DTOPSIS法综合评价四川省主要花椒栽培品种

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  摘要 采用DTOPSIS法对四川省主要栽培的10个花椒品种进行分析,并作出综合评价。结果表明,汉源正路椒、茂县六月椒2个品种综合表现较好。该结果可为生产上花椒的推广应用提供科学依据。
  关键词 花椒;品种;DTOPSIS法;综合评估;四川省
  中图分类号 S573 .9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)03-0104-03
  Abstract With the method of Dynamic Technique of Order Preference by Similarity to Ideal Solution(DTOPSIS),the characters of 10 varieties of Zanthoxylim bungeanum mainly cultivated in Sichuan Province were analyzed and evaluated comprehensively.The results showed that comprehensive characters of this two varieties(Zhenglu jiao in Hanyuan County and Liuyue jiao in Maoxian County)were better.The study results can provide scientific basis for the production and generalization of Zanthoxylim bungeanum.
  Key words Zanthoxylum bumgeanum;variety;DTOPSIS method;comprehensive evaluation;Sichuan Province
  花椒是雌雄同株异花植物,在长期自然选择和人工选育的双重作用下,形成了一些适应于一定自然条件和栽培环境的地方栽培类型,在我国有47种(含变型),其中四川地区分布28种,占总数的50%以上。四川省自古以来就是我国重要的花椒产区,花椒种质资源丰富,有汉源贡椒、茂县六月椒、洪雅藤椒、九叶青椒等,广泛分布于川西高山峡谷区、川西南山地区、川中丘陵区、盆周山区等地,尤其是阿坝、甘孜藏区、凉山州彝区等少数民族聚集区,是广大山区群众的重要经济来源。对花椒品种表现进行合理的评价是花椒育种及生产中的一个重要环节。花椒品种评估常在对参试品种产量及有关性状进行比较的基础上作出定性描述,对花椒品种综合评价和定量分析的研究甚少。姜成英等[1]对甘肃省主要花椒栽培品种的产量及有关性状进行定量分析,并用灰色关联度分析法对栽培品种进行综合评估。余曉琴[2]对花椒麻味物质、挥发油、果皮粉末及其他特征化学成分等进行了测定和定量分析,构建了花椒内在品质评价方法。DTOPSIS综合评价方法由姚兴涛[3]于1990年提出,并应用于区域经济发展的多目标决策,近年来在农作物新品种评价中得到广泛应用[4-14]。本文试用DTOPSIS法对主要花椒栽培品种进行评价,对参试品种的主要目标性状进行描述和量化,较全面地评价品种的优劣,为花椒育种和品种推广提供参考。
  1 材料与方法
  1.1 区域概况
  四川省花椒主要产区自然条件如下。汉源:年均温12.0 ℃、年降雨量745 mm、年日照时数1 475 h、无霜期300 d;茂县:年均温11.2 ℃、年降雨量492.7 mm、年日照时数1 549 h、无霜期215 d;九龙:年均温8.8 ℃、年降雨量893 mm、年日照时数1 900 h、无霜期184 d。
  1.2 数据来源
  自2016年7月起,对四川省内花椒主要产区汉源、茂县、九龙的各花椒主要栽培品种(树龄为7~8年)进行结果情况调查。每个品种调查3株,测定各项指标,以其平均值作为原始数据。由于花椒的品种分类与命名没有一个权威、统一的方法,调查时品种名称以各地历史沿袭下来的俗名为准。具体参试品种及主要性状如表1所示。各性状赋值标准如表2所示。
  1.3 评估方法
  按DTOPSIS法(逼近理想解排序法),具体方法参照赵培芳等[12]的方法。
