運(yùn)用DTOPSIS法對鮮食甜玉米新品種在浙西北地區(qū)適應(yīng)性的綜合評價(jià)

邵美紅，程 楚，程思明，韓海亮，黃惠芳，趙福成*

(1.浙江省建德市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 建德 311600；2.浙江省東陽玉米研究所，浙江 東陽 322100；3.浙江省杭州市種子總站，浙江 杭州 310020)

運(yùn)用DTOPSIS法對鮮食甜玉米新品種在浙西北地區(qū)適應(yīng)性的綜合評價(jià)

邵美紅1，程 楚1，程思明1，韓海亮2，黃惠芳3，趙福成2*

(1.浙江省建德市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 建德 311600；2.浙江省東陽玉米研究所，浙江 東陽 322100；3.浙江省杭州市種子總站，浙江 杭州 310020)

以浙江省建德市生產(chǎn)上應(yīng)用較普遍的鮮食甜玉米品種浙甜2088為對照(CK)，采用DTOPSIS法對11個(gè)鮮食玉米種的11個(gè)性狀進(jìn)行了綜合評價(jià)。按照DTOPSIS法Ci值結(jié)果，品種綜合評價(jià)順序?yàn)椋赫闾?18>浙甜811>浙甜11>浙甜318>先甜90>浙甜2088(CK)>浙甜214>浙甜815>浙甜817>Thps1>嵊科甜208，浙甜218、浙甜811、浙甜11、浙甜318、先甜90，這5個(gè)品種的綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)于對照。浙甜218因其產(chǎn)量突出，品質(zhì)優(yōu)良，生育期、株高適中，在綜合評價(jià)中表現(xiàn)最好，可在建德等浙西北地區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)推廣示范，浙甜811、浙甜11、浙甜318、先甜90表現(xiàn)優(yōu)于對照，可在浙西北地區(qū)進(jìn)行一定規(guī)模的鮮食甜玉米示范種植。

鮮食甜玉米；DTOPSIS；綜合評價(jià)；浙西北地區(qū)

DTOPSIS法是一種多目標(biāo)決策方法，最早由陳延[1]提出，后經(jīng)姚興濤[2]在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中應(yīng)用改進(jìn)，稱為DTOPSIS法。盧新華[3]、孫玉勇[4]、蘇天增[5]、胡其明[6]、俞華先[7]、孫煥[8]等應(yīng)用DTOPSIS法分別在玉米、水稻、甘蔗、烤煙等農(nóng)作物綜合性狀評價(jià)分析中取得了滿意的結(jié)果。利用DTOPSIS法評價(jià)農(nóng)作物綜合性狀的方法已經(jīng)比較廣泛，且評價(jià)結(jié)果與農(nóng)作物實(shí)際表現(xiàn)吻合度高，因此適合采用該法對鮮食甜玉米新品種綜合性狀進(jìn)行評價(jià)。本研究采用DTOPSIS法對區(qū)試內(nèi)的11個(gè)玉米品種，選取與品種選定密切相關(guān)的11個(gè)農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀進(jìn)行綜合分析，以期找到綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異的品種，旨在為建德等浙西北地區(qū)鮮食甜玉米優(yōu)良新品種的推廣提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)采用2016年浙江省建德市壽昌鎮(zhèn)區(qū)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。11個(gè)參試品種分別為：浙甜2088(CK，X1)、浙甜811(X2)、浙甜815(X3)、浙甜817(X4)、浙甜214(X5)、浙甜218(X6)、浙甜318(X7)、Thps1(X8)、浙甜11(X9)、先甜90(X10)、嵊科甜208(X11)，參試種子由國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系東陽綜合試驗(yàn)站提供。選取與玉米品種優(yōu)劣緊密相關(guān)的11個(gè)性狀作為參考性狀，分別為：生育期(K1)、株高(K2)、穗位(K3)、穗重(K4)穗長(K5)、穗粗(K6)、穗行(K7)、穗粒(K8)、禿尖長(K9)、蒸煮品質(zhì)打分(K10)、鮮穗產(chǎn)量(K11)。詳細(xì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

