費永紅 韋德斌 鐘維 吳蘭芳 陶尚琨 向英 岑慶宋

摘 要 為篩選出適應(yīng)廣西百色市的綜合性狀優(yōu)良的玉米品種，從影響產(chǎn)量、品質(zhì)的相關(guān)性狀入手，利用熵值賦權(quán)的DTOPSIS法對2019年秋季百色綜合試驗站15個鮮食甜糯玉米參試品種的16個性狀進行綜合評價。結(jié)果表明，除澳甜糯75外，其他14個糯玉米新品種的Ci值均大于桂糯519（CK）。綜合Ci值和產(chǎn)量評分，發(fā)現(xiàn)甜糯182號、甜糯1號、金卡糯5號及亞航糯2號這4個甜糯玉米品種秋季種植表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量和較優(yōu)的品質(zhì)，具有較大的推廣價值。

關(guān)鍵詞 玉米;品種;秋季種植;綜合評價;DTOPSIS法;熵值;Ci值

中圖分類號：S513 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.05.001

在健康食用理念的引導下，鮮食玉米越來越受到消費者的青睞。經(jīng)過近20年的發(fā)展，我國的鮮食玉米年種植面積已超過133.33萬hm2[1]。廣西擁有得天獨厚的玉米種業(yè)發(fā)展條件，2018年廣西全區(qū)鮮食玉米種植面積已達6.8萬hm2[2-3]。2019年2月，廣西壯族自治區(qū)政府下發(fā)的《關(guān)于加快推進廣西現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》（桂政發(fā)〔2019〕7號）中明確指出，“大力發(fā)展特色鮮食玉米產(chǎn)業(yè)，打造‘南方鮮食玉米之都”。產(chǎn)量、食用品質(zhì)和商品外觀是鮮食玉米品種具備較強競爭力的主要特征，這些特征直接影響到鮮食玉米種植的效益、品種推廣的力度及利用周期的長短[4]。玉米產(chǎn)量的提高也主要依靠品種的升級更新，玉米育種需朝著高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆等多方向綜合發(fā)展。當前，廣西鮮食玉米生產(chǎn)用品種約100個，因不同品種的農(nóng)藝性狀、適應(yīng)性存在較大的差異，對品種進行全面客觀的綜合評價成為良種繁育及推廣的重要環(huán)節(jié)。

目前，玉米育種分析方法眾多，如主成分分析、聚類分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析等[5-6]。近年來，DTOPSIS法已廣泛應(yīng)用于多種作物品種的綜合評價，特別是基于熵值法賦權(quán)減少主觀性后被認為是更合理可靠的方法[7-9]?；陟刂档腄TOPSIS法囊括各性狀指標，克服了賦權(quán)的主觀性，能更全面客觀地評價品種的優(yōu)劣。本文從影響產(chǎn)量、品質(zhì)的相關(guān)性狀入手，運用熵權(quán)DTOPSIS法綜合評價廣西百色市2019年秋季百色綜合試驗站鮮食甜糯玉米篩選試驗的參試品種，以期篩選出適應(yīng)本地的綜合性狀優(yōu)良的玉米品種，為鮮食糯玉米品種的良種選育和推廣提供參考依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗材料

以國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系廣西玉米創(chuàng)新團隊2019年秋季百色綜合試驗站鮮食甜糯玉米品種篩選試驗匯總資料為分析材料。15個參試品種分別為桂黑糯609、桂甜糯525、珠糯808、澳甜糯75、甜糯182號、甜糯1號、河糯615、銀蝶糯8號、蜜香甜糯265、先甜糯868、金卡糯5號、燕禾金968、京甜紫花糯2號、亞航糯2號及桂糯519（CK，廣西糯玉米品種審定對照品種）。

