藜麥種植評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重的研究

魏志敏，王新玉，呂瑋，趙宇，李順國(guó)*，劉秋紅

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所/河北省雜糧研究實(shí)驗(yàn)室/國(guó)家谷子改良中心，河北 石家莊 050035；2.國(guó)家半干旱農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050051；3.河北醫(yī)科大學(xué)，河北 石家莊050050）

藜麥（Cheuopodium quinoa）別稱南美藜、藜谷、奎奴亞藜等，原產(chǎn)于安第斯山脈，有5 000 a以上的種植歷史，是印加土著居民的主要傳統(tǒng)食物，被印加人稱為“糧食之母”[1]。藜麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且全，具有多種開發(fā)利用價(jià)值。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）認(rèn)為藜麥?zhǔn)俏ㄒ豢梢詽M足人體全部基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求的完美食品。美國(guó)航空航天局（NASA）將藜麥列為宇航員長(zhǎng)期從事太空任務(wù)的理想食物之一。聯(lián)合國(guó)大會(huì)將2013年定為“國(guó)際藜麥年”[2]。藜麥的種植經(jīng)濟(jì)效益高于其他作物，目前在我國(guó)新疆、西藏、甘肅、寧夏、青海、內(nèi)蒙古和山西等高海拔冷涼地區(qū)均有種植。但是藜麥生態(tài)類型豐富、品種繁多，而不同的品種性狀不同，適應(yīng)性也不一樣，且其表現(xiàn)還隨環(huán)境條件的變化而有所差異。特定的環(huán)境適合種植特定的品種，但截至目前，國(guó)內(nèi)尚無藜麥品種評(píng)價(jià)體系，很難對(duì)在特定區(qū)域種植價(jià)值產(chǎn)值最大化的品種做出正確評(píng)價(jià)。建立藜麥品種評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，有利于藜麥產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)水平的提高和持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展，同時(shí)又可為科研人員、種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者和藜麥種植者有效解決種子質(zhì)量和品種特性提供合理和準(zhǔn)確的參考[3]。

品種評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立是品種評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，目的是在眾多因子中篩選出那些最靈敏、最有代表性的因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此評(píng)價(jià)指標(biāo)必須具有典型性、代表性和系統(tǒng)性[4]。選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，既要體現(xiàn)作物本身的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，又要體現(xiàn)其對(duì)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)環(huán)境的保護(hù)、增益和調(diào)節(jié)功能，同時(shí)還要為育種人員、農(nóng)業(yè)公司和農(nóng)戶制定農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃與宏觀決策以及種植計(jì)劃等提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息[5]。在評(píng)價(jià)體系中，各指標(biāo)之間相互聯(lián)系也相互影響，對(duì)評(píng)價(jià)總目標(biāo)的作用大小不同，因此需對(duì)這些指標(biāo)的相對(duì)重要性（權(quán)重）進(jìn)行判斷[6]。藜麥品種評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是一個(gè)復(fù)雜的軟系統(tǒng)，構(gòu)成因素眾多，系統(tǒng)層次復(fù)雜。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立和權(quán)重確定是否科學(xué)直接決定評(píng)價(jià)結(jié)果的正確與否，因此，不僅要注重單個(gè)性狀的表現(xiàn)，還要注重綜合性狀的表現(xiàn)[7]。Delphi法在作物品種評(píng)價(jià)中應(yīng)用較為廣泛，簡(jiǎn)單實(shí)用，且誤差較小[8]。我們根據(jù)藜麥的種植特點(diǎn)，建立了一套符合藜麥生產(chǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用Delphi法確定了評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，以期評(píng)價(jià)出適合當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)質(zhì)藜麥品種，為該區(qū)域藜麥種植品種選擇提供理論依據(jù)，改變高海拔冷涼地區(qū)農(nóng)業(yè)的種植結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)民收入。

1 研究方法

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

1.1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的主要特征 藜麥品種評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是定量地評(píng)價(jià)藜麥種植生產(chǎn)系統(tǒng)的多指標(biāo)集合，包含多個(gè)反映不同子系統(tǒng)特點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)[9]；不同指標(biāo)分別描述藜麥種植系統(tǒng)不同方面與不同層次的特征，所有指標(biāo)的集合能夠反映藜麥種植的全面信息；不同量綱的各評(píng)價(jià)指標(biāo)能轉(zhuǎn)化為無量綱的相對(duì)評(píng)價(jià)值；各指標(biāo)的合成指標(biāo)能對(duì)藜麥生產(chǎn)進(jìn)行整體評(píng)價(jià)[10]。

1.1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，應(yīng)遵循6個(gè)原則：科學(xué)性與可比性相統(tǒng)一原則；系統(tǒng)性與針對(duì)性相統(tǒng)一原則[11]；獨(dú)立性與層次性相統(tǒng)一原則；空間性與時(shí)間性相統(tǒng)一原則；最大限性與可操作性相統(tǒng)一原則；動(dòng)態(tài)性與靜態(tài)性相統(tǒng)一原則[12]。

