果蔗新品系DTOPSIS法综合评价

肖祎，陈道德，张翠苹，廖红香，吕达，刘军，周英明

（四川省植物工程研究院，四川资中 641200）

0 引言

四川甘蔗产业曾以糖业为主，但随着制糖产业南移，果蔗生产成为了四川甘蔗产业的主力军。果蔗为直接食用的甘蔗，因此对果蔗的要求除要保证甜味，还需要口感佳，嚼之泡、脆，外形美观。四川本地作为果蔗食用的品种主要是‘川蔗14号’、‘川蔗6号’及‘华南54-11’等老品种，品种老化已难以满足市场需求；近几年虽然推广种植了‘川蔗26 号’和‘川蔗28 号’等果蔗新品种，但因果蔗品种仍然较为单一，难以满足市场对果蔗多元化的需求。因此，选育出更多的适合四川种植的高产优质果蔗新品种势在必行。果蔗品比试验是新品种选育的重要一环，既可为新品种选育积累物质资源，又可为将来的品种登记及推广提供重要依据。

DTOPSIS（Dynamic Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）法，最先由姚兴涛提出，用于农村经济多指标评判[1]。DTOPSIS综合评判法能将各参试品种的多个性状指标，通过计算归纳为一个具有可比性的量化综合指标，从而对农作物做出综合评价，且计算简便，能更全面客观地反映出品种的优劣，使评价更为合理。后来在多种作物的综合评价中得到应用[2-15]，并且有学者将DTOPSIS法与灰色关联度分析法相比较后，认为DTOPSIS 法在客观评价品种方面具有更加合理的评价效果[13-15]。DTOPSIS 法在甘蔗研究中也得到了广泛的应用[2-4，16-19]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试品系有‘川糖12-1145’、‘川糖13-1393’、‘川糖13-1283’、‘川糖13-1228’、‘川糖13-1103’、‘川糖14-40’、‘川糖14-42’、‘川糖14-56’和‘川糖15-30’共9个果蔗品系，以‘华南54-11’（CK1）和‘粤糖58-489’（CK2）为对照。‘华南54-11’为果蔗品种，‘粤糖58-489’因在四川泸州和乐山等甘蔗种植区曾作糖蔗而现作果蔗应用较广而设为对照。

1.2 试验设计

本试验采用随机区组设计，3次重复。重复间设走道，周围设保护区。走道宽0.70 m。行距1.20 m，行长5.56 m，每行面积为6.67 m2(0.01亩)。每小区4行，小区面积26.68 m2（0.04亩）。播种量为100芽/行。

1.3 分析方法

分析方法采用姚兴涛提出的DTOPSIS 法[1]。以出苗率、分蘖率、茎径、株高、田间锤度、产量、口感、枯心率、梢腐病和嵌纹病10个性状作为综合评价的指标。其中，前7个性状为正向指标，后3个性状为逆向指标。

1.3.1 原始数据无量纲化

将原始数据进行无量纲化以便于直接比较，无量纲化处理后得矩阵。正、逆向指标无量化公式：

Zij=Yij/Yimax，Yimax=max(Yij)；Zij=Yimin/Yij，Yimin=min(Yij)（i=1、2、3、……11；j=1、2、3……10）

1.3.2 各性状指标权重

根据果蔗的育种目标，将各个性状给予相应的权重系数，根据权重系数可得决策矩阵。权重系数Wj：

由Rij=Wj×Zij计算得到决策矩阵R。

1.3.3 正负理想解

采用欧几里德范数作为距离的测度，可得正、负理想解的距离Si+和Si-。根据矩阵R得到各品种（系）性状的正理想解和负理想解数列。

采用欧几里德范数作为距离的测度，得出各品种（系）与正理想解的距离（Si+）及负理想解的距离（Si-）。

1.3.4 接近程度Ci

计算各品种对理想解的相对接近程度Ci。Ci值越大，综合性状越优秀。

2 结果与分析

2.1 果蔗出苗情况

从表1 可知，参试品系的出苗率介于22.33%～51.92%，参试品系的出苗率一般。出苗率高于CK1的参试品系有5 个，高于CK2的有1 个。出苗率最高的3 个品系是‘川糖13-1228’、‘川糖13-1283’和‘川糖13-1393’，其出苗率分别为51.92%、49.33%和43.00%；‘川糖14-42’的出苗率最低（22.33%）。

表1 参试品种（系）主要性状平均值及权重系数Table 1 Average values and weight coefficient of main characters of the tested varieties（strains）

2.2 分蘖情况

从表1 可知，参试品系的分蘖率介于26.85%～87.19%，有4 个品系的分蘖率较高，品系间差异较大。参试品系中有8 个品系的分蘖率高于CK1，6 个品系的分蘖率高于CK2。分蘖率最高的3 个品系是‘川糖15-30’、‘川糖13-1393’和‘川糖14-42’，其分蘖率分别为87.19%、81.57%和66.63%；‘川糖13-1228’的分蘖率最低（26.85%）。

2.3 茎径

从表1 可知，参试品系的茎径介于2.54～3.01 cm，无大茎品种，主要表现为中大茎。参试品系中有1 个品系的茎径大于CK1，8 个品系的茎径大于CK2。茎径最大的3 个品系是‘川糖13-1103’、‘川糖12-1145’和‘川糖14-56’，其茎径分别为3.01 cm、2.91 cm和2.89 cm；‘川糖14-40’的茎径最小（2.54 cm）。

2.4 株高

从表1 可知，参试品系的株高介于146.2～225.6 cm，总体株高偏矮。参试品系中有3个品系的株高高于CK1，1 个品系的株高高于CK2。株高最高的3 个品系是‘川糖13-1283’、‘川糖14-40’和‘川糖14-56’，其株高分别为225.6 cm、207.6 cm和195.4 cm；‘川糖13-1103’的株高最低（146.2 cm）。

