果蔗新品系DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)

肖祎，陳道德，張翠蘋(píng)，廖紅香，呂達(dá)，劉軍，周英明

（四川省植物工程研究院，四川資中 641200）

0 引言

四川甘蔗產(chǎn)業(yè)曾以糖業(yè)為主，但隨著制糖產(chǎn)業(yè)南移，果蔗生產(chǎn)成為了四川甘蔗產(chǎn)業(yè)的主力軍。果蔗為直接食用的甘蔗，因此對(duì)果蔗的要求除要保證甜味，還需要口感佳，嚼之泡、脆，外形美觀。四川本地作為果蔗食用的品種主要是‘川蔗14號(hào)’、‘川蔗6號(hào)’及‘華南54-11’等老品種，品種老化已難以滿足市場(chǎng)需求；近幾年雖然推廣種植了‘川蔗26 號(hào)’和‘川蔗28 號(hào)’等果蔗新品種，但因果蔗品種仍然較為單一，難以滿足市場(chǎng)對(duì)果蔗多元化的需求。因此，選育出更多的適合四川種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果蔗新品種勢(shì)在必行。果蔗品比試驗(yàn)是新品種選育的重要一環(huán)，既可為新品種選育積累物質(zhì)資源，又可為將來(lái)的品種登記及推廣提供重要依據(jù)。

DTOPSIS（Dynamic Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）法，最先由姚興濤提出，用于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)多指標(biāo)評(píng)判[1]。DTOPSIS綜合評(píng)判法能將各參試品種的多個(gè)性狀指標(biāo)，通過(guò)計(jì)算歸納為一個(gè)具有可比性的量化綜合指標(biāo)，從而對(duì)農(nóng)作物做出綜合評(píng)價(jià)，且計(jì)算簡(jiǎn)便，能更全面客觀地反映出品種的優(yōu)劣，使評(píng)價(jià)更為合理。后來(lái)在多種作物的綜合評(píng)價(jià)中得到應(yīng)用[2-15]，并且有學(xué)者將DTOPSIS法與灰色關(guān)聯(lián)度分析法相比較后，認(rèn)為DTOPSIS 法在客觀評(píng)價(jià)品種方面具有更加合理的評(píng)價(jià)效果[13-15]。DTOPSIS 法在甘蔗研究中也得到了廣泛的應(yīng)用[2-4，16-19]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試品系有‘川糖12-1145’、‘川糖13-1393’、‘川糖13-1283’、‘川糖13-1228’、‘川糖13-1103’、‘川糖14-40’、‘川糖14-42’、‘川糖14-56’和‘川糖15-30’共9個(gè)果蔗品系，以‘華南54-11’（CK1）和‘粵糖58-489’（CK2）為對(duì)照。‘華南54-11’為果蔗品種，‘粵糖58-489’因在四川瀘州和樂(lè)山等甘蔗種植區(qū)曾作糖蔗而現(xiàn)作果蔗應(yīng)用較廣而設(shè)為對(duì)照。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。重復(fù)間設(shè)走道，周圍設(shè)保護(hù)區(qū)。走道寬0.70 m。行距1.20 m，行長(zhǎng)5.56 m，每行面積為6.67 m2(0.01畝)。每小區(qū)4行，小區(qū)面積26.68 m2（0.04畝）。播種量為100芽/行。

1.3 分析方法

分析方法采用姚興濤提出的DTOPSIS 法[1]。以出苗率、分蘗率、莖徑、株高、田間錘度、產(chǎn)量、口感、枯心率、梢腐病和嵌紋病10個(gè)性狀作為綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)。其中，前7個(gè)性狀為正向指標(biāo)，后3個(gè)性狀為逆向指標(biāo)。

1.3.1 原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化

將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化以便于直接比較，無(wú)量綱化處理后得矩陣。正、逆向指標(biāo)無(wú)量化公式：

Zij=Yij/Yimax，Yimax=max(Yij)；Zij=Yimin/Yij，Yimin=min(Yij)（i=1、2、3、……11；j=1、2、3……10）

1.3.2 各性狀指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)果蔗的育種目標(biāo)，將各個(gè)性狀給予相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，根據(jù)權(quán)重系數(shù)可得決策矩陣。權(quán)重系數(shù)Wj：

由Rij=Wj×Zij計(jì)算得到?jīng)Q策矩陣R。

1.3.3 正負(fù)理想解

采用歐幾里德范數(shù)作為距離的測(cè)度，可得正、負(fù)理想解的距離Si+和Si-。根據(jù)矩陣R得到各品種（系）性狀的正理想解和負(fù)理想解數(shù)列。

