國家第九輪區(qū)試瑞麗點甘蔗新品系DTOPSIS法評價

俞華先，周清明，孫有芳，安汝東，桃聯(lián)安，楊李和，董立華，郎榮斌，馮蔚，邊芯，朱建榮，經(jīng)艷芬

（云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所瑞麗育種站，瑞麗678600）

國家第九輪區(qū)試瑞麗點甘蔗新品系DTOPSIS法評價

俞華先，周清明，孫有芳，安汝東，桃聯(lián)安，楊李和，董立華，郎榮斌，馮蔚，邊芯，朱建榮，經(jīng)艷芬*

（云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所瑞麗育種站，瑞麗678600）

為了客觀、公正地評價參試甘蔗品種特性與生產(chǎn)利用價值，篩選優(yōu)良新品系，采用DTOPSIS法對國家第九輪區(qū)試12個（含兩對照）甘蔗新品系云南瑞麗點兩新一宿的出苗率、單莖重、蔗糖分、有效莖數(shù)、蔗莖產(chǎn)量、出汁率、重力純度等工、農(nóng)藝性狀進行綜合評價。結果表明：福農(nóng)1110、柳城05-136、云蔗05-49、福農(nóng)0335、德蔗03-83、云瑞06-189、云蔗06-80的綜合表現(xiàn)優(yōu)于雙對照ROC22（CK1）和粵糖93-159（CK2），粵甘40、閩糖01-77、粵甘42的綜合表現(xiàn)比雙對照低。評價結果與實際生產(chǎn)表現(xiàn)相吻合。

甘蔗；區(qū)域試驗；DTOPSIS；評價

選育高產(chǎn)、高糖、抗旱性、抗病蟲性和宿根性強的甘蔗新品種是當前甘蔗育種的當務之急。而國家甘蔗品種區(qū)域試驗，就是通過不同生態(tài)蔗區(qū)、不同土壤類型的多點試驗，檢驗新育成（或新引進）甘蔗品種的豐產(chǎn)性、適應性、抗逆性、品質(zhì)性狀及綜合表現(xiàn)，客觀、公正地評價參試品種特性與生產(chǎn)利用價值，是促進甘蔗品種更新?lián)Q代的重要手段，也為國家甘蔗品種鑒定和推廣提供科學依據(jù)。逼近理想解排序法（DTOPSIS法）是姚興濤于1990年提出，并應用于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的多目標決策。近年來，國內(nèi)諸多學者將DTOPSIS法應用于玉米[1]，棉花[2]、亞麻[3]、大豆[4]、水稻[5]、甘蔗[1-3，6]等作物品種的綜合評價中。本文運用DTOPSIS法，對國家第九輪區(qū)試的12個甘蔗新品系，在瑞麗點兩新一宿的試驗結果進行綜合評價，為甘蔗新品系在類似濕潤生態(tài)型蔗區(qū)的推廣應用提供依據(jù)。

表1 參試材料及材料組合

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗在云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所瑞麗育種站基地進行。參試材料共12個（含對照）由廣西、云南、廣州等甘蔗研究所及相關大學提供，ROC22、粵糖93-159為試驗對照。參試材料及其親本組合詳見表1。

1.2 試驗方法

云南瑞麗點國家第九輪區(qū)試兩年新植一年宿根的品比試驗均在云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所瑞麗育種站基地進行。試驗地地力均勻、地勢平坦、陽光充足、排灌方便，前作為甘蔗。試驗采用完全隨機區(qū)組排列，3次重復，行距1.1 m、行長6.0 m，5行區(qū)，小區(qū)面積33m2，下種量90000芽/hm2，四周設保護行。試驗地田間管理同大田生產(chǎn)，基肥施復合肥（N∶P2O5∶K2O=10∶9∶6）600 kg/hm2，兩次培土各追施同樣比例的復合肥600 kg/ hm2，尿素300 kg/hm2。適時進行病、蟲、草害防治。

1.3 試驗調(diào)查項目

農(nóng)藝性狀：根據(jù)國家甘蔗品種區(qū)試2012—2013年度實施方案，下種至分蘗結束期間（4—6月），每15 d調(diào)查苗情，計算出苗率和分蘗率；7—11月調(diào)查株高月生長速度；收獲前調(diào)查株高、莖徑、有效莖數(shù)以及小區(qū)蔗莖產(chǎn)量。工藝性狀：于11月中旬至次年3月調(diào)查田間錘度，與此同時采樣分析蔗汁蔗糖分、甘蔗蔗糖分、重力純度和纖維分等。病蟲害調(diào)查：全生育期調(diào)查主要病蟲害的發(fā)生和危害情況。

