基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的甘藍(lán)品種評(píng)價(jià)探究

郭愛(ài)民 張煒俊 鄭全會(huì) 羅瑞雪 鄒富平 何浩英 楊增

摘 要 應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法，對(duì)重慶市江津區(qū)9個(gè)甘藍(lán)品種（秋實(shí)1號(hào)、超級(jí)西園四號(hào)、新京豐1號(hào)、綠寶石甘藍(lán)、綠寶75、綠寶80、綠鳳凰、西園14號(hào)、豐園913）的球形指數(shù)、單球重、葉球緊實(shí)度、產(chǎn)量、抗病毒病指數(shù)、株高、開(kāi)張度、外葉數(shù)、縱徑、橫徑、球高、中心柱長(zhǎng)、生育期等13個(gè)性狀進(jìn)行分析和綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：西園14號(hào)、綠寶石、超級(jí)西園四號(hào)等3個(gè)為最佳品種?；疑P(guān)聯(lián)分析法利用了多個(gè)性狀的全部信息，因此比僅按品種產(chǎn)量高低排名次更客觀、更合理。構(gòu)造“理想品種”和賦予不同性狀不同的權(quán)重是灰色關(guān)聯(lián)分析的關(guān)鍵點(diǎn)。應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法評(píng)價(jià)甘藍(lán)品種是一種初步的嘗試，所得的結(jié)論還需要多年多點(diǎn)的重復(fù)驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞 甘藍(lán)；品種評(píng)價(jià)；灰色關(guān)聯(lián)分析法

中圖分類號(hào)：S635.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.09.015

在蔬菜品種優(yōu)劣評(píng)價(jià)中常用產(chǎn)量的高低一個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)判，實(shí)踐證明，雖然以一個(gè)或者幾個(gè)指標(biāo)的好與差、高與低來(lái)評(píng)價(jià)分析試驗(yàn)品種優(yōu)劣次序的方法是行之有效的，但是如果能夠?qū)⒍囗?xiàng)指標(biāo)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行較為綜合的評(píng)價(jià)，對(duì)品種性狀的觀察會(huì)更加全面。在甘藍(lán)品種評(píng)價(jià)上，將球形指數(shù)、生育期、單球重、葉球緊實(shí)度、株高、外葉數(shù)、縱徑、橫徑、球高、中心柱長(zhǎng)、抗病毒指數(shù)等性狀數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，能更加全面、客觀地評(píng)價(jià)其優(yōu)劣，這項(xiàng)工作值得引起甘藍(lán)育種科技工作者重視。

鄧聚龍[1]1985年首次提出了灰色控制理論，劉錄祥[2]、袁嘉祖[3]據(jù)此等提出了應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論綜合評(píng)價(jià)作物新品種的方法，為全面、客觀、合理地評(píng)價(jià)作物品種提供了一條新的途徑，在水稻[4]、柑橘[5]等新品種和品質(zhì)評(píng)價(jià)上取得了較好的效果。本文針對(duì)重慶江津生態(tài)條件下甘藍(lán)各性狀表現(xiàn)，首次對(duì)甘藍(lán)品種進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，旨在探索用新方法較為全面地比較評(píng)價(jià)甘藍(lán)品種。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

試材為秋實(shí)1號(hào)、超級(jí)西園四號(hào)、新京豐1號(hào)、綠寶石甘藍(lán)、綠寶75、綠寶80、綠鳳凰、西園14號(hào)、豐園913等9個(gè)甘藍(lán)品種。試驗(yàn)地點(diǎn)位于重慶市江津區(qū)吳灘鎮(zhèn)郞家村江津區(qū)蔬菜首席專家項(xiàng)目吳灘試驗(yàn)示范站。試驗(yàn)地為紫色土，土壤pH值為6.63，有機(jī)質(zhì)含量

11.94 g·kg-1，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為166.76、8.57、171.48 mg·kg-1（干重）。試驗(yàn)地每667 m2施基肥（腐熟中藥渣）3 000 kg，每個(gè)供試品種為1個(gè)處理，3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30株，每個(gè)處理隨機(jī)選取10株，觀察相關(guān)數(shù)據(jù)。記錄生育期；測(cè)量單球重、株高、外葉數(shù)、縱徑、橫徑、球高、中心柱長(zhǎng)；田間調(diào)查抗病毒病指數(shù)（最高分5分）；計(jì)算葉球緊實(shí)度。

