摘要：為了全面科學地評價谷子品種的生態(tài)適應性，篩選具有廣泛適應性的谷子品種，利用同異分析法和隸屬函數法對17個谷子品種的生態(tài)適應性進行了評價分析。結果表明，產量高于對照冀谷168且位于參試品種前5位的是K281-2H、K175-1H、冀雜谷10號、朝谷36和京谷4，同異分析法中聯系度值高且排在參試品種前5位的是K281-2H、承谷20號、朝谷36、冀雜谷10號和K175-1H，隸屬函數法中平均隸屬函數值較大且排在參試品種前5位的是朝谷36、K281-2H、京谷4、冀雜谷10號和海南59。綜合各品種產量、同異分析法和隸屬函數法分析結果可得，K281-2H、冀雜谷10號和朝谷36不僅豐產性好，而且生態(tài)適應性廣，綜合性狀優(yōu)良，可以跨生態(tài)區(qū)種植。

關鍵詞：谷子；生態(tài)適應性；同異分析法；隸屬函數法

Analysis on Ecological Adaptability of Foxtail Millet Varieties Based on Similarity-Difference Analysis and Membership Function Method

WANG Shujun，LIU Junfang，LI Long，YAN Hongshan，HAN Mingge

（Anyang Academy of Agricultural Sciences，Anyang 455000，Henan）

谷子屬于光溫敏感作物，具有較強的區(qū)域適應性[1]。隨著生產需求以及育種目標的改變，育種家對谷子品種的生態(tài)適應性要求越來越高，客觀科學地綜合評價谷子品種生態(tài)適應性對于新品種的利用和推廣具有重要意義。同異分析法是一種結合模糊綜合評判法、灰色多維綜合評估法和集對論等的較為簡便的綜合分析方法[2]，近年來已被廣泛應用于芝麻[3]、小麥[4]、甘蔗[5]、苦蕎[6]等作物品種的綜合評價。陳丹等[7]曾利用同異分析法對引進色稻在涼山州的適應性進行評價，研究認為同異分析法可通過綜合參試品種的多個性狀進行分析評價，結果全面客觀。隸屬函數分析法是利用隸屬函數值對評價對象的多項測定指標進行綜合分析的方法[8]。武茹等[9]利用隸屬函數法對長江中下游地區(qū)雜交中稻再生稻品種適應性進行了綜合評價和篩選；李昌華等[10]利用隸屬函數法對10個鴨茅品種在川中丘陵地區(qū)的適應性進行了研究；阿里別里根·哈孜太等[11]利用隸屬函數法評價了新疆伊犁河谷地區(qū)引進大豆品種的生態(tài)適應性。目前，同異分析法和隸屬函數法在谷子品種生態(tài)適應性分析評價中的應用較少。為此，本研究以參加2023年全國谷子品種跨生態(tài)區(qū)正式試驗的17個谷子品種為試驗材料，利用同異分析法和隸屬函數法對其在不同生態(tài)條件下的產量、主要農藝性狀和抗逆性等13個指標進行分析，綜合評價其生態(tài)適應性，旨在篩選豐產性好，且具有廣泛適應性的谷子品種，為新品種的應用和推廣提供理論

依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試材料為參加2023年全國谷子品種跨生態(tài)區(qū)正式試驗的17個谷子品種，其中冀谷168為對照品種，具體品種名稱和選育單位見表1。

1.2 試驗設計 試驗分別在山東濟南，河北石家莊、滄州、張家口、承德，河南安陽、鄭州，內蒙古赤峰、呼和浩特，陜西榆林、延安，山西晉中、長治、汾陽，遼寧朝陽、建平縣，吉林省公主嶺、白城、吉林市，黑龍江省哈爾濱20個縣市設置試驗點。采用隨機區(qū)組設計，3次重復，6～8行區(qū)，留苗密度45萬株/hm2，

小區(qū)面積不小于16m2，實收面積13.34m2，收獲時去掉邊行及行頭并計算折合每hm2產量。性狀調查記載和田間管理嚴格按照全國谷子品種跨生態(tài)區(qū)正式試驗要求執(zhí)行。

1.3 統(tǒng)計分析方法

1.3.1 同異分析法 （1）各性狀理想值構建和權重的確定。根據谷子生產實際及育種目標構建參試品種各性狀的理想值，本研究以17個谷子品種各性狀最優(yōu)值為理想性狀值。參試品種各性狀權重（Wk）的確定參考王淑君等[12]的方法。