1.4 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析

根據(jù)實施方案調(diào)查分析結果，選取宿根萌苗率（%）、出苗率（%）、分蘗率（%）、單莖重（kg）、蔗糖分（%）、有效莖數(shù)（條/hm2）、蔗莖產(chǎn)量（t/hm2）、蔗糖產(chǎn)量（t/hm2）、出汁率（%）、重力純度（%）、纖維分（%）、還原糖分（%）、枯心率（%）、黑穗病（%）共14個性狀兩年新植一年宿根的平均值作為綜合評價指標，詳見表2。

1.4.1 數(shù)據(jù)無量綱化處理由于各性狀單位不同，不便比較，在分析前，首先對各性狀進行無量綱化處理。根據(jù)糖料甘蔗育種目標，纖維分按中性指標；梢腐發(fā)病率、枯心苗率和黑穗病發(fā)病率按負向指標；其余指標按正向指標分別進行無量綱化處理。各類指標無量綱化處理公式：正向指標按Zij=｛Yij/Yimax，Yimax=Max（Yij）｝，中性指標按｛Zij=Yj0/[Yj0+abs（Yj0-Yij）]｝，負向指標按Zij=｛Yimin/Yij，Yimin=Min（Yij）｝；i代表材料編號（1，2，3……12）；j代表性狀指標（1，2，3……14），Yij代表第i個品種第j個性狀值，Yj0代表第j個性狀目標值。

1.4.2 求取決策矩陣決策矩陣R計算公式為Rij=Wj×Zij，式中i=1，2，3……12，j=1，2，3……14；Rij為R中第i個品系第j個性狀的對應值（下同），Zij表示Z中第i個品系第j個性狀的對應值。根據(jù)決策矩陣R，求出各性狀值的正理想解與負理想解數(shù)列，宿根萌苗率、出苗率、分蘗率、單莖重、蔗糖分、有效莖、蔗莖產(chǎn)量、蔗糖產(chǎn)量、出汁率、重力純度按正理想解計算，公式為：X+j=Max（ij），還原糖分、枯心苗率和黑穗病發(fā)病率按負理想解計算，公式為：X-ij=Min（ij）。

1.4.3 計算距離測度根據(jù)正理想解、負理想解和Rij，計算出各品種與正理想解和負理想解的距離，采用歐幾里德范數(shù)作為距離的測度。

表2 國家第九輪參試材料瑞麗點兩新-宿品比試驗調(diào)查結果

按公式Ci=St-/（St++St-），Ci∈（0，1），計算每個參試材料與理想解的相對接近程度，根據(jù)DTOPSIS法分析原理，Ci值越大綜合性狀越好，Ci值最大者為綜合性狀最優(yōu)品系。

2 結果與分析

2.1 各性狀平均值調(diào)查分析結果及無量綱化處理

從表2可以看出，蔗莖產(chǎn)量除福農(nóng)0335、粵甘40、粵甘42、閩糖01-77四個品系低于雙對照外，其余甘蔗品系中蔗莖產(chǎn)量超雙對照15%以上的依次是：福農(nóng)1110（超28.8%）、德蔗03-83（超27.0%）和柳城05-136（超17.8%）；蔗糖產(chǎn)量超過雙對照的材料依次：福農(nóng)1110（超33.4%）、柳城05-136（超26.0%）、云蔗05-49（超18.8%）、德蔗03-83（超17.1%）、云瑞06-189（超8.0%）；云蔗06-80的全期平均蔗糖分位于粵糖93-159（CK2）、ROC22（CK1）雙對照之間，粵甘40、德蔗03-83的全期平均蔗糖分均低于雙對照。無量綱化處理，結果見表3。

表3 參試材料無量綱化處理結果

2.2 各參試材料的決策矩陣

將參試品系（品種）各性狀按表2中順序賦予權重，Wj={0.05，0.04，0.01，0.05，0.10，0.05，0.10，0.20，0.05，0.10，0.05，0.05，0.05，0.10}，Wj∈（0，1），依公式Rij=Wj×Zij計算出決策矩陣R（表4）及正負理想解數(shù)列。

Xij+={0.050，0.040，0.010，0.050，0.100，0.050，0.100，0.200，0.050，0.100，0.050，0.064，0.050，0.100}Xij-={0.029，0.019，0.004，0.033，0.086，0.038，0.063，0.115，0.044，0.092，0.042，0.000，0.005，0.050}

表4 Dtopsis法決策矩陣

表5 DTOPSIS計算結果

2.3 各品種對理想解的相對接近度指數(shù)

