灰色關聯(lián)度多維綜合評估在結球甘藍品種評定中的應用

曹力強，張 旦

（定西市農(nóng)業(yè)科學研究院，甘肅 定西 743000）

結球甘藍為甘藍的變種，俗稱包菜、蓮花白、洋白菜等，是甘肅省高原夏菜中的優(yōu)勢品類，近年來甘肅省甘藍年種植面積6 667 hm2左右，全省各地均有分布[1]。目前市場對甘藍品種的需求可以概括為優(yōu)質、多抗、豐產(chǎn)，隨著經(jīng)濟水平的發(fā)展，消費者對蔬菜品質的要求發(fā)生了轉變，為了順應市場的需求，對甘藍品種的口感、質量、顏色、形狀及是否綠色健康都有新的要求[2]。傳統(tǒng)分析方法對甘藍品種的評價僅僅對產(chǎn)量等單個性狀進行方差分析、新復極差測驗及穩(wěn)產(chǎn)性分析，而對抗病性、品質不能進行綜合分析?；疑P聯(lián)度多維綜合評估可同時考慮多個性狀對品種（系）進行綜合評價，其評價結果更為科學、客觀及合理。本文就應用品種灰色關聯(lián)度多維綜合評估方法對10個引進的早熟圓球型甘藍品種的9個主要性狀進行全面、客觀的綜合評價，目的是為甘藍品種的合理評判提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

參試品種共10個，品種名稱及來源具體見表1。

表1 參試品種名稱及其來源

1.2 試驗方法

試驗在定西市農(nóng)業(yè)科學研究院試驗地進行。2019年4月21日于溫室內(nèi)育苗，5月23日移栽于蔬菜展示園。試驗設10個處理，每個品種為1個處理，以常栽品種珍寶為對照，3次重復，隨機排列，小區(qū)面積38.4 m2（3.0 m×12.8 m）。覆蓋90 cm黑色地膜，地膜間距25 cm，株行距為28 cm，每小區(qū)種植458株。種植前667 m2施袋裝有機肥300 kg、黑金復合肥（N∶P2O5∶K2O比例為18∶18∶18）50 kg作底肥。分別在蓮坐期和結球期澆水，并隨水追施尿素各1次，667 m2用量為15 kg；整個生育期噴施殺菌劑、殺蟲劑各3次，以防病蟲害。

1.3 測定項目及方法

觀察記載各品種物候期，商品性狀成熟時測定小區(qū)產(chǎn)量，每小區(qū)隨機5點取樣，每點4株，共20株，測其單球質量、葉球縱徑和橫徑、中心柱長等主要生物性狀和經(jīng)濟性狀。甘藍食用品質（如風味質地等）參照宋明等[3]的甘藍食用品質鑒評方法進行評分。

式中，m為單球質量，H為葉球縱徑，D為橫徑。

霜霉病調查時間及分級標準：在結球中后期調查，統(tǒng)計病株率及病情指數(shù)。病癥分級標準：0級，無病癥；1級，外部葉片上產(chǎn)生少量病斑；3級，外部葉片上產(chǎn)生多數(shù)病斑但不成片；5級，多數(shù)葉片上產(chǎn)生病斑，部分葉片病斑已連成片；7級，多數(shù)葉片上產(chǎn)生病斑，病斑連成片或干枯；9級，多數(shù)葉片或整株枯死，嚴重減產(chǎn)。

黑腐病調查時間及分級標準：在結球中后期調查，統(tǒng)計病株率及病情指數(shù)。病癥分級：0級，葉片無任何癥狀；1級，接種葉片水孔處有黑色枯死斑點，無擴展；3級，葉片病斑從水孔向外擴展，占葉面積5%以下；5級，葉片病斑從水孔向外擴展，占葉面積5%～25%；7級，葉片病斑從水孔向外擴展，占葉面積26%～50%；9級，葉片病斑從水孔向外擴展，占葉面積50%以上。

霜霉病與黑腐病病情指數(shù)計算公式：

對部分觀測數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件和SPSS 19.0軟件進行方差分析與差異顯著性檢驗。

