王樂(lè)政，曹鵬鵬，朱元?jiǎng)?，高鳳菊，王士嶺

（山東省德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 德州 253015）

高產(chǎn)廣適大豆新品種的選育是提高我國(guó)大豆總產(chǎn)量的有效途徑，更是大豆科技工作者的重要任務(wù)。如何選育綜合性狀優(yōu)良、高產(chǎn)廣適的大豆新品種，分析評(píng)價(jià)方法至關(guān)重要。近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，人們從多個(gè)性狀綜合評(píng)價(jià)品種出發(fā)，研究了許多更為科學(xué)的評(píng)價(jià)方法[5-9]，品種灰色多維綜合隸屬度評(píng)估法就是其中之一。與常用的方差分析法相比，該方法可以綜合考慮諸多因素，對(duì)品種的評(píng)價(jià)更加客觀、科學(xué)、合理。在小麥、馬鈴薯、花生、綠豆、谷子、甘蔗等作物品種區(qū)域試驗(yàn)及品種評(píng)價(jià)分析中已有較多應(yīng)用[10-14]，但在大豆品種評(píng)價(jià)分析中尚少見報(bào)導(dǎo)。本文運(yùn)用該方法，對(duì)2011年參加國(guó)家黃淮海夏大豆區(qū)域試驗(yàn)德州試驗(yàn)點(diǎn)的15個(gè)大豆新品種（系）進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，以期為選育和評(píng)價(jià)高產(chǎn)廣適大豆新品種提供依據(jù)和方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料來(lái)源于2011年參加國(guó)家黃淮海夏大豆區(qū)域試驗(yàn)德州點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果。參試品種（系）為中黃45（品系）、中黃46（品系）、冀09B2（品系）、中作06-875（品系）、冀09B5（品系）、魯97013-1（品系）、中作J8023（品系）、晉遺55（品系）、中作05-6171（品系）、K06-47（品系）、中作07-22（品系）、冀豆12（CK）、邯6192（品系）、晉豆40（品系）、晉大78（品系）共15個(gè)大豆新品種（系），以下分 別 簡(jiǎn) 稱 為 GQ1、 GQ2、 GQ3、 GQ4、 GQ5、 GQ6、GQ7、GQ8、GQ9、GQ10、GQ11、GQ12、GQ13、GQ14、GQ15。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參試品種（系）于2011年6月25日種植于山東省德州市農(nóng)科院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)。該試驗(yàn)場(chǎng)地勢(shì)平坦，地力均勻，肥力中等，前茬作物小麥。采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，6行區(qū)，行長(zhǎng)6.0m，行距0.5m，小區(qū)面積18m2，留苗密度22.5萬(wàn)株/hm2。每個(gè)小區(qū)收中間4行計(jì)算產(chǎn)量，并選取代表性植株10株，分別測(cè)定株高、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重，同時(shí)觀察記載生育日數(shù)、倒伏性。

1.3 分析方法

1.3.1 整理試驗(yàn)數(shù)據(jù) 對(duì)參試的15個(gè)品種（系）的生育日數(shù)、株高、倒伏性、株型、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重、產(chǎn)量等11個(gè)性狀，采用灰色多維綜合隸屬度評(píng)估法進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于評(píng)估集合的等級(jí)類別界限值的確定僅適用于數(shù)值越大越好的性狀。對(duì)于數(shù)值越小越好的性狀如株高、生育期作倒數(shù)轉(zhuǎn)換。將定性描述的性狀賦予一定的量化值，倒伏性按倒伏級(jí)別賦值即0級(jí)記作4、1級(jí)記作3、2級(jí)記作2、3級(jí)記作1，株型以收斂記作3、半收斂記作2、半展記作1進(jìn)行賦值，轉(zhuǎn)換為數(shù)值越大越好的性狀（表1）。

1.3.2 確定各性狀評(píng)語(yǔ)等級(jí)類別的界限值 以產(chǎn)量為例，在15個(gè)品種（系）中，規(guī)定最高產(chǎn)量2868.2kg/hm2為上限，最低產(chǎn)量1609.2kg/hm2為下限，據(jù)此將產(chǎn)量分為優(yōu)良、較好、一般、較差4個(gè)等級(jí)。則在上限與下限之間劃分為3等份，每等份為419.7kg/hm2。這樣便可求得產(chǎn)量4個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)類別界限值，其余性狀等級(jí)界限值的確定與此相同（見表2）。

1.3.3 構(gòu)建各等級(jí)隸屬函數(shù)值子矩陣 以F表示某品種、某性狀、某等級(jí)的隸屬函數(shù)值，x表示其相應(yīng)的觀察值，a表示其對(duì)應(yīng)的界限值，則當(dāng)?shù)燃?jí)為優(yōu)良時(shí)，F(xiàn)=x/a；當(dāng)?shù)燃?jí)為較好、一般、較差時(shí)，x≤a，F(xiàn)=x/a，當(dāng) a

