余文遠(yuǎn),李霖超
(1.自貢市職業(yè)技術(shù)學(xué)校,四川 自貢 643000;2.自貢市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,四川 自貢 643000)
灰色局勢決策法是指將局勢的多個(gè)目標(biāo)值通過目標(biāo)效果測度轉(zhuǎn)化處理為單個(gè)目標(biāo)值,從定量的角度進(jìn)行方案優(yōu)選,在水稻、小麥、玉米、芝麻、大豆等作物的綜合評價(jià)中得到廣泛運(yùn)用[1-5]。該研究擬將鮮莢產(chǎn)量、口感品質(zhì)和SMV(大豆花葉病)抗性作為評價(jià)鮮食大豆的3 大性狀,并運(yùn)用灰色局勢決策法客觀地評價(jià)自貢地區(qū)鮮食大豆新品系的優(yōu)劣等級,選育出適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的高抗SMV 鮮食大豆品種系,為鮮食大豆新品系的審定與推廣提供科學(xué)依據(jù)。
2014年進(jìn)行品比試驗(yàn),試驗(yàn)在自貢市王井鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試材料為8個(gè)育成新品系:貢746-2、貢7162-3、貢606-17、貢444-1、貢205-1、貢7129-2、貢680-6 和蜀鮮205,并以國審鮮食大豆品種K 豐74-3(近年國審品種,CK1)、浙鮮豆5 號(國家鮮食大豆區(qū)試對照品種,CK2)為對照品種。試驗(yàn)以國家鮮食大豆品種區(qū)試方案為標(biāo)準(zhǔn),采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)品種3 次重復(fù),于4月上旬播種,播種前施復(fù)合肥25 kg/667m2作底肥,田間正常記載管理,在綠色豆莢達(dá)80%時(shí)采收。小區(qū)面積 10.8 m2,行長 3 m,每區(qū)9 行;實(shí)收小區(qū)面積 6.7 m2,實(shí)收行長2.4 m,實(shí)收行數(shù)7 行;行距 0.4 m,株距0.8 m,定苗2.0 萬株/667m2。
大豆完熟時(shí),收獲小區(qū)中間兩行生長正常無缺株的連續(xù)10 株作為鮮食大豆考種樣本,3個(gè)小區(qū)各取一次,主要農(nóng)藝性狀調(diào)查參照《中國大豆品種志》[6]??挤N數(shù)據(jù)主要包括13個(gè)相關(guān)性狀:鮮莢產(chǎn)量、口感、SMV 抗性、株高、分枝數(shù)、多粒莢率(%)、單株莢數(shù)、百粒鮮重、單株莢重、標(biāo)準(zhǔn)莢數(shù)(個(gè)/500g)、蟲食病害莢率、二粒標(biāo)準(zhǔn)莢(cm)、生育期[7-8],表型值最終結(jié)果以3 次重復(fù)的均值為準(zhǔn)[9]。
選用灰色局勢決策法對鮮食大豆品系的綜合性狀進(jìn)行評價(jià)。其大致原理是:灰色決策是指含有灰元的決策,包括事件、對策、效果和目標(biāo)4 大要素,通常把事件記為a,對策記為b,事件與對策的二元組合為局勢,記為S。設(shè)有n個(gè)事件(a1,a2,…,an),每一事件設(shè)有m個(gè)決策(b1,b2…,bm),則有n×m個(gè)局勢Sij=(ai,bj),其中,i 和j 分別為1~n 和1~m的任意自然數(shù),并設(shè)有k個(gè)目標(biāo)。Sij在第k個(gè)目標(biāo)有效果白化值記為。然后將各局勢的效果白化值無量綱化處理轉(zhuǎn)化為效果測度,記為rij(k)。在第k個(gè)目標(biāo)下,效果測度轉(zhuǎn)化處理有3種情況:
第一種情況:需Sij的效果越大越好,采用上限效果測度公式1 計(jì)算。
