曹力強(qiáng),張 旦
(定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,甘肅 定西 743000)
結(jié)球甘藍(lán)為甘藍(lán)的變種,俗稱包菜、蓮花白、洋白菜等,是甘肅省高原夏菜中的優(yōu)勢(shì)品類,近年來(lái)甘肅省甘藍(lán)年種植面積6 667 hm2左右,全省各地均有分布[1]。目前市場(chǎng)對(duì)甘藍(lán)品種的需求可以概括為優(yōu)質(zhì)、多抗、豐產(chǎn),隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,消費(fèi)者對(duì)蔬菜品質(zhì)的要求發(fā)生了轉(zhuǎn)變,為了順應(yīng)市場(chǎng)的需求,對(duì)甘藍(lán)品種的口感、質(zhì)量、顏色、形狀及是否綠色健康都有新的要求[2]。傳統(tǒng)分析方法對(duì)甘藍(lán)品種的評(píng)價(jià)僅僅對(duì)產(chǎn)量等單個(gè)性狀進(jìn)行方差分析、新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)及穩(wěn)產(chǎn)性分析,而對(duì)抗病性、品質(zhì)不能進(jìn)行綜合分析?;疑P(guān)聯(lián)度多維綜合評(píng)估可同時(shí)考慮多個(gè)性狀對(duì)品種(系)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),其評(píng)價(jià)結(jié)果更為科學(xué)、客觀及合理。本文就應(yīng)用品種灰色關(guān)聯(lián)度多維綜合評(píng)估方法對(duì)10個(gè)引進(jìn)的早熟圓球型甘藍(lán)品種的9個(gè)主要性狀進(jìn)行全面、客觀的綜合評(píng)價(jià),目的是為甘藍(lán)品種的合理評(píng)判提供科學(xué)依據(jù)。
參試品種共10個(gè),品種名稱及來(lái)源具體見表1。
表1 參試品種名稱及其來(lái)源
試驗(yàn)在定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)地進(jìn)行。2019年4月21日于溫室內(nèi)育苗,5月23日移栽于蔬菜展示園。試驗(yàn)設(shè)10個(gè)處理,每個(gè)品種為1個(gè)處理,以常栽品種珍寶為對(duì)照,3次重復(fù),隨機(jī)排列,小區(qū)面積38.4 m2(3.0 m×12.8 m)。覆蓋90 cm黑色地膜,地膜間距25 cm,株行距為28 cm,每小區(qū)種植458株。種植前667 m2施袋裝有機(jī)肥300 kg、黑金復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O比例為18∶18∶18)50 kg作底肥。分別在蓮坐期和結(jié)球期澆水,并隨水追施尿素各1次,667 m2用量為15 kg;整個(gè)生育期噴施殺菌劑、殺蟲劑各3次,以防病蟲害。
觀察記載各品種物候期,商品性狀成熟時(shí)測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量,每小區(qū)隨機(jī)5點(diǎn)取樣,每點(diǎn)4株,共20株,測(cè)其單球質(zhì)量、葉球縱徑和橫徑、中心柱長(zhǎng)等主要生物性狀和經(jīng)濟(jì)性狀。甘藍(lán)食用品質(zhì)(如風(fēng)味質(zhì)地等)參照宋明等[3]的甘藍(lán)食用品質(zhì)鑒評(píng)方法進(jìn)行評(píng)分。
式中,m為單球質(zhì)量,H為葉球縱徑,D為橫徑。
霜霉病調(diào)查時(shí)間及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):在結(jié)球中后期調(diào)查,統(tǒng)計(jì)病株率及病情指數(shù)。病癥分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):0級(jí),無(wú)病癥;1級(jí),外部葉片上產(chǎn)生少量病斑;3級(jí),外部葉片上產(chǎn)生多數(shù)病斑但不成片;5級(jí),多數(shù)葉片上產(chǎn)生病斑,部分葉片病斑已連成片;7級(jí),多數(shù)葉片上產(chǎn)生病斑,病斑連成片或干枯;9級(jí),多數(shù)葉片或整株枯死,嚴(yán)重減產(chǎn)。
黑腐病調(diào)查時(shí)間及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):在結(jié)球中后期調(diào)查,統(tǒng)計(jì)病株率及病情指數(shù)。病癥分級(jí):0級(jí),葉片無(wú)任何癥狀;1級(jí),接種葉片水孔處有黑色枯死斑點(diǎn),無(wú)擴(kuò)展;3級(jí),葉片病斑從水孔向外擴(kuò)展,占葉面積5%以下;5級(jí),葉片病斑從水孔向外擴(kuò)展,占葉面積5%~25%;7級(jí),葉片病斑從水孔向外擴(kuò)展,占葉面積26%~50%;9級(jí),葉片病斑從水孔向外擴(kuò)展,占葉面積50%以上。
霜霉病與黑腐病病情指數(shù)計(jì)算公式:
對(duì)部分觀測(cè)數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件和SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析與差異顯著性檢驗(yàn)。
