10个云蔗系列甘蔗品种（系）灰色关联度多维综合评估

白亚东，赵俊，杨桂林，赵兴东，卢顺才，李秀梅，杨丽华，张燕艳

（1.云南省元江县经济作物工作站，云南元江653300；2.云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点试验室，开远661699）

10个云蔗系列甘蔗品种（系）灰色关联度多维综合评估

白亚东1，赵俊2*，杨桂林1，赵兴东1，卢顺才1，李秀梅1，杨丽华1，张燕艳1

（1.云南省元江县经济作物工作站，云南元江653300；2.云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点试验室，开远661699）

为了筛选出抗旱、高产高糖甘蔗新品种，分别在水浇地、旱地栽培条件下，采用灰色关联度多维分析法对10个云蔗系列甘蔗品种（系）9个工、农艺性状进行综合评价。结果表明：云蔗06-407、云蔗03-103、云蔗03-258、云蔗05-226四个品种（系）水浇地、旱地条件下均表现出良好的抗旱性、高产稳产性，综合表现优于ROC22号或与其相当，应加强跟踪试验与观察并适时进行种苗繁育。

甘蔗；灰色关联度；综合评价

蔗糖产业是元江县经济支柱产业之一，也是元江县传统特色产业。近年来，随着产业结构调整，元江蔗区甘蔗种植逐渐向半山区、山区转移，加之新台糖22号、粤糖93-159、闽糖69-421等主推品种由于推广年限较长，品种结构单一，导致蔗区甘蔗品质下降、单产降低[1]。甘蔗新良种是蔗糖产业发展的核心，甘蔗新良种的引进、试验筛选与推广应用是促进蔗区甘蔗增收、蔗糖增产的重要措施。为增强元江蔗区甘蔗良种储备，2012年元江县经济作物工作站从云南省农业科学院甘蔗研究所引进10个云蔗系列甘蔗新品种（系）在元江进行试验筛选。

农作物品种的综合评价是育种工作的重要环节，甘蔗品种的优劣是多个性状共同作用的结果，灰色多维综合评估可同时考虑多个性状对品种（系）进行综合评价，其评价结果更为科学、客观及合理，目前已在小麦、大豆、玉米、甘蔗等作物上得到应用[2-6]。为克服传统方差分析考虑性状少的缺点，笔者采用品种灰色关联度多维综合评估方法对水浇地、旱地条件下10个甘蔗新品种（系）糖产量、蔗产量、株高、茎径、单茎重、有效茎、蔗糖分、锤度、简纯度9个工、农艺性状行综合分析，以期对参试品种（系）作出合理评价，为甘蔗新品种选育、繁育与推广应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

参试品种（系）10个，由云南省农业科学院甘蔗研究所选育并提供。甘蔗新品种4个：云蔗01-1413、云蔗02-2332、云蔗03-258、云蔗06-407，甘蔗新品系6个：云蔗02-588、云蔗03-103、云蔗04-241、云蔗04-622、云蔗04-724、云蔗05-226。统一对照新台糖22号（ROC22）。

1.2 试验方法

试验于2013—2014年在元江县进行，采用干旱、灌溉对应的种植方法栽种，小区面积32m2，4行区，行长8m，行距1m，3次重复，下芽量为60000双芽/hm2。干旱处理在自然干旱条件下生长，灌溉处理在2013年2—4月干旱季节则遇旱灌水，自然降雨来临后停止灌水。甘蔗成熟期（12月）分别对干旱、灌溉处理进行收获调查、甘蔗实产测定与品质分析检测，考察株高、茎径、有效茎、单茎重、锤度、蔗糖分、简纯度、蔗产量、糖产量。

1.3 统计分析方法

运用Microsoft Excel 2010对原始数据进行处理。以株高、茎径、有效茎、单茎重、锤度、蔗糖分、简纯度、蔗产量及糖产量9个工、农艺性状为指标，采用灰色多维综合评估方法对10个参试品种（系）进行综合评价，具体方法如下。