1.2 ?試驗方法

試驗在廣西百色市農(nóng)業(yè)科學研究所那生片試驗基地進行，地處百色市田陽縣百育鎮(zhèn)，屬亞熱帶季風氣候，土壤類型為壤土，土壤肥力中等，光照充足，排灌方便。田間試驗隨機排列，3次重復，小區(qū)面積24 m2，行長5.70 m，行距0.70 m，株距0.27 m。單株留苗，栽植密度為3 500株/667 m2。于2019年8月7日種植;施肥方案為每667 m2施田陽中環(huán)生物有機肥400 kg作為基肥，苗期追施樂開懷復合肥40 kg;9月中下旬陸續(xù)抽雄。生育期內(nèi)共灌水1次，噴藥2次，噴施4 000 IU·mL-1蘇云金桿菌懸浮劑稀釋750倍液+30%勒芬高氯吡蟲啉+70%甲基硫菌靈可濕性粉劑450倍液+0.2%尿素+0.3%磷酸二氫鉀+康復壯水溶肥480倍液，進行病蟲害防治及葉面追肥。

1.3 ?測定項目及方法

本試驗共觀測16個指標：成熟期田間觀測指標5個，包括株高、穗位高、莖直徑、空稈率及保綠度;采集帶苞葉鮮穗后，室內(nèi)測定指標10個，包括產(chǎn)量（帶苞葉鮮穗）、凈穗率（去苞葉穗產(chǎn)量占比）、百粒質(zhì)量、出籽率、品質(zhì)評價總分、穗長、穗直徑、穗行數(shù)、行粒數(shù)及禿尖長;生育期亦作為評價指標。

1.4 ?分析方法

1.4.1 ?熵值法

熵值法是結(jié)合熵值提供的信息值確定權(quán)重的一種研究方法?？刹捎迷诰€SPSS分析軟件計算熵值，某個指標的信息熵值e越小，信息效用值d越小，因而權(quán)重也越大。各項指標的熵值ej和權(quán)重Wj計算公式分別如（1）（2）所示。

[ej=-1lnNi=1NPijlnPij] ?（1）

[Wj=1-eji=1N1-ej] ?（2）

式中，Pij為第i個品種第j個指標的值占全部品種第j個指標值之和的比重。

1.4.2 ?DTOPSIS法

用姚興濤提出的DTOPSIS法對試驗數(shù)據(jù)進行綜合分析[10]。把每個指標化為可比較的規(guī)范化指標，進而求得各指標的理想解和負理想解，最終得到各品種對理想解的相對接近度Ci，據(jù)此可對各品種的優(yōu)劣進行評判。

1）建立i個品種j個性狀的評價矩陣A，對評價矩陣A進行無量綱化處理得矩陣Z。正向指標、中性指標和負向指標的計算分別如式（3）（4）（5）所示。

[Zij=YijYimax] ? ? （3）

[Zij=Yj0Yj0+abs（Yj0-Yij）] ? （4）

[Zij=Yi minYij] ? ? ? （5）

式中，i=1，2，3，…，n;Zij為第i個品種第j個性狀的觀察測量值進行無量綱化處理后的對應(yīng)值;[Yi max=maxYij]，max代表最大值;Yj0代表第j個性狀目標值，abs代表絕對值;[Yi min=minYij]，min代表最小值。

2）建立決策矩陣，計算品種性狀的理想解和負理想解。根據(jù)熵值法賦予的每個指標相應(yīng)的權(quán)重Wj，建立加權(quán)決策矩陣;各指標權(quán)重Wj乘以矩陣Z的第i行第j列Zij，即[Rij=Wj×Zij]，得到?jīng)Q策矩陣。根據(jù)決策矩陣得到各品種性狀的正理想解與負理想解數(shù)列，正理想解[X+j]和負理想解[X-j]的計算分別如式（6）（7）所示。

[X+j=maxRij] ? ? ? （6）

[X-j=minRij] ? ? ? （7）

3）計算各品種與理想解的相對接近度。根據(jù)正理想解、負理想解和決策矩陣，采用歐幾里得范數(shù)作為距離的測度，分別按式（8）（9）計算出各品種與正理想解的距離[S+i]和負理想解的距離[S-i]，按式（10）計算每個參試品種與理想解的相對接近程度Ci。根據(jù)DTOPSIS法分析原理，Ci值越大綜合性狀越好。

