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摘要 采用逼近理想解排序法(DTOPSIS 法)对13个供试水稻品种的13个性状进行综合评价。结果表明:特优32、Y两优粳-9、湘优1011、中1优/520、灵丰896、两优1086等6个品种的Ci值大于对照特优7118,综合表现优于对照特优7118;而特优891、里优891、特优638、两优1255、爽优808、特优3528等6个品种的Ci值小于对照特优7118,综合表现差于对照特优7118。
关键词 DTOPSIS法;水稻;品种;性状;综合评价
中图分类号 S511.037 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0039-03
Abstract Thirteen agronomic traits of thirteen rice varieties were integrative evaluated by DTOPSIS. The results showed that the Ci value of Teyou 32,Y liangyoujing-9,Xiangyou 1011,Zhong 1 you/520,Lingfeng 896,Liangyou 1086 were greater and comprehensive traits were better than Teyou 7118(CK),while the Ci value of the other six varieties were less,and the comprehensive traits were worse than CK.
Key words DTOPSIS;rice;variety;traits;comprehensive evaluation
水稻品种的多性状综合评价是现代育種的一个重要环节,选育推广高产、优质、综合性状好的新品种是提高产量的重要举措之一[1]。优劣是由多个性状指标决定的,高产稳产、生育特性协调、有较好的适应性、抗耐病性强、对逆境伸缩度高、株型比较理想、制种容易且产量高,这些性状都是育种者和种子企业梦寐的追求目标[2]。多年来,水稻生产大多沿用以参试品种的产量指标为基础进行方差分析,计算参试品种比对照增产数量和百分比的方法来评价水稻品种,不能全面、客观地评价品种。动态逼近理想解排序法(DTOPSIS法)来源于陈延提出的 DTOPSIS法,姚兴涛等[3]将其改进后应用于区域经济协调发展的多目标决策。该法借助于多目标决策的理想解和负理想解,比较各项指标之间的差异,使品种的综合性状这一模糊指标量转化为该品种对理想的相对接近度[4-6],分析更加科学合理、适用,在油菜、甘蔗、水稻、小麦、棉花、大豆等作物上已有应用报道[7-9],在水稻上也有了一定的应用分析[10-12]。笔者运用DTOPSIS法对2015年夏季广西水稻创新团队百色综合试验站水稻品种区域试验进行鉴定分析,从多性状角度综合评价,以期为水稻新品种在类似生态主产区推广应用提供科学的依据。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验在广西百色市农业科学研究所部队片试验基地进行,地处百色市田阳县百育镇,属亚热带季风气候,土壤为潴育性砂质壤土,土壤肥力中上,阳光充足,排灌方便。
1.2 试验材料
以自育杂交水稻品种2015年早稻区试试验汇总资料为分析材料。13个参试品种分别为两优1086、特优32、中1优/520、特优3528、湘优1011、灵丰896、两优1255、Y两优粳-9、爽优808、特优891、里优891、特优638及对照品种特优7118。
1.3 试验设计
试验共设13个处理,即每个品种为一个处理,其中以特优7118作对照(CK)。田间试验采用随机区组排列,3次重复。行距23.3 cm,株距16.7 cm,小区面积20 m2,2苗1穴,密度统一为17 500穴/666.7 m2。试验于2015年3月5日种植,4月1日移栽,7月10日左右成熟。
1.4 田间管理