1.2 分析方法

DTOPSIS法即對評價(jià)對象與理想解的逼近程度進(jìn)行排序的方法。該法通過找出各性狀的理想解和負(fù)理想解，進(jìn)而計(jì)算出各性狀指標(biāo)與理想解和負(fù)理想解的距離，若性狀指標(biāo)接近理想解而遠(yuǎn)離負(fù)理想解，則該性狀為優(yōu)，反之則差。該法具有編程簡單、操作方便、分析結(jié)果差異顯著、易區(qū)分等特點(diǎn)。具體分析過程如下：

(1)設(shè)有x個(gè)品種，k個(gè)性狀，建立評價(jià)矩陣A。

(2)為便于不同量綱性狀之間的比較，將矩陣A按公式(1)進(jìn)行無量綱化處理，使其值介于[0,1]之間成為可比較的規(guī)范化矩陣Zij。

Zij=

(1)

式中i=1,2,3,…,m、j=1,2,3,…,n,Yi0為性狀指標(biāo)適宜值或參考值

(4)根據(jù)矩陣R求出各性狀指標(biāo)的理想解和負(fù)理想解。

Xi+={max(Rij/j)/i}

Xi-={min(Rij/j)/i}

(2)

(5)采用歐幾里得范數(shù)作為距離的測度，得到每個(gè)品種分別與理想解和負(fù)理想解的距離，Si+和Si-。

(3)

(6)計(jì)算每個(gè)品種與理想解的關(guān)聯(lián)度Ci。

Ci=Si-/(Si++Si-)，Ci∈(0,1)，i=1，2，3,…,m

(4)

根據(jù)Ci值對每個(gè)品種進(jìn)行排序，Ci值越大則該品種指標(biāo)與理想解距離越近，表示該品種綜合性狀表現(xiàn)越優(yōu)異，反之則越差。

2 結(jié)果與分析

2.1 構(gòu)建比較矩陣

參試的11個(gè)品種和11個(gè)性狀構(gòu)成的比較矩陣A(表1)。

表1 參試品種的主要性狀數(shù)據(jù)

2.2 對矩陣A進(jìn)行無量綱化處理

生產(chǎn)上要求穗長、穗粗、行粒、產(chǎn)量、蒸煮品質(zhì)等指標(biāo)打分，分值越大越好，因此適合采用正向指標(biāo)處理[9]。生育期、株高要求適中，進(jìn)行中性指標(biāo)處理[10]，Yi0取浙甜2088、金玉甜2號等2016年浙江省四大主導(dǎo)鮮食玉米品種的平均值[11]。呂桂華等[12]發(fā)現(xiàn)禿尖和結(jié)穗位與玉米產(chǎn)量有顯著的負(fù)相關(guān)性，因此對禿尖和結(jié)穗位進(jìn)行負(fù)向指標(biāo)處理，構(gòu)建規(guī)范化矩陣Zij(表2)。

2.3 對各性狀賦予權(quán)重，構(gòu)建決策化矩陣

根據(jù)品種選育方向和實(shí)際生產(chǎn)要求，參考各方文獻(xiàn)[3,12]，結(jié)合育種專家意見分別對各農(nóng)藝性狀賦予權(quán)重Wj，生育期賦予權(quán)重0.05，株高0.02，結(jié)穗位0.02，穗重0.06，穗長0.06，穗粗0.1、穗行0.02，行粒0.02，禿尖長0.05、蒸煮品質(zhì)打分0.3、產(chǎn)量0.3。令Rij=ZijWj,建立決策化矩陣Rij(表3)。

表2 數(shù)據(jù)的無量綱化處理

表3 決策矩陣R

2.4 根據(jù)R值分別求出各性狀理想解Xi+和負(fù)理想解Xi-

Xi+={max(Rij/j)/i}={0.0490,0.0193,0.0200,0.0600,0.0600,0.1000,0.02000.0200,0.0500,0.3000,0.3000}

Xi-={min(Rij/j)/i}={0.0444,0.0164,0.0127,0.0401,0.0502,0.0830,0.0141,0.01560.0015,0.2665,0.2006}