1.2 ?分析方法

甘藍(lán)品種灰色關(guān)聯(lián)分析參考鄧聚龍、劉錄祥和袁嘉祖介紹的方法進(jìn)行，其基本原理是根據(jù)不同性狀曲線的幾何形狀的相似程度來(lái)判斷關(guān)聯(lián)程度，將供試品種作為一個(gè)灰色系統(tǒng)，每個(gè)品種作為灰色系統(tǒng)的一個(gè)因素，每個(gè)因素（品種）由多個(gè)性狀、因子構(gòu)成。用各個(gè)供試品種各性狀的上限指標(biāo)構(gòu)成出一個(gè)“理想品種”。設(shè)“理想品種”各項(xiàng)性狀指標(biāo)構(gòu)成的數(shù)列為參考數(shù)列X0，供試品種各項(xiàng)性狀指標(biāo)構(gòu)成的數(shù)列為比較數(shù)列Xi（i=1，2，…，N，N為供試品種數(shù)目），由下列公式計(jì)算出供試品種與“理想品種”之間的關(guān)聯(lián)度：

[ξi（k）=miniminkΔi（k）+ρ?maximaxkΔi（k）Δi（k）+ρ?maximaxkΔi（k）] ? （1）

[ri=1Nk=1Nξi（k）] ?（2）

（1）（2）式中：ξi（k）為關(guān)聯(lián)系數(shù)，ri為關(guān)聯(lián)度，[Δi（k）=] [X0（k）-Xi（k）]，表示X0數(shù)列與Xi數(shù)列在第k點(diǎn)的絕對(duì)差值。[miniminkΔi（k）]為二級(jí)最小差，[maximaxkΔi（k）]

為二級(jí)最大差，ρ為分辨系數(shù)，取值[0，1]，一般取ρ=0.5。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?確定參考數(shù)列

供試品種各性狀平均值見(jiàn)表1，以試驗(yàn)品種各性狀上限指標(biāo)為依據(jù)，構(gòu)造出“理想品種”X0的各個(gè)性狀指標(biāo)。

2.2 ?原始數(shù)據(jù)處理

由于系統(tǒng)中各因素計(jì)量單位不同，數(shù)據(jù)單位不同，量綱不一致，不同量綱不能進(jìn)行比較，因此，進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析時(shí)要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，本研究采用初值法進(jìn)行無(wú)量綱化處理，結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3 ?計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.3.1 ?計(jì)算X0與Xi的絕對(duì)差值

公式為：

[Δi（k）=X0（k）-Xi（k）（i=1，2，…，9;k=1，2，…，13）] （3）

計(jì)算結(jié)果用于關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi（k）的計(jì)算。

2.3.2 ?計(jì)算兩個(gè)層次差

[mink=]｛0.013 3，0.002 7，0.178 6，0.014 8，0.017 4，0.017 9，0.065 8，0.000 3，0.022 2｝

[minimink]=｛0.000 3｝

[maxk=]｛0.493 3，0.443 5，0.571 4，0.487 0，0.392 9，0.373 9，0.417 4，0.452 2，0.443 5｝

[maximaxk]=｛0.571 4｝

2.3.3 ?計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

[ξi（k）=0.000 3+0.5×0.571 4Δi（k）+0.5×0.571 4=0.286Δi（k）+0.285 7] （4）

將公式（3）計(jì)算出的Δi（k）數(shù)值代入公式（4），即可計(jì)算出X0對(duì)Xi各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi（k）。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

2.4 ?等權(quán)關(guān)聯(lián)和加權(quán)關(guān)聯(lián)分析結(jié)果

利用表3關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi（k），將供試品種各性狀以等權(quán)關(guān)聯(lián)度取平均值，求得各供試品種的關(guān)聯(lián)度為：

｛r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7，r8，r9｝=｛0.605 3，0.714 9，0.501 2，0.689 8，0.597 0，0.615 7，

0.671 3，0.799 1，0.646 4｝

甘藍(lán)品種各性狀具有相對(duì)重要性，應(yīng)當(dāng)賦予各關(guān)聯(lián)系數(shù)不同的權(quán)重WK，等權(quán)關(guān)聯(lián)度公式相應(yīng)變?yōu)榧訖?quán)關(guān)聯(lián)度公式：

[rj=k=1nWK×ξj（k）]

