蘇天增 任偉 侯樂新 張根旺 王方明
摘要:為了科學(xué)評價青貯玉米雜交種的優(yōu)劣,以2014年國家黃淮海地區(qū)青貯玉米雜交種試驗資料,應(yīng)用方差分析、DTOPSIS、灰色關(guān)聯(lián)度、同異分析和模糊概率法5種分析方法,對12個參試品種的13個性狀指標(biāo)進行了綜合分析。結(jié)果表明,5種分析方法各有千秋,方差分析法理論與方法較為成熟,但只能分析生物產(chǎn)量一個性狀,綜合能力差,其余4種分析方法綜合能力較強,對參試品種評價較為客觀全面,其中以模糊概率法區(qū)分度最高,計算簡便快捷,結(jié)論準確可靠,不失為一種綜合評價青貯玉米雜交種的好方法。
關(guān)鍵詞:青貯玉米;方差分析法;DTOPSIS法;灰色關(guān)聯(lián)度分析法;同異分析法;模糊概率法;綜合評價
中圖分類號: S513.037文獻標(biāo)志碼: A
文章編號:1002-1302(2019)08-0079-03
作物新品種區(qū)域試驗是育種工作必不可缺少的步驟,試驗分析結(jié)果關(guān)系到對每一個參試品種的客觀評價,傳統(tǒng)方法主要是對區(qū)域試驗資料中的產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行方差分析[1],其余性狀僅供參考。而實際上,對青貯玉米雜交種來說,除生物產(chǎn)量外,生育期、抗倒性、抗病性和品質(zhì)性狀也是限制雜交種推廣的重要因素。只有綜合性狀好的青貯玉米雜交種才有較大的推廣價值。如何將產(chǎn)量與其他因素結(jié)合起來,更加全面客觀地評價品種的優(yōu)劣,是農(nóng)業(yè)科技工作者普遍關(guān)注的一個問題。因此,魏銘森等率先把模糊綜合評定法應(yīng)用于棉花品種評價上[2],劉祿祥等探討了灰色關(guān)聯(lián)度分析法對小麥品種的綜合評估[3],繼后DTOPSIS法[4]、同異分析法[5]和模糊概率法[6]等在大豆、小麥、棉花和水稻等作物評價上也得到廣泛應(yīng)用[7],筆者也曾用灰色局勢決策法對大豆新品種綜合評價進行過探討[8],都取得了一些有益結(jié)論。本研究使用5種分析方法對青貯玉米雜交種進行綜合評價和比較,旨在從中尋求一種計算簡便、結(jié)論明確的綜合評價方法。
1材料與方法
1.1材料來源
本例資料取自2014年國家黃淮海地區(qū)青貯玉米雜交種試驗結(jié)果[9],參試種有柳玉3號(V1)、SNS13-11(V2)、幫豪玉108(V3)、SAUQ1401(V4)、先玉1321(V5)、衡遠Y1038(V6)、BN2932(V7)、云瑞12號(V8)、大京九26(V9,原名大京九青貯10號)、渝青506(V10)、黔糯青1號(V11)、雅玉青貯8號(V12,CK)共12個,參考性狀13個(表1)。
1.2分析方法
分別采用方差分析法、DTOPSIS法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法、同異分析法和模糊概率法對表1中試驗數(shù)據(jù)進行分析,具體分析步驟參見文獻[1,3-6]。
依據(jù)國家青貯玉米雜交種審定標(biāo)準和黃淮海地區(qū)青貯玉米生產(chǎn)實際,參考育種專家意見,對13個性狀指標(biāo)按表1中順序分別賦予0.6、0.08、0.02、0.02、0.04、0.02、0.04、0.02、0.04、0.04、0.02、0.02和0.04的權(quán)重值。
用區(qū)分度法對5種分析方法進行比較[10],區(qū)分度計算公式:ρ=(τmax-τmin)/(τmax+τmin),其中τmax表示參數(shù)中最大值的絕對值,τmin表示參數(shù)中最小值的絕對值。
2結(jié)果與分析
2.1計算結(jié)果分析
從表2可以看出,各參試種生物干質(zhì)量方差分析法排序依次為V9>V1>V10>V7>V3>V5>V12>V4>V2>V8>V11>V6,且4種綜合分析方法與方差分析法排序結(jié)果有所不同,這是因為方差分析法只考慮了生物干質(zhì)量一個性狀,其余4種分析方法卻綜合了13個性狀指標(biāo),各自計算方法不同所致。大京九26青貯玉米雜交種生物干質(zhì)量18 742.5 kg/hm2,較對照種增產(chǎn)12.1%,達極顯著水平,居第1位,4種綜合評價法排序也均居第1位,其表現(xiàn)生育期適中、抗倒伏、抗小斑病、中性洗滌纖維含量較低,淀粉含量較高,于2017年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。渝青506生物干質(zhì)量 17 647.5 kg/hm2,較幫豪玉108增產(chǎn)0.96%,二者生物干質(zhì)量差異不顯著,但前者生育期、穩(wěn)產(chǎn)性、抗倒性、抗大斑病、抗小斑病、品質(zhì)等性狀較后者稍有遜色,由于生物干質(zhì)量居第3位而落居綜合排序第4~6位。SAUQ1401較云瑞12號生物干質(zhì)量增產(chǎn)0.7%,新復(fù)極差測驗二者生物干質(zhì)量差異不顯著,前者也綜合性狀稍差,由于生物干質(zhì)量居第8位而落居綜合排序第10位。黔糯青1號也與上述2例一樣,因一些性狀表現(xiàn)較差,與衡遠Y1038發(fā)生了倒位現(xiàn)象。上述顯見,當(dāng)用方差分析法分析某一青貯玉米雜交種生物干質(zhì)量增產(chǎn)達顯著水平時,再采用4種綜合分析法對其進行評價,可進一步增加對該雜交種的了解,給推廣提供更加全面的信息。而當(dāng)方差分析后,雜交種間新復(fù)極差測驗結(jié)果不顯著時,采用4種分析方法對其進行綜合評價,能夠得到更加客觀、合理的結(jié)果,這與杜剛等的研究結(jié)果[11]相一致。