參考品種是理想品種,是參試材料賴以比較的基礎(chǔ),以參試品種最優(yōu)生物指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為理想品種的指標(biāo)(具體取值見表2)。對(duì)不同性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)按不同公式進(jìn)行無(wú)量綱化:(1)結(jié)球緊實(shí)度、品質(zhì)、667 m2商品產(chǎn)量3個(gè)性狀指標(biāo)賦值越大表現(xiàn)越好,因此采用上限效果測(cè)度,計(jì)算公式為Xiu(k)=Xi(k)/Ximax;(2)生育期、霜霉病和黑腐病病情指數(shù)、中心柱長(zhǎng)各性狀指標(biāo)賦值越小表現(xiàn)越好,因此采用下限效果測(cè)度,計(jì)算公式為Xiu(k)=Xio/(Xio+|Xio-X(k)|);(3)球心指數(shù)、單球質(zhì)量適中性狀,采用適中效果測(cè)度,若適中性狀是1個(gè)值Xio時(shí),計(jì)算公式為Xio(k)=Xio/(Xio+|Xio-X(k)|),若適中值是區(qū)間值E1~E2(E1<E2),則計(jì)算公式為:Xio(k)=1(當(dāng)E1≤Xi(k)≤E2),Xio(k)=Xi(k)/E1(當(dāng)Xi(k)<E1),Xio(k)=E2/Xi(k)(當(dāng)Xi(k)>E2)。式中Xi(k)表示第i個(gè)性狀第k點(diǎn)原始數(shù)據(jù),Ximax表示第i個(gè)性狀最大值,Xiu(k)、Xio(k)分別表示第i個(gè)性狀第k點(diǎn)上限效果測(cè)度及適中效果測(cè)度無(wú)量綱化值。
表2 10個(gè)早熟圓球形結(jié)球甘藍(lán)的生物指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
參照郭瑞林[4]的作物灰色育種方法,視所有參試材料為一個(gè)灰色系統(tǒng),每1個(gè)參試材料為灰色系統(tǒng)中的1個(gè)因素,以參考品種為參考序列,記為{X0(k)},其他各參試材料為比較序列,記為{Xi(k)};依據(jù)公式εi(k)=|X0(k)-Xi(k)|)計(jì)算出參考序列與比較序列的差序列并求出最大、最小級(jí)差;令分辨序數(shù)ρ=0.5,按照公式εoi(k)=ρΔmax/(Δoi(k)+ρΔmax)計(jì)算比較品種與參考品種的關(guān)聯(lián)系數(shù),εoi(k)為關(guān)聯(lián)系數(shù),Δmax為比較品種與參考品種間最大無(wú)量綱化數(shù)差,Δoi(k)為比較品種與參考品種間無(wú)量綱化數(shù)差;本文以667 m2商品產(chǎn)量為參考數(shù)列,其他性狀為比較數(shù)列,根據(jù)表4分別計(jì)算各性狀與產(chǎn)量的絕對(duì)差值可知Δmin=0.000 2,Δmax=0.450 7,ρ=0.5,將相應(yīng)的絕對(duì)差值代入εi(k)=(Δmin+ρΔmax)/(Δoi(k)+ρΔmax)可得到產(chǎn)量與其他性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)εi(k),然后計(jì)算產(chǎn)量與各性狀的灰色關(guān)聯(lián)度R(k),對(duì)關(guān)聯(lián)度進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃處理,即得到各性狀的權(quán)重。按照公式r=εi(1·W(1)+εi(2)·W(2)+ ……+εi(k)·W(k)計(jì)算各參試品種綜合評(píng)估關(guān)聯(lián)度r(加權(quán)關(guān)聯(lián)度),對(duì)參試品種優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)與排序。
10個(gè)參試品種的生物指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)見表2,以參試品種最優(yōu)生物指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為理想品種的指標(biāo)構(gòu)建理想品種,其中,生育期以凱麗的71 d為標(biāo)準(zhǔn),霜霉病、黑腐病病情指數(shù)分別以中甘591的0.28、0.18為標(biāo)準(zhǔn),結(jié)球緊實(shí)度以中甘591的0.77為標(biāo)準(zhǔn),中心柱長(zhǎng)以滿月甘藍(lán)的5.6 cm為標(biāo)準(zhǔn),品質(zhì)以中甘591等品種的5分為標(biāo)準(zhǔn),商品產(chǎn)量以先甘520的667 m2產(chǎn)量(7 832.47 kg)為標(biāo)準(zhǔn),球心指數(shù)以葉球縱徑和葉球橫徑相等為標(biāo)準(zhǔn),單球質(zhì)量以當(dāng)?shù)馗仕{(lán)市場(chǎng)收購(gòu)要求1.00~1.50 kg為標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)表2數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理,結(jié)果見表3。
表3 各性狀指標(biāo)的無(wú)量綱化處理值
