鲜食玉米的价格和市场竞争力，是衡量鲜食玉米商品品质的重要外观指标[12]。本试验结果表明：鲁糯6号的有效穗长最长为20.73 cm，西星白糯2号穗最粗（4.92 cm）。果皮厚度可以影响鲜食玉米的柔嫩性与口感，不同类型玉米种皮厚度主要是由品种的遗传特性决定[13]，果皮偏厚是国产甜、糯玉米品质差的主要原因。本研究结果表明：黑糯1号果皮最薄，西星五彩甜糯果皮最厚，其它品种果皮厚度分值均在15～16之间。

与普通玉米相比，鲜食玉米富含蛋白质、可溶性糖、氨基酸等许多对人体有益的营养成分，是人们理想的保健食品。蔗糖是可溶性糖的主要存在形式，在灌浆中随着籽粒的发育逐渐增多。蛋白质的积累动态呈“高-低-高”的变化趋势，变化幅度较小，品种间有较大差异。因此，一般在总糖含量最高时采收，这样可以保证其良好的风味和口感。本研究结果表明：16SU3和西星白糯2号可溶性蛋白含量较高;黑糯1号可溶性糖浓度最高，其次是16SW2和西星五彩甜糯，均显著高于其它品种;西星五彩甜糯和16SU5总氨基酸含量较高，均显著高于其它品种;VC含量则以西星五彩甜糯和鲁糯002较高。

鲜食玉米品种的筛选鉴定，要考虑产量、主要经济性状、内外品质、商品质量等诸多因素[18]。鲜食玉米产量是种植者考虑的重要因素。主要经济性状与产量有相关性[19，20]。鲜食玉米外观和食用品质是消费者接受的主要依據，也是试验重点考察的性状[21]，因此产量和品质是决定品种是否适合在当地推广种植的主要依据。本研究综合考察各鲜食玉米品种的产量、穗部性状、蒸煮品质和营养品质指标，采用加权隶属函数和聚类分析方法，得出西星五彩甜糯和16SW2这两个品种适合在山东及周边地区种植。

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