2.2計算工作量比較
方差分析法只能分析產(chǎn)量一個性狀,對各參試品種之間的差異顯著性進行檢驗,但計算參數(shù)較多,運算工作量較大,其計算大致可包括3個步驟:首先要計算各種平方和及自由度;然后進行方差分析;當(dāng)品種間F值達0.05顯著水平時,還需進一步做新復(fù)極差測驗。而4種綜合分析法都能進行較多性狀的計算分析,并根據(jù)計算數(shù)值對參試品種做出優(yōu)劣排序,但對參試品種之間差異顯著性測驗?zāi)壳吧胁灰娪小?種多性狀分析法的計算步驟大致可歸納為表3。從表3不難看出,模糊概率法計算步驟最少,運算最為簡便快捷。
2.3相關(guān)性分析
從表4可以看出,5種分析方法相互之間的秩相關(guān)系數(shù)均達極顯著水平,說明這些分析方法之間都有著十分密切的關(guān)系,并都能真實反映青貯玉米雜交種的優(yōu)劣表現(xiàn)。值得注意的是,各雜交種按生物干質(zhì)量高低排序的結(jié)果與4種綜合評價法排序的結(jié)果相關(guān)系數(shù)都達極顯著水平,且模糊概率法與其余4種分析方法的秩相關(guān)系數(shù)均最大。這表明:其一,傳統(tǒng)的僅按生物干質(zhì)量評價青貯玉米雜交種優(yōu)劣的方差分析法,目前仍不失為一種決定青貯玉米雜交種取舍的好方法,因生物干質(zhì)量這一性狀指標(biāo)是青貯玉米雜交種多個性狀綜合作用的結(jié)果[12]。其二,4種綜合評價方法不僅具有可靠的統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ),而且都能充分利用生物干重及與其相關(guān)的全部信息,使參試種排序更加合理,尤以模糊概率法評估青貯玉米雜交種的優(yōu)劣可靠性最大。
2.4區(qū)分度評判
區(qū)分度即表示評判值的離散程度,一般離散程度越大,區(qū)分度越好,相應(yīng)的分析方法則越優(yōu)。將表2中5種分析方法的各自最大值、最小值代入?yún)⒖嘉墨I[10]的相應(yīng)公式,得出表5結(jié)果,在5種分析方法中以模糊概率法區(qū)分度最大(0.755 4),其次是DTOPSIS法(0.733 3),再次是灰色關(guān)聯(lián)度分析法(0.139 1)和同異分析法(0.100 1),方差分析法最?。?.086 3),顯然,模糊分析法的分析結(jié)果最優(yōu)。
3結(jié)論與討論
通過5種分析方法對2014年國家黃淮海地區(qū)青貯玉米雜交種試驗結(jié)果的比對分析,可歸納為4點:其一,大京九26青貯玉米雜交種在5種分析方法中排序均居第1位,其表現(xiàn)生育期適中、抗倒伏、抗小斑病、品質(zhì)優(yōu)和生物干重高,2017年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定,應(yīng)加大推廣力度。其二,5種分析方法都具有較好的數(shù)據(jù)比較基礎(chǔ),結(jié)果也比較可靠。方差分析法理論與方法較為成熟,雖只分析生物干質(zhì)量一個性狀指標(biāo),但生物干質(zhì)量是青貯玉米雜交種多個性狀綜合作用的結(jié)果,目前仍不失為一種決定青貯玉米雜交種取舍的方法。其三,4種綜合評價法排序結(jié)果稍有差別,這是各自計算分析方法不同所致。但都能充分利用生物干質(zhì)量及其相關(guān)的多個性狀的全部信息,特別是在青貯玉米雜交種生物干質(zhì)量新復(fù)極差測驗結(jié)果不顯著時,對參試種綜合排序更加客觀、公正、科學(xué)、合理。其四,在5種分析方法中以模糊概率法區(qū)分度最大,計算簡單快捷,結(jié)論準確可靠,筆者認為是一種評價青貯玉米雜交種優(yōu)劣的好方法。
根據(jù)不同作物特點和當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實踐,慎重選取參考性狀并確定性狀權(quán)重值是4種綜合評價方法的關(guān)鍵。本例依據(jù)國家青貯玉米雜交種審定標(biāo)準、黃淮海地區(qū)青貯玉米產(chǎn)量低、及時給小麥騰茬的生產(chǎn)實際,確定以高產(chǎn)、早熟、優(yōu)質(zhì)為育種目標(biāo),分別賦予生物干質(zhì)量0.6和生育期0.08的較高權(quán)重值,對該地區(qū)主要發(fā)生的小斑病、倒伏率、中性洗滌纖維含量和淀粉含量均賦予0.04權(quán)重值,玉米絲黑穗病在該地區(qū)雖不是主要病害,但對青貯感觀品質(zhì)卻有影響,也賦予了0.04的權(quán)重值,其余性狀均為0.02。以往人們在賦予生物干質(zhì)量較高權(quán)重值的同時,又以籽粒產(chǎn)量、單株干質(zhì)量等產(chǎn)量因素作為評價的參考性狀,這無形中賦予了產(chǎn)量較高的權(quán)重值,以這些性狀分析區(qū)試資料,無疑將直接影響評價結(jié)果。因此,在應(yīng)用多性狀綜合評價方法時,對參考性狀的選用要認真分析。
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