基于灰色關聯(lián)度及DTOPSIS法的南疆冬小麥品種的綜合評判

陳慧 王冀川

摘要：運用灰色關聯(lián)度和DTOPSIS 2種評價方法對17個冬小麥品種進行綜合評判，以期篩選出具有優(yōu)良性狀的品種，為南疆冬小麥優(yōu)良品種的推廣提供依據(jù)。結果表明，2種評判方法所得結果相似，得到的17個品種的優(yōu)劣順序大體相同。DTOPSIS法的運算雖然較為復雜，但是其引入了正向指標和逆向指標，品種間性狀的評判結果差異性大，結果更合理。2種評判方法均得出，玉農(nóng)系列以及濟麥22號的表現(xiàn)較優(yōu)，可作為南疆地區(qū)推廣的優(yōu)良品種，青豐1號與煙農(nóng)系列的表現(xiàn)較差，不建議作為推廣品種。

關鍵詞：冬小麥;灰色關聯(lián)度;DTOPSIS;綜合評價

中圖分類號： S512.1+10.37? 文獻標志碼： A? 文章編號：1002-1302（2019）10-0102-07

小麥是新疆地區(qū)重要的糧食作物之一，2014年全疆小麥種植面積達到129.97萬hm2，全國排名第8位，南疆是新疆重要的冬小麥種植區(qū)，種植面積占全疆的65%以上，在南疆農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、糧食安全戰(zhàn)略和維護少數(shù)民族區(qū)域社會穩(wěn)定等方面占有重要地位[1]。目前，南疆主栽冬小麥品種以新冬20、新冬22為主，由于長期得不到品種更換，小麥的產(chǎn)量和品質提升效果一直不佳，因此篩選出適宜南疆種植的高產(chǎn)優(yōu)質小麥品種，促進品種更新，對于南疆地區(qū)糧食的安全生產(chǎn)及農(nóng)民增收有著重要的現(xiàn)實意義[2]。關于作物品種篩選的方法很多，最簡單的是數(shù)理統(tǒng)計法，黃劍秋等通過調(diào)查雜交玉米的產(chǎn)量構成以及其他數(shù)據(jù)得出，東單16的豐產(chǎn)性最好，東單60、東單11等的豐產(chǎn)性較好[3];許海濤等研究了11個玉米農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的相關性，并作出多元回歸分析和通徑分析，由此評判對產(chǎn)量有顯著影響的8個性狀[4]。多元回歸分析在性狀評判方面的應用也較多，但用于品種的篩選稍顯不足。近些年來，綜合考慮小麥多性狀間的關系，利用灰色系統(tǒng)理論的方法進行品種評判的研究較多[5-7]，邵秋紅等應用灰色關聯(lián)度分析方法評價了冬小麥9個品種的綜合性狀，克服了常用產(chǎn)量等單一性狀的弊端，與實際生產(chǎn)相結合，突出了灰色關聯(lián)度的現(xiàn)實意義[8]。高素玲等亦用灰色關聯(lián)度法分析了春性小麥品種系，將灰色關聯(lián)度從育種領域擴展到生產(chǎn)領域，并重點提示選用合理性狀以及合理的權重系數(shù)，根據(jù)當?shù)囟嗄晟a(chǎn)經(jīng)驗構建合理的參考品種[7]，為綜合評價奠定了更好的理論基礎。DTOPSIS法是另一種綜合評價作物性狀優(yōu)劣程度的方法，該方法將品種的綜合性狀量化為該品種對理想解的相對接近度Ci，克服了單用方差分析法將產(chǎn)量作為評價品種優(yōu)劣的唯一標準的不足，在各作物領域中得到了廣泛應用[9-16]。本研究應用灰色關聯(lián)度和DTOPSIS 2種方法，對引進的17個冬小麥品種進行綜合評判，以期篩選出適于在南疆地區(qū)推廣的優(yōu)良品種。