[S+i=j=1nRij-X+j2] ? ? ? （8）

[S-i=j=1nRij-X-j2] ? ? ? （9）

[Ci=S-iS+i+S-i，Ci∈1，0] ? ? ? （10）

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?參試品種各指標調(diào)查結(jié)果

由表1可知，供試的15個品種中，帶苞葉鮮穗產(chǎn)量超過1 000 kg的品種依次為甜糯182號、金卡糯5號、亞航糯2號及珠糯808（按照表現(xiàn)從優(yōu)到差排序，下同）;凈穗率超80%的品種為蜜香甜糯265、銀蝶糯8號及先甜糯868;百粒質(zhì)量表現(xiàn)較好的品種為甜糯182號、蜜香甜糯265及河糯615;出籽率超過70%的品種為蜜香甜糯265、先甜糯868及燕禾金968;保綠度表現(xiàn)較好的有亞航糯2號、蜜香甜糯265、甜糯1號;品質(zhì)評分超87分的品種有先甜糯868、金卡糯5號及京甜紫花糯2號;穗長較佳的品種有甜糯182號、河糯516及珠糯808;穗直徑佳的品種有金卡糯5號、甜糯182號及甜糯1號;穗行數(shù)超16行的品種有桂黑糯609、銀蝶糯8號及先甜糯868;行粒數(shù)超38粒的品種有珠糯808、桂甜糯525及甜糯182號;生育期比CK長3 d的品種有蜜香甜糯265、先甜糯868及金卡糯5號;株高超190.0 cm的品種有桂黑糯609、珠糯808及甜糯182號;穗位高超78.0 cm的品種有桂甜糯525、珠糯808及蜜香甜糯265;莖直徑超1.8 cm的品種有珠糯808、先甜糯868及金卡糯5號;空稈率相對較低的品種有甜糯182號、先甜糯868及燕禾金968;各參試品種禿尖程度均較低。各性狀指標結(jié)果組成評價矩陣A。

2.2熵值法賦權(quán)

如表2所示，利用熵值法把各性狀指標分別賦予權(quán)重Wj，各指標權(quán)重由高至低依次為莖直徑>穗長>行粒數(shù)>株高>穗位高>保綠度>禿尖長>生育期>產(chǎn)量>空稈率>穗行數(shù)>穗直徑>百粒質(zhì)量>出籽率>總分>凈穗率。莖直徑、穗長及行粒數(shù)3項指標在本次綜合評價中影響較大。

2.3各品種指標無量綱化處理

根據(jù)甜糯玉米育種目標，將考察的16個性狀分為3類。1）正向指標11個：產(chǎn)量（帶苞葉鮮穗）、凈穗率、百粒質(zhì)量、出籽率、保綠度、品質(zhì)評分、穗長、穗直徑、穗行數(shù)、行粒數(shù)及莖直徑，此類性狀作為育種目標越大越好，采用正向指標計算處理公式。2）中性指標3個：生育期、株高、穗位高，此類性狀要求適中，采用中性指標計算處理公式。3）逆向指標2個：空稈率、禿尖長，此類性狀越小越好，采用逆向指標計算處理公式。根據(jù)各性狀計算公式將矩陣A進行無量綱化處理，最后得結(jié)果矩陣Z（見表3）。

