華北夏谷區(qū)谷子品種綜合評(píng)價(jià)

關(guān)鍵詞：谷子;灰色關(guān)聯(lián)度分析；優(yōu)劣解距離法（TOPSIS）;秩和比綜合評(píng)價(jià)法（RSR）;SPSSPRO中圖分類(lèi)號(hào)：S515.037 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-1302（2025）11-0079-07

谷子，禾本科狗尾草屬植物，起源于我國(guó)，具有抗旱、耐貧瘠的特點(diǎn)，是我國(guó)主要的糧食作物之_[1]。谷子脫殼以后為小米，與其他主糧作物相比，由于富含豐富的礦物質(zhì)、多種必需氨基酸及微量元素[2]，在提高人民生活水平和膳食結(jié)構(gòu)調(diào)整方面起到關(guān)鍵作用。我國(guó)谷子種植區(qū)域主要集中在華北、西北和東北地區(qū)[3]，這些種植區(qū)氣候條件不同，形成了谷子不同的農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟(jì)性狀。華北夏谷區(qū)是谷子的重要產(chǎn)區(qū)之一，綜合評(píng)價(jià)華北夏谷區(qū)谷子新品種，對(duì)華北夏谷區(qū)谷子新品種篩選及推廣具有重要意義。

弓成林等運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)葡萄新品種進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法得出的結(jié)論與專家鑒定結(jié)果一致，且計(jì)算簡(jiǎn)單，結(jié)論明確[4]；賈小平等采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)中國(guó)71個(gè)谷子種質(zhì)資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出10個(gè)優(yōu)秀的谷子品種[5];宋慧等采用灰色關(guān)聯(lián)度、優(yōu)劣解距離法等方法對(duì)全國(guó)主推的25個(gè)谷子新品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出4個(gè)適宜在華北夏谷區(qū)種植的高產(chǎn)品種；王淑君等采用主成分分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析法得出4個(gè)適宜在東北春谷區(qū)推廣種植的谷子新品種[7]秩和比（RSR）綜合評(píng)價(jià)法在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[8]，但在農(nóng)作物綜合評(píng)價(jià)中鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究采用灰色關(guān)聯(lián)度、優(yōu)劣解距離法（TOPSIS）以及秩和比（RSR）綜合評(píng)價(jià)法對(duì)2023年華北夏谷區(qū)主推的22個(gè)品種進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為華北夏谷區(qū)谷子新品種選育提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

22個(gè)參試品種均來(lái)自華北夏谷區(qū)，名稱及來(lái)源見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2023年在華北夏谷區(qū)常規(guī)組的15個(gè)試點(diǎn)進(jìn)行。于5月10日至6月26日播種，采取隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，6＼～8行區(qū)。依據(jù)國(guó)家谷子區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)，生育期間及時(shí)進(jìn)行間苗、定苗、中耕培土等田間管理，在谷子生育期內(nèi)調(diào)查22個(gè)品種的農(nóng)藝性狀。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用WPS2011整理數(shù)據(jù)。采用SPSSPRO軟件進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度、優(yōu)劣解距離法（TOPSIS）、秩和比（RSR）綜合評(píng)價(jià)法分析。

2 結(jié)果與分析

2.122個(gè)谷子品種11個(gè)主要農(nóng)藝性狀比較分析

由表2可知，22個(gè)谷子品種抽穗期為 43～ 50d，平均抽穗期為46.73d，均可完成抽穗;生育期為 88～95d ，平均生育期為92.05d;株高為124.26～149.95cm ，平均株高 135.89cm ;穗長(zhǎng)為17.73～22.49cm ，平均穗長(zhǎng) 19.83cm ;穗粗為2.15～2.57cm ，平均穗粗 2.36cm ；單穗重為 15.68～ 19.65g ，平均單穗重為 17.85g ;穗粒重為 12.04～ 16.10g ，平均穗粒重為 14.34g ；千粒重為 2.52～ 2.95g ，平均千粒重為 2.72g ；出谷率為 75.30% ～82.93% ，平均出谷率 80.34% ；出米率為 73.48% ～77.56% ，平均出米率 75.55% ;22個(gè)谷子品種11個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)為 1.36%～6.97% ，表明品種間差異不大。

