糯玉米新品种DTOPSIS法综合评价

2017-06-07 10:30费永红韦德斌
广东农业科学 2017年3期
关键词:糯玉米鲜食新品种

费永红,钟 维,向 英,韦德斌,黄 宇

(1.广西农科院百色分院/百色市农业科学研究所,广西 百色 533612;2.南宁市桂福园农业有限公司,广西 南宁 530007)

糯玉米新品种DTOPSIS法综合评价

费永红1,钟 维1,向 英1,韦德斌1,黄 宇2

(1.广西农科院百色分院/百色市农业科学研究所,广西 百色 533612;2.南宁市桂福园农业有限公司,广西 南宁 530007)

采用动态逼近理想解排序法(DTOPSIS 法)对9个供试糯玉米品种的17个性状进行综合评价。建立评价矩阵A,根据育种目标进行无量纲化处理得矩阵Z,将各个性状指标分别赋予不同权重Wj后,建立决策矩阵R,通过决策矩阵R得出各性状的正理想解(X+j)和负理想解(X-j),最终得到各品种对理想解的相对接近度Ci,据此对各品种的优劣进行评判,Ci值越大综合性状越好。分析结果表明:8个糯玉米新品种的Ci值均大于桂糯519(CK),综合表现优于桂糯519(CK)。根据Ci值排序,亚航糯3号、天贵糯932、银碟糯773、天贵糯937分别居前4位,说明这4个品种在春季种植表现出较好的丰产性和较优良的综合品质,是具有较大应用价值的优质品种。

DTOPSIS法;糯玉米;矩阵;无量纲化处理;Ci值

广西是糯玉米的发源地之一,是我国糯玉米农家品种或种质资源最多和最丰富的地区[1]。与普通玉米相比,糯玉米籽粒淀粉为分枝型,在籽粒特性、用途以及育种材料、目标、方法等方面明显不同于普通大田玉米。选育出来的鲜食糯玉米不但要具有高产稳产、多抗广适的优良特性,更重要的是还要满足营养品质高、口感风味好以及在成熟期籽粒颜色、果穗加工等方面的多样化要求[2]。因此,选育高产、优质、抗逆性强、类型多样、商品性好、适宜加工的糯玉米新品种是当前糯玉米育种工作者的主攻方向[3-5]。

玉米区域试验是玉米育种和新品种推广的重要环节,参试品种尤其是审定品种代表了玉米育种的动向和水平[6],而糯玉米品种的综合评价亦是育种工作的一个重要环节。传统的评价方法多以方差分析为主,根据各级试验资料中的产量数据进行方差分析,往往忽略了糯玉米口感品质等重要因素,有一定的片面性。

DTOPSIS法是综合多个性状来分析比较各个品种优势的方法,其源于陈延提出的近似理想解的最优排序技术法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS法),姚兴涛[7]将其改进后应用于区域经济协调发展的多目标决策,又称为动态逼近理想解排序法(Dynamic Topsis, DTOPSIS)。许多研究者已将其应用到花生、甘蔗等农作物新品种的综合评价中[8-12],在玉米上也有了一定的应用分析[13-16]。本研究运用DTOPSIS 法对百色市2016年春季鲜食糯玉米新品种区域生产试验品种进行综合分析,旨在为鲜食糯玉米新品种的推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以国家现代农业产业技术体系广西玉米创新团队2016年春季百色综合试验站鲜食糯玉米新品种区域生产试验汇总资料为分析材料。8个参试新品种分别为天贵糯919、天贵糯932、天贵糯937、黑甜糯639、桂黑糯118、桂玉糯2号、亚航糯3号及银蝶甜糯773,对照种为桂糯519。

