DTOPSIS法在甘薯品系綜合評價中的應用研究

何文 張秀芬 郭素云 李恒銳 莫周美 楊海霞 劉連軍

摘 要：應用DTOPSIS法對2018年廣西南亞熱帶農業(yè)科學研究所11個鮮食甘薯品系11個性狀進行綜合評價，以期篩選出適合在崇左地區(qū)推廣種植的優(yōu)良甘薯品種。結果表明：按照DTOPSIS分析結果Ci排序，鮮1、鮮3、鮮4三個甘薯品系綜合性狀表現(xiàn)較差，不適合在崇左地區(qū)推廣種植。鮮6、鮮10、鮮11三個優(yōu)良鮮食甘薯品系綜合性狀優(yōu)良，理想解的相對接近度（Ci）及單產排名均前三，值得進一步推廣在崇左地區(qū)種植，并研究相應配套栽培措施。

關鍵詞：DTOPSIS法 甘薯 綜合評價 崇左地區(qū)

中圖分類號：S533? ? 文獻標識碼：A

Comprehensive Evaluation of Sweet Potato Varieties by DTOPSIS Method

HE Wen，ZHANG Xiufen，GUO Suyun*，LI Hengrui，

MO Zhoumei，YANG Haixia，LIU Lianjun

（Guangxi South Subtropical Agricultural Science Research Institute， Longzhou，

Guangxi 532415， China）

Abstract：11 fresh sweet potato lines were comprehensively evaluated by DTOPSIS method in Guangxi South Subtropical Agricultural Science Institute in 2018， so as to screen out the excellent sweet potato varieties suitable for planting in Chongzuo area. Ci order was obtained based on DTOPSIS analysis. The results showed that Xian 1， Xian 3 and Xian 4 are not suitable for planting in Chongzuo area due to their poor performance. And Xian 6， Xian 10， Xian 11 with their good comprehensive traits，approximate ideal solution（Ci） and yield ranking top? 3，are worthy of further promotion in Chongzuo area. The integrated cultivation techniques were discussed.

Key words： DTOPSIS method;sweet potato;comprehensive evaluation;Chongzuo area

甘薯（Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill）又稱紅薯、地瓜、番薯等，旋花科薯蕷屬纏繞草質藤本。由于富含淀粉、含有不可溶性膳食纖維、可溶性糖以及胰蛋白酶抑制劑等物質，常用作鮮食、加工甘薯粉和炸薯條等[1]。目前全球糧食安全依然存在[2]，甘薯在保障國家糧食安全及推動社會經濟可持續(xù)發(fā)展方面具有重要的經濟地位[3]，特別是在口糧日益要求多樣化、精細化的條件下，優(yōu)質甘薯選育和推廣顯得尤為重要。劉子榮等[4]篩選出3個對斜紋夜蛾和甘薯煩夜蛾的抗蟲效果相對較好的甘薯品種。王佳佳等[5]選育出高淀粉甘薯優(yōu)良新品種“渝薯1號”，大中薯率70%以上，抗根腐病，中抗黑斑病和蔓割病。培育符合現(xiàn)代農業(yè)推廣需求的品種成為當前農業(yè)發(fā)展的重點方向[6]。但是不同的品種在不同的地方表現(xiàn)不一，僅僅從某一個方面對品種進行評價，不利于甘薯品種選育和推廣。

豐富多樣的種質資源是培育優(yōu)異品種的基礎[7]，而綜合評價是良種選育的一個重要環(huán)節(jié)，能對品種進行全面客觀地評價[8]。常用的綜合評價方法主要有灰色關聯(lián)度法、模糊數(shù)學法、DTOPSIS法（Dynamic Technique for Order Preferenceby Similarity to Ideal Solution，逼近理想解的排序方法）等，其中DTOPSIS法是由姚興濤經TOPSIS法改進用于區(qū)域經濟發(fā)展的多目標決策，在近年來廣泛應用于農作物等品種的綜合評價中，都取得了較滿意的結果[8-9]。姚旺等[9]應用DTOPSIS法分析湖南烤煙區(qū)10個新品種，篩選出兩個綜合評價值最高的品種。李文硯等[10]應用DTOP-SIS法對11個草莓品種11個性狀指標進行綜合評價，篩選出了適合在廣西地區(qū)推廣種植的優(yōu)良草莓品種。王煒等[11]應用DTOPSIS法在黃芩商品藥材質量綜合評價，進行黃芩的貨源篩選和質量控制。覃耀冠等[12]進行廣西甘蔗新品種區(qū)試柳州點7個甘蔗新品種DTOPSIS法綜合評價研究，篩選出是三個適宜在廣西柳州地區(qū)推廣應用新品種。黃瑞寅等[13]應用DTOPSIS法對云南原料基地單元煙進行綜合評價，評價安定煙站煙葉質量整體較好。胡其明等[14]用DTOPSIS法綜合評價雜交水稻新品種在黔西南州的適應性，綜合評價分析結果與生產實際基本一致。

