利用綜合評判法篩選夏播綠豆品種

中圖分類號：S522 文獻標識碼：A

綠豆是最常見的豆科作物之一，也是我國人民的傳統豆類食品。綠豆不僅富含多種維生素及鈣、磷、鐵等物質，還具有較好的藥用價值，具有消腫通氣、清熱解暑、清血利尿、明目降壓、排毒美膚等功效，有“濟世之良谷”之稱。

綠豆在地區種植時間較為靈活，既能春播又能夏播，生育期較短，夏播基本不影響冬小麥播種。綠豆具有較強的固氮作用，能增加土壤肥力，改善土壤環境。此外，綠豆經濟價值較高，相比傳統的前茬小麥后茬玉米的種植模式，前茬小麥后茬綠豆的種植模式更有優勢。目前市寶坻區（以下簡稱寶坻區）農戶種植的多為本地春播綠豆品種，用于夏播種植則表現不佳。因此，為實現前茬小麥后茬綠豆的種植模式，引進優質夏播綠豆品種非常必要。本研究擬引進適合寶坻區種植的優質夏播綠豆品種，采用綜合評判法對引進的綠豆品種進行評價，為綠豆科學引種提供參考。

目前，綜合評判法已在部分作物品種的選育及篩選上應用，但針對不同作物或不同研究目標，在綜合評判法的分析過程中，其具體方法的選擇又有所不同。本研究采用的綜合評判法包括灰色關聯度分析法、模糊評價法、適應性和商品性分析法以及產量分析法。

灰色關聯度分析法是基于20世紀80年代鄧聚龍[教授提出的灰色系統理論。灰色關聯度分析法作為一種系統分析方法，旨在通過確定母序列數據列與若干特征序列數據列之間的幾何形狀的相似程度，來判斷其聯系是否緊密，從而量化因素間的關聯度。其中關聯度值越接近1，表明母序列數據列與若干特征序列數據列之間的同步變化程度越高，即關聯程度越強。在作物品種引種篩選中應用灰色關聯度分析法，能夠在多個品種性狀綜合定量分析的基礎上，克服單項比較分析和模糊綜合評判的弊端，在品種評判中找出主要因素，克服引種試驗僅由產量方差分析結果選擇品種的不足[-3]，具有較強的可比性和可靠性。目前，灰色關聯度分析法已在玉米、棉花、大豆等作物的綜合評估方面發揮了重要作用。

模糊評價法是采用模糊數學的理論方法，將評價中的模糊信息數值化，再進行定量評價的方法，這種方法能夠將作物品種的多種性狀指標歸納為一個統一的量化評價指標。模糊評價法首先利用優序圖法計算作物品種各產量性狀指標的權重值，同時利用隸屬度函數法計算各品種產量性狀的隸屬度，再利用隸屬度和權重值計算品種模糊評價值，最后根據品種模糊評價值進行品種篩選。

優序圖法是根據調查指標的優劣排序，利用指標數字化計算權重值的一種方法，可解決作物品種各產量性狀及其相關因素之間的單因素及多因素的排序問題。隸屬度函數是計算指標隸屬度的一種函數，隸屬度是指在模糊集理論中，用于描述某元素屬于某一模糊集合的程度的數值。

適應性和商品性分析法是根據實際需求，對作物品種各項指標進行對比分析，篩選出符合需求的品種。

產量分析法是通過以上分析方法初步篩選出適宜的作物品種，與本地對照品種的產量數據進行兩兩方差分析，最終篩選出最適宜的作物品種。

1材料和方法

1.1 試驗材料

供試品種：綠寶黑綠豆、中研早熟綠豆、特早四十六綠豆、毛綠一號、龍博十一號、綠珍珠二號、中雜綠15號、綠豆王、千斤懶漢綠豆、早熟45天綠豆、開鍋爛綠豆、黑莢毛綠豆，上述12個綠豆品種均為新引進，以本地綠豆品種為對照（CK），共計13個品種。

1.2試驗設計

試驗采用單因素隨機區組設計，隨機排列，3次重復，小區面積 12m² （ 4m×3m ），壟距 60cm ，株距 15cm ，種植密度為7400株·667m^-2。

1.3試驗概況及田間管理

試驗分別于2023年6—10月和2024年6—10月在大學生勞動實踐基地進行。試驗地土壤有機質含量 22.1g ：kg^-1 、全氮含量 1.078g?kg^-1 、有效磷含量18.3mg^?kg^-1 、緩效鉀含量 923mg?kg^-1 、速效鉀含量 396mg?kg^-1 、有效鐵含量 10.2mg?kg^-1. ，有效錳含量 10.9mg?kg^-1 、有效銅含量 4.04mg ：kg^-1 、有效鋅含量 1.12mg?kg^-1. 、水溶態硼含量0.9mg?kg^-1 、有效硫含量 46.2mg?kg^-1. pH8。播種前底施復合肥 15kg?667m^-2 （ K₂0=15-15-15 ），四周設保護行，其他管理同一般生產田。