1.2 试验方法

试验在广西百色市农业科学研究所那生片试验基地进行,地处百色市田阳县百育镇,属亚热带季风气候,土壤为壤土,土壤肥力中等,光照充足,排灌方便。田间试验采用间比法,随机排列,6行区,不设重复,小区面积24 m2,行长5.7 m,行距0.70 m,株距0.27 m。单株留苗,每667m2种植3 500 株。2016年3月6日播种,3月10日左右出苗,5月26日收获。生育期间主要管理:三叶期每667 m2追施金正大硝基复合肥(NPK15-15-15)30 kg+美国索罗施硝酸钾5 kg;拔节期每667 m2喷施龙灯福先安(氯苯虫酰胺10%悬浮剂)10 g(稀释1500倍)+龙灯连胜(吡虫啉350 g/l悬浮剂)10 mL(稀释1 500倍)+龙灯福连戊唑.多菌灵25 mL(稀释600倍)+40%兴农勇壮叶面肥(N-P-K:15-15-10)0.2 kg(稀释300倍)+0.2%尿素+0.3%磷酸二氢钾进行病虫害防治及叶面追肥;小喇叭口期中耕培土,抽雄后灌水1次。

1.3 分析方法

采用姚兴涛[2]提出的DTOPSIS法对试验数据进行综合分析。

评价性状共17个,分别为产量、净穗率、百粒重、出籽率、双穗株率、保绿度、品质总评分、穗长、穗粗、穗行数、穗行粒数、生育期(出苗至鲜穗采收期)、株高、穗位高、空秆率、倒伏率及秃尖长。建立9个品种(i)17个性状(j)的矩阵,分别赋予每一个指标性状适当的权重,把每个指标化为可比较的规范化指标,进而求得各指标的理想解和负理想解,最终得到各品种对理想解的相对接近度Ci,据此可对各品种的优劣进行评判。

2 结果与分析

2.1 建立评价矩阵A

将2016年春季百色综合试验站鲜食糯玉米新品种筛选试验的17个性状数值取平均值(表1),构建评价矩阵A。

2.2 无量纲化处理

将评价矩阵A进行无量纲化处理,根据甜糯玉米育种目标,在考察的17个性状中,产量、净穗率、百粒重、出籽率、双穗株率、保绿度、品质总评分、穗长、穗粗、穗行数及穗行粒数等11个性状作为育种目标,采用正向指标计算处理公式,指标值越大越好;生育期、株高、穗位高3个性状要求适中,采用中性指标计算处理公式;空秆率、倒伏率及秃尖长3个性状采用负向指标计算处理公式,指标值越小越好,最后得矩阵Z(表2)。

表1 参试鲜食糯玉米品种主要性状

(Yij),min 代表最小值。

式中,i =1、2、3、…m,j =1、2、3、…n;Zij为第i个品系第j个性状的观察测量值进行无量纲化处理后的对应值。

2.3 建立决策矩阵

根据近年研究结果及玉米生产实际,参考相关的文献资料,参试9个糯玉米品种的17个性状按表1顺序赋予权重值分别为0.50、0.02、0.05、0.03、0.02、0.01、0.20、0,01、0.01、0.01、0.01、0.03、0.01、0.01、0.02、0.02、0.04,各指标权重Wj乘以矩阵Z的第j列,即Rij= Wj×Zij,得到决策矩阵R(表3)。

2.4 对各品种理想解的相对接近度计算

由矩阵R可得到各品种性状的正理想解与负理想解数列(表3):

根据正理想解(X+j)、负理想解(X-j)和决策矩阵(Rij),采用欧几里德范数作为距离的测度,计算各品种与正理想解的距离(S+i)和与负理想解的距离(S+i),并计算每个参试品种

与理想解的相对接近程度Ci,根据DTOPSIS 法分析原理,Ci值越大综合性状越好(表4)。从表4可以看出,多个新品种的Ci值排序与产量排序结果一致,且参试8个糯玉米新品种的Ci值、产量均大于桂糯519(CK),表明这8个糯玉米新品种的综合性状都好于对照种。

表2 参试鲜食糯玉米品种无量纲化处理结果

表3 参试鲜食糯玉米品种DTOPSIS法决策矩阵R及正负理想数列

(续表3)