（2）計算各性狀測量值與理想值的同一度和綜合同一度。正向指標：Agk=Xgk/X0k；中性指標：Agk=X0k/（X0k+|X0k-Xgk|）；逆向指標：Agk=X0k/Xgk；綜合同一度：Ag=∑AgkWk。式中Agk和Xgk分別表示第g個谷子品種第k個性狀的同一度和實際測量值，X0k為第k個性狀的理想值；Ag表示參試品種的綜合同一度，Wk表示第k個性狀的權重。

（3）計算各品種差異度bg和聯系度μ。用聯系度大小反映谷子品種生態(tài)適應性，聯系度值越大，該品種生態(tài)適應性越好，反之亦然[13]。差異度和聯系度計算公式為：差異度：bg=1-Ag；聯系度：μ=Ag+bgi，其中i值為-1[6，14]。

1.3.2 隸屬函數法 參照朱艷柳等[15]的方法，計算17個谷子品種13個性狀指標的隸屬函數值，并將各性狀指標的隸屬函數值累加求平均值，依據平均值大小對各谷子品種生態(tài)適應性進行分析評價[16]。

平均隸屬函數值越大，說明該谷子品種生態(tài)適應性越好，綜合性狀越優(yōu)良。隸屬函數值計算公式：若性狀與品種生態(tài)適應性呈正相關：Uij=（Xij-Xjmin）/（Xjmax-Xjmin）；若性狀與品種生態(tài)適應性呈負相關：Uij=1-（Xij-Xjmin）/（Xjmax-Xjmin）。其中，Uij表示第i個谷子品種第j個性狀指標的隸屬函數值，Xij表示第i個谷子品種第j個性狀指標的測量值，Xjmax表示j指標的最大值，Xjmin表示j指標的最小值。

2 結果與分析

2.1 參試品種農藝性狀表現 17個谷子品種各性狀在20個試點的平均值見表2。由表2可知，共有13個品種的產量超過對照冀谷168，增產幅度在0.57%～11.85%之間；其中品種K281-2H、K175-1H、冀雜谷10號、朝谷36和京谷4產量較高，豐產性較好，居參試品種前5位，增產幅度在7.16%～11.85%之間；品種九谷39、濟21FH6086和濟21F6091的產量低于對照，減產幅度在3.02%～12.20%之間。

各品種生育期變幅在106～116d之間，平均111d，品種間差異不大；株高在117.60～146.98cm之間，京谷4和濟21F6091的株高較低，分別為117.60cm、119.97cm，承谷20號株高最高；穗長變幅在20.25～26.92cm之間，海南59、京谷4、濟21FH6086、九谷39穗長較長，豫谷56、21H657、濟21ST008穗長較短；穗粗在2.36～2.92cm之間，豫谷56的谷穗最粗，朝谷26谷穗最細。單穗重在21.97～26.86g之間，朝谷36、京谷4、21HB184、K281-2H單穗重較高；單穗粒重在17.11～21.03g之間，朝谷36、K281-2H、京谷4、21HB184單穗粒重較高；出谷率在76.68%～83.13%之間，衡2022-1、朝谷26出谷率高于對照，分別為83.13%、80.43%，表現較好；有效穗數在39.75萬～47.40萬穗/hm2之間，冀雜谷10號、K175-1H、21H657有效穗數較高，均在45.00萬穗/hm2以上；千粒重在2.49～3.16g之間，朝谷26、朝谷36、K281-2H、21HB184、承谷20號、京谷4、九谷39千粒重較高；白發(fā)病、紅葉病和蛀莖率的發(fā)病率變化范圍分別為0.19%～3.65%、0.86%～6.97%、0.94%～2.63%，K175-1H、冀雜谷10號、K281-2H對3種病害的抗性均較好。

2.2 同異分析法分析各品種生態(tài)適應性

2.2.1 理想性狀值構建和權重系數確定 根據現階段谷子的育種目標和生產實際需要，產量、有效穗數、穗長、穗粗、單穗重、單穗粒重、出谷率和千粒重8個性狀值越大越好，為正向指標，因此取各性狀最大值為理想值（表2）。生育期和株高2個性狀值不宜太大或太小，生育期過短會影響籽粒產量形成，太長則不利于收獲，甚至影響后茬作物種植；株高太低則不利于干物質累積，影響產量，植株過高不宜機械化收獲，且易發(fā)生倒伏，因此二者為中性指標，取適中值為理想值；白發(fā)病、紅葉病和蛀莖率3個性狀值越小越好，為逆向指標，取最小值為理想值。目前，產量仍是谷子育種的主要目標，因此產量被賦予最高權重系數（0.106），其次是有效穗數、單穗粒重，分別為0.080和0.079。