1.4調查項目及方法

調查項目包括產量性狀、適應性性狀及商品性性狀3大類，共計12個性狀指標，分別為單株分枝數、單株莢數、莢長、豆莢直徑、單莢粒數、百粒質量、產量、株型、抗病性、生育期、種皮顏色、種皮光澤度。其中植株性狀及抗病性的調查時間為綠豆生長后期，即2023年、2024年8—9月；產量性狀及豆粒性狀的調查時間為綠豆成熟期及以后，即2023年、2024年9一10月。綠豆產量以各小區實際產量為標準進行折算，每個重復取樣3次。

1.5 數據處理與分析

1.5.1平均值利用Exce12010軟件將13個參試品種的各項性狀調查數據進行平均。

1.5.2灰色關聯度分析法將13個參試品種的產量與產量性狀作為一個灰色系統進行計算。設產量為母序列，其他產量性狀為特征序列，數據采用均值化處理，系數為0.5。將13個綠豆品種各產量性狀的平均值輸入SPSSPRO軟件進行分析，確定各品種產量與產量性狀之間的相關性，以及影響綠豆產量性狀各因素的主次關系。

1.5.3模糊評價法在灰色關聯度分析的基礎上，利用優序圖法進一步分析品種各產量性狀的權重值，同時利用隸屬度函數計算各品種每個產量性狀的隸屬度，將每個品種各產量性狀的隸屬度與其對應的權重值相乘，之后將結果相加得出品種模糊評價值，最后根據品種模糊評價值進行品種篩選。

優序圖法為一個棋盤格的圖示，共有 n×n 個空格，n取決于比較對象的數目，其中相同序號的空格涂黑表示不填數據，即自身數據不與自身數據比較。利用棋盤格可進行數據之間的兩兩比較，在棋盤格的空白處填上“1”“0”“0.5”"。其中棋盤格中的“1”代表數據兩兩比較中相對“大的”“優的”“重要的”；“0”代表數據兩兩比較中相對“小的”“劣的”“不重要的”； ^“0.5^′′ 則代表數據兩兩比較中是相等的。將每一行數據的對比結果進行合計，得出結果ti，再將多個ti相加計算得到T，權重系數則為tiT。

隸屬度函數計算的公式為：

式中 μ （X）為隸屬度數值；X為每個產量性狀的數值; X_max 為最大特征數值；X_min為最小特征數值。

2結果與分析

2.1參試品種產量與產量性狀之間的關聯度

利用Exce12010軟件對2023年和2024年13個參試品種的產量與產量性狀數據進行平均值處理（表1），作為灰色關聯度分析的原始數據。

將13個綠豆品種各產量性狀的平均值輸入SPSSPR0軟件進行分析，得出參試綠豆品種各產量性狀與產量的關聯度及位次（表2）。結果顯示，各參試綠豆品種產量性狀與產量的關聯度排序如下：單株莢數位列第一，表示其與產量的變化趨勢高度一致，是影響綠豆產量的關鍵因素；第二位是百粒質量，與綠豆產量的關聯度也較高；與綠豆產量關聯度的排序隨后依次為豆莢直徑、單株分枝數、單莢粒數、莢長。這一排序不僅反映了13個綠豆品種各產量性狀與產量關聯的緊密程度，還揭示了這些品種產量性狀對產量影響程度的大小。其中單株莢數與綠豆產量的高關聯度表明，單株豆莢的數量可能是決定綠豆產量的關鍵因素之一；參試綠豆品種的百粒質量與產量的關聯度緊隨其后，意味著綠豆的豆粒質量同樣對產量有顯著影響。豆莢直徑、單株分枝數、單莢粒數及莢長等性狀與綠豆產量的關聯度也較高，說明這些性狀也共同影響著綠豆產量。

2.2參試品種的模糊評價值

2.2.1參試品種產量性狀的權重系數根據灰色關聯度的分析結果，參試綠豆品種產量性狀指標對產量影響的排序為：單株莢數 gt; 百粒質量 gt; 豆莢直徑 gt; 單株分枝數 gt; 單莢粒數 Σ=Σ 莢長。依據優序圖法得出參試綠豆品種產量性狀的權重值（圖1），結果顯示，參試綠豆品種各產量性狀的權重值為：單株莢數0.333、百粒質量0.267、豆莢直徑0.200、單株分枝0.133、單莢粒數0.033、莢長0.033。