2.222個(gè)谷子品種綜合評(píng)價(jià)分析

2.2.1灰色關(guān)聯(lián)度分析灰色關(guān)聯(lián)分析是對(duì)評(píng)價(jià)序列與參考序列（最佳）的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行計(jì)算，這里評(píng)價(jià)序列是22個(gè)品種的11個(gè)農(nóng)藝性狀值，參考序列（最佳）是 { 43.00，88.00，3.96，135.89，22.49，2.57，19.65，16.10，82.93，77.56，2.95。首先將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化（初值化），把抽穗期、生育期進(jìn)行負(fù)向指標(biāo)處理，把株高進(jìn)行中間型指標(biāo)處理，理想值為株高的平均值，把穗長(zhǎng)、千粒重、出米率、出谷率、穗粗、單穗重、穗粒重進(jìn)行正向指標(biāo)處理（表3）。其次將標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，求解評(píng)價(jià)序列各性狀指標(biāo)與參考序列之間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)值（表4），數(shù)字越大，代表與參考序列的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)。最后根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)值求平均得出關(guān)聯(lián)度值（表5）。由表5可知，排名前5位的品種為中雜谷76、中雜谷72、豫谷54、鄭22C12、濟(jì)谷32，表明這5個(gè)品種與參考品種關(guān)系更緊密，評(píng)價(jià)更高。

2.2.2優(yōu)劣解距離法（TOPSIS）分析先將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化（同上）。首先根據(jù)熵權(quán)法計(jì)算出10個(gè)指標(biāo)的權(quán)重（表6），其次系統(tǒng)自動(dòng)找出最優(yōu)和最劣矩陣向量并分別計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象與正理想解的距離

D⁺ 或負(fù)理想解的距離 D^- ，值越大說(shuō)明距離越遠(yuǎn)，最理想的評(píng)價(jià)對(duì)象是 D⁺ 越小同時(shí) D^- 越大。最后結(jié)合距離值計(jì)算得出綜合度得分 C 值， C 值越大，表明評(píng)價(jià)對(duì)象越理想。由表7可知，排名前5位的品種為中雜谷76、鄭22C1-1、中雜谷72、豫谷54、濟(jì)谷32。

2.2.3秩和比（RSR）綜合評(píng)價(jià)法分析首先將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（同上），根據(jù)熵權(quán)法計(jì)算出10個(gè)指標(biāo)的權(quán)重（表6）。其次根據(jù)每一個(gè)具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)按其指標(biāo)值的大小進(jìn)行排序，得到秩次 R ，用秩次 R 來(lái)代替原來(lái)的評(píng)價(jià)指標(biāo)值。根據(jù)編秩結(jié)果建立各指標(biāo)的秩次數(shù)據(jù)矩陣（表8），然后用概率單位Probit值特定的累計(jì)頻率做出RSR的分布表（表9），并利用表格中的RSR分布值作為自變量、概率單位Probit值作為因變量，進(jìn)行線性回歸（表10）。從 F 檢驗(yàn)的結(jié)果分析可以得到， P 值為 0.000^** ，呈現(xiàn)顯著性，拒絕了回歸系數(shù)為0的原假設(shè)，同時(shí)模型的擬合優(yōu)度 （R²） 為0.97，模型表現(xiàn)較為優(yōu)秀，因此模型基本滿足要求。對(duì)于變量共線性表現(xiàn)，方差擴(kuò)大因子（VIF）全部小于5，因此模型沒(méi)有多重共線性問(wèn)題，模型構(gòu)建良好；最后得到分檔排序臨界值（表11）及各個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的分檔等級(jí)（表12），分檔等級(jí)數(shù)字越大表示水平越高，效應(yīng)越好。由表12可知，衡2023-1、豫谷54、中雜谷72、中雜谷76這4個(gè)品種等級(jí)最高，效應(yīng)最好。排名前五位的品種為中雜谷76、中雜谷72、豫谷54、鄭22C1-1、濟(jì)谷32。

3討論

3.1灰色關(guān)聯(lián)度分析法分析各參試谷子品種性狀近年來(lái)，灰色關(guān)聯(lián)度分析法已被廣泛應(yīng)用于作物新品種選育和評(píng)價(jià)工作中，如苜蓿、葡萄、水稻、小麥等[9-15]。該方法的關(guān)鍵是構(gòu)建參考序列（最佳），通過(guò)計(jì)算參試品種與參考序列的關(guān)聯(lián)度大小來(lái)評(píng)價(jià)品種優(yōu)劣。本研究中涉及的農(nóng)藝性狀指標(biāo)較多，正向指標(biāo)值越大評(píng)價(jià)越好，負(fù)向指標(biāo)值越小評(píng)價(jià)越好，中性指標(biāo)值適中評(píng)價(jià)最好，參考序列綜合了供試品種的全部?jī)?yōu)良性狀，從而評(píng)價(jià)結(jié)果更有效準(zhǔn)確。由灰色關(guān)聯(lián)度分析方法計(jì)算得到的排名與產(chǎn)量排名并不相同，產(chǎn)量排名第8的豫谷54在灰色關(guān)聯(lián)度分析方法中前進(jìn)5位排名第3，說(shuō)明其單穗重、穗粒重及穗粗等綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異。

