利用DTOPSIS法進行板栗疏雄效果的綜合評價

胡巧婷，謝 鵬*，鄒 峰，龍 攀，王 云，鄧愛華，胡金娟

(1.湖南文理學院生命與環境科學學院，湖南常德 415000；2.中南林業科技大學經濟林栽培與育種國家林業局重點實驗室，湖南長沙 410004)

板栗屬于雌雄同株異花授粉植物，雌雄花比例1∶2 900～1∶3 400，過多的雄花會消耗掉樹體40%～60%的營養，因此雄花過多是造成板栗產量低且不穩定的主要原因[1]。通過人工或化學疏雄可以降低樹體的消耗，從而提高產量。

DTOPSIS法來源于TOPSIS法(technique for order preferenceby similarity to ideal solution)，又稱逼近理想解排序法、理想點法，是Hwang等[2]于1981年首次提出。姚興濤等[3]將其改進后用于區域經濟發展的多目標決策，稱為DTOPSIS法(dynamic topsis)，基本原理是通過植株的綜合品質與最優解、最劣解的距離來進行排序，即評價對象最靠近最優解，同時又最遠離最劣解，則為最好；否則為最差[4-5]。近年來，DTOPSIS法已在番茄[6]、甘蔗[7]、棉花[8]、亞麻[9]、油茶[10]等作物的新品種評價上得到了廣泛應用。但是通過運用DTOPSIS法對板栗不同疏雄方法進行綜合評價尚鮮見報道。板栗疏雄效果的評價與板栗多方面的因素有關，如板栗的產量、淀粉總量、脂肪含量、蛋白質含量、坐苞率等多個與評價結果相關的因素，但是以往的分析方法不僅紛繁復雜，還存在一定的片面性。因此，DTOPSIS法為檢測板栗疏雄效果提供了比較客觀的量化指標，使數據結果更加科學合理。

1 材料與方法

1.1試驗地概況試驗地位于湖南省郴州市汝城縣中南林業科技大學板栗試驗基地(113°45′08″ E，25°33′43″ N)，屬亞熱帶季風濕潤氣候區，海拔765 m，全年平均日照時數1 731 h，光能資源較充足。年平均氣溫16.6 ℃，平均無霜期273 d，平均降水日數183 d，年平均降水量1 547.1 mm。成土母質有花崗巖、砂礫巖、板頁巖、石灰巖、紫色巖五大類，土壤以紅壤和山地黃壤為主，適合板栗生長。

1.2試驗材料供試材料為初入盛果期的主栽品種檀橋板栗，樹齡8 a，栽植密度為4 m×3 m。選取樹勢基本一致、無病蟲害、結果量大致相同的樹體進行試驗。

1.3試驗設計板栗疏雄采用人工疏雄、兩因素(疏雄時期和疏雄強度)隨機區組設計。疏雄時期設計：處理①，雄花序生長期；處理②，雄花序初開期；處理③，雄花序盛開期。疏雄強度設計為30%、70%、90%。以不疏雄為對照(CK)，3株小區，4次重復。

1.4試驗方法采用姚興濤等[3]提出的DTOPSIS法。

2 結果與分析

2.1建立評價矩陣從與板栗產量及品質相關的主要性狀中選擇11個主要參考性狀(坐苞率、出實率、單苞重、堅果單粒重、產量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量、總淀粉含量、可溶性總糖、蛋白質含量和脂肪含量)作為綜合評價指標。根據不同疏雄方式和主要性狀指標建立評價矩陣(表1)。

2.2無量綱化處理對各指標進行無量綱化處理，將11個性狀指標分為兩類：正向指標(座苞率、出實率、單苞重、堅果單粒重、產量)，以所有疏雄處理的最大值為分母，分別除以各處理該指標數值；逆向指標(直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量、總淀粉含量、可溶性總糖、蛋白質含量和脂肪含量)，以疏雄處理中最小值為分子，各品種該指標數值為分母，建立評價矩陣。

表1 不同時期不同強度疏雄處理后板栗的主要性狀

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters in the same column indicated significant differences among different treatments (P<0.05)

2.3建立決策矩陣將各性狀指標分別賦與不同權重Wj[Wj∈(0，1)，∑Wj=1]。根據湖南省板栗生產實際，參考育種專家意見，11個指標按坐苞率、出實率、單苞重、堅果單粒重、產量、可溶性總糖含量、蛋白質含量、脂肪含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量、總淀粉含量的順序分別賦于權重0.04、0.05、0.05、0.10、0.20、0.02、0.02、0.02、0.10、0.20、0.20，建立評價矩陣，無綱量化處理后，采用歐幾里德范數進行距離的測定，求出各處理與理想解的距離，再求得各處理對理想解的相對接近度Si，最大者即是綜合評價的最優處理[10]。計算結果見表2。

表2 DTOPSIS法評價矩陣

2.4各品種與理想解的相對接近度首先采用歐幾里德范數進行距離的測定，求出各品種與理想解的距離Si+、Si-，再求得各品種對理想解的相對接近度Ci，最大者即是綜合性狀最優品種，結果見表3。

由表3可知，排名前3位的分別為處理②的90%、處理①的90%和處理②的70%，分別為0.789 9、0.716 6和0.602 6。其中，處理②的90%的Ci最大，說明這一疏雄處理能夠使板栗達到較高產量，適宜推廣采用；其次是處理①的90%和處理②的70%，說明這2個處理方式綜合評價較好，而排名靠后的幾種疏雄處理則不適宜采用。此外，可見疏雄強度越大，疏雄效果越強，其次是時間，板栗初開期之后疏雄會大大降低其疏雄效果，其評價結果與實際表現基本一致。

3 結論與討論

(1)姚興濤等[3]提出的DTOPSIS模型最初是用于解決社會經濟系統和工程系統中存在的多目標決策問題。多目標決策通常沒有一個方案能使每個目標值達到最優，因此其問題實質是求非劣解。這與對板栗疏雄效果的評價類似，各疏雄處理方式的結果需要多種內在品質的綜合體現，難以使多個指標都達到理想目標，因此DTOPSIS法同樣能用于對板

栗疏雄效果的評價。

表3 DTOPSIS法計算結果

(2)采用DTOPSIS法對板栗疏雄效果進行系統性評價，考慮了與板栗產量品質相關的多種因素，評價科學客觀，具有一定的合理性，且可克服方差分析、回歸分析等統計方法考慮不夠全面、綜合評價功能較低的缺點。雖然DTOPSIS法計算偏于復雜，但計算結果的差異顯而易見，該方法不僅能對不同疏雄處理進行綜合性狀排序，還能將處理間的差異顯著地表現出來，有利于對疏雄方法進行客觀科學的判斷，特別適用于大量復雜的處理方法。

(3)雄花序初開期疏除90%的雄花序處理雖然坐苞率排第四，但其出實率、單苞重、堅果單粒重、產量、支鏈淀粉含量最高，直鏈淀粉含量、總淀粉含量、可溶性總糖含量、蛋白質較高，因此其綜合評價結果最優。而雄花序盛花期疏除30%的雄花序處理雖然直鏈淀粉含量排第三，但其他數值均偏低或一般，因此其綜合評價排第九。

(4)DTOPSIS法評價的關鍵取決于權重的賦值。方法原理簡單明了，計算便捷，彌補了只用產量作統計分析的缺陷[10]，更著重于綜合客觀性的評價。

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