采用歐幾里德范數(shù)作為距離的測(cè)度，得出各品種（系）與正理想解的距離（Si+）及負(fù)理想解的距離（Si-）。

1.3.4 接近程度Ci

計(jì)算各品種對(duì)理想解的相對(duì)接近程度Ci。Ci值越大，綜合性狀越優(yōu)秀。

2 結(jié)果與分析

2.1 果蔗出苗情況

從表1 可知，參試品系的出苗率介于22.33%～51.92%，參試品系的出苗率一般。出苗率高于CK1的參試品系有5 個(gè)，高于CK2的有1 個(gè)。出苗率最高的3 個(gè)品系是‘川糖13-1228’、‘川糖13-1283’和‘川糖13-1393’，其出苗率分別為51.92%、49.33%和43.00%；‘川糖14-42’的出苗率最低（22.33%）。

表1 參試品種（系）主要性狀平均值及權(quán)重系數(shù)Table 1 Average values and weight coefficient of main characters of the tested varieties（strains）

2.2 分蘗情況

從表1 可知，參試品系的分蘗率介于26.85%～87.19%，有4 個(gè)品系的分蘗率較高，品系間差異較大。參試品系中有8 個(gè)品系的分蘗率高于CK1，6 個(gè)品系的分蘗率高于CK2。分蘗率最高的3 個(gè)品系是‘川糖15-30’、‘川糖13-1393’和‘川糖14-42’，其分蘗率分別為87.19%、81.57%和66.63%；‘川糖13-1228’的分蘗率最低（26.85%）。

2.3 莖徑

從表1 可知，參試品系的莖徑介于2.54～3.01 cm，無(wú)大莖品種，主要表現(xiàn)為中大莖。參試品系中有1 個(gè)品系的莖徑大于CK1，8 個(gè)品系的莖徑大于CK2。莖徑最大的3 個(gè)品系是‘川糖13-1103’、‘川糖12-1145’和‘川糖14-56’，其莖徑分別為3.01 cm、2.91 cm和2.89 cm；‘川糖14-40’的莖徑最?。?.54 cm）。

2.4 株高

從表1 可知，參試品系的株高介于146.2～225.6 cm，總體株高偏矮。參試品系中有3個(gè)品系的株高高于CK1，1 個(gè)品系的株高高于CK2。株高最高的3 個(gè)品系是‘川糖13-1283’、‘川糖14-40’和‘川糖14-56’，其株高分別為225.6 cm、207.6 cm和195.4 cm；‘川糖13-1103’的株高最低（146.2 cm）。

2.5 田間錘度

從表1 可知，參試品系的田間錘度介于11.94%～18.37%。有6 個(gè)品系的田間錘度超過(guò)CK1，兩個(gè)品系的田間錘度略微高于CK2。田間錘度最高的3 個(gè)品系是‘川糖13-1103’、‘川糖14-56’和‘川糖14-42’，其田間錘度分別為18.37%、17.90%和17.01%；‘川糖15-30’的田間錘度最低（11.94%）。

2.6 產(chǎn)量

從表1 可知，參試品系的產(chǎn)量介于43.21～78.53 t/hm2，總體產(chǎn)量不高。只有‘川糖13-1283’的產(chǎn)量超過(guò)CK1，無(wú)一個(gè)品系的產(chǎn)量超過(guò)CK2。產(chǎn)量最高的3 個(gè)品系是‘川糖13-1283’（78.53 t/hm2）、‘川糖13-1393’（68.74 t/hm2）和‘川糖15-30’（66.26 t/hm2）；‘川糖14-42’的產(chǎn)量最低（43.21 t/hm2）。所有參試品系的產(chǎn)量與CK1和CK2比較，差異都未達(dá)到極顯著水平?！ㄌ?3-1283’比CK1增產(chǎn)不顯著，比CK2減產(chǎn)也不顯著；‘川糖13-1228’和‘川糖14-42’比CK2顯著減產(chǎn)；其它品系比CK1減產(chǎn)不顯著。

2.7 口感

從表1 可知，參試品系的口感存在差異。只有‘川糖14-56’與對(duì)照‘華南54-11’（CK1）和‘粵糖58-489’（CK2）一樣，口感好；‘川糖13-1393’和‘川糖13-1283’的口感較好；其余參試品系的口感一般。

2.8 病蟲(chóng)害

從表1 可知，參試品系的枯心率為0.11%～5.26%，總體抗螟蟲(chóng)能力較強(qiáng)，且普遍優(yōu)于對(duì)照。只有‘川糖12-1145’的枯心率高于雙對(duì)照；其余品系的枯心率均低于雙對(duì)照?？姑x(chóng)能力最強(qiáng)的3 個(gè)品系是‘川糖14-56’、‘川糖14-42’和‘川糖13-1283’，其枯心率分別為0.11%、0.12%和0.28%；抗螟蟲(chóng)能力最差的是川糖12-1145，其枯心率為5.26%。