3.2優(yōu)劣解距離法（TOPSIS）分析各參試谷子品種性狀

TOPSIS法評(píng)價(jià)方法通過(guò)計(jì)算參試品種與最優(yōu)品種和最劣品種的距離遠(yuǎn)近程度進(jìn)行排序，參試品種與最優(yōu)理想品種距離越近，與最劣品種距離越遠(yuǎn)，綜合得分指數(shù)越高。熵權(quán)法權(quán)重計(jì)算結(jié)果顯示，穗粗 （X₅）gt; 千粒重 （X₁₀）gt; 穗長(zhǎng) （X₄）gt; 單穗重（X₆）gt; 抽穗期 （X₁）gt; 出米率 （X₉）gt; 產(chǎn)量 （X₁₁）gt; 穗粒重 （X₇）gt; 生育期 （X₂）gt; 出谷率（ （X₈） ，產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成性狀權(quán)重（穗粗、千粒重、穗長(zhǎng)、單穗重、穗粒重）其他性狀權(quán)重分別為0.71、0.39，說(shuō)明產(chǎn)量對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果中影響較大，這與生產(chǎn)上要求的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)這一首要目標(biāo)一致。

3.3秩和比（RSR）綜合評(píng)價(jià)法分析各參試谷子品種性狀

秩和比（RSR）綜合評(píng)價(jià)法是通過(guò)對(duì)參試品種農(nóng)藝性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行秩次轉(zhuǎn)換、計(jì)算秩和比（RSR）值，并結(jié)合概率分布模型得到參試品種的分檔等級(jí)結(jié)果，等級(jí)越高，綜合評(píng)價(jià)越好。整體來(lái)看，分檔排序臨界值表格為秩和比綜合評(píng)價(jià)法提供了明確的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和分檔依據(jù)。通過(guò)對(duì)比參試品種的秩和比RSR值與臨界值，育種家可以迅速了解參試品種在綜合評(píng)價(jià)中的位置和水平，從而做出相應(yīng)的決策。

4結(jié)論

SPSSPRO是一款全新的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，與傳統(tǒng)的社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS和可視化數(shù)據(jù)分析軟件SAS等相比，能夠省去很多繁瑣的計(jì)算步驟，得出更精確的結(jié)果。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，不需要具備深厚的統(tǒng)計(jì)學(xué)背景就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，操作比較簡(jiǎn)單。本研究基于SPSSPRO，采用灰色關(guān)聯(lián)度、優(yōu)劣解距離法（TOPSIS）以及秩和比（RSR）綜合評(píng)價(jià)法對(duì)2023年華北夏谷區(qū)主推的22個(gè)新品種10個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，中雜谷76、中雜谷72、豫谷54、濟(jì)谷32在3種評(píng)價(jià)方法中排名一致，其他品種排名有差異。這4個(gè)品種的產(chǎn)量排名分別為第1、第3、第8、第10。3種評(píng)價(jià)方法計(jì)算得到的排名與產(chǎn)量排名并不相同，由于單穗重、穗粒重及穗粗等綜合性狀的優(yōu)良特性，產(chǎn)量排名第8的豫谷54在灰色關(guān)聯(lián)度及秩和比（RSR）綜合評(píng)價(jià)法中前進(jìn)5位排名第3，在優(yōu)劣解距離法（TOPSIS）中前進(jìn)4位排名第4；產(chǎn)量排名第10的濟(jì)谷32在3種評(píng)價(jià)方法中均前進(jìn)5位排名第5；產(chǎn)量排名第1的中雜谷76在3種評(píng)價(jià)方法中均排名第1；產(chǎn)量排名第3的中雜谷72在灰色關(guān)聯(lián)度及秩和比（RSR）綜合評(píng)價(jià)法中前進(jìn)1位排名第2，在優(yōu)劣解距離法（TOPSIS）中排名第3。只以產(chǎn)量評(píng)價(jià)品種優(yōu)劣可能會(huì)淘汰掉綜合性狀好的品種，也可能保留綜合性狀差的品種，結(jié)果表明，這3種綜合評(píng)價(jià)方法比單憑產(chǎn)量高低評(píng)價(jià)品種優(yōu)劣的方法更全面可靠。本試驗(yàn)僅統(tǒng)計(jì)了部分農(nóng)藝性狀，如果再加上抗病性、抗逆性、蒸煮品質(zhì)性狀指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)效果更好。綜上，3種綜合評(píng)價(jià)方法均能對(duì)谷子品種作出評(píng)價(jià)且全面、科學(xué)、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確。雜交種中雜谷76、中雜谷72和常規(guī)種豫谷54、濟(jì)谷32適合在華北夏谷區(qū)推廣種植。

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