同异分析方法在粒用高粱引进试验中的应用

赵术伟

（辽宁省旱地农林研究所，辽宁朝阳 122000）

高粱是辽西地区杂粮产业的主栽作物之一，伴随辽西地区杂粮产业的快速发展，生产上对高粱新品种的需求越来越强烈，进而，每年需要引进众多品种开展品种比较试验，检验品种的综合农艺性状是否适应本地区产业发展需求和当地的自然环境。以往在品种比较试验中多采用方差分析、稳产分析等方法，仅凭产量来决定品种优劣，已不适应现代农业对品种多元化的需求。同异分析方法能同时考虑多个因素，同时评价品种的多个性状，使其对品种的评价更趋科学、客观与合理，其运算简便，易于掌握，是一种切实可行的多因素评价方法[1]。该文将此方法应用于高粱品种比较试验的分析研究，以期为辽西地区高粱品种引进提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料和数据来源于2018年辽宁省旱地农林研究所示范基地开展的粒用高粱品种引进试验。供试品种随机区组排列，3次重复，小区面积21.6 m2，6行区，行长6 m，行距0.6 m。每品种施肥量相同，种肥为磷酸二铵（300 kg/hm2，N 18%，P2O546%），拔节初期追施尿素（375 kg/hm2，N 46%）（表 1）。

表1 品种及来源

1.2 方法

1.2.1 同异分析的原理。设有待比较的某个品种A和“理想品种”B 2 个集合，组成 H=（A，B）集对。对集合H的性状进行分析，共得到N个性状。其中，A和B有S个性状均相同，有F=N-S个性状相异。则称a=S/N为2个集合比较下的同一度；b=F/N称为2个集合比较下的差异度。表示为：

公式（1）中，μ（w）就是 A、B 2个集合的联系度。其中

i在区间[-1，1]内视不同情况为不确定取值。若品种A与“理想品种”B的同一度越大，则二者差异度越小，说明该品种越好，反之则该品种较差。通过对品种A与“理想品种”B的同一度和差异度的分析而确定品种优劣，这种方法称为同异分析方法。

1.2.2 同异分析的方法与步骤。应用同异分析方法对高粱品种比较试验进行分析的方法与步骤：令Xgk（g=1，2，…，n；k=1，2，…，m）为第g个品种第k个性状的观察值。首先，确定各个性状的“理想值”，“理想品种”性状集合B，“理想值”即各个性状的最优值。第k个性状的理想值为X0k。其次，求出待评价品种各个性状值与理想性状值的同一度，构成性状同一度矩阵P，

矩阵中的元素agk称为待评价品种性状xgk与“理想品种”性状值x0k的同一度。其中，

1.2.3 确定各性状的权重矩阵向量。W=（W1，W2，…，Wm），即根据每个性状在品种综合评价中所占的比重。

1.2.4 构造待评价品种与“理想品种”性状集的综合同一度矩阵U。

U中的元素Ag即第g个品种与“理想品种性”状集的综合同一度。

根据公式（1）和公式（2），求出各品种与“理想品种”性状集的联系度，因为同一度与差异度是相对的，取i=-1。并规定评语集合V，V=（优良，较好，一般，较差）。可根据理论知识和实践经验，参照联系度μ（w）的域值，确定出评语集合中4个类型各自相应的域值，对品种做出优劣评价。

2 结果与分析

2.1 参试品种的各性状值和“理想品种”的性状值

根据高粱品种的综合性状和生产实际情况，确定各性状的理想值X0（k第k个性状的理想值）（表2）。

表2 参试高粱品种评价指标值

2.2 待评价品种各性状值与理想性状值的同一度

设待评价品种性状值为Xgk，理想品种性状值为X0k，矩阵元素agk为待评价品种性状与“理想品种”性状值的同一度。通过计算得到矩阵P。

2.3 确定各性状的权重

在评价品种过程中，因各个性状的重要程度不同，因此需要确定各个性状的权重。根据专业理论知识和生产实际经验确定各个性状的权重，得到粒用高粱品种株高、穗长、单穗重、单穗粒重、千粒重、产量、生育期的权重分别是 0.2、0.075、0.075、0.075、0.075、0.3、0.2。

2.4 各品种性状的综合同一度、差异度和联系度综合同一度。

2.5 确定评语集合V

V=（优良，较好，一般，较差）。Ag＞0.7为优良；Ag＞0.6为较好；Ag＞0.5为一般；Ag＜0.5为较差。

Ag＞0.7 的品种有：5397（X1）、锦杂 110 号（X6）、锦杂109号（X5），这3个品种综合表现优良；

0.6 ＜Ag＜0.7 的品种有：2297（X2）、辽夏粱 2 号（X3）、赤杂 101号（X7）、济粱 1号（X8），这 4 个品牌综合表现较好；

0.5 ＜Ag＜0.6 的品种有：辽夏粱 1 号（X4）、龙米粱 1号（X9）、龙杂 13号（X10）、吉杂 158号（X11），这 4个品牌表现一般。

没有Ag＜0.5的品种。

表3 参试品种关联度及排序

3 结论与讨论

同异分析方法用于高粱品种比较试验，具有运算简单、易于掌握、评价更全面更合理等优点。通过同异分析方法对辽宁省西部地区粒用高粱品种引进比较试验11个品种的7个主要性状指标进行了综合分析和评价，结果表明，5397、锦杂110号、锦杂109号这3个品种综合性状表现优良，其他品种表现较好或一般。

（1）同异分析方法有2个关键，一是“理想品种”性状值的确定。该试验考虑到适于机械化生产的发展趋势，株高理想取值为155 cm，生育期取值120 d，其他性状值均取该性状的最高值；二是权重系数值（x0k），该数值是人为赋予，需要赋予者具备较丰富的理论知识和实践经验。充分考虑到粒用高粱籽实产量是个重要指标，所以权重赋值较高为0.3；其次生育期是引进品种需要率先考虑的重要因素，赋值0.2；株高是适于机械化生产的重要指标，赋值0.2；其他性状如穗长、单穗重、单穗粒重、千粒重等平均赋值0.075。

（2）该方法如果权重赋值合理，得出结论应该比方差分析更能全面反映品种的优劣，该试验中赤杂101号（X7）用方差分析得出的结论排序第4，而同异分析方法分析得出的结论排序第7，是因为高粱株高对籽粒产量产生明显的正向直接效应[14]，该品种株高较低，不利于发挥增产优势，生育期较短，不能充分利用本地区光热资源，所以综合各种性状，其排序第7，而方差分析仅仅单独考虑产量因素排序第4。

（4）该试验仅仅评价了高粱品种株高、穗长、单穗重、单穗粒重、千粒重、产量、生育期等7个性状，其他性状如抗性等也需要考虑，以后的试验需增加抗倒伏性、抗病性等性状调查。