根據(jù)以上公式可求得各品種、各性狀4個(gè)級(jí)別的隸屬函數(shù)值。以參試品種GQ1為例，說(shuō)明具體計(jì)算過(guò)程。其產(chǎn)量屬于“優(yōu)良”的隸屬函數(shù)值=2868.2/2868.2=1；屬于“較好”的隸屬函數(shù)值=（2×2448.5-2868.2）/2448.5=0.8286；屬于“一般”的隸屬函數(shù)值=（2×2028.9-2868.2）/2028.9=0.5863；屬于“較差”的隸屬函數(shù)值=（2×1609.2-2868.2）/1609.2=0.2177。同理可得其他各個(gè)性狀各個(gè)等級(jí)的隸屬函數(shù)值，其他參試品種（系）各性狀的隸屬函數(shù)值計(jì)算與此類同，并構(gòu)成以下矩陣。

表1 參試品種(系)各性狀的結(jié)果值

表2 各性狀各評(píng)語(yǔ)等級(jí)的類別界限值

1.3.4 確定各性狀因素的權(quán)重 各性狀因素權(quán)重的確定，可采用專家評(píng)估法或灰色關(guān)聯(lián)度歸一法[1]、離差最大化法[7]、信息熵法[15]求得。因區(qū)域試驗(yàn)?zāi)康脑谟诤Y選高產(chǎn)品種，所以產(chǎn)量性狀的權(quán)重應(yīng)較大。根據(jù)大豆生產(chǎn)實(shí)際情況和育種目標(biāo)，參考專家意見及相關(guān)的文獻(xiàn)資料，確定各性狀因素的權(quán)重，認(rèn)為生育日數(shù)、株高、倒伏性、株型、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重、產(chǎn)量11個(gè)性狀的權(quán)重W分別為0.03、 0.03、 0.04、 0.04、 0.03、 0.02、 0.03、0.05、0.10、0.03、0.60為宜。

1.3.5 求綜合隸屬度值，構(gòu)成綜合隸屬度矩陣 以R表示綜合隸屬度，則R=∑F×W，以品種GQ1為例，則R優(yōu)良=0.9709×0.03+0.8608×0.03+1.00×0.04+0.3333×0.04+0.7672×0.03+0.3243×0.02+0.7287×0.03+0.8331×0.05+0.8731×0.10+0.7045×0.03+1.0000×0.60=0.9097;R較好=0.9955×0.03+0.9930×0.03+0.6667×0.04+0.4286×0.04+0.8988×0.03+0.4235×0.02+0.8735×0.03+0.9914×0.05+0.9993×0.10+0.8047×0.03+0.8286×0.60=0.8359;R一般=0.9787×0.03+0.7871×0.03+0.0×0.04+0.6000×0.04+0.9152×0.03+0.6102×0.02+0.9098×0.03+0.7761×0.05+0.8317×0.10+0.9381×0.03+0.5863×0.60=0.6458；R較差=0.9515×0.03+0.4753×0.03+0.0×0.04+1.0×0.04+0.6321×0.03+0.9091×0.02+0.5502×0.03+0.4009×0.05+0.5940×0.10+0.8755×0.03+0.2177×0.60=0.3728。其余品種綜合隸屬度計(jì)算與此相同，計(jì)算結(jié)果見以下矩陣。

2 結(jié)果與分析

矩陣R中，行代表各品種，列代表優(yōu)良、較好、一般、較差4個(gè)等級(jí)。從R中可以看出，第1行代表品系GQ1即中黃45，該行最大值為0.9097，恰好在第1列即“優(yōu)良”等級(jí)列。據(jù)σki=max{σki}，可知該品系屬于“優(yōu)良”品系。同理，第2行代表品系GQ2即中黃46，該行最大值為0.9133，也在第1列即“優(yōu)良”等級(jí)列，該品系屬于“優(yōu)良”品系。第4行代表品系GQ4即中作06-875，該行最大值為0.8916，在第2列即“較好”等級(jí)列，該品系屬于“較好”品系。依次類推，可得到15個(gè)參試品種（系）的灰色綜合隸屬度評(píng)價(jià)結(jié)果如表3所示。15個(gè)品種（系）灰色多維綜合隸屬度評(píng)價(jià)分析表明，中黃46（品系）、中黃45（品系）、冀09B2（品系）3個(gè)品系分別列1、2、3位，獲得優(yōu)良評(píng)價(jià)。晉遺55（品系）、冀09B5（品系）、冀豆12（CK）、魯97013-1（品系）、中作06-875（品系）、中作J8023（品系）、中作05-6171（品系）7個(gè)品種（系）分別列4～10位，獲較好評(píng)價(jià)。晉豆40（品系）、K06-47（品系）、邯6192（品系）、中作07-22（品系）4個(gè)品系表現(xiàn)一般，晉大78（品系）表現(xiàn)較差。