2.2.2 參試品種各性狀的同一度、綜合同一度、差異度和聯系度 13個性狀中白發(fā)病、紅葉病和蛀莖率的同一度差異較大，變幅范圍分別為0.052～1.000、0.123～1.000、0.357～1.000；生育期和出谷率的同一度差異相對較小，變幅范圍分別為0.957～1.000和0.922～1.000（表3）。由表4可知，參試品種綜合同一度范圍在0.749～0.881之間，相對比較集中；其中K281-2H的綜合同一度最大，濟21F6091綜合同一度最小。17個谷子品種的差異度范圍在0.119～0.251之間，聯系度值在0.499～0.762之間；其中K281-2H、承谷20號、朝谷36、冀雜谷10號和K175-1H的聯系度值高于對照，排在參試品種前5位，說明這5個谷子品種的生態(tài)適應性好，綜合性狀優(yōu)良；其余品種生態(tài)適應性按優(yōu)劣排序依次為冀谷168（CK）、海南59、21H657、京谷4、衡2022-1、21HB184、濟21FH6086、豫谷56、濟21ST008、九谷39、朝谷26、濟21F6091。

2.3 隸屬函數法分析各品種生態(tài)適應性 由表5可知，17個谷子品種平均隸屬函數值范圍在0.298～

0.701之間，其中對照品種冀谷168的平均隸屬函數值為0.611，排在參試品種第6位；朝谷36、K281-2H、京谷4、冀雜谷10號和海南59的平均隸屬函數值高于對照，排在參試品種前5位，生態(tài)適應性好；濟21F6091、九谷39、濟21FH6086、承谷20號和豫谷56平均隸屬函數值較小，排在參試品種后5位，說明這5個品種生態(tài)適應性弱，綜合性狀表現較差。

3 討論與結論

谷子產業(yè)發(fā)展的不斷變化要求優(yōu)良的谷子新品種不僅要豐產性好，還需要具備適應性廣、綜合性狀優(yōu)良等特點。傳統(tǒng)的谷子品種生態(tài)適應性評價主要是利用適應度[17]或回歸分析[18]等方法，均以產量這一性狀平均值為評價依據，忽略了其他性狀的適應性表現。但在實際生產中，影響作物品種生態(tài)適應性的因素還有株高、生育期和抗病性等多個農藝性狀，僅憑產量這一單個性狀對品種生態(tài)適應性進行評價忽略了性狀間的相互影響，不能滿足生產需要[19]?？茖W全面地評價谷子品種生態(tài)適應性，對于充分利用好品種資源，更好地挖掘品種遺傳潛力有重要意義。

同異分析法和隸屬函數法可以綜合作物品種的多個性狀指標對其生態(tài)適應性進行分析評價，避免了僅利用產量進行適應性評價的片面性，使結果更加全面、客觀和合理。除此之外，同異分析法評價過程中的參試品種各性狀測量值與理想值的同一度及隸屬函數分析過程中的各性狀隸屬函數值還可以反映參試品種各性狀的優(yōu)劣程度，對以后品種改良以及作為親本利用具有指導意義。

由于谷子品種各性狀指標在品種生態(tài)適應性中的貢獻率存在差異，即該性狀在反映品種生態(tài)適應性中的重要性不同，評價過程中需要對各性狀賦予權重，用以體現該性狀在綜合評價中所處的價

值[20-21]。權重系數的確定又可分為主觀賦權法[22]和客觀賦權法[20，23]。本文在通過同異分析法評價參試品種生態(tài)適應性時，利用各性狀與產量的關聯度對性狀進行客觀賦權，不僅避免了人為賦權的主觀因素，也符合現階段以產量為基礎的育種目標，適宜本研究17個谷子品種的綜合評價。另外，同異分析法與隸屬函數法的結合使本研究評價結果更加準確，今后可在谷子品種評價中進一步利用。

本研究通過同異分析法和隸屬函數法綜合17個參試品種在四大谷子生態(tài)區(qū)（華北夏谷區(qū)、西北早熟春谷區(qū)、西北中晚春谷區(qū)和東北春谷區(qū)）20個試點的產量、主要農藝性狀和抗病性等13個性狀指標對其進行生態(tài)適應性評價，能夠較全面地反映參試品種的生態(tài)適應性。綜合各分析方法的結果，篩選出K281-2H、冀雜谷10號和朝谷36等3個豐產性好、生態(tài)適應性廣、綜合性狀優(yōu)良的谷子品種，可以跨生態(tài)區(qū)推廣種植。

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（收稿日期：2024-10-12）

基金項目：河南省甘薯雜糧產業(yè)技術體系（HARS-22-04-Z1）；河南省重點研發(fā)專項（231111110300）；河南省農業(yè)良種聯合攻關項目（2022010401-5）；國家現代農業(yè)產業(yè)技術體系建設專項（CARS-06-14.5-B25）