基于灰色關聯度及DTOPSIS法的南疆冬小麥品種的綜合評判

陳慧 王冀川

摘要：運用灰色關聯度和DTOPSIS 2種評價方法對17個冬小麥品種進行綜合評判，以期篩選出具有優良性狀的品種，為南疆冬小麥優良品種的推廣提供依據。結果表明，2種評判方法所得結果相似，得到的17個品種的優劣順序大體相同。DTOPSIS法的運算雖然較為復雜，但是其引入了正向指標和逆向指標，品種間性狀的評判結果差異性大，結果更合理。2種評判方法均得出，玉農系列以及濟麥22號的表現較優，可作為南疆地區推廣的優良品種，青豐1號與煙農系列的表現較差，不建議作為推廣品種。

關鍵詞：冬小麥;灰色關聯度;DTOPSIS;綜合評價

中圖分類號： S512.1+10.37? 文獻標志碼： A? 文章編號：1002-1302（2019）10-0102-07

小麥是新疆地區重要的糧食作物之一，2014年全疆小麥種植面積達到129.97萬hm2，全國排名第8位，南疆是新疆重要的冬小麥種植區，種植面積占全疆的65%以上，在南疆農業經濟發展、糧食安全戰略和維護少數民族區域社會穩定等方面占有重要地位[1]。目前，南疆主栽冬小麥品種以新冬20、新冬22為主，由于長期得不到品種更換，小麥的產量和品質提升效果一直不佳，因此篩選出適宜南疆種植的高產優質小麥品種，促進品種更新，對于南疆地區糧食的安全生產及農民增收有著重要的現實意義[2]。關于作物品種篩選的方法很多，最簡單的是數理統計法，黃劍秋等通過調查雜交玉米的產量構成以及其他數據得出，東單16的豐產性最好，東單60、東單11等的豐產性較好[3];許海濤等研究了11個玉米農藝性狀與產量之間的相關性，并作出多元回歸分析和通徑分析，由此評判對產量有顯著影響的8個性狀[4]。多元回歸分析在性狀評判方面的應用也較多，但用于品種的篩選稍顯不足。近些年來，綜合考慮小麥多性狀間的關系，利用灰色系統理論的方法進行品種評判的研究較多[5-7]，邵秋紅等應用灰色關聯度分析方法評價了冬小麥9個品種的綜合性狀，克服了常用產量等單一性狀的弊端，與實際生產相結合，突出了灰色關聯度的現實意義[8]。高素玲等亦用灰色關聯度法分析了春性小麥品種系，將灰色關聯度從育種領域擴展到生產領域，并重點提示選用合理性狀以及合理的權重系數，根據當地多年生產經驗構建合理的參考品種[7]，為綜合評價奠定了更好的理論基礎。DTOPSIS法是另一種綜合評價作物性狀優劣程度的方法，該方法將品種的綜合性狀量化為該品種對理想解的相對接近度Ci，克服了單用方差分析法將產量作為評價品種優劣的唯一標準的不足，在各作物領域中得到了廣泛應用[9-16]。本研究應用灰色關聯度和DTOPSIS 2種方法，對引進的17個冬小麥品種進行綜合評判，以期篩選出適于在南疆地區推廣的優良品種。

1 材料與方法

試驗在塔里木大學農學實驗站網室中進行，以18個不同類型的冬小麥品種為供試材料（表1），開展小區試驗，于2014年10月1日播種，等行距15 cm，播量為570萬株/hm2，小區面積為3 m×10 m=30 m2，3次重復，隨機排列，以新冬20為對照;試驗地于播前統一基施300 kg/hm2磷酸二銨，75 kg/hm2 硫酸鉀。11月10日冬灌，2015年4月3日至5月28日共灌水4次，春季頭水前施225 kg/hm2尿素+120 kg/hm2 磷酸二銨，二水前施150 kg/hm2尿素，其他田間管理同大田。

2 結果與分析

定點測定株高、單株成穗數、生育期、越冬率、倒伏率、穗長、小穗數、穗粒數、千粒質量、平均收穗數及平均產量等指標，結果見表2。

2.1 農藝性狀與產量

以產量為目標，觀察產量較對照高的品種，由表3可以看出，與新冬20號相比，玉農1號、濟麥22號、玉農2號的增產效果明顯，分別增產16.71%、14.63%、12.18%;此外，除眾信5189外，其余12個品種的產量均不及新冬20號，其中煙農24號、煙農0428、煙農5158、青豐1號與新冬20號的產量相差較遠，因而可以不推廣這些品種。

2.2 灰色關聯度分析

灰色關聯度是以所有參試品種組合在一起形成灰色系統，并給定各理想品種相應的值，用無量綱化等數據處理方法計算出參試品種與理想品種之間的加權關聯度，關聯度越大，說明該品種的綜合性狀越接近理想品種。選擇測定的17個品種的11個性狀為株高（K1）、倒伏率（K2）、生育期（K3）、越冬率（K4）、單株成穗數（K5）、穗長（K6）、小穗數（K7）、穗粒數（K8）、千粒質量（K9）、平均收穗數（K10）以及平均產量（K11），各性狀的平均值及標準差見表4。設置理想品種為X0，參試品種為Xi（i=1，2，3，…，17），計算出17個參試品種與理想品種之間的關聯度。理想品種各性狀值設定為參試品種中各性狀的最優值或較優值。

將原始數據進行無量綱化處理，參考式（1）得到表5。

由表8可以看出，無論是等權關聯度還是加權關聯度，玉農1號、濟麥22號以及玉農2號、眾信5189、邯鄲5316都比對照新冬20號高，說明這5個品種與理想品種接近;青豐1號、煙農24號、煙農0428、煙農5158、京麥7號排名位于最后，與理想品種相差較遠，不宜作為新疆地區的推廣品種。

2.3 DTOPSIS評判

DTOPSIS是將性狀指標分為逆向和正向2種，隨后建立加權規范化決策矩陣，計算出各品種與理想解之間的距離，其數值越大，則代表越接近理想解。

2.3.1 建立評價矩陣A 采用共17個品種的11種性狀建立評價矩陣A，以新冬20為對照，各性狀指標參考表2。

2.3.2 無量綱化處理 原始數據由于單位及量綱不同，不能直接用于比較，要將矩陣A進行規范化處理，將11個性狀分為2類指標：正向指標（越冬率、單株成穗數、穗長、小穗數、穗粒數、千粒質量、平均收穗數、平均產量）和逆向指標（株高、倒伏率、生育期）。參考式（6），得到規范化矩陣Z（表9）。