1.4 參考品種構建與原始數(shù)據(jù)無量綱化

參考品種是理想品種，是參試材料賴以比較的基礎，以參試品種最優(yōu)生物指標及經(jīng)濟指標為理想品種的指標（具體取值見表2）。對不同性狀指標數(shù)據(jù)按不同公式進行無量綱化：（1）結球緊實度、品質、667 m2商品產(chǎn)量3個性狀指標賦值越大表現(xiàn)越好，因此采用上限效果測度，計算公式為Xiu（k）＝Xi（k）/Ximax；（2）生育期、霜霉病和黑腐病病情指數(shù)、中心柱長各性狀指標賦值越小表現(xiàn)越好，因此采用下限效果測度，計算公式為Xiu（k）＝Xio/（Xio＋|Xio－X（k）|）；（3）球心指數(shù)、單球質量適中性狀，采用適中效果測度，若適中性狀是1個值Xio時，計算公式為Xio（k）＝Xio/（Xio＋|Xio－X（k）|），若適中值是區(qū)間值E1～E2（E1＜E2），則計算公式為：Xio（k）＝1（當E1≤Xi（k）≤E2），Xio（k）＝Xi（k）/E1（當Xi（k）＜E1），Xio（k）＝E2/Xi（k）（當Xi（k）＞E2）。式中Xi（k）表示第i個性狀第k點原始數(shù)據(jù)，Ximax表示第i個性狀最大值，Xiu（k）、Xio（k）分別表示第i個性狀第k點上限效果測度及適中效果測度無量綱化值。

表2 10個早熟圓球形結球甘藍的生物指標及經(jīng)濟指標

1.5 參試品種關聯(lián)系數(shù)、加權關聯(lián)度估算

參照郭瑞林[4]的作物灰色育種方法，視所有參試材料為一個灰色系統(tǒng)，每1個參試材料為灰色系統(tǒng)中的1個因素，以參考品種為參考序列，記為{X0（k）}，其他各參試材料為比較序列，記為{Xi（k）}；依據(jù)公式εi（k）＝|X0（k）－Xi（k）|）計算出參考序列與比較序列的差序列并求出最大、最小級差；令分辨序數(shù)ρ＝0.5，按照公式εoi（k）＝ρΔmax/（Δoi（k）＋ρΔmax）計算比較品種與參考品種的關聯(lián)系數(shù)，εoi（k）為關聯(lián)系數(shù)，Δmax為比較品種與參考品種間最大無量綱化數(shù)差，Δoi（k）為比較品種與參考品種間無量綱化數(shù)差；本文以667 m2商品產(chǎn)量為參考數(shù)列，其他性狀為比較數(shù)列，根據(jù)表4分別計算各性狀與產(chǎn)量的絕對差值可知Δmin＝0.000 2，Δmax＝0.450 7，ρ＝0.5，將相應的絕對差值代入εi（k）＝（Δmin+ρΔmax）/（Δoi（k）+ρΔmax）可得到產(chǎn)量與其他性狀的關聯(lián)系數(shù)εi（k），然后計算產(chǎn)量與各性狀的灰色關聯(lián)度R（k），對關聯(lián)度進行統(tǒng)一規(guī)劃處理，即得到各性狀的權重。按照公式r＝εi（1·W（1）＋εi（2）·W（2）＋ ……＋εi（k）·W（k）計算各參試品種綜合評估關聯(lián)度r（加權關聯(lián)度），對參試品種優(yōu)劣進行評價與排序。

2 結果與分析

2.1 甘藍新品種性狀指標分析及理想品種的構建

10個參試品種的生物指標及經(jīng)濟指標數(shù)據(jù)見表2，以參試品種最優(yōu)生物指標及經(jīng)濟指標為理想品種的指標構建理想品種，其中，生育期以凱麗的71 d為標準，霜霉病、黑腐病病情指數(shù)分別以中甘591的0.28、0.18為標準，結球緊實度以中甘591的0.77為標準，中心柱長以滿月甘藍的5.6 cm為標準，品質以中甘591等品種的5分為標準，商品產(chǎn)量以先甘520的667 m2產(chǎn)量（7 832.47 kg）為標準，球心指數(shù)以葉球縱徑和葉球橫徑相等為標準，單球質量以當?shù)馗仕{市場收購要求1.00～1.50 kg為標準。對表2數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，結果見表3。