產(chǎn)量一個(gè)性狀的方差分析結(jié)果與灰色多維綜合評(píng)估分析結(jié)果基本相同，總體趨勢(shì)一致。之所以有差異，原因在于方差分析僅考慮產(chǎn)量一個(gè)因素，因此排序有稍許變化。中黃46（品系）、中黃45（品系）是綜合性狀優(yōu)良的品系，單從產(chǎn)量一個(gè)因素考慮，中黃45（品系）優(yōu)于中黃46（品系），但由于中黃46（品系）的單株粒重、百粒重比中黃45（品系）高，因而綜合評(píng)估中黃46（品系）優(yōu)于中黃45（品系）。對(duì)照品種冀豆12產(chǎn)量評(píng)比列12位，但由于其單株粒重、百粒重、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、倒伏性、株型等性狀綜合表現(xiàn)較好，綜合評(píng)估獲第6位較好評(píng)價(jià)。從田間觀察情況來(lái)看，各品種（系）表現(xiàn)與灰色多維綜合評(píng)估分析結(jié)果十分吻合。由此可見，運(yùn)用灰色多維綜合評(píng)估方法對(duì)大豆品種區(qū)域試驗(yàn)進(jìn)行分析得到的結(jié)果比較客觀、可靠，不失為一種理想的綜合評(píng)估方法。

3 討論

區(qū)域試驗(yàn)以及其他品種比較試驗(yàn)品種的評(píng)價(jià)方法代表著品種評(píng)價(jià)的育種目標(biāo)取向，在品種評(píng)價(jià)過(guò)程中具有決定性作用。因此，多年來(lái)區(qū)域試驗(yàn)和育種工作者對(duì)評(píng)價(jià)方法格外關(guān)注。隨著社會(huì)對(duì)品種需求的日益多元化，人們從多個(gè)性狀綜合評(píng)價(jià)品種出發(fā)，研究了許多更為科學(xué)、客觀、合理的評(píng)價(jià)方法[3-7]。本研究采用灰色多維綜合隸屬度評(píng)估方法對(duì)2011年國(guó)家黃淮海夏大豆區(qū)域試驗(yàn)德州試驗(yàn)點(diǎn)的15個(gè)大豆新品種（系）進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，結(jié)果與該方法在小麥、水稻、花生、綠豆、谷子區(qū)域試驗(yàn)分析中的應(yīng)用所得到的結(jié)果基本一致。

表3 參試品種（系）灰色多維綜合隸屬度評(píng)估結(jié)果

灰色多維綜合隸屬度評(píng)估方法能夠全面客觀地分析大豆各品種（系）的綜合表現(xiàn)，直接求出品種的評(píng)語(yǔ)集合，將品種界定在相應(yīng)的評(píng)語(yǔ)等級(jí)，品種優(yōu)劣可一目了然。而且運(yùn)算簡(jiǎn)單，便于掌握，也不容易丟失信息?？朔艘酝豢紤]產(chǎn)量因素?cái)?shù)理評(píng)判方法的局限性，在試驗(yàn)中可以有效避免埋沒優(yōu)良品種。

各性狀權(quán)重的確定對(duì)綜合評(píng)價(jià)至關(guān)重要，它直接影響了評(píng)估的結(jié)果，考查性狀的數(shù)量變化，權(quán)重向量會(huì)隨之變化，育種目標(biāo)不同，權(quán)重向量也會(huì)不同，因此，在應(yīng)用中，權(quán)重的確定要依據(jù)當(dāng)時(shí)的育種目標(biāo)、生產(chǎn)需要和所考慮的性狀來(lái)確定。本文采用參考專家意見及相關(guān)的文獻(xiàn)資料來(lái)確定權(quán)重[2-4]，有一定的局限性。用灰色關(guān)聯(lián)度歸一法[1]、離差最大化法[7]、信息熵法[15]等確定權(quán)重效果會(huì)更好。

各品種（系）在各點(diǎn)的適應(yīng)性不同，性狀表現(xiàn)也不同，同時(shí)性狀表現(xiàn)年際間也有變化。本文只是對(duì)參試大豆品種（系）在1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)1a的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，參試品種的優(yōu)劣只是在1個(gè)地區(qū)的表現(xiàn)，有一定的區(qū)域性。

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