2.5 田间锤度

从表1 可知，参试品系的田间锤度介于11.94%～18.37%。有6 个品系的田间锤度超过CK1，两个品系的田间锤度略微高于CK2。田间锤度最高的3 个品系是‘川糖13-1103’、‘川糖14-56’和‘川糖14-42’，其田间锤度分别为18.37%、17.90%和17.01%；‘川糖15-30’的田间锤度最低（11.94%）。

2.6 产量

从表1 可知，参试品系的产量介于43.21～78.53 t/hm2，总体产量不高。只有‘川糖13-1283’的产量超过CK1，无一个品系的产量超过CK2。产量最高的3 个品系是‘川糖13-1283’（78.53 t/hm2）、‘川糖13-1393’（68.74 t/hm2）和‘川糖15-30’（66.26 t/hm2）；‘川糖14-42’的产量最低（43.21 t/hm2）。所有参试品系的产量与CK1和CK2比较，差异都未达到极显著水平。‘川糖13-1283’比CK1增产不显著，比CK2减产也不显著；‘川糖13-1228’和‘川糖14-42’比CK2显著减产；其它品系比CK1减产不显著。

2.7 口感

从表1 可知，参试品系的口感存在差异。只有‘川糖14-56’与对照‘华南54-11’（CK1）和‘粤糖58-489’（CK2）一样，口感好；‘川糖13-1393’和‘川糖13-1283’的口感较好；其余参试品系的口感一般。

2.8 病虫害

从表1 可知，参试品系的枯心率为0.11%～5.26%，总体抗螟虫能力较强，且普遍优于对照。只有‘川糖12-1145’的枯心率高于双对照；其余品系的枯心率均低于双对照。抗螟虫能力最强的3 个品系是‘川糖14-56’、‘川糖14-42’和‘川糖13-1283’，其枯心率分别为0.11%、0.12%和0.28%；抗螟虫能力最差的是川糖12-1145，其枯心率为5.26%。

在甘蔗病害发生期间对黑穗病、梢腐病、嵌纹病和褐条病进行了调查，各参试品系在田间均未出现黑穗病和褐条病，但有部分梢腐病和嵌纹病发生。‘川糖13-1283’和‘川糖15-30’有少量的梢腐病；‘川糖13-1393’嵌纹病较重，‘川糖13-1228’、‘川糖13-1103’、‘川糖14-40’和‘川糖15-30’有少量的嵌纹病。‘川糖12-1145’、‘川糖14-42’和‘川糖14-56’的抗病性较好。

2.9 DTOPSIS分析

2.9.1 原始数据无量纲化及建立决策矩阵

原始数据无量纲化见表2。建立决策矩阵见表3。根据育种目标，将各性状指标赋予权重（表1）。

表2 各性状无量纲化处理结果Table 2 Results of data disposal with non-dimensional change

表3 DTOPSIS 法决策矩阵Table 3 DTOPSIS decision matrix

2.9.2 各品种（系）理想解相对接近度（Ci）

根据矩阵R得到各品种（系）性状的正理想解和负理想解数列。

Xj+=｛0.05，0.05，0.15，0.15，0.15，0.15，0.15，0.05，0.05，0.05｝

Xj-=｛0.02150，0.01540，0.12658，0.09721，0.09750，0.07985，0.07500，0.00105，0.02500，0.01667｝

采用欧几里德范数作为距离的测度，根据公式得出各品种（系）与正理想解的距离（Si+）及负理想解的距离（Si-）。从而计算出各品种（系）与理想解的相对接近度Ci，Ci值最大者综合性状最优，计算结果见表4。

从表4可知，‘川糖14-56’的Ci值最大，超过两个对照。‘川糖13-1283’的Ci值介于CK1和CK2之间，略逊于CK2而优于CK1。其余7个果蔗新品系的综合性状不及双对照。

表4 DTOPSIS 法计算结果Table 4 Results of DTOPSIS

3 讨论与结论

（1）DTOPSIS 法在甘蔗中有成功的应用[2-4，16-19]，尤其是在各品种产量用新复极差测验差异不显著的情况下，用此方法更能全面地评价各参试品种[20]。本试验中大部分参试品种（系）间产量差异不显著，因此利用此法分析参试果蔗品种（系）的综合性状，可更好地表达出品种（系）间的差异，从而为选育出优良的甘蔗新品种提供重要依据。本次试验中茎径、株高、田间锤度和口感赋予了较高的权重，是因为果蔗不仅要甜、口感好，而且外观漂亮、产量高才能拥有广阔的市场。将枯心率、梢腐病和嵌纹病等列为逆向指标，是希望选育出抗逆性强的优良果蔗品种。

（2）‘川糖14-56’锤度高，食之泡、脆，口感好，外形漂亮，产量较高；‘川糖13-1283’锤度较低，食之泡、脆，口感较好，外形漂亮，产量高；有较好的市场前景。可进入区域和示范试验。

（3）本综合评价系一年的试验结果，且在甘蔗的生长期遭遇了水涝等危害，影响了甘蔗的生长，因此，为了更好地掌握参试品系的综合特性，本试验中的果蔗新品系可再进行1～2年的品比试验。这些品系中如果表现出某些方面较突出的果蔗特性，可考虑作为亲本加以利用。

‘川糖14-56’与‘川糖13-1283’这两个果蔗新品系可考虑进一步参加区域试验和示范试验，以培育新的高产优质的果蔗新品种。其余果蔗新品系可继续进行1～2 年品比试验，以挖掘出个别果蔗特性突出的品系作为亲本加以利用。