同異分析方法在粒用高粱引進試驗中的應用

趙術偉

（遼寧省旱地農林研究所，遼寧朝陽 122000）

高粱是遼西地區(qū)雜糧產業(yè)的主栽作物之一，伴隨遼西地區(qū)雜糧產業(yè)的快速發(fā)展，生產上對高粱新品種的需求越來越強烈，進而，每年需要引進眾多品種開展品種比較試驗，檢驗品種的綜合農藝性狀是否適應本地區(qū)產業(yè)發(fā)展需求和當地的自然環(huán)境。以往在品種比較試驗中多采用方差分析、穩(wěn)產分析等方法，僅憑產量來決定品種優(yōu)劣，已不適應現(xiàn)代農業(yè)對品種多元化的需求。同異分析方法能同時考慮多個因素，同時評價品種的多個性狀，使其對品種的評價更趨科學、客觀與合理，其運算簡便，易于掌握，是一種切實可行的多因素評價方法[1]。該文將此方法應用于高粱品種比較試驗的分析研究，以期為遼西地區(qū)高粱品種引進提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料和數據來源于2018年遼寧省旱地農林研究所示范基地開展的粒用高粱品種引進試驗。供試品種隨機區(qū)組排列，3次重復，小區(qū)面積21.6 m2，6行區(qū)，行長6 m，行距0.6 m。每品種施肥量相同，種肥為磷酸二銨（300 kg/hm2，N 18%，P2O546%），拔節(jié)初期追施尿素（375 kg/hm2，N 46%）（表 1）。

表1 品種及來源

1.2 方法

1.2.1 同異分析的原理。設有待比較的某個品種A和“理想品種”B 2 個集合，組成 H=（A，B）集對。對集合H的性狀進行分析，共得到N個性狀。其中，A和B有S個性狀均相同，有F=N-S個性狀相異。則稱a=S/N為2個集合比較下的同一度；b=F/N稱為2個集合比較下的差異度。表示為：

公式（1）中，μ（w）就是 A、B 2個集合的聯(lián)系度。其中

i在區(qū)間[-1，1]內視不同情況為不確定取值。若品種A與“理想品種”B的同一度越大，則二者差異度越小，說明該品種越好，反之則該品種較差。通過對品種A與“理想品種”B的同一度和差異度的分析而確定品種優(yōu)劣，這種方法稱為同異分析方法。

1.2.2 同異分析的方法與步驟。應用同異分析方法對高粱品種比較試驗進行分析的方法與步驟：令Xgk（g=1，2，…，n；k=1，2，…，m）為第g個品種第k個性狀的觀察值。首先，確定各個性狀的“理想值”，“理想品種”性狀集合B，“理想值”即各個性狀的最優(yōu)值。第k個性狀的理想值為X0k。其次，求出待評價品種各個性狀值與理想性狀值的同一度，構成性狀同一度矩陣P，

矩陣中的元素agk稱為待評價品種性狀xgk與“理想品種”性狀值x0k的同一度。其中，

1.2.3 確定各性狀的權重矩陣向量。W=（W1，W2，…，Wm），即根據每個性狀在品種綜合評價中所占的比重。

1.2.4 構造待評價品種與“理想品種”性狀集的綜合同一度矩陣U。

U中的元素Ag即第g個品種與“理想品種性”狀集的綜合同一度。

根據公式（1）和公式（2），求出各品種與“理想品種”性狀集的聯(lián)系度，因為同一度與差異度是相對的，取i=-1。并規(guī)定評語集合V，V=（優(yōu)良，較好，一般，較差）?？筛鶕碚撝R和實踐經驗，參照聯(lián)系度μ（w）的域值，確定出評語集合中4個類型各自相應的域值，對品種做出優(yōu)劣評價。

2 結果與分析

2.1 參試品種的各性狀值和“理想品種”的性狀值

根據高粱品種的綜合性狀和生產實際情況，確定各性狀的理想值X0（k第k個性狀的理想值）（表2）。

表2 參試高粱品種評價指標值

2.2 待評價品種各性狀值與理想性狀值的同一度

設待評價品種性狀值為Xgk，理想品種性狀值為X0k，矩陣元素agk為待評價品種性狀與“理想品種”性狀值的同一度。通過計算得到矩陣P。

2.3 確定各性狀的權重

在評價品種過程中，因各個性狀的重要程度不同，因此需要確定各個性狀的權重。根據專業(yè)理論知識和生產實際經驗確定各個性狀的權重，得到粒用高粱品種株高、穗長、單穗重、單穗粒重、千粒重、產量、生育期的權重分別是 0.2、0.075、0.075、0.075、0.075、0.3、0.2。

2.4 各品種性狀的綜合同一度、差異度和聯(lián)系度綜合同一度。

2.5 確定評語集合V

V=（優(yōu)良，較好，一般，較差）。Ag＞0.7為優(yōu)良；Ag＞0.6為較好；Ag＞0.5為一般；Ag＜0.5為較差。

Ag＞0.7 的品種有：5397（X1）、錦雜 110 號（X6）、錦雜109號（X5），這3個品種綜合表現(xiàn)優(yōu)良；

0.6 ＜Ag＜0.7 的品種有：2297（X2）、遼夏粱 2 號（X3）、赤雜 101號（X7）、濟粱 1號（X8），這 4 個品牌綜合表現(xiàn)較好；

0.5 ＜Ag＜0.6 的品種有：遼夏粱 1 號（X4）、龍米粱 1號（X9）、龍雜 13號（X10）、吉雜 158號（X11），這 4個品牌表現(xiàn)一般。

沒有Ag＜0.5的品種。

表3 參試品種關聯(lián)度及排序

3 結論與討論

同異分析方法用于高粱品種比較試驗，具有運算簡單、易于掌握、評價更全面更合理等優(yōu)點。通過同異分析方法對遼寧省西部地區(qū)粒用高粱品種引進比較試驗11個品種的7個主要性狀指標進行了綜合分析和評價，結果表明，5397、錦雜110號、錦雜109號這3個品種綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良，其他品種表現(xiàn)較好或一般。

（1）同異分析方法有2個關鍵，一是“理想品種”性狀值的確定。該試驗考慮到適于機械化生產的發(fā)展趨勢，株高理想取值為155 cm，生育期取值120 d，其他性狀值均取該性狀的最高值；二是權重系數值（x0k），該數值是人為賦予，需要賦予者具備較豐富的理論知識和實踐經驗。充分考慮到粒用高粱籽實產量是個重要指標，所以權重賦值較高為0.3；其次生育期是引進品種需要率先考慮的重要因素，賦值0.2；株高是適于機械化生產的重要指標，賦值0.2；其他性狀如穗長、單穗重、單穗粒重、千粒重等平均賦值0.075。

（2）該方法如果權重賦值合理，得出結論應該比方差分析更能全面反映品種的優(yōu)劣，該試驗中赤雜101號（X7）用方差分析得出的結論排序第4，而同異分析方法分析得出的結論排序第7，是因為高粱株高對籽粒產量產生明顯的正向直接效應[14]，該品種株高較低，不利于發(fā)揮增產優(yōu)勢，生育期較短，不能充分利用本地區(qū)光熱資源，所以綜合各種性狀，其排序第7，而方差分析僅僅單獨考慮產量因素排序第4。

（4）該試驗僅僅評價了高粱品種株高、穗長、單穗重、單穗粒重、千粒重、產量、生育期等7個性狀，其他性狀如抗性等也需要考慮，以后的試驗需增加抗倒伏性、抗病性等性狀調查。