2.2.2參試品種的模糊評價值分析表明，本地綠豆（對照，CK）的模糊評價值為0.421（表3），排在13個參試綠豆品種的第10位，引進的12個綠豆品種中有9個品種優于本地綠豆（對照，CK）（模糊評價值 gt;0.421 ），這9個品種分別為：綠珍珠二號、千斤懶漢綠豆、早熟45天綠豆、黑莢毛綠豆、中雜綠15號、特早四十六綠豆、綠豆王、中研早熟綠豆、毛綠一號，其中綠珍珠二號模糊評價值最高，為0.711。引進的龍博十一號、開鍋爛綠豆、綠寶黑綠豆3個綠豆品種的模糊評價值均低于本地綠豆（對照，CK），建議淘汰，文章不做進一步分析。

2.3參試品種的適應性與商品性分析

根據品種模糊評價值的分析結果，對模糊評價值高于本地綠豆（對照，CK）的9個引種品種進行適應性和商品性分析（表4）。分析結果顯示，綠珍珠二號、千斤懶漢綠豆、黑莢毛綠豆3個品種的株型為直立型，中研早熟綠豆、特早四十六綠豆、早熟45天綠豆、本地綠豆（對照CK）4個品種的株型為半直立型，毛綠一號、中雜綠15號、綠豆王3個品種的株型為蔓生型。10 個綠豆品種中，只有毛綠一號抗病性較弱，綠珍珠二號、千斤懶漢綠豆、早熟45天綠豆、黑莢毛綠豆、本地綠豆（對照，CK）5個品種抗病性較強，其他品種抗病性中等。10個綠豆品種的生育期在 75～110d ，均符合寶坻區夏播綠豆要求。10個綠豆品種的種皮顏色均為綠色，中研早熟綠豆、特早四十六綠豆、毛綠一號3個品種種皮表面有絨毛，種皮光澤度較差。

綠豆品種的適應性和商品性分析表明，在引進的9個綠豆品種中，綠珍珠二號、千斤懶漢綠豆、黑莢毛綠豆3個品種表現較好，文章將對這3個綠豆品種進行進一步分析。

2.4參試品種的產量分析

根據品種適應性和商品性分析得出的結果，對綠珍珠二號、千斤懶漢綠豆、黑莢毛綠豆3個引進的綠豆品種與本地綠豆（對照，CK）進行產量分析（表5），結果表明，綠珍珠二號產量最高，達到 273.842kg?667m^-2 新其次為千斤懶漢綠豆，產量為 264.161kg^. 667m^-2 ，再次為本地綠豆（對照，CK），產量為 174.533kg?667m^-2 ，最后為黑莢毛綠豆，產量為 92.792kg?667m^-2 。

方差分析表明（表6），綠珍珠二號、千斤懶漢綠豆與黑莢毛綠豆、本地綠豆（對照，CK）的產量之間存在顯著性差異，但二者之間差異不顯著；黑莢毛綠豆與本地綠豆（對照，CK）的產量雖存在顯著性差異，但為反向差異。綠珍珠二號、千斤懶漢綠豆2個品種產量表現優異，其中綠珍珠二號表現最佳。

3結論與討論

綠豆引種較玉米、大豆、小麥等已實現全面機械化生產的作物有所不同，需考慮引進綠豆品種的各種性狀是否符合機械化生產要求。本研究采用綜合評判法對引進的綠豆品種進行引種評價，首先是利用灰色關聯度法分析綠豆產量性狀與產量之間的關聯度，并對產量性狀進行排序；其次是根據灰色關聯度分析結果，通過優序圖法確定產量性狀權重值，同時利用隸屬度函數，代入產量性狀數據，計算產量性狀的隸屬度，利用產量性狀的隸屬度和權重值計算品種的模糊評價值，根據品種的模糊評價值進行品種的初步篩選，根據機械化、商品性、抗病性等要求對初選品種進行進一步分析和篩選，最終通過產量分析篩選適宜的品種。

根據綜合評判分析結果，在引進的12個綠豆品種中，綠珍珠二號、千斤懶漢綠豆2個品種的模糊評價值均高于本地綠豆品種，表現為產量高、抗病性強、株型直立，適宜機械化生產，生育期適中，且種皮綠色光亮，商品性狀好，適宜在寶坻區夏播種植，以綠珍珠二號為首選綠豆品種。

采用綜合評判法對綠豆品種進行多角度評判，能更直觀和客觀地反映綠豆品種的優劣，今后可在綠豆引種及其他作物引種上運用，以實現綜合評價引進品種的適應性與綜合性狀。

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