在甘蔗病害發(fā)生期間對(duì)黑穗病、梢腐病、嵌紋病和褐條病進(jìn)行了調(diào)查，各參試品系在田間均未出現(xiàn)黑穗病和褐條病，但有部分梢腐病和嵌紋病發(fā)生?！ㄌ?3-1283’和‘川糖15-30’有少量的梢腐病；‘川糖13-1393’嵌紋病較重，‘川糖13-1228’、‘川糖13-1103’、‘川糖14-40’和‘川糖15-30’有少量的嵌紋病?！ㄌ?2-1145’、‘川糖14-42’和‘川糖14-56’的抗病性較好。

2.9 DTOPSIS分析

2.9.1 原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化及建立決策矩陣

原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化見(jiàn)表2。建立決策矩陣見(jiàn)表3。根據(jù)育種目標(biāo)，將各性狀指標(biāo)賦予權(quán)重（表1）。

表2 各性狀無(wú)量綱化處理結(jié)果Table 2 Results of data disposal with non-dimensional change

表3 DTOPSIS 法決策矩陣Table 3 DTOPSIS decision matrix

2.9.2 各品種（系）理想解相對(duì)接近度（Ci）

根據(jù)矩陣R得到各品種（系）性狀的正理想解和負(fù)理想解數(shù)列。

Xj+=｛0.05，0.05，0.15，0.15，0.15，0.15，0.15，0.05，0.05，0.05｝

Xj-=｛0.02150，0.01540，0.12658，0.09721，0.09750，0.07985，0.07500，0.00105，0.02500，0.01667｝

采用歐幾里德范數(shù)作為距離的測(cè)度，根據(jù)公式得出各品種（系）與正理想解的距離（Si+）及負(fù)理想解的距離（Si-）。從而計(jì)算出各品種（系）與理想解的相對(duì)接近度Ci，Ci值最大者綜合性狀最優(yōu)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4可知，‘川糖14-56’的Ci值最大，超過(guò)兩個(gè)對(duì)照。‘川糖13-1283’的Ci值介于CK1和CK2之間，略遜于CK2而優(yōu)于CK1。其余7個(gè)果蔗新品系的綜合性狀不及雙對(duì)照。

表4 DTOPSIS 法計(jì)算結(jié)果Table 4 Results of DTOPSIS

3 討論與結(jié)論

（1）DTOPSIS 法在甘蔗中有成功的應(yīng)用[2-4，16-19]，尤其是在各品種產(chǎn)量用新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)差異不顯著的情況下，用此方法更能全面地評(píng)價(jià)各參試品種[20]。本試驗(yàn)中大部分參試品種（系）間產(chǎn)量差異不顯著，因此利用此法分析參試果蔗品種（系）的綜合性狀，可更好地表達(dá)出品種（系）間的差異，從而為選育出優(yōu)良的甘蔗新品種提供重要依據(jù)。本次試驗(yàn)中莖徑、株高、田間錘度和口感賦予了較高的權(quán)重，是因?yàn)楣岵粌H要甜、口感好，而且外觀漂亮、產(chǎn)量高才能擁有廣闊的市場(chǎng)。將枯心率、梢腐病和嵌紋病等列為逆向指標(biāo)，是希望選育出抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良果蔗品種。

（2）‘川糖14-56’錘度高，食之泡、脆，口感好，外形漂亮，產(chǎn)量較高；‘川糖13-1283’錘度較低，食之泡、脆，口感較好，外形漂亮，產(chǎn)量高；有較好的市場(chǎng)前景?？蛇M(jìn)入?yún)^(qū)域和示范試驗(yàn)。

（3）本綜合評(píng)價(jià)系一年的試驗(yàn)結(jié)果，且在甘蔗的生長(zhǎng)期遭遇了水澇等危害，影響了甘蔗的生長(zhǎng)，因此，為了更好地掌握參試品系的綜合特性，本試驗(yàn)中的果蔗新品系可再進(jìn)行1～2年的品比試驗(yàn)。這些品系中如果表現(xiàn)出某些方面較突出的果蔗特性，可考慮作為親本加以利用。

‘川糖14-56’與‘川糖13-1283’這兩個(gè)果蔗新品系可考慮進(jìn)一步參加區(qū)域試驗(yàn)和示范試驗(yàn)，以培育新的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的果蔗新品種。其余果蔗新品系可繼續(xù)進(jìn)行1～2 年品比試驗(yàn)，以挖掘出個(gè)別果蔗特性突出的品系作為親本加以利用。