王樂政 高鳳菊 賈立洪等

作者簡介：王樂政（1964-），男，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事高粱、大豆及雜糧雜豆的栽培育種工作。

通訊作者：曹鵬鵬（1983-），男，主要從事高粱、大豆及雜糧雜豆的栽培育種工作。

摘要：用灰色多維綜合隸屬度評(píng)估方法對(duì)參試的11個(gè)甜高粱品種（系）的10個(gè)性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：濟(jì)甜11-9、濟(jì)甜11-7、濟(jì)甜11-1三個(gè)品種（系）為優(yōu)良，濟(jì)甜11-6、濟(jì)甜11-2、濟(jì)甜11-5、濟(jì)甜11-4、濟(jì)甜11-8、濟(jì)甜11-3為較好，遼甜1號(hào)表現(xiàn)一般，遼飼雜1號(hào)表現(xiàn)較差。該方法能夠全面客觀地分析品種的綜合表現(xiàn)，克服以往品比試驗(yàn)中僅以產(chǎn)量因素為主、其它性狀憑主觀判斷來評(píng)判品種的局限性，適于甜高粱等需多目標(biāo)考察的評(píng)價(jià)對(duì)象。

關(guān)鍵詞：灰色多維綜合隸屬度；評(píng)估；甜高粱；品比

中圖分類號(hào)：S514.037 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2013）06-0034-05

甜高粱具有很強(qiáng)的抗旱、耐瘠、耐鹽堿特性，適于在鹽堿、干旱等邊際土地上大規(guī)模種植，且由于其生長快、產(chǎn)量高和莖稈富含糖分，被譽(yù)為“生物能源系統(tǒng)中的最有力競爭者”[1]。甜高粱品種選育不僅要求莖稈和籽粒產(chǎn)量高，還要求莖稈中的含糖量也高，抗逆性要強(qiáng)[2]。因此，甜高粱新品種的優(yōu)劣是多個(gè)性狀共同作用的結(jié)果。如何選出綜合性狀優(yōu)良的品種，分析評(píng)價(jià)方法顯得至關(guān)重要。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們從多個(gè)性狀綜合評(píng)價(jià)品種出發(fā)，研究了許多科學(xué)的評(píng)價(jià)方法[3～7]。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)更加科學(xué)、客觀、合理，在馬鈴薯、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[8～12]，但在甜高粱品種評(píng)價(jià)分析中尚未見報(bào)道。本文運(yùn)用該方法，對(duì)參試甜高粱新品種（系）進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，以期為選育和評(píng)價(jià)綜合性狀優(yōu)良的甜高粱新品種提供依據(jù)和方法。

1 材料與方法

11 試驗(yàn)材料

參試品種（系）為濟(jì)甜11-1、濟(jì)甜11-2、濟(jì)甜11-3、濟(jì)甜11-4、濟(jì)甜11-5、濟(jì)甜11-6、濟(jì)甜11-7、濟(jì)甜11-8、濟(jì)甜11-9、遼甜1號(hào)（CK1）、遼飼雜1號(hào)（CK2），由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供。

12 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參試品種（系）于2011年5月6日種植于德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)農(nóng)場。地勢平坦，地力均勻，肥力中等，前茬作物為棉花。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，5行區(qū)，行長5 m，行距066 m，小區(qū)面積165 m2，留苗密度75萬株/hm2，收中間3行計(jì)算甜高粱鮮重產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量。每小區(qū)取代表性植株10株，分別測定株高、莖粗、錘度、穗長、穗粒重、千粒重等性狀指標(biāo)，觀察記載生育性狀、倒折率。

13 方法步驟

131 試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理 對(duì)參試的11個(gè)品種（系）的籽粒產(chǎn)量、鮮重產(chǎn)量、莖粗、穗長、穗粒重、千粒重、錘度、倒折率、株高、生育期10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，所以數(shù)值越小越好的性狀如倒折率、株高、生育期已作倒數(shù)轉(zhuǎn)換（表1）。

132 確定各性狀評(píng)語等級(jí)類別的界限值 以籽粒產(chǎn)量為例。在11個(gè)品種（系）中，規(guī)定最高產(chǎn)量2 3637 kg/hm2為上限，最低產(chǎn)量7340 kg/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5432 kg/hm2。這樣便可求得產(chǎn)量4個(gè)評(píng)語等級(jí)類別界限值，其余性狀等級(jí)界限值的確定與此相同（表2）。

133 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，則隸屬函數(shù)的表達(dá)式[8]為：

式中，F(xiàn)優(yōu)良（xij）表示第i個(gè)品種第j個(gè)性狀屬于“優(yōu)良”級(jí)的隸屬函數(shù)值，M為第j個(gè)性狀的上限值，a1為第j個(gè)性狀“優(yōu)良”級(jí)的類別界限值。

式中，F(xiàn)較好（xij）表示第i個(gè)品種第j個(gè)性狀屬于“較好”級(jí)的隸屬函數(shù)值，a2為第j個(gè)性狀“較好”級(jí)的類別界限值。