基肥施用正佳有机复混肥(18-8-9)25 kg/666.7 m2;追肥于4月15日第1次追施芬兰复合肥(15-15-15)10 kg/666.7 m2,尿素2.5 kg/666.7 m2,药肥稻丰宝(含N 20.5%)2.5 kg/666.7 m2,于4月22日进行第3次追施芬兰复合肥(15-15-15)5 kg/666.7 m2,尿素5 kg/666.7 m2 氯化钾10 kg/666.7 m2。在移栽后本田4月15日撒施稻丰宝药肥2.5 kg/666.7 m2防治钻心、除草;第1次喷药于4月30日喷烯啶虫胺 吡蚜酮 已唑醇,防治稻飞虱及纹枯病;第2次于5月8日施用稻丰宝药肥2.5 kg/666.7 m2,喷已唑醇,防治稻飞虱及纹枯病;第3次于5月29日喷烯啶虫胺 吡蚜酮 已唑醇,防治稻飞虱及纹枯病。第4次于6月9日喷烯啶虫胺 吡蚜酮 已唑醇,防治稻飞虱及纹枯病。田间水分管理上,5月10日进行排水露晒田;5月25日全田回水。
1.5 数据分析方法
采用姚兴涛提出的DTOPSIS 法对试验结果数据进行综合分析。评价性状共13个,分别为产量、千粒重、穗长、穗粒数、有效穗数、成穗率、结实率、生育期、株高、落粒性、稻瘟病、稻曲病、纹枯病。建立13个品种(i)、13个性状(j)的矩阵,分别给每一个指标性状适当的权重,把每个指标都化为可比较的规范化指标,进而求得各指标的理想解和负理想解,最终得到各品种对理想解的相对接近度Ci,据此可对各品种的优劣进行评判。
2 结果与分析
2.1 建立评价矩阵A
将2015年夏季百色综合试验站水稻品种筛选试验的13个性状列于表1。 2.2 无量钢化处理
将评价矩阵A进行无量钢化处理,在考察的13个性状中,产量、千粒重、穗长、穗粒数、有效穗数、成穗率、结实率这7个性状作为育种目标,越大越好,采用正向指标计算处理公式;生育期、株高、落粒性这3个性状要求适中,采用中性指标计算处理公式;稻瘟病、纹枯病、稻曲病病越小越好,采用负向指标计算处理公式,最后得矩阵Z(表2)。
正向指标采用:Zij=Yij / Yimax,其中,Yimax=max(Yij),max 代表最大值;
中性指标采用:Zij=Yj0 /(Yj0 abs(Yj0-Yij)),其中,Yj0代表第j个性状目标值,abs代表绝对值;
负向指标采用:Zij=Yimin /Yij,其中,Yimin=min(Yij),min 代表最小值。
公式中:i=1,2,3,…,m(下同),j=1,2,3,…,n(下同);Zij表示Z中第i個品系第j个性状的观察测量值进行无量纲化处理后的对应值。
2.3 建立决策矩阵
把各个性状指标分别赋予不同权重Wj,根据近年研究结果及玉米生产实际,参考相关的文献资料,13个性状按表1顺序赋予的权重值分别为0.40、0.03、0.02、0.05、0.12、0.15、0.03、0.03、0.03、0.03、0.03、0.04、0.04,各指标权重Wj去乘矩阵Z的第j列得到决策矩阵R(表3),即Rij=Wj×Zij。
2.4 品种性状的理想解和负理想解
根据矩阵R得到各品种性状的正理想解与负理想解数列(表3):
正理想解X j=max(Rij)
负理想解X-j=min(Rij)
2.5 对各品种理想解的相对接近度计算
根据正理想解(X j)、负理想解(X-j)和决策矩阵(Rij),采用欧几里德范数作为距离的测度,计算出各品种与正理想解的距离(S i)和负理想解的距离(S-i)。按公式计算每个参试品种与理想解的相对接近程度Ci,根据DTOPSIS 法分析原理,Ci值越大综合性状越好(表4)。
2.6 结果分析
DTOPSIS法分析结果表明,特优32、Y两优粳-9、湘优1011、中1优/520、灵丰896、两优1086这6个品种的Ci值大于特优7118(CK),综合表现优于特优7118(CK);而特优891、里优891、特优638、两优1255、爽优808、特优3528这6个品种的Ci值小于特优7118(CK),综合表现差于特优7118(CK)。Ci值最大的是特优32,其次为Y两优粳-9,再次是湘优101,特优32、Y两优粳-9这2个品种的产量序值和Ci值相近,而湘优1011产量序值和Ci值序值相同,说明这3个品种不仅产量高,且性状接近理想值,是综合性状很好的品种。中1优/520、灵丰896、两优1086这3个品种有效穗数多,且抗稻瘟病和稻曲病,综合表现较好。
3 结论
利用DTOPSIS法对13个水稻品种进行综合评价,结果显示,采用DTOPSIS法进行综合分析,能弥补单用产量做统计分析的不足,尤其是在产量差异不显著的情况下,对品种的评价更应着眼于综合性状。考察性状及各性状的权重系数的确定,是综合评价的关键,它直接影响评判的结果。不同的评价体系会对品种产生不同的评价结果。在实际运用中,需结合生态条件、育种目标和生产的实际需要把各性状赋予一定权重的整体评价,这样评价才会更加全面、客观,才能筛选出与生产实际相吻合的品种。
4 参考文献
[1] 龙腾芳,郭克婷.DTOPSIS法的程序设计及其在作物品种评价中的应用[J].中国农学通报,2004,20(3):252-254.