表4 DTOPSIS 法计算结果

3 结论与讨论

DTOPSIS法分析结果表明,本研究中部分品种的Ci值与产量排名略有不同。其中,天贵糯932产量最高,净穗率、百粒重高,穗长大,穗粒数多,但因双穗率低,秃尖长,Ci值居参试品种第2位;亚航糯3号虽然产量居第2位,但其净穗率及双穗株率高,且无秃尖,Ci值位居首位;天贵糯937产量居第3位,后期保绿度强,品质总评分最高,穗行数多,但净穗率不高,且秃尖较长,Ci值居第4位;银碟甜糯773产量居第4位,但因出籽率高,后期保绿度强,穗粗大,Ci值居第3位;其他品种的产量排名与Ci值相同。天贵糯932、亚航糯3号、天贵糯937及银碟糯773的Ci值分别居前4位,说明这4个品种春季在本地区种植表现出较好的丰产性和较优良的综合品质,是具有较大应用价值的优质品种。

因育种目标多样化,仅以单一产量标准来判定优劣的方法明显不适合目前糯玉米品种的评价需要,尤其是在产量差异不显著的情况下,对品种的评价更应着眼于综合性状。用DTOPSIS 法评价糯玉米品种,比较各项指标之间的差异,使品种的综合性状这一模糊指标量转化为该品种对理想的相对接近度,分析更科学合理、适用。

运用DTOPSIS 法评价新品种的关键是对研究性状分别赋予不同的权重系数,在实际运用中,需结合生态条件、育种目标和生产的实际需要把各性状赋予一定权重的整体评价,在条件允许的情况下,性状尽可能选多一些,且合理分配权重。目前广西糯玉米育种主要以产量为主、品质亦佳的主攻方向,因此本研究中赋予产量0.5、品质0.2的权重值;百粒重、出籽率、生育期及秃尖长度与产量密切相关[17],分别赋予0.05、0.03、0.03、0.04的权重值;其他性状根据育种目标要求分别赋予0.01、0.02的权重值。由于本研究中各品种在收获前的病虫害发生级别均较低,因此未列入评价指标体系中。若研究中抗病虫能力差异大,需将抗病虫综合抗性指数纳入评价指标体系中进行综合评价。

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(责任编辑 邹移光)

Comprehensive evaluation of new waxy maize varieties by DTOPSIS method

FEI Yong-hong1,ZHONG Wei1,XIANG Ying1,WEI De-bin1,HUANG Yu2
(1.Baise Branch,Guangxi Academy of Agricultural Sciences /Baise Academy of Agricultural Sciences,Baise 533612,China;2.Nanning GuiFuYuan Agriculture Co.,Ltd,Guangxi ,Nanning 530007,China)

This study tested 17characters of 9 waxy maize varieties by DTOPSIS method,set up valuation matrix A,according to the breeding goals,obtained the matrix Z by dimensionless processing;set up decision matrix R, when different characters indexes were given different weights Wj,obtained the the positive ideal solution(X+j)and the negative ideal solution(X-j)of different characters,finally obtained the relative approach degree Ci,then judged the advantages and disadvantages of each variety,the higher the Civalue,the better the comprehensive characters. The results showed that the Civalues of 8 new waxy maizes were larger than Guinuo519(CK) and the comprehensive traits were better than Guinuo519(CK). According to the order of Civalue,the top four waxy maizes were Yahang No.3,Tianguinuo932,Yindietiannuo773 and Tianguinuo937,indicating that the four varieties planted in spring showed higher yield and better quality,had good quality and great application value.

DTOPSIS method;waxy maize;matrix;dimensionless processing;The Civalue

S513.037

A

1004-874X(2017)03-0017-06

2017-01-10

国家现代农业产业技术体系广西玉米创新团队建设项目(nycytxgxcxtd-04-07)

费永红(1989-),女,瑶族,助理农艺师,E-mail:879431891@qq.com

费永红,钟维,向英,等.糯玉米新品种DTOPSIS法综合评价[J].广东农业科学,2017,44(3):17-22.

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