式中，F(xiàn)一般（xij）表示第i個(gè)品種第j個(gè)性狀屬于“一般”級(jí)的隸屬函數(shù)值；a3為第j個(gè)性狀“一般”級(jí)的類別界限值。

式中，F(xiàn)較差（xij）表示第i個(gè)品種第j個(gè)性狀屬于“較差”級(jí)的隸屬函數(shù)值；a4為第j個(gè)性狀“較差”級(jí)的類別界限值。

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。以參試品種濟(jì)甜11-1為例，說明具體計(jì)算過程，其籽粒產(chǎn)量屬于“優(yōu)良”的隸屬函數(shù)值=23570/23637=09971；屬于“較好”的隸屬函數(shù)值=（2×18205-23570）/18205=07053；屬于“一般”的隸屬函數(shù)值=（2×12773-23570）/12773=01547；屬于“較差”的隸屬函數(shù)值，由于23570>2×7340，即xij>2a4），則隸屬函數(shù)值為0；同理可得其它各個(gè)性狀各個(gè)等級(jí)的隸屬函數(shù)值。其它參試品種（系）各性狀的隸屬函數(shù)值計(jì)算與此類同，并構(gòu)成下列F優(yōu)良、F較好、F一般、F較差4個(gè)矩陣。

134 確定各性狀因素的權(quán)重 根據(jù)甜高粱生產(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，確定籽粒產(chǎn)量、鮮重產(chǎn)量、莖粗、穗長、穗粒重、千粒重、錘度、倒折率、株高、生育期10個(gè)性狀的權(quán)重W分別為030、030、005、003、003、003、010、010、003、003。

135 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。以濟(jì)甜11-1為例，則：

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)。從中可以看出，第一行代表品種（系）濟(jì)甜11-1，該行最大值為08303，恰好在第一列即“優(yōu)良”等級(jí)列。據(jù)σk′i=max{σki}，可知該品種（系）屬“優(yōu)良”品種；同理，第二行代表品種（系）濟(jì)甜11-2，該行最大值為08515，在第二列即“較好”等級(jí)列，該品種（系）屬于較好品種；依次類推，可得到其余參試品種（系）的灰色綜合隸屬度評(píng)價(jià)結(jié)果，如表3所示。11個(gè)品種（系）灰色多維綜合隸屬度評(píng)價(jià)分析表明，濟(jì)甜11-9、濟(jì)甜11-7、濟(jì)甜11-1三個(gè)品種（系）分別列1、2、3位，獲得優(yōu)良評(píng)價(jià)，濟(jì)甜11-6、濟(jì)甜11-2、濟(jì)甜11-5、濟(jì)甜11-4、濟(jì)甜11-8、濟(jì)甜11-3分別列4～9位，獲較好評(píng)價(jià)，遼甜1號(hào)表現(xiàn)一般，遼飼雜1號(hào)表現(xiàn)較差。

用方差分析方法，僅考慮產(chǎn)量因素（鮮重產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量），對(duì)于甜高粱這一多目標(biāo)考察的作物，難以做出客觀、正確的評(píng)價(jià)，如參試品種（系）濟(jì)甜11-1，籽粒產(chǎn)量列第2位，鮮重產(chǎn)量列第10位，如果單從產(chǎn)量因素考察，對(duì)該品種（系）難以取舍，而用灰色多維綜合隸屬度評(píng)價(jià)，由于株高、生育期、抗倒性、錘度等性狀較好，從多個(gè)性狀綜合考察，被評(píng)為優(yōu)良品種，這與在田間的實(shí)際表現(xiàn)相吻合。

3 討論

31 灰色多維綜合隸屬度評(píng)估方法能夠全面客觀地分析甜高粱各品種（系）的綜合表現(xiàn)，直接求出品種的評(píng)語集合，將品種界定在相應(yīng)的評(píng)語等級(jí)，品種優(yōu)劣可一目了然，克服了以往只考慮產(chǎn)量因素?cái)?shù)理評(píng)判方法的局限性，適于甜高粱等需多目標(biāo)考察的評(píng)價(jià)對(duì)象，在試驗(yàn)中可以有效避免埋沒優(yōu)良品種。

32 各性狀權(quán)重的確定對(duì)綜合評(píng)價(jià)至關(guān)重要，它直接影響評(píng)估結(jié)果?？疾樾誀畹臄?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。本文采用參考專家意見及相關(guān)的文獻(xiàn)資料來確定，有一定的局限性。用灰色關(guān)聯(lián)度歸一法[14]、離差最大化法[5]、信息熵法[13]等效果會(huì)更好。

33 參試品種（系）在不同生態(tài)區(qū)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)參試甜高粱品種（系）在本試驗(yàn)點(diǎn)一年的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，參試品種的優(yōu)劣只是在一個(gè)地區(qū)的表現(xiàn)，有一定的區(qū)域性。參 考 文 獻(xiàn)：

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