2.4DTOPSIS法分析結(jié)果

由表4可知，供試的14個品種中，除澳甜糯75外，其余品種的Ci值均高于桂糯519（CK）。甜糯182號Ci值與產(chǎn)量最高，百粒質(zhì)量、穗長、穗直徑、行粒數(shù)及株高等性狀優(yōu)勢明顯，空稈率低;金卡糯5號Ci值與產(chǎn)量均列第2，莖直徑、品質(zhì)評分高，穗直徑大;甜糯1號Ci值排名第3，產(chǎn)量排名第6，田間植株保綠度高、莖直徑及穗直徑大;亞航糯2號Ci值排名第4，產(chǎn)量排名第3，田間植株保綠度高及莖直徑大;燕禾金968的Ci值排名第5，產(chǎn)量排名第10，出籽率高，禿尖少，穗長偏短;京甜紫花糯2號Ci值排名第6，產(chǎn)量排名第13，品質(zhì)評分高，但凈穗率低、出籽率低、穗行數(shù)偏少;河糯615的Ci值和產(chǎn)量均排名第7，百粒質(zhì)量高，穗長較長，但空稈率高;銀蝶糯8號Ci值排名第8，產(chǎn)量排名第11，凈穗率高、穗行數(shù)多，但空稈率高;桂黑糯609的Ci值排名第9，產(chǎn)量排名第8，穗行數(shù)多，株高較高，但在百粒質(zhì)量、穗長、穗位高及莖直徑方面表現(xiàn)相對較差;珠糯808的Ci值排名第10，產(chǎn)量排名第4，主要劣勢在于穗行數(shù)偏少;先甜糯868的Ci值排名第11，產(chǎn)量排名第12，行粒數(shù)少;桂甜糯525的Ci值排名第12，產(chǎn)量排名第5，主要劣勢在于百粒質(zhì)量最低;蜜香甜糯525的Ci值排名第13，產(chǎn)量排名第9，該品種凈穗率高、百粒質(zhì)量高、出籽率高、保綠度高，但主要劣勢在于穗行數(shù)少、莖直徑小、有禿尖。

3結(jié)論與討論

本試驗分析中，熵值法賦予產(chǎn)量（帶苞葉鮮穗）、凈穗率、百粒質(zhì)量、出籽率、保綠度及品質(zhì)評分等11個正向性狀指標權(quán)重占總權(quán)重的67.05%，其中莖直徑、穗長及行粒數(shù)指標占比30.49%;賦予生育期、株高及穗位高3個中性指標權(quán)重占比21.97%，賦予空稈率、禿尖長2個逆向指標權(quán)重占比總權(quán)重為10.98%?？鼓嫘砸彩瞧贩N育種及推廣過程中不容忽視的一個重要性狀，由于本試驗中各品種抗病蟲能力差異不大，因此未列入評價指標體系中。

熵值DTOPSIS法分析結(jié)果表明，Ci值與產(chǎn)量排名有較大差異，主要原因在于，熵值法確定各指標權(quán)重時產(chǎn)量的變異性較小，計算的權(quán)重相應(yīng)較小，因此只選擇產(chǎn)量這個單一指標對品種進行優(yōu)劣評價是不合理的。當綜合各項指標，利用熵值法客觀賦予各指標相應(yīng)權(quán)重，運用DTOPSIS法對玉米品種進行綜合評價比僅根據(jù)產(chǎn)量評價品種優(yōu)劣更可靠。

選育評價品種需結(jié)合生態(tài)條件、育種目標和生產(chǎn)實際進行綜合評價，才能篩選出適應(yīng)生產(chǎn)實際需求的品種。綜合Ci值、產(chǎn)量及各性狀指標表現(xiàn)，認為最適合在百色地區(qū)種植的品種主要有甜糯182號、甜糯1號、金卡糯5號及亞航糯2號;若百粒質(zhì)量及穗行數(shù)方面要求不高，桂甜糯525、珠糯808及桂黑糯609亦適合百色區(qū)域種植。在百色地區(qū)需謹慎種植澳甜糯75，其他品種可視性狀目標要求適當規(guī)模種植，盡量避開穗分化關(guān)鍵期遭遇高溫或多雨等不利情況，且田間管理期間把握好肥料和農(nóng)藥的用量。

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（責任編輯：丁志祥 ?趙中正）