灰色關(guān)聯(lián)度法在湖北省稻蝦專用優(yōu)質(zhì)水稻品種篩選中的應(yīng)用

汪本福 張枝盛 李陽(yáng) 李進(jìn)蘭 李漢東 劉雨紅 程建平

摘要：以福稻88、鄂香2號(hào)等20個(gè)優(yōu)質(zhì)水稻品種為供試材料，選取11個(gè)數(shù)量指標(biāo)為評(píng)價(jià)因子，采用灰色關(guān)聯(lián)度法分析適合稻蝦共作優(yōu)質(zhì)水稻品種各性狀對(duì)該品種適宜性的影響，綜合評(píng)價(jià)品種在稻蝦模式中適宜性的優(yōu)劣，以期為稻蝦共作模式下優(yōu)質(zhì)水稻育種和農(nóng)技推廣提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明，供試20個(gè)品種中，有6個(gè)品種與參考品種加權(quán)關(guān)聯(lián)度較大，推薦為適合稻蝦共作模式的優(yōu)質(zhì)水稻品種。

關(guān)鍵詞：稻蝦共作;優(yōu)質(zhì)水稻品種;灰色關(guān)聯(lián)度分析;品種篩選

中圖分類號(hào)：S11+7? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2018）24-0070-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.24.019? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： Taking Fudao88， Exiang No2 high quality rice varieties as materials， such as selection of 11 quantitative index as evaluation factors， using the grey correlation method， the effects of various characters on the suitability of the rice variety were analyzed， and the suitability of the variety in the model of rice shrimp was evaluated comprehensively， so as to provide scientific basis for the breeding of high quality rice and the popularization of agricultural technology in the model of rice shrimp co-cropping. The results showed that among the tested 20 rice varieties， 6 varieties had the greater weighting correlative degree with the reference variety， and they were suitable to be used for rice-shrimp co-production model.

Key words： rice-shrimp co-production; high-quality rice varieties; grey correlation degree analysis; variety screening

稻蝦共作模式是近幾年在湖北及周邊省份快速發(fā)展起來(lái)的一種稻田高效生態(tài)種養(yǎng)模式，該模式充分利用稻田水面、土壤和生物資源，發(fā)揮了不同物種間資源互補(bǔ)的循環(huán)生態(tài)效應(yīng)[1]，實(shí)現(xiàn)一水兩用、一田雙收[2]，在保證糧食安全的同時(shí)，通過(guò)養(yǎng)殖小龍蝦提高稻田綜合效益，因多物種的共生互作，既保證了環(huán)境安全，又提高了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，順應(yīng)了當(dāng)前農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的時(shí)代要求，是解決“三農(nóng)”問(wèn)題的一條有效途徑，具有顯著的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[3]。

隨著小龍蝦需求市場(chǎng)的日益擴(kuò)大，稻蝦共作規(guī)模亦在不斷擴(kuò)大，其中以湖北省發(fā)展最為迅猛，2017年全省發(fā)展稻蝦共作面積達(dá)到27.8萬(wàn)hm2。伴隨著稻蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨成熟，一些影響產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，諸如重蝦輕稻現(xiàn)象普遍、種養(yǎng)殖效益不平均導(dǎo)致“稻蝦雙輪”驅(qū)動(dòng)不平衡等，此類現(xiàn)象的出現(xiàn)究其原因?yàn)榉N植效益低下、優(yōu)質(zhì)稻米品種缺乏致稻米附加值小。因此，開(kāi)展稻蝦共作模式下專用優(yōu)質(zhì)水稻品種的篩選與選育工作，對(duì)于促進(jìn)稻蝦產(chǎn)業(yè)可持續(xù)平衡發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究征集了20個(gè)優(yōu)質(zhì)水稻品種，試驗(yàn)其在稻蝦共作模式下的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性、抗逆性品質(zhì)及其他重要特征特性，為湖北省稻蝦專用優(yōu)質(zhì)稻品種篩選應(yīng)用提供依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

試驗(yàn)共收集20個(gè)優(yōu)質(zhì)稻品種，品種名稱見(jiàn)表1。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在湖北省潛江市龍灣鎮(zhèn)湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院稻田綠色增效試驗(yàn)示范基地進(jìn)行。20個(gè)品種20個(gè)處理，各處理小區(qū)面積15 m2，3次重復(fù)，試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。所有參試品種于5月20日播種，6月10日插秧，栽插株行距30 cm×16 cm，常規(guī)稻4本栽插，雜交稻2本栽插，肥水及病蟲害管理統(tǒng)一按高產(chǎn)模式進(jìn)行。

1.3? 綜合評(píng)價(jià)

1.3.1? 測(cè)定數(shù)據(jù)? 在生長(zhǎng)關(guān)鍵期進(jìn)行田間考察，對(duì)倒伏（折）、病害等主要抗逆性狀進(jìn)行實(shí)地查看并記錄生育期、最高苗，成熟期取樣進(jìn)行考種，全區(qū)收獲計(jì)算產(chǎn)量，稻谷收獲后1個(gè)月進(jìn)行稻米品質(zhì)測(cè)定。數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行整理。