[2] 卢秉生,丰光,李妍妍,等.我国玉米育种的发展进程及对未来育种目标的初探[J].杂粮作物,2010,30(2):68-71.
[3] 姚兴涛,朱永达.区域城乡社会经济协调发展模型体系研究[J].河南农业大学学报,1991,25(2):134-144.
[4] 张体德,郑永战,张海洋,等.DTOPSIS法对芝麻新品种的综合评价[J].中国农学通报,2005,21(11):171-173.
[5] 郭伟,孙海燕,于立河,等.DTOPSIS法在小麦品种区试中应用研究[J].黑龙江农业科学,2008(1):31-33.
[6] 赵培方,吴才文,陈学宽,等.DTOPSIS法对甘蔗新品系的综合评价[J].中国糖料,2008(1):43-45.
[7] 黄文武,贺贵柏,潘廷由,等.国家第4轮甘蔗示范品种百色点DTOPSIS法综合评价[J].甘蔗糖业,2016(1):7-11.
[8] 许波,王成业,张海申,等.DTOPSIS法综合评价玉米新品种的研究[J].安徽农业科学,2004,32(5):872-874.
[9] 许波,王成业,张海申,等.DTOPSIS法在玉米新品种多因素综合评价中的应用[J].种子,2005,24(1):14-16.
[10] 余本勋,张时龙,何友勋,等.DTOPSIS法在水稻区试品种综合评价中的应用研究[J].现代农业科技,2010(5):37-38.
[11] 刘定友,王继宏.DTOPSIS法评价评价四川省2002年水稻区试优质米新组合[J].西南科技大学学报,2005,20(4):55-58.
[12] 龙腾芳,郭克婷,徐永亮.DTOPSIS法在综合评价水稻新品种中的初步应用[J].杂交水稻,2004,19(2):66-69.
关键词 DTOPSIS法;水稻;品种;性状;综合评价
中图分类号 S511.037 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0039-03
Abstract Thirteen agronomic traits of thirteen rice varieties were integrative evaluated by DTOPSIS. The results showed that the Ci value of Teyou 32,Y liangyoujing-9,Xiangyou 1011,Zhong 1 you/520,Lingfeng 896,Liangyou 1086 were greater and comprehensive traits were better than Teyou 7118(CK),while the Ci value of the other six varieties were less,and the comprehensive traits were worse than CK.
Key words DTOPSIS;rice;variety;traits;comprehensive evaluation
水稻品种的多性状综合评价是现代育種的一个重要环节,选育推广高产、优质、综合性状好的新品种是提高产量的重要举措之一[1]。优劣是由多个性状指标决定的,高产稳产、生育特性协调、有较好的适应性、抗耐病性强、对逆境伸缩度高、株型比较理想、制种容易且产量高,这些性状都是育种者和种子企业梦寐的追求目标[2]。多年来,水稻生产大多沿用以参试品种的产量指标为基础进行方差分析,计算参试品种比对照增产数量和百分比的方法来评价水稻品种,不能全面、客观地评价品种。动态逼近理想解排序法(DTOPSIS法)来源于陈延提出的 DTOPSIS法,姚兴涛等[3]将其改进后应用于区域经济协调发展的多目标决策。该法借助于多目标决策的理想解和负理想解,比较各项指标之间的差异,使品种的综合性状这一模糊指标量转化为该品种对理想的相对接近度[4-6],分析更加科学合理、适用,在油菜、甘蔗、水稻、小麦、棉花、大豆等作物上已有应用报道[7-9],在水稻上也有了一定的应用分析[10-12]。笔者运用DTOPSIS法对2015年夏季广西水稻创新团队百色综合试验站水稻品种区域试验进行鉴定分析,从多性状角度综合评价,以期为水稻新品种在类似生态主产区推广应用提供科学的依据。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验在广西百色市农业科学研究所部队片试验基地进行,地处百色市田阳县百育镇,属亚热带季风气候,土壤为潴育性砂质壤土,土壤肥力中上,阳光充足,排灌方便。