目前針對采用DTOPSIS法綜合評價甘薯新品種的研究尚未有報道。應用DTOPSIS法綜合評價不同甘薯品系，以期篩選出綜合性狀優(yōu)良的甘薯品種，為我區(qū)甘薯產業(yè)的良種選育和推廣提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為11份鮮食甘薯品系，編號分別是鮮1～鮮11，11個鮮食甘薯品系薯苗均由廣西農科院玉米所選育并提供。

1.2 實驗方法

栽培試驗于2018年9月至2019年1月在廣西崇左市龍州縣廣西南亞熱帶農業(yè)科學研究所內甘薯試驗地進行。該地區(qū)屬南亞熱帶季風氣候區(qū)，日照充足，年均氣溫22.2℃，年降雨量1273.6 mm，年均相對濕度82%，極少受霜凍天氣及臺風影響。按照田間常規(guī)管理，處理間水肥管理一致。實驗采用隨機區(qū)組排列，重復3個小區(qū)，每個小區(qū)種植面積20 m2，種植規(guī)格株行距20 cm，壟距1 m，共4行100株甘薯苗。

1.2.1 數(shù)據(jù)測定方法

收獲時在每個區(qū)取5株甘薯進行數(shù)據(jù)觀察測定，測定甘薯莖粗、蔓長、地上部分鮮重、平均薯鮮重、單株結薯數(shù)、單株薯重、商品薯重、商品薯率、干物率、畝產、食味評價。甘薯莖粗、蔓長、地上部分鮮重三個性狀指標在甘薯藤蔓生長最大期（90天）時測定。平均薯鮮重、單株結薯數(shù)、單株薯重、商品薯重、商品薯率、干物率、單產7個性狀指標在甘薯收獲期進行測定。食味評價[15]在甘薯收獲后1～2周內組織單位專家10名和附近居民20名食用評價。具體統(tǒng)計方法參照王美珍等[8]進行綜合分析。

1.3 統(tǒng)計分析

甘薯各品系間不同性狀指標分析使用SPSS 22.0進行;DTOPSIS法各運算步驟采用Excel 2010進行計算分析。

2 結果與分析

2.1 甘薯各品系主要性狀指標分析

將11個鮮食甘薯品系的11個指標性狀列于表1，構建評價矩陣。在11個甘薯品系11個指標中，莖粗為7.32～12.14 mm，以鮮11最大，鮮4最小;蔓長為55～294 cm，鮮11最長，鮮10最短;地上部分鮮重為67.88～711.94 g，鮮8最重，鮮9最輕;平均鮮薯重為34.40～92.56 g，鮮2最重，鮮3最輕;結薯數(shù)2.11～11.2個，最多為鮮11，最少為鮮8;單株薯重82.56～920 g，最重為鮮11，最輕為鮮3;商品薯重52.1～730 g，最重為鮮11，最輕為鮮3;商品率60%～85%，最大為鮮10和鮮2，最小為鮮3，干物率23%～35%，最高為鮮8和鮮9，最小為鮮3;單產375.02～2055.66 kg/667m2，最大為鮮6，最小為鮮3;食味評價58.67～83.33分，最佳為鮮5，最差為鮮3。通過相關性分析可以看出蔓長和地上部分鮮重成極顯著正相關，平均薯鮮重和商品薯率成極顯著正相關，單株結薯數(shù)和單株薯重、商品薯重成極顯著正相關，單株薯重和商品薯重成極顯著正相關（表2）。

2.2 無量綱化處理

由于本試驗的11個指標（A1：莖粗、A2：蔓長、A3：地上部分鮮重、A4：平均薯鮮重、A5：單株結薯數(shù)、A6：單株薯重、A7：商品薯重、A8：商品薯率、A9：干物率、A10：單產、A11：食味評價）都是正向指標，均以11個樣本中最大值作為分母，分別除以各樣本該指標的數(shù)值進行無量綱化處理。即得到無量綱化結果矩陣Z（表3）。