  1.3.1 原始数据无量纲化处理。因为各性状原始数据量纲不同,难以进行直接比较,所以需将原始数据进行无量纲化处理。9个性状指标分为2类。一是正向指标:单株产量、果径、千粒重、色泽、香味、果穗;二是负向指标:干鲜比、籽皮比、皮刺密度。由于色泽、香味和果穗是定性描述,根据实际情况,分别赋值1~5(表2)。对于正向指标,其最优解为所有材料中该指标的最大值;对于负向指标,其最优解为所有材料中该指标的最小值。无量纲化处理公式如下:
  Zij表示Z中第i个品系第j个性状的对应值,无量纲化处理结果见表3。
  1.3.2 各性状权重的赋值和决策矩阵Rij的计算。根据花椒育种目标,将参试品系各性状按表 1中顺序赋予权值Wj={0.15, 0.05,0.15,0.15,0.10,0.10,0.15,0.10,0.05},Wj=1。根据Rij=Wij×Zij,Wj是第j个性状指标的权值(i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n),Rij表示R中第i个品系第j个性状的对应值,计算出R矩阵,处理结果见表4。
  1.3.3 各性状值的正理想解和负理想解计算。根据决策矩阵,求出各性状值的正理想解和负理想解。
  正理想解计算公式:X =(X1 ,X2 ,……,Xn ),其中Xj =max(Rij)
  负理想解计算公式:X-=(X1-,X2-,……,Xn-),其中Xj-=min(Rij)
  计算结果:
  X ={0.15,0.05,0.15,0.15,0.10,0.10,0.15,0.10,0.05};   X-={0.043,0.041,0.094,0.126,0.068,0.020,0.030,0.020,
  0.003}。
  1.3.4 各品系与理想解和负理想解的距离测度。采用欧几里德范数作为距离测度各品系与理想解和负理想解的距离(Si):
  1.3.5 各品系与理想解的相对接近度计算。计算各品系与理想解的相对接近度(Ci),结果见表5。
  Ci=Si-/(Si Si-),Ci∈[0,1],(i=1,2,3,……m)
  1.3.6 方案优劣排序。按照Ci值大小排序,最大值即是综合性状最优的品系,同时参照正理想解和负理想解,详细进行各性状优劣比较。
  2 结果与分析
  根据DTOPSIS法综合评估原理,Ci值越大的品种,综合性状越好。从表5可以看出,Ci值最大的为汉源正路椒,其Ci=0.726,反映出该品种性状优良;其次是茂县六月椒,Ci=0.686;再次为九龙油椒(团),Ci=0.630;最小的为茂县狗屎椒(西路),Ci仅为0.130。按Ci值大小各品种依次排序为汉源正路椒>茂县六月椒>九龙油椒(团)>汉源大红袍>茂县大木椒>茂县七月椒>茂县八月椒>汉源狗屎椒>九龙高脚黄>茂县狗屎椒(西路)。
  汉源正路椒、茂县六月椒,综合性状表现突出,Ci值排在前2位。汉源正路椒又名贡椒、子母椒、娃娃椒、黎椒,树势中等偏上,树姿半开张;果穗比较紧凑,果粒比较大、暗紫红色或暗红紫色、圆形,外果皮厚且富有油润光泽,油腺点大而凸出;干椒皮呈暗紫红色至暗红褐色,果粒易裂、出皮率高[15];果皮麻味浓烈、持久,香气纯正浓郁,品质优良。茂县六月椒又称大红袍,树势中等偏上,抽梢能力强,树姿半开张;果穗大、较松散,果粒近圆形、鲜红色、颗粒大、果皮较厚、油腺点大而凸出;干椒皮紫红色至暗紫红色,果实易裂,开口大,出皮率高[16];麻味浓烈、持久,香味纯正、浓郁,品质优良。
  3 结论与讨论
  (1)DTOPSIS法简便,克服了常规方法中以单个或几个主要性状相互独立评价品种优劣的不足,定量地、全面客观地考虑多个性状对品种优劣的影响,近年来在育种中评价品种应用较多。这也与实际相一致,汉源正路椒因其色泽丹红,粒大油重,麻味浓烈、持久,香气纯正浓郁,曾有“贡椒”之美誉,是南路花椒的主栽品种之一。茂县六月椒,产量、色泽、香味都较好,是西路主栽和代表品种。
  (2)通过查阅相关文献和资料,以及借鉴前人研究的结果,选取了9个性状指标作为花椒品种评价的初步评价指标体系,他们分别是单株产量、果径、千粒重、干鲜比、籽皮比、色泽、香味、果穗、皮刺密度。
  (3)权重赋值反映了各指标在全部指标中的相对重要程度,对其赋值不同,排序也会有所改变,对评估的影响很大。在实际应用中,应根据育种和生产上对品种性状指标的要求来确定。
  (4)DTOPSIS法与灰色关联度分析法相比,无需构建理想品系(种),还引用了正向指标和负向指标,使各性状的量化标准更为合理,且计算相对简单,笔者仅采用Excel对数据进行计算和分析,数据处理过程十分快捷。
  4 参考文献
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