第二種情況:需Sij的效果越小越好,采用下限效果測度公式2 計(jì)算。
第三種情況:需Sij的效果居中,則采用適中效果測度公式3 計(jì)算(該研究沒有采用該公式)。
最后,將多目標(biāo)決策單目標(biāo)化,即每個(gè)局勢在多目標(biāo)下的效果測度按公式4 計(jì)算出各對策的綜合效果測度(rij)。
式中,Wk(k=1,2,…)是第k個(gè)目標(biāo)的權(quán)重系數(shù),且所得綜合效果測度值的大小反映各局勢的優(yōu)劣等級。
品比試驗(yàn)10個(gè)品種(系)的13個(gè)主要性狀數(shù)據(jù)見表1。同時(shí),根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)、研究結(jié)果和育種目標(biāo)等[5,9],對上述13個(gè)主要性狀按其重要性賦予不同的權(quán)重系數(shù):鮮莢產(chǎn)量0.40,口感品質(zhì)0.12,SMV抗性0.1,單株莢數(shù)、多粒莢率、二粒標(biāo)準(zhǔn)莢、百粒鮮重各0.05,其他6個(gè)性狀各0.03。
對蟲食病害莢率、口感和SMV 抗性采用下線效果測度(公式2),其他性狀采用上線效果測度(公式1)。根據(jù)表1 不同品種(系)和不同性狀的表型值換算出效果測度值,見表2。
表1 品比試驗(yàn)品種(系)主要性狀
把各性狀權(quán)重與效果測度值代入灰色局勢決策法公式4 得出結(jié)果,見表3。由表3 可知,10個(gè)品種(系)的綜合效果測度值排名由高到低順序是:蜀鮮205 >K 豐74-3(CK1)>浙鮮豆5 號(CK2)>貢205-1 >貢680-6 >貢606-17 >貢7162-3 >貢7129-2 >貢444-1 >貢746-2。蜀鮮205 作為四川省自貢地區(qū)優(yōu)選的高抗SMV 鮮食大豆新品系,在該研究中綜合表現(xiàn)均超越了兩個(gè)對照,排名第一,且鮮莢產(chǎn)量也是最高的,適于作為當(dāng)?shù)仵r食大豆新品種的審定與推廣。
貢205-1、貢680-6 和貢606-17 這3個(gè)品系雖然排名居中,但各自都有較大缺陷。貢205-1 株高太矮,單株莢數(shù)太少;貢680-6 和貢606-17 蟲食病害莢率均偏高,抗性不足。因此,這3個(gè)品系需作針對性改良后再加以利用。
貢7162-3、貢7129-2、貢444-和貢746-2 等4個(gè)品種排名相繼靠后,綜合評價(jià)太低且均有較大缺陷,利用價(jià)值不高,直接淘汰。
表2 品比試驗(yàn)品種(系)效果測度值
表3 各品種綜合效果測度值
研究運(yùn)用灰色局勢決策法評選出一個(gè)高抗SMV的鮮食大豆新品系蜀鮮205,該品種綜合性狀優(yōu)良,適于作為鮮食大豆新品種推廣與應(yīng)用。
鮮食大豆新品系蜀鮮205 在灰色局勢決策法方法評價(jià)排名中位列第一,雖然其固有優(yōu)勢較大,但也存在著不足。鮮食大豆不僅著重產(chǎn)量與SMV 抗性,還在乎口感,如表4 所示,蜀鮮205 的口感為B 級(鮮脆),還達(dá)不到國審品種K 豐74-3 和浙鮮豆5 號的A級口感(香甜、柔糯)。因此,蜀鮮205 還有極大的遺傳改良空間。
運(yùn)用灰色局勢決策法綜合評價(jià)鮮食大豆品種(系)是自貢地區(qū)鮮食大豆品種選育手段的首次嘗試。該方法克服了傳統(tǒng)評價(jià)方法如方差分析、回歸分析等僅從產(chǎn)量單一性狀入手而導(dǎo)致的評價(jià)片面性,再加上該方法計(jì)算簡便,易于掌握和運(yùn)用,在研究中的評價(jià)效果顯著,是對上述方法較好的補(bǔ)充。
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