1 材料與方法

試驗在塔里木大學農(nóng)學實驗站網(wǎng)室中進行，以18個不同類型的冬小麥品種為供試材料（表1），開展小區(qū)試驗，于2014年10月1日播種，等行距15 cm，播量為570萬株/hm2，小區(qū)面積為3 m×10 m=30 m2，3次重復，隨機排列，以新冬20為對照;試驗地于播前統(tǒng)一基施300 kg/hm2磷酸二銨，75 kg/hm2 硫酸鉀。11月10日冬灌，2015年4月3日至5月28日共灌水4次，春季頭水前施225 kg/hm2尿素+120 kg/hm2 磷酸二銨，二水前施150 kg/hm2尿素，其他田間管理同大田。

2 結果與分析

定點測定株高、單株成穗數(shù)、生育期、越冬率、倒伏率、穗長、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質量、平均收穗數(shù)及平均產(chǎn)量等指標，結果見表2。

2.1 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量

以產(chǎn)量為目標，觀察產(chǎn)量較對照高的品種，由表3可以看出，與新冬20號相比，玉農(nóng)1號、濟麥22號、玉農(nóng)2號的增產(chǎn)效果明顯，分別增產(chǎn)16.71%、14.63%、12.18%;此外，除眾信5189外，其余12個品種的產(chǎn)量均不及新冬20號，其中煙農(nóng)24號、煙農(nóng)0428、煙農(nóng)5158、青豐1號與新冬20號的產(chǎn)量相差較遠，因而可以不推廣這些品種。

2.2 灰色關聯(lián)度分析

灰色關聯(lián)度是以所有參試品種組合在一起形成灰色系統(tǒng)，并給定各理想品種相應的值，用無量綱化等數(shù)據(jù)處理方法計算出參試品種與理想品種之間的加權關聯(lián)度，關聯(lián)度越大，說明該品種的綜合性狀越接近理想品種。選擇測定的17個品種的11個性狀為株高（K1）、倒伏率（K2）、生育期（K3）、越冬率（K4）、單株成穗數(shù)（K5）、穗長（K6）、小穗數(shù)（K7）、穗粒數(shù)（K8）、千粒質量（K9）、平均收穗數(shù)（K10）以及平均產(chǎn)量（K11），各性狀的平均值及標準差見表4。設置理想品種為X0，參試品種為Xi（i=1，2，3，…，17），計算出17個參試品種與理想品種之間的關聯(lián)度。理想品種各性狀值設定為參試品種中各性狀的最優(yōu)值或較優(yōu)值。

將原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，參考式（1）得到表5。

由表8可以看出，無論是等權關聯(lián)度還是加權關聯(lián)度，玉農(nóng)1號、濟麥22號以及玉農(nóng)2號、眾信5189、邯鄲5316都比對照新冬20號高，說明這5個品種與理想品種接近;青豐1號、煙農(nóng)24號、煙農(nóng)0428、煙農(nóng)5158、京麥7號排名位于最后，與理想品種相差較遠，不宜作為新疆地區(qū)的推廣品種。

2.3 DTOPSIS評判

DTOPSIS是將性狀指標分為逆向和正向2種，隨后建立加權規(guī)范化決策矩陣，計算出各品種與理想解之間的距離，其數(shù)值越大，則代表越接近理想解。

2.3.1 建立評價矩陣A 采用共17個品種的11種性狀建立評價矩陣A，以新冬20為對照，各性狀指標參考表2。

2.3.2 無量綱化處理 原始數(shù)據(jù)由于單位及量綱不同，不能直接用于比較，要將矩陣A進行規(guī)范化處理，將11個性狀分為2類指標：正向指標（越冬率、單株成穗數(shù)、穗長、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質量、平均收穗數(shù)、平均產(chǎn)量）和逆向指標（株高、倒伏率、生育期）。參考式（6），得到規(guī)范化矩陣Z（表9）。