結(jié)合江津現(xiàn)狀，征求專家意見(jiàn)，對(duì)供試9個(gè)品種13個(gè)性狀賦予不同的加權(quán)值，詳見(jiàn)表3下部WK欄。求得各供試品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度為：｛r′1，r′2，r′3，r′4，r′5，r′6，r′7，r′8，r′9｝=｛0.585 3，0.692 4，0.483 4，0.696 0，0.568 5，0.612 8，0.668 8，0.814 7，0.620 5｝

2.5 ?兩種關(guān)聯(lián)分析的一致性

按關(guān)聯(lián)分析原則，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與參考數(shù)列最為接近，即西園14號(hào)（X8）與“理想品種”最為接近（r′j=0.814 7），綜合性狀最好；其次是綠寶石甘藍(lán)（X4，r′j=0.696 0）；第三是超級(jí)西園四號(hào)（X2，r′j=0692 4）；綜合性狀最差的是新京豐1號(hào)（X3，r′j=0.483 4）；其余品種介于它們之間。

由加權(quán)關(guān)聯(lián)度與等權(quán)關(guān)聯(lián)度排序分析所得的結(jié)論基本一致，兩種關(guān)聯(lián)度排序的秩相關(guān)系數(shù)

rsij=0.983 3**，達(dá)到極顯著水平，也說(shuō)明了兩者的一致性（具體見(jiàn)表4）。兩種關(guān)聯(lián)度排名略有出入，如X2在等權(quán)關(guān)聯(lián)度排第2，在加權(quán)關(guān)聯(lián)度排第3，主要是由于葉球不太緊實(shí)、生育期較短等原因造成的，其余可作類似分析。

3 ?小結(jié)

本文應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)9個(gè)甘藍(lán)品種進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)研究，結(jié)果表明：西園14號(hào)、綠寶石、超級(jí)西園四號(hào)等3個(gè)為最佳品種，這一結(jié)論是在全面評(píng)價(jià)產(chǎn)量、株高、植株形狀、外葉數(shù)、球形指數(shù)、中心柱長(zhǎng)、生育期、葉球緊實(shí)度、抗病毒病指數(shù)等13個(gè)性狀的基礎(chǔ)上得到的，因而具有一定的可靠性。

灰色關(guān)聯(lián)分析法應(yīng)用于甘藍(lán)品種的綜合評(píng)價(jià)是客觀可行的。它具有計(jì)算簡(jiǎn)單、全面、結(jié)論明確等優(yōu)點(diǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)，等權(quán)關(guān)聯(lián)度分析排序結(jié)果與加權(quán)關(guān)聯(lián)分析排序結(jié)果的秩相關(guān)系數(shù)為rsij=0.983 3**，達(dá)到極顯著水平。由此說(shuō)明傳統(tǒng)的品種評(píng)價(jià)方法目前仍不失為一種比較品種優(yōu)劣的重要方法?；疑P(guān)聯(lián)分析法不僅具有可靠的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)，而且充分利用了產(chǎn)量及與產(chǎn)量相關(guān)的其他多個(gè)性狀的全部信息，并通過(guò)構(gòu)造“理想品種”，既體現(xiàn)了育種目標(biāo)的要求，又從現(xiàn)有品種的實(shí)際水平出發(fā)，因而比僅按品種產(chǎn)量高低排名次更客觀、更合理。

構(gòu)造“理想品種”和根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)、實(shí)際甘藍(lán)品種不同性狀的重要性賦予不同的加權(quán)權(quán)重，是灰色關(guān)聯(lián)分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

需要說(shuō)明的是，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法評(píng)價(jià)甘藍(lán)品種是一種初步的嘗試，有關(guān)“理想品種”的構(gòu)造方法及不同性狀權(quán)重大小的分配，因供試品種與研究性狀而異，沒(méi)有固定的模式。本研究分析的僅是一年一點(diǎn)的材料，所得的結(jié)論還需要多年多點(diǎn)的重復(fù)驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)：

[1] ? 鄧聚龍.灰色控制[M].武漢：華中工學(xué)院出版社，1985.

[2] ? 劉錄祥，孫其信，王士蕓.灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用于作物新品種綜合評(píng)價(jià)初探[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1989，22（3）：22-27.

[3] ? 袁嘉祖.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，1989.

[4] ? 李培富.淺析灰色關(guān)聯(lián)分析法在水稻新品系評(píng)價(jià)上的應(yīng)用[J].寧夏農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1992，13（3）：23-28.

[5] ? 郭愛(ài)民，劉昌文，歐毅，等.應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法評(píng)價(jià)柑桔果實(shí)品質(zhì)[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1994，7（1）：40-45.

（責(zé)任編輯：丁志祥）