表3 各性狀指標的無量綱化處理值

2.2 甘藍新品種灰色關聯(lián)度多維綜合評估

通過計算，得出參試品種各性狀指標與理想品種的加權關聯(lián)度，見表4?；疑到y(tǒng)理論認為，關聯(lián)度越大的品種與參考品種越靠近。由灰色關聯(lián)度多維綜合評估結果（表4）可以看出，中甘591加權關聯(lián)度最大，為0.872 4；WG-1803次之，為0.794 4；凱麗第3，為0.772 3；珍寶最小，為0.572 7。中甘591、WG-1803、凱麗3個新品種綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良，生育期、重要病情、球心指數(shù)、結球緊實度、中心柱長、單球質量、品質、商品產(chǎn)量等生物及經(jīng)濟性狀得到較好兼顧，其田間表現(xiàn)優(yōu)良。

表4 10個早熟圓球形結球甘藍與參考品種的關聯(lián)系數(shù)及加權關聯(lián)度

2.3 產(chǎn)量與各性狀的關聯(lián)性

10個早熟圓形結球甘藍各性狀與產(chǎn)量的關聯(lián)度見表5。從表5可見，與產(chǎn)量關聯(lián)度最大的性狀指標為球心指數(shù)，其后依次為生育期、單球質量、中心柱長、結球緊實度。與產(chǎn)量關聯(lián)度較小的指標為病情指數(shù)。

表5 10個早熟圓球形結球甘藍各性狀與產(chǎn)量的關聯(lián)系數(shù)、關聯(lián)度及權重

3 結論與討論

試驗結果表明：應用灰色關聯(lián)度多維綜合評估分析方法對10個甘藍品種的生育期、病情指數(shù)、球心指數(shù)、結球緊實度、中心柱長、單球質量、品質、商品產(chǎn)量等生物及經(jīng)濟性狀進行分析，根據(jù)以上方法計算的理想品種加權關聯(lián)度為1.000 0，中甘591加權關聯(lián)度最大，為0.872 4；WG-1803次之，為0.794 4；凱麗第3，為0.772 3；珍寶最小，為0.572 7。根據(jù)灰色關聯(lián)度多維綜合評估分析方法，關聯(lián)度最靠近參考品種的綜合性狀最優(yōu)；因此，中甘591、WG-1803、凱麗3個品種在豐產(chǎn)性、抗病性、品質等綜合性狀表現(xiàn)好，應加強跟蹤試驗與觀察，并進行示范推廣。

隨著人們生活水平的提高，優(yōu)質、高抗、商品性好是市場對新品種的要求。傳統(tǒng)對品種的評價僅僅對產(chǎn)量單個性狀進行分析，同時，參考抗病性及品質等其他性狀指標，已不能適應市場對甘藍新品種的要求。品種灰色關聯(lián)度多維綜合評估分析方法不僅考慮產(chǎn)量性狀，同時還能綜合品種多個性狀指標，全面綜合分析和評定，對甘藍品種的評價更加客觀全面和合理，更接近市場對甘藍品種的要求，本試驗證明與產(chǎn)量關聯(lián)度最大的性狀指標為球心指數(shù)，然后依次為生育期、單球質量、中心柱長、結球緊實度，病情指數(shù)與產(chǎn)量關聯(lián)度最?。粦没疑P聯(lián)度多維綜合評估分析方法對甘藍品種進行評價是完全可行的。

本研究是對灰色關聯(lián)度多維綜合評估在結球甘藍品種評定中應用的嘗試。在性狀指標的確定、參考品種的構建、權重系數(shù)的確定方面有待進一步研究。如在性狀指標的確定中，對葉球顏色、幫葉比等性狀指標沒有納入分析，一定程度上影響分析的準確度；在構建參考品種、確定各性狀的權重系數(shù)中，只有在試驗中結合市場需求不斷進行調整，才能準確、合理地評價甘藍新品種，為新品種的選育及應用提供可行的依據(jù)。