將Rij、Xi+、Xi-分別代入公式(3)、(4)，求得到各品種與“理想解”和“負(fù)理想解”的距離Si+和Si-，進(jìn)而得到各品種與理想解的接近度Ci值，Ci值越大則越接近理想解。由表4可知，Ci值排序與產(chǎn)量排序有所不同。浙甜218在11個(gè)品種中Ci值和產(chǎn)量均居第1位，說明該品種不僅產(chǎn)量突出，而且各性狀都接近理想解可進(jìn)行重點(diǎn)示范推廣。浙甜811產(chǎn)量第4位，Ci值居第2位，該品種豐產(chǎn)性稍遜色，但穗大，禿尖短，蒸煮品質(zhì)優(yōu)良，也可著重進(jìn)行示范推廣。浙甜211產(chǎn)量排在第3位，Ci值居第3位，該品種豐產(chǎn)性狀突出，其他綜合性狀表現(xiàn)穩(wěn)定，具有廣闊的示范推廣前景。浙甜318產(chǎn)量第2位，Ci值排在第4位，該品種豐產(chǎn)性好，其他性狀穩(wěn)定性稍差，因此可在一定條件下推廣種植。浙甜214產(chǎn)量第5位，Ci值排在第5位，大于CK浙甜2088，該品種綜合表現(xiàn)穩(wěn)定，可在小范圍內(nèi)推廣。先甜90、浙甜817、浙甜815，Thps1、嵊科甜208，Ci值都低于對照浙甜2088，部分品種有待進(jìn)一步試驗(yàn)觀察，因此不宜進(jìn)行大規(guī)模推廣種植。

表4 DTOPSIS法計(jì)算結(jié)果

3 小結(jié)與討論

本研究采用DTOPSIS法綜合評價(jià)了在11個(gè)玉米品種和11個(gè)性狀。將不同量綱性狀指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理，建立了統(tǒng)一的分析模型，克服了對不同量綱性狀指標(biāo)綜進(jìn)行合評價(jià)的困難。鮮食甜玉米新品種的評價(jià)不僅涉及到產(chǎn)量水平，品質(zhì)性狀也尤為重要，全面綜合地評價(jià)能夠避免單一依靠產(chǎn)量水平進(jìn)行評價(jià)的片面性。

運(yùn)用DTOPSIS分析法，各性狀的選擇和權(quán)重值的合理賦予是能否進(jìn)行科學(xué)評價(jià)的關(guān)鍵。因此在實(shí)踐中，應(yīng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蜕a(chǎn)實(shí)際要求，盡可能多選取參試性狀進(jìn)行研究。同時(shí)根據(jù)育種目標(biāo)，區(qū)分主次，合理地給各性狀賦予權(quán)重。玉米單產(chǎn)仍然是選育種工作的首要任務(wù)，因此本研究賦予產(chǎn)量0.30的權(quán)重，并且對與產(chǎn)量密切相關(guān)的穗粗、穗重、穗長分別賦予了0.10、0.06、0.06的權(quán)重，生育期的延長能大大增加玉米單產(chǎn)提高玉米品質(zhì)，但不能滿足及時(shí)上市的要求，因此對生育期進(jìn)行中性指標(biāo)處理并賦予0.05的權(quán)重。蒸煮品質(zhì)是鮮食甜玉米品種評價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，因此本研究對蒸煮品質(zhì)打分賦予了0.30的權(quán)重。

本研究僅對參試品種的產(chǎn)量、蒸煮品質(zhì)，生育期等與鮮食甜玉米品種選育密切相關(guān)的11個(gè)性狀進(jìn)行了綜合評價(jià)。對玉米新品種選育影響較大的抗病性、抗倒伏性等性狀評價(jià)還有待進(jìn)一步研究。

致謝：本研究性狀權(quán)重值賦予得到了浙江東陽玉米研究所王桂躍等玉米育種家的幫助。

[1] 陳延.決策分析[M].北京:科學(xué)出版社,1987.

