灰色關聯度法在湖北省稻蝦專用優質水稻品種篩選中的應用

汪本福 張枝盛 李陽 李進蘭 李漢東 劉雨紅 程建平

摘要：以福稻88、鄂香2號等20個優質水稻品種為供試材料，選取11個數量指標為評價因子，采用灰色關聯度法分析適合稻蝦共作優質水稻品種各性狀對該品種適宜性的影響，綜合評價品種在稻蝦模式中適宜性的優劣，以期為稻蝦共作模式下優質水稻育種和農技推廣提供科學依據。結果表明，供試20個品種中，有6個品種與參考品種加權關聯度較大，推薦為適合稻蝦共作模式的優質水稻品種。

關鍵詞：稻蝦共作;優質水稻品種;灰色關聯度分析;品種篩選

中圖分類號：S11+7? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）24-0070-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.24.019? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： Taking Fudao88， Exiang No2 high quality rice varieties as materials， such as selection of 11 quantitative index as evaluation factors， using the grey correlation method， the effects of various characters on the suitability of the rice variety were analyzed， and the suitability of the variety in the model of rice shrimp was evaluated comprehensively， so as to provide scientific basis for the breeding of high quality rice and the popularization of agricultural technology in the model of rice shrimp co-cropping. The results showed that among the tested 20 rice varieties， 6 varieties had the greater weighting correlative degree with the reference variety， and they were suitable to be used for rice-shrimp co-production model.

Key words： rice-shrimp co-production; high-quality rice varieties; grey correlation degree analysis; variety screening

稻蝦共作模式是近幾年在湖北及周邊省份快速發展起來的一種稻田高效生態種養模式，該模式充分利用稻田水面、土壤和生物資源，發揮了不同物種間資源互補的循環生態效應[1]，實現一水兩用、一田雙收[2]，在保證糧食安全的同時，通過養殖小龍蝦提高稻田綜合效益，因多物種的共生互作，既保證了環境安全，又提高了農產品品質，順應了當前農業供給側結構性改革的時代要求，是解決“三農”問題的一條有效途徑，具有顯著的生態、經濟和社會效益[3]。

隨著小龍蝦需求市場的日益擴大，稻蝦共作規模亦在不斷擴大，其中以湖北省發展最為迅猛，2017年全省發展稻蝦共作面積達到27.8萬hm2。伴隨著稻蝦產業發展日趨成熟，一些影響產業持續發展的問題逐漸顯現，諸如重蝦輕稻現象普遍、種養殖效益不平均導致“稻蝦雙輪”驅動不平衡等，此類現象的出現究其原因為種植效益低下、優質稻米品種缺乏致稻米附加值小。因此，開展稻蝦共作模式下專用優質水稻品種的篩選與選育工作，對于促進稻蝦產業可持續平衡發展具有重要的現實意義。本研究征集了20個優質水稻品種，試驗其在稻蝦共作模式下的豐產性、穩產性、適應性、抗逆性品質及其他重要特征特性，為湖北省稻蝦專用優質稻品種篩選應用提供依據。

1? 材料與方法

1.1? 材料

試驗共收集20個優質稻品種，品種名稱見表1。

1.2? 試驗設計

試驗在湖北省潛江市龍灣鎮湖北省農業科學院稻田綠色增效試驗示范基地進行。20個品種20個處理，各處理小區面積15 m2，3次重復，試驗區四周設保護行。所有參試品種于5月20日播種，6月10日插秧，栽插株行距30 cm×16 cm，常規稻4本栽插，雜交稻2本栽插，肥水及病蟲害管理統一按高產模式進行。

1.3? 綜合評價

1.3.1? 測定數據? 在生長關鍵期進行田間考察，對倒伏（折）、病害等主要抗逆性狀進行實地查看并記錄生育期、最高苗，成熟期取樣進行考種，全區收獲計算產量，稻谷收獲后1個月進行稻米品質測定。數據采用Microsoft Excel 2003進行整理。

1.3.2? 數據分析? 按照灰色系統理論，把參加篩選試驗的20個品種視為一個灰色系統，把每個品種視為該系統中的一個因素，計算系統中各因素的關聯度，關聯度越大，則因素的相似程度就越高，反之則越低。根據稻蝦共作專用優質品種篩選目標的要求和試驗結果，先設一個“參考品種組合”，以其各項性狀指標構成一個參考數列X0。參試品種各性狀值比較數列，記作Xi（i=1，2…，n），其中n為參試品種數，各性狀用Ki表示（i=1，2…，m），其中m為性狀數。分別選取生育期、穗數、穗粒數、結實率、千粒重、產量、整精米率、堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量、膠稠度共11個指標性狀進行綜合分析，計算供試篩選品種與參考品種之間的關聯系數和關聯度。