1.3.2? 數(shù)據(jù)分析? 按照灰色系統(tǒng)理論，把參加篩選試驗(yàn)的20個(gè)品種視為一個(gè)灰色系統(tǒng)，把每個(gè)品種視為該系統(tǒng)中的一個(gè)因素，計(jì)算系統(tǒng)中各因素的關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度越大，則因素的相似程度就越高，反之則越低。根據(jù)稻蝦共作專用優(yōu)質(zhì)品種篩選目標(biāo)的要求和試驗(yàn)結(jié)果，先設(shè)一個(gè)“參考品種組合”，以其各項(xiàng)性狀指標(biāo)構(gòu)成一個(gè)參考數(shù)列X0。參試品種各性狀值比較數(shù)列，記作Xi（i=1，2…，n），其中n為參試品種數(shù)，各性狀用Ki表示（i=1，2…，m），其中m為性狀數(shù)。分別選取生育期、穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、產(chǎn)量、整精米率、堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量、膠稠度共11個(gè)指標(biāo)性狀進(jìn)行綜合分析，計(jì)算供試篩選品種與參考品種之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理

由于分析性狀較多，且各性狀量綱不同，需對(duì)各性狀原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。各品種分析性狀的原始數(shù)據(jù)列于表2。表2中供試各品種主要性狀數(shù)據(jù)變換采用均值化方法，即Xi數(shù)值分別去除X0，計(jì)算結(jié)果列于表3。

2.2? 求絕對(duì)差值

按Δi（K）=|X′0（K）-X′i（K）|求得參考數(shù)列的絕對(duì)差值。

2.3? 綜合性狀指標(biāo)求取關(guān)聯(lián)系數(shù)

由關(guān)聯(lián)度系數(shù)公式

2.4? 計(jì)算供試品種參試指標(biāo)加權(quán)關(guān)聯(lián)度

適于稻蝦共作模式的優(yōu)質(zhì)水稻品種應(yīng)具有生育期適中（125 d左右）、產(chǎn)量較高、米質(zhì)優(yōu)的特點(diǎn)，因此各指標(biāo)性狀在篩選中的重要性不同，需按各性狀的相對(duì)重要程度來(lái)求加權(quán)關(guān)聯(lián)度，才能正確、全面評(píng)價(jià)各品種在稻蝦共作模式中的優(yōu)劣性。根據(jù)表4所列各指標(biāo)權(quán)重WK，按照下列公式計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度。

其中，r′i表示加權(quán)關(guān)聯(lián)度，WK表示權(quán)重，即可求取各品種品質(zhì)性狀的加權(quán)關(guān)聯(lián)度，見(jiàn)表5。從表5可以看出，在參試品種中，最優(yōu)的為福稻88，其關(guān)聯(lián)度為0.793，其次為鄂香2號(hào)（0.778），最差的為象牙香珍。關(guān)聯(lián)度在0.65以上的優(yōu)質(zhì)稻品種均表現(xiàn)為產(chǎn)量適中、品質(zhì)優(yōu)的特點(diǎn)，以福稻88和鄂香2號(hào)為例，其產(chǎn)量性狀表現(xiàn)在參試品種中雖不是最好，只居中上等水平，但其整精米率、堊白粒率及堊白度均表現(xiàn)上佳，故使其綜合評(píng)價(jià)排名前列，且此兩品種，因其上佳的品質(zhì)深受消費(fèi)者喜愛(ài)，訂單收購(gòu)價(jià)分別達(dá)到3.6和4.4元/kg，近幾年已在生產(chǎn)中大面積應(yīng)用。綜合評(píng)價(jià)排名前五的品種均為近年來(lái)在湖北省大面積推廣應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)稻品種，因此本試驗(yàn)篩選評(píng)價(jià)結(jié)果符合生產(chǎn)實(shí)際，具有重要的推廣應(yīng)用價(jià)值。

3? 小結(jié)與討論

適合稻蝦共作模式的專用優(yōu)質(zhì)水稻品種篩選不應(yīng)僅從公頃產(chǎn)量或米質(zhì)優(yōu)劣等單一性狀考慮，而要從多個(gè)目標(biāo)性狀中綜合選擇[4]，本研究選擇11個(gè)指標(biāo)參數(shù)來(lái)篩選適合湖北省種植的優(yōu)質(zhì)稻品種，供試性狀指標(biāo)雖較多，但各個(gè)指標(biāo)重要性不同，利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，再根據(jù)每個(gè)指標(biāo)重要性不同設(shè)置不同的權(quán)重，通過(guò)運(yùn)算得出關(guān)聯(lián)度，該方法充分考慮了多個(gè)指標(biāo)的試驗(yàn)信息，通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)可清楚地反映出每個(gè)參試品種不同性狀的特點(diǎn)和問(wèn)題，是對(duì)參試品種適應(yīng)性很客觀的評(píng)價(jià)[5]。

本研究中根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度的排序可知，在供試的20個(gè)品種中，關(guān)聯(lián)度排序靠前的分別為福稻88、鄂香2號(hào)、香潤(rùn)1號(hào)、桃優(yōu)香占、鄂豐絲苗及玉針香等6個(gè)品種，推薦為湖北省地區(qū)生產(chǎn)中適宜在稻蝦共作模式推廣應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)稻品種。

由于條件受限，試驗(yàn)所涉及的品種僅有20個(gè)，試驗(yàn)地點(diǎn)也只在潛江市開(kāi)展，要建立科學(xué)的篩選體系，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)中應(yīng)用的大部分品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和農(nóng)民需要，構(gòu)建科學(xué)的篩選指標(biāo)體系、參考品種指標(biāo)選取依據(jù)和各指標(biāo)性狀的權(quán)重確定[6]，為適宜稻蝦共作模式下的優(yōu)質(zhì)水稻品種選育和農(nóng)技部門品種推廣提供更為可靠的依據(jù)。

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