通過(guò)計(jì)算,得出參試品種各性狀指標(biāo)與理想品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度,見表4。灰色系統(tǒng)理論認(rèn)為,關(guān)聯(lián)度越大的品種與參考品種越靠近。由灰色關(guān)聯(lián)度多維綜合評(píng)估結(jié)果(表4)可以看出,中甘591加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大,為0.872 4;WG-1803次之,為0.794 4;凱麗第3,為0.772 3;珍寶最小,為0.572 7。中甘591、WG-1803、凱麗3個(gè)新品種綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良,生育期、重要病情、球心指數(shù)、結(jié)球緊實(shí)度、中心柱長(zhǎng)、單球質(zhì)量、品質(zhì)、商品產(chǎn)量等生物及經(jīng)濟(jì)性狀得到較好兼顧,其田間表現(xiàn)優(yōu)良。
表4 10個(gè)早熟圓球形結(jié)球甘藍(lán)與參考品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)及加權(quán)關(guān)聯(lián)度
10個(gè)早熟圓形結(jié)球甘藍(lán)各性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度見表5。從表5可見,與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最大的性狀指標(biāo)為球心指數(shù),其后依次為生育期、單球質(zhì)量、中心柱長(zhǎng)、結(jié)球緊實(shí)度。與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較小的指標(biāo)為病情指數(shù)。
表5 10個(gè)早熟圓球形結(jié)球甘藍(lán)各性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)、關(guān)聯(lián)度及權(quán)重
試驗(yàn)結(jié)果表明:應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度多維綜合評(píng)估分析方法對(duì)10個(gè)甘藍(lán)品種的生育期、病情指數(shù)、球心指數(shù)、結(jié)球緊實(shí)度、中心柱長(zhǎng)、單球質(zhì)量、品質(zhì)、商品產(chǎn)量等生物及經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行分析,根據(jù)以上方法計(jì)算的理想品種加權(quán)關(guān)聯(lián)度為1.000 0,中甘591加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大,為0.872 4;WG-1803次之,為0.794 4;凱麗第3,為0.772 3;珍寶最小,為0.572 7。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度多維綜合評(píng)估分析方法,關(guān)聯(lián)度最靠近參考品種的綜合性狀最優(yōu);因此,中甘591、WG-1803、凱麗3個(gè)品種在豐產(chǎn)性、抗病性、品質(zhì)等綜合性狀表現(xiàn)好,應(yīng)加強(qiáng)跟蹤試驗(yàn)與觀察,并進(jìn)行示范推廣。
隨著人們生活水平的提高,優(yōu)質(zhì)、高抗、商品性好是市場(chǎng)對(duì)新品種的要求。傳統(tǒng)對(duì)品種的評(píng)價(jià)僅僅對(duì)產(chǎn)量單個(gè)性狀進(jìn)行分析,同時(shí),參考抗病性及品質(zhì)等其他性狀指標(biāo),已不能適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)甘藍(lán)新品種的要求。品種灰色關(guān)聯(lián)度多維綜合評(píng)估分析方法不僅考慮產(chǎn)量性狀,同時(shí)還能綜合品種多個(gè)性狀指標(biāo),全面綜合分析和評(píng)定,對(duì)甘藍(lán)品種的評(píng)價(jià)更加客觀全面和合理,更接近市場(chǎng)對(duì)甘藍(lán)品種的要求,本試驗(yàn)證明與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最大的性狀指標(biāo)為球心指數(shù),然后依次為生育期、單球質(zhì)量、中心柱長(zhǎng)、結(jié)球緊實(shí)度,病情指數(shù)與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最??;應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度多維綜合評(píng)估分析方法對(duì)甘藍(lán)品種進(jìn)行評(píng)價(jià)是完全可行的。
本研究是對(duì)灰色關(guān)聯(lián)度多維綜合評(píng)估在結(jié)球甘藍(lán)品種評(píng)定中應(yīng)用的嘗試。在性狀指標(biāo)的確定、參考品種的構(gòu)建、權(quán)重系數(shù)的確定方面有待進(jìn)一步研究。如在性狀指標(biāo)的確定中,對(duì)葉球顏色、幫葉比等性狀指標(biāo)沒(méi)有納入分析,一定程度上影響分析的準(zhǔn)確度;在構(gòu)建參考品種、確定各性狀的權(quán)重系數(shù)中,只有在試驗(yàn)中結(jié)合市場(chǎng)需求不斷進(jìn)行調(diào)整,才能準(zhǔn)確、合理地評(píng)價(jià)甘藍(lán)新品種,為新品種的選育及應(yīng)用提供可行的依據(jù)。