1.2 试验材料
以自育杂交水稻品种2015年早稻区试试验汇总资料为分析材料。13个参试品种分别为两优1086、特优32、中1优/520、特优3528、湘优1011、灵丰896、两优1255、Y两优粳-9、爽优808、特优891、里优891、特优638及对照品种特优7118。
1.3 试验设计
试验共设13个处理,即每个品种为一个处理,其中以特优7118作对照(CK)。田间试验采用随机区组排列,3次重复。行距23.3 cm,株距16.7 cm,小区面积20 m2,2苗1穴,密度统一为17 500穴/666.7 m2。试验于2015年3月5日种植,4月1日移栽,7月10日左右成熟。
1.4 田间管理
基肥施用正佳有机复混肥(18-8-9)25 kg/666.7 m2;追肥于4月15日第1次追施芬兰复合肥(15-15-15)10 kg/666.7 m2,尿素2.5 kg/666.7 m2,药肥稻丰宝(含N 20.5%)2.5 kg/666.7 m2,于4月22日进行第3次追施芬兰复合肥(15-15-15)5 kg/666.7 m2,尿素5 kg/666.7 m2 氯化钾10 kg/666.7 m2。在移栽后本田4月15日撒施稻丰宝药肥2.5 kg/666.7 m2防治钻心、除草;第1次喷药于4月30日喷烯啶虫胺 吡蚜酮 已唑醇,防治稻飞虱及纹枯病;第2次于5月8日施用稻丰宝药肥2.5 kg/666.7 m2,喷已唑醇,防治稻飞虱及纹枯病;第3次于5月29日喷烯啶虫胺 吡蚜酮 已唑醇,防治稻飞虱及纹枯病。第4次于6月9日喷烯啶虫胺 吡蚜酮 已唑醇,防治稻飞虱及纹枯病。田间水分管理上,5月10日进行排水露晒田;5月25日全田回水。
1.5 数据分析方法
采用姚兴涛提出的DTOPSIS 法对试验结果数据进行综合分析。评价性状共13个,分别为产量、千粒重、穗长、穗粒数、有效穗数、成穗率、结实率、生育期、株高、落粒性、稻瘟病、稻曲病、纹枯病。建立13个品种(i)、13个性状(j)的矩阵,分别给每一个指标性状适当的权重,把每个指标都化为可比较的规范化指标,进而求得各指标的理想解和负理想解,最终得到各品种对理想解的相对接近度Ci,据此可对各品种的优劣进行评判。
2 结果与分析
2.1 建立评价矩阵A
将2015年夏季百色综合试验站水稻品种筛选试验的13个性状列于表1。 2.2 无量钢化处理
将评价矩阵A进行无量钢化处理,在考察的13个性状中,产量、千粒重、穗长、穗粒数、有效穗数、成穗率、结实率这7个性状作为育种目标,越大越好,采用正向指标计算处理公式;生育期、株高、落粒性这3个性状要求适中,采用中性指标计算处理公式;稻瘟病、纹枯病、稻曲病病越小越好,采用负向指标计算处理公式,最后得矩阵Z(表2)。
正向指标采用:Zij=Yij / Yimax,其中,Yimax=max(Yij),max 代表最大值;
中性指标采用:Zij=Yj0 /(Yj0 abs(Yj0-Yij)),其中,Yj0代表第j个性状目标值,abs代表绝对值;
负向指标采用:Zij=Yimin /Yij,其中,Yimin=min(Yij),min 代表最小值。
公式中:i=1,2,3,…,m(下同),j=1,2,3,…,n(下同);Zij表示Z中第i個品系第j个性状的观察测量值进行无量纲化处理后的对应值。
2.3 建立决策矩阵