2.3 建立決策矩陣R

將11個性狀指標分別賦于不同權重Wj（Wj∈（0，1），∑Wj=1）。根據(jù)專家意見、甘薯種植戶以及消費者對鮮食甘薯的選擇等確定。各個性狀指標按照表1中順序賦予的權重值依次為0.0200、0.0200、0.0300、0.1000、0.0800、0.0600、0.1000、0.1000、0.1200、0.2200、0.2200。各性狀指標權重Wj去乘矩陣Z的第j列得到決策矩陣R（表4）。

2.4 品種性狀的理想解和負理想解

根據(jù)決策矩陣R得到的11個性狀的理想解與負理想解數(shù)列分別為： Xj+=[0.0200，0.0200， 0.0300，0.1000，0.0800，0.0600，0.1000，0.1000，0.1200，0.2200，0.2200]; Xj- =[0.0121， 0.0037，0.0029， 0.0260，0.0116，0.0090，0.0048，0.0436，0.0377，0.0547，0.1408]。

2.5 11個品種理想解的相對接近度計算[16]

根據(jù)公式Ci=S-/（S++S-），Ci∈[0，1]，i=1，2，3...11，可計算出11個甘薯品系理想解的相對接近度即Ci值（見表5）。其中S+為各品種與理想解的距離，S-為各品種與負理想解的距離。根據(jù)DTOPSIS法分析理論按照Ci大小對甘薯品系進行排序，Ci越大代表甘薯品系綜合評價越優(yōu)。

從表5可看出，Ci排序最高的為鮮11，與生產實際相符，其次為Ci值較高且較接近的鮮10和鮮6，因此，篩選出的優(yōu)異品系排序依次為鮮11、鮮10、鮮6。

3 結論與討論

在甘薯品種進行綜合評價方面前人已有不少研究，孫瑩等[17]應用模糊數(shù)學對甘薯淀粉面包的品質進行了綜合評價，優(yōu)化了甘薯淀粉面包工藝，探討出了最佳配方。段文學等[18]通過對甘薯品種各單項指標的耐鹽系數(shù)應用多種綜合評價方法進行耐鹽性評價，為甘薯耐鹽新品種選育提供種質提供理論依據(jù)。鄢錚等[19]采用灰色關聯(lián)多維度綜合分析法對14個紫肉甘薯品種的9個性狀進行分析和評價，研究表明福寧紫3號甘薯品種綜合表現(xiàn)最佳且加權關聯(lián)度的評價結果與品種表現(xiàn)吻合。梅新等[20]應用因子分析與綜合評價對菜用甘薯新品系主要品質特征進行分析，篩選出6個綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良的品系。DTOPSIS法其原理與TOPSIS法相同，是根據(jù)有限個數(shù)的評價對象與理想化目標的接近程度進行排序，是在現(xiàn)有對象中進行相對優(yōu)劣評價的方法，在多目標決策分析中應用廣泛[21]，運用DTOPSIS要根據(jù)試驗設計分析各方面因素確定，避免干擾各相關形狀的權重。目前DTOPSIS法已被廣泛應用于烤煙[9，25]、草莓[10]、甘蔗[12，23]、番茄[22]、大豆[21]、柴胡[24]等多種作物新品種（系）的綜合評價中，評價結果科學合理與實際品種表現(xiàn)相符。

本研究首次將DTOPSIS法應用于甘薯品系綜合性狀的評價中，將甘薯莖粗、蔓長、地上部分鮮重、平均薯鮮重、單株結薯數(shù)、單株薯重、商品薯重、商品薯率、干物率、單產、食味評價共11個性狀指標列入評價指標中。通過無量綱化處理， 矩陣規(guī)范化，綜合專家建議、甘薯種植戶以及消費者喜好，進行表格統(tǒng)計確定各個性狀指標相應的權重值后，再根據(jù)公式Rij=WjZij和Ci=S-/（S++S-）進行計算每個甘薯品系Ci。試驗篩選出鮮6、鮮10、鮮11三個鮮食甘薯品系，在本甘薯基地生長具有植株株型良好、產量高、商品率高，食味優(yōu)等特點，與實際生產表現(xiàn)相符，篩選出的這三個甘薯品系值得進一步推廣在崇左地區(qū)種植。

本研究表明，DTOPSIS法排名和甘薯品系產量排名基本相符，從11個鮮食甘薯品系中篩選出鮮6、鮮10、鮮11三個優(yōu)良鮮食甘薯品系，具有植株株型良好、產量高、商品率高，食味優(yōu)等特點，值得進一步推廣在崇左地區(qū)種植。

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