[2] 姚興濤.區(qū)域城鄉(xiāng)社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展系統(tǒng)研究[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué),1990.

[3] 盧華兵,郭國錦,呂桂華,等.DTOPSIS法在綜合評價(jià)鮮食糯玉米新品種中的應(yīng)用[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(7):938-941.

[4] 孫玉勇，鐘坤，莫皓藍(lán)，等.利用DTOPSIS法綜合評價(jià)甘蔗新品種[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,47(3):348-352.

[5] 蘇天增,侯樂新.DTOPSIS法在甜玉米品種綜合評價(jià)中的應(yīng)用[J].商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,8(2):92-95.

[6] 胡其明,鄧偉,黨筱蘭.用DTOPSIS法綜合評價(jià)雜交水稻新品種在黔西南州的適應(yīng)性[J].種子,2013,32(12):95-97.

[7] 俞華先,楊李和,周清明,等.國家第八輪區(qū)試甘蔗新品系在云南瑞麗點(diǎn)表現(xiàn)的DTOPSIS法評價(jià)[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,44(10):1613-1617.

[8] 孫煥,李雪君,馬浩波,等.用DTOPSIS法綜合評價(jià)烤煙區(qū)試品種[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,25(4):1197-1200.

[9] 許波,王成業(yè),張海申,等.DTOPSIS法綜合評價(jià)玉米新品種的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,32(5):872-874.

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[11] 浙江省種子管理總站.2016年浙江省農(nóng)作物主導(dǎo)品種介紹[EB/OL].(2016-03-16)http://www.zjseed.cn/html/main/pzxxView/10250.html.

[12] 呂桂華,徐秀紅,陳堅(jiān)劍,等.浙江省2000～2013年甜玉米審定品種主要性狀分析及育種對策探討[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(10):1255-1257.

(責(zé)任編輯：曾小軍)

Using DTOPSIS Method to Comprehensively Evaluate Adaptability of New Sweet Corn Varieties in Northwest of Zhejiang Province

SHAO Mei-hong1, CHENG Chu1, CHENG Si-ming1,HAN Hai-liang2, HUANG Hui-fang3, ZHAO Fu-cheng2*

(1. Agricultural Technology Promotion Center of Jiande City, Zhejiang Province, Jiande 311600, China; 2. Dongyang Maize Research Institute of Zhejiang Province, Dongyang 322100, China; 3. Seed General Station of Hangzhou City, Zhejiang Province, Hangzhou 310020, China)

Taking the commonly-cultivated fresh-eating sweet corn variety Zhetian 2088 in Jiande city as the control (CK), we comprehensively evaluated the 11 characters of 11 fresh-eating sweet corn varieties introduced in this city by adopting DTOPSIS method. According to theCivalues (comprehensive evaluation scores) calculated by DTOPSIS method, the tested sweet corn varieties were arranged as follows: Zhetian 218>Zhetian 811>Zhetian 11>Zhetian 318>Xiantian 90>Zhetian 2088 (CK)>Zhetian 214>Zhetian 815>Zhetian 817>Thps1>Shengketian 208. The comprehensive agronomic characters of 5 varieties including Zhetian 218, Zhetian 811, Zhetian 11, Zhetian 318 and Xiantian 90 were better than those of the control. Because of high yield, good quality, and proper growth duration and plant height, Zhetian 218 had the best performance in this comprehensive evaluation, and this variety can be emphatically popularized and demonstrated in the northwestern areas of Zhejiang. The performance of Zhetian 811, Zhetian 11, Zhetian 318 and Xiantian 90 was better than that of the control, and these 4 varieties can be demonstratively planted in a certain scale in the northwestern areas of Zhejiang.

Fresh sweet corn; DTOPSIS; Comprehensive evaluation; Northwestern Zhejiang

2017-01-17

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系(CARS-02-69)；浙江省杭州市重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目(20142012A55)。

邵美紅(1966─)，男，農(nóng)業(yè)推廣研究員，從事糧食生產(chǎn)管理和技術(shù)推廣工作。*通訊作者：趙福成。

S513

A

1001-8581(2017)06-0025-04