由表5中可以看出，Ci值大于ROC22（CK1）和粵糖93-159（CK2）的是福農(nóng)1110、柳城05-136、云蔗05-49、福農(nóng)0335、德蔗03-83、云瑞06-189、云蔗06-80，說明它們綜合性狀優(yōu)于雙對照，粵甘40、閩糖01-77、粵甘42三品系低于雙對照，說明其綜合性狀比雙對照差；以上7個品系可作為進一步試驗的備選品系，此試驗結果與大田表現(xiàn)一致。

3 討論

3.1 本文采用DTOPSIS法對國家第九輪區(qū)試12個甘蔗新品系云南瑞麗點兩新一宿的14個性狀進行綜合評價，同時根據(jù)糖料甘蔗育種目標，高產(chǎn)、高糖的最終體現(xiàn)是得到高的含糖量。故本文對含糖量賦予了較高的權重[6]，占總權重的50%。另外，結合制糖企業(yè)對甘蔗品種工藝性狀的要求，加入了出汁率、重力純度、纖維分及還原糖分這4個工藝指標，占總權重的25%，其它性狀占25%。取這個權重系數(shù)的DTOPSIS法分析結果與試驗材料田間實際結果較為吻合。用DTOPSIS法評價甘蔗品種（系）的優(yōu)點是綜合了多個工、農(nóng)藝性狀指標，彌補了單用產(chǎn)量和糖分做統(tǒng)計分析的不足之處，評價結果客觀合理，可以克服方差分析、回歸分析等統(tǒng)計方法考慮性狀少、綜合評價功能低的缺點。

3.2 文章評價結果與試驗材料田間表現(xiàn)吻合：Ci值大于雙對照的福農(nóng)1110、柳城05-136、云蔗05-49、福農(nóng)0335、德蔗03-83、云瑞06-189、云蔗06-80七個材料在3年的試驗中均表現(xiàn)較好，并且Ci值排序與蔗糖產(chǎn)量排序較吻合，福農(nóng)0335的Ci值排序與蔗糖產(chǎn)量差別很大，具體原因有待于進一步研究。

[1]昝逢剛，趙培方，楊昆，等．云南省第十套甘蔗區(qū)試開遠點DTOPSIS法綜合評價[J]．中國糖料，2011（1）：8-10．

[2]段惠芬，董立華，安汝東，等．云瑞06型甘蔗新品系DTOPSIS法綜合評價[J]．中國糖料，2011（2）：4-6．

[3]趙培方，吳才文，陳學寬，等．DTOPSIS法對甘蔗新品系的綜合評價[J]．中國糖料，2008（1）：43-45．

[4]余本勛，張時龍，何友勛，等．DTOPSIS法在水稻區(qū)試品種綜合評價中的應用研究[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010，21（5）：37-41．

[5]衛(wèi)勇強，趙保獻，雷曉兵，等．灰色關聯(lián)度分析和DTOPSIS法綜合評價玉米新品種[J]．江西農(nóng)業(yè)學報，2009，21（6）：11-14．

[6]趙培方，吳才文，劉家勇，趙俊.7個果蔗品種DTOPSIS法綜合評價[J].甘蔗糖業(yè)，2007，20（1）：10-12.

DTOPSISEvaluation of the Nine the National Regional Sugarcane Trail in Yunnan Ruili

YU Hua-xian,ZHOU Qing-ming,SUN You-fang,AN Ru-dong,TAO Lian-an,YANG Li-he,etal
(Ruili Breeding Station of Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Ruili678600)

Ten sugarcane varieties of the ninth national regional sugarcane varieties trial in Ruili site were evaluated by DTOPSISmethod for selecting excellent strains.The results showed that integrated characteristic of sugarcane varieties Funong 1110,Liucheng 05-136,Yunzhe 05-49,Funong 0335,Dezhe 03-83,Yunrui 06-189, Yunzhe 06-80 were better than the double control ROC22(CK1)and Yuetang 93-159(CK2),but Yuegan 40, Mintang 01-77,Yuegan 42 were lower than the two control varieties.The assessment results was consistentwith actual production in field.

sugarcane;regional test;DTOPSIS;evaluation

S566.103

A

1007－2624（2015）01－0035－03

10.13570/j.cnki.scc.2015.01.015

2014-07-15

云南省重點新產(chǎn)品計劃項目（2012BB014）；國家甘蔗產(chǎn)業(yè)體系遺傳育種研究室崗位專家項目（YCYTX-024-01-03）。

俞華先（1984-），研究實習員，主要從事甘蔗遺傳育種研究工作，E-mail：yuhuaxian19841219@163.com。

經(jīng)艷芬（1965-），研究員，主要從事甘蔗遺傳育種研究工作，E-mail：rljyf@126.com。