2? 結果與分析

2.1? 數據無量綱化處理

由于分析性狀較多，且各性狀量綱不同，需對各性狀原始數據進行無量綱化處理。各品種分析性狀的原始數據列于表2。表2中供試各品種主要性狀數據變換采用均值化方法，即Xi數值分別去除X0，計算結果列于表3。

2.2? 求絕對差值

按Δi（K）=|X′0（K）-X′i（K）|求得參考數列的絕對差值。

2.3? 綜合性狀指標求取關聯系數

由關聯度系數公式

2.4? 計算供試品種參試指標加權關聯度

適于稻蝦共作模式的優質水稻品種應具有生育期適中（125 d左右）、產量較高、米質優的特點，因此各指標性狀在篩選中的重要性不同，需按各性狀的相對重要程度來求加權關聯度，才能正確、全面評價各品種在稻蝦共作模式中的優劣性。根據表4所列各指標權重WK，按照下列公式計算加權關聯度。

其中，r′i表示加權關聯度，WK表示權重，即可求取各品種品質性狀的加權關聯度，見表5。從表5可以看出，在參試品種中，最優的為福稻88，其關聯度為0.793，其次為鄂香2號（0.778），最差的為象牙香珍。關聯度在0.65以上的優質稻品種均表現為產量適中、品質優的特點，以福稻88和鄂香2號為例，其產量性狀表現在參試品種中雖不是最好，只居中上等水平，但其整精米率、堊白粒率及堊白度均表現上佳，故使其綜合評價排名前列，且此兩品種，因其上佳的品質深受消費者喜愛，訂單收購價分別達到3.6和4.4元/kg，近幾年已在生產中大面積應用。綜合評價排名前五的品種均為近年來在湖北省大面積推廣應用的優質稻品種，因此本試驗篩選評價結果符合生產實際，具有重要的推廣應用價值。

3? 小結與討論

適合稻蝦共作模式的專用優質水稻品種篩選不應僅從公頃產量或米質優劣等單一性狀考慮，而要從多個目標性狀中綜合選擇[4]，本研究選擇11個指標參數來篩選適合湖北省種植的優質稻品種，供試性狀指標雖較多，但各個指標重要性不同，利用灰色關聯度分析方法對各指標進行無量綱化處理，再根據每個指標重要性不同設置不同的權重，通過運算得出關聯度，該方法充分考慮了多個指標的試驗信息，通過灰色關聯系數可清楚地反映出每個參試品種不同性狀的特點和問題，是對參試品種適應性很客觀的評價[5]。

本研究中根據加權關聯度的排序可知，在供試的20個品種中，關聯度排序靠前的分別為福稻88、鄂香2號、香潤1號、桃優香占、鄂豐絲苗及玉針香等6個品種，推薦為湖北省地區生產中適宜在稻蝦共作模式推廣應用的優質稻品種。

由于條件受限，試驗所涉及的品種僅有20個，試驗地點也只在潛江市開展，要建立科學的篩選體系，應對生產中應用的大部分品種進行綜合評價，結合生產實際和農民需要，構建科學的篩選指標體系、參考品種指標選取依據和各指標性狀的權重確定[6]，為適宜稻蝦共作模式下的優質水稻品種選育和農技部門品種推廣提供更為可靠的依據。

參考文獻：

[1] 蔣春琴，鄧? 蕾.蝦稻連作與常規魚混養水質對比試驗[J].當代水產，2017（10）：99-100.

[2] 曹湊貴，江? 洋，汪金平，等.稻蝦共作模式的“雙刃性”及可持續發展策略[J].中國生態農業學報，2017，25（9）：1245-1253.

[3] 曹湊貴，蔡明歷.稻田種養生態農業模式與技術[M].北京：科學出版社，2017.

[4] 李曉花.灰色關聯度分析在“早秋麥”品種篩選試驗中的應用[J].云南農業科技，2017（3）：18-21.

[5] 吳效生，戴景瑞.灰色系統理論在玉米育種中的綜合應用[J].華北農學報，1999，14（2）：30-35.

[6] 劉紅凡，王曉輝，邵安領，等.灰色關聯度分析法在切花牡丹品種篩選中的應用[J].江西農業學報，2017，29（6）：49-53.