把各个性状指标分别赋予不同权重Wj,根据近年研究结果及玉米生产实际,参考相关的文献资料,13个性状按表1顺序赋予的权重值分别为0.40、0.03、0.02、0.05、0.12、0.15、0.03、0.03、0.03、0.03、0.03、0.04、0.04,各指标权重Wj去乘矩阵Z的第j列得到决策矩阵R(表3),即Rij=Wj×Zij。
2.4 品种性状的理想解和负理想解
根据矩阵R得到各品种性状的正理想解与负理想解数列(表3):
正理想解X j=max(Rij)
负理想解X-j=min(Rij)
2.5 对各品种理想解的相对接近度计算
根据正理想解(X j)、负理想解(X-j)和决策矩阵(Rij),采用欧几里德范数作为距离的测度,计算出各品种与正理想解的距离(S i)和负理想解的距离(S-i)。按公式计算每个参试品种与理想解的相对接近程度Ci,根据DTOPSIS 法分析原理,Ci值越大综合性状越好(表4)。
2.6 结果分析
DTOPSIS法分析结果表明,特优32、Y两优粳-9、湘优1011、中1优/520、灵丰896、两优1086这6个品种的Ci值大于特优7118(CK),综合表现优于特优7118(CK);而特优891、里优891、特优638、两优1255、爽优808、特优3528这6个品种的Ci值小于特优7118(CK),综合表现差于特优7118(CK)。Ci值最大的是特优32,其次为Y两优粳-9,再次是湘优101,特优32、Y两优粳-9这2个品种的产量序值和Ci值相近,而湘优1011产量序值和Ci值序值相同,说明这3个品种不仅产量高,且性状接近理想值,是综合性状很好的品种。中1优/520、灵丰896、两优1086这3个品种有效穗数多,且抗稻瘟病和稻曲病,综合表现较好。
3 结论
利用DTOPSIS法对13个水稻品种进行综合评价,结果显示,采用DTOPSIS法进行综合分析,能弥补单用产量做统计分析的不足,尤其是在产量差异不显著的情况下,对品种的评价更应着眼于综合性状。考察性状及各性状的权重系数的确定,是综合评价的关键,它直接影响评判的结果。不同的评价体系会对品种产生不同的评价结果。在实际运用中,需结合生态条件、育种目标和生产的实际需要把各性状赋予一定权重的整体评价,这样评价才会更加全面、客观,才能筛选出与生产实际相吻合的品种。
4 参考文献
[1] 龙腾芳,郭克婷.DTOPSIS法的程序设计及其在作物品种评价中的应用[J].中国农学通报,2004,20(3):252-254.
[2] 卢秉生,丰光,李妍妍,等.我国玉米育种的发展进程及对未来育种目标的初探[J].杂粮作物,2010,30(2):68-71.
[3] 姚兴涛,朱永达.区域城乡社会经济协调发展模型体系研究[J].河南农业大学学报,1991,25(2):134-144.
[4] 张体德,郑永战,张海洋,等.DTOPSIS法对芝麻新品种的综合评价[J].中国农学通报,2005,21(11):171-173.
[5] 郭伟,孙海燕,于立河,等.DTOPSIS法在小麦品种区试中应用研究[J].黑龙江农业科学,2008(1):31-33.
[6] 赵培方,吴才文,陈学宽,等.DTOPSIS法对甘蔗新品系的综合评价[J].中国糖料,2008(1):43-45.
[7] 黄文武,贺贵柏,潘廷由,等.国家第4轮甘蔗示范品种百色点DTOPSIS法综合评价[J].甘蔗糖业,2016(1):7-11.
[8] 许波,王成业,张海申,等.DTOPSIS法综合评价玉米新品种的研究[J].安徽农业科学,2004,32(5):872-874.
[9] 许波,王成业,张海申,等.DTOPSIS法在玉米新品种多因素综合评价中的应用[J].种子,2005,24(1):14-16.
[10] 余本勋,张时龙,何友勋,等.DTOPSIS法在水稻区试品种综合评价中的应用研究[J].现代农业科技,2010(5):37-38.
[11] 刘定友,王继宏.DTOPSIS法评价评价四川省2002年水稻区试优质米新组合[J].西南科技大学学报,2005,20(4):55-58.
[12] 龙腾芳,郭克婷,徐永亮.DTOPSIS法在综合评价水稻新品种中的初步应用[J].杂交水稻,2004,19(2):66-69.