1.1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的框架結(jié)構(gòu) 研究目的不同，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的框架結(jié)構(gòu)也不一樣。作物種植指標(biāo)評(píng)價(jià)體系提出后，有的從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值角度出發(fā)研究了品種與營(yíng)養(yǎng)成分之間的關(guān)系，有的從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)著重研究了效率關(guān)系（如生產(chǎn)率指標(biāo)法）[13]，有的從生態(tài)角度出發(fā)著重研究了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，還有的利用J.Tingbergen模型進(jìn)行農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率測(cè)算來判斷作物品種的發(fā)展水平[14]。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

1.2.1 運(yùn)用Delphi法構(gòu)建判斷矩陣 以上一層次的指標(biāo)αk為準(zhǔn)則，對(duì)2個(gè)指標(biāo)βi和βj的相對(duì)重要性（表1）作如下判斷矩陣通式：

表1 表度說明Table 1 Surveyor’s degree and description

1.2.2 層次單排序和一致性檢驗(yàn) 層次單排序指某層次指標(biāo)對(duì)于上一層次指標(biāo)而言的權(quán)重排序[15]。其計(jì)算方法為：

第一步，計(jì)算判斷矩陣每行判斷值的幾何平均值：

第二步，對(duì)向量W=（w1，w2，……wn）T進(jìn)行正規(guī)

第三步，計(jì)算最大特征根，求一致性指標(biāo)和隨機(jī)一致性比值：

一致性指標(biāo)CI＝（λmax－n）/（n－1）

一致性比值CR＝CI/RI

CR＜0.1，判斷矩陣具有滿意的一致性。否則，對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整。

1.2.3 層次總排序 根據(jù)各層次的單排序進(jìn)行加權(quán)綜合，計(jì)算同一層的指標(biāo)對(duì)于上一層的權(quán)重，得到各指標(biāo)的權(quán)重結(jié)果。

2 藜麥種植評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重

2.1 藜麥種植評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

借鑒國(guó)內(nèi)外有關(guān)作物評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合藜麥種植特性，采用會(huì)內(nèi)會(huì)外法進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選，共收集評(píng)價(jià)指標(biāo)56個(gè)。為使分析簡(jiǎn)單有效且又科學(xué)合理，我們選擇具有典型代表意義的重要性評(píng)價(jià)指標(biāo)作為分析對(duì)象，建立了一個(gè)由3個(gè)層、5個(gè)系統(tǒng)、15個(gè)具體指標(biāo)組成的藜麥種植評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[16]（表2）。

2.2 藜麥種植評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)藜麥種植評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系及其分層，編制了由第2層5個(gè)指標(biāo)構(gòu)成的權(quán)重判斷矩陣表（農(nóng)藝性狀、土壤肥力、子粒營(yíng)養(yǎng)、作物產(chǎn)能和生態(tài)環(huán)保五大系統(tǒng)權(quán)重判斷矩陣表）以及第3層指標(biāo)的判斷矩陣表，然后在經(jīng)過3輪專家咨詢的基礎(chǔ)上[17]，構(gòu)建如下權(quán)重判斷矩陣：

表2 藜麥種植評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基本框架Table 2 Basic framework of evaluation index system for quinoa planting

對(duì)所建判斷矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果（表3）顯示，所構(gòu)建的判斷矩陣具有滿意的一致性。

表3 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)Table 3 Consistency test of judgment matrix

根據(jù)各層次的單排序進(jìn)行加權(quán)綜合，得到各指標(biāo)的權(quán)重（表4），即層次C總體優(yōu)先級(jí)。

表4 層次單排序和層次總排序Table 4 Single order and whole order of arrangement

2.3 結(jié)果與分析

CR＜0.1，表明判斷矩陣具有滿意的一致性，判斷矩陣具有合理性。進(jìn)而說明，根據(jù)判斷矩陣所得到的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)的權(quán)重具有合理性。從子系統(tǒng)（第2層指標(biāo)）的權(quán)重來看，作物產(chǎn)能子系統(tǒng)占主要位置，其次是農(nóng)藝性狀子系統(tǒng)、子粒營(yíng)養(yǎng)子系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)保子系統(tǒng)，最后是土壤肥力子系統(tǒng)；從單個(gè)指標(biāo)（第3層指標(biāo)）的權(quán)重來看，畝產(chǎn)量對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的貢獻(xiàn)率最大，其次是抗倒伏率、千粒重、株高、蛋白質(zhì)含量、子粒顏色、畝有機(jī)肥使用量、收獲指數(shù)、脂肪含量、土壤有機(jī)質(zhì)含量、淀粉含量、畝澆地用水量、土壤速效鉀含量、畝農(nóng)藥使用量、土壤有效磷含量。計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況基本相符。

3 結(jié)論與討論

采用AHP法和Delphi法與藜麥種植系統(tǒng)相結(jié)合，建立了藜麥種植評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，并確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。所得到的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重能夠比較客觀地反映出該藜麥品種種植的實(shí)際情況。

本研究提出的藜麥種植評(píng)價(jià)體系主要是起到一個(gè)拋磚引玉的作用，目的在于引起藜麥研究者的重視，以共同完善這一體系及相應(yīng)的方法和指標(biāo)。