1.3.1 参考品种构建与原始数据无量纲化采用效果测度变换方法[7-8]对数据进行无量纲化：（1）糖产量、蔗产量、单茎重、茎径、蔗糖分、锤度、简纯度7个性状指标赋值越大表现越好，因此采用上限效果测度，计算公式为Xiu（k）=Xi（k）/Ximax；（2）株高、有效茎属于适中性状，采用适中效果测度，若适中性状是一个值Xio时，计算公式为Xio（k）=Xio/（Xio+|Xio－Xi（k）|），若适中值是区间值E1～E2（E1＜E2），则计算公式为：Xio（k）=1（当E1≤Xi（k）≤E2）；Xio（k）=Xi（k）/E1（当Xi（k）＜E1）；Xio（k）=E2/Xi（k）（当Xi（k）＞E2）。式中Xi（k）表示第i个性状第k点原始数据，Ximax表示第i个性状最大值，Xiu（k）、Xio（k）分别表示第i个性状第k点上限效果测度及适中效果测度无量纲化值。

1.3.2 参试品种关联系数、加权关联度估算参照郭瑞林作物灰色育种方法[9]，视所有参试材料为一个灰色系统，每一个参试材料为灰色系统中的一个因素，以参考品种为参考序列，记为{X0（k）}，其它各参试材料为比较序列，记为{Xi（k）}；依据公式∈i（k）=|X0（k）-Xi（k）|）计算出参考序列与比较序列的差序列并求出最大、最小级差；令分辨序数ρ=0.5，按照公式∈oi（k）=ρΔmax/（Δoi（k）+ρΔmax）计算比较品种与参考品种的关联系数；由于反映品种优劣的各个性状指标在品种评估中的重要性不同，因此本文根据育种经验及专家意见对各性状权重给予赋值W（k）（表4、5），按照公式r=∈oi（1）·W（1）+∈oi（2）·W（2）+……+∈oi（k）·W（k）计算各参试品种的综合评估关联度r（加权关联度），对参试品种优劣进行评价与排序。

2 结果与分析

2.1 水、旱条件下10个甘蔗新品种（系）丰产性分析

由表1可以看出，10个参试品种（系）中，水浇地糖产量超过对照ROC22的品种由高到低依次为云蔗06-407、云蔗03-103、云蔗02-588，糖产量分别达12.52、11.60、11.40t/hm2；由表2可知，5个甘蔗品种（系）旱地糖产量超过对照ROC22，依次为云蔗03-258、云蔗03-103、云蔗06-407、云蔗02-588、云蔗05-226，糖产量介于6.5～7.5 t/hm2。旱地蔗产量超过对照ROC22的品种有云蔗03-258、云蔗04-622、云蔗06-407、云蔗03-103，旱地蔗产量分别达64.86、54.09、54.07、53.41t/hm2；水浇地蔗产量超过对照ROC22的品种是云蔗06-407，云蔗03-258蔗产量与对照ROC22相当，蔗产量都在80.0t/hm2以上。

表1 水浇地条件下参试品种9个工、农艺性状

处理 糖产量/(t/hm)蔗产量/(t/hm)株高/cm茎径/cm有效茎/(条/hm)单茎重/kg锤度/%蔗糖分/%简纯度/%云蔗01-1413 8.68 63.56 193.8 2.80 64444 1.13 20.78 13.68 81.38云蔗02-2332 8.61 58.91 209.1 2.62 61111 1.08 22.26 14.57 80.36云蔗02-588 11.40 72.75 226.6 2.49 80556 1.23 23.47 15.72 84.30云蔗03-103 11.60 77.81 214.9 2.73 75000 1.26 22.85 14.88 83.23云蔗03-258 10.99 82.19 298.0 2.85 66111 1.58 20.52 13.38 81.85云蔗04-241 6.60 54.01 212.8 2.74 52778 1.29 19.71 12.28 80.90云蔗04-622 10.14 78.06 292.0 2.66 80556 1.53 20.11 13.01 81.21云蔗04-724 8.11 54.21 240.3 2.73 56111 1.32 22.60 14.88 81.92云蔗05-226 11.29 78.98 186.6 2.97 79444 1.22 21.49 14.24 82.36云蔗06-407 12.52 89.27 237.8 2.76 97222 1.26 21.43 14.02 80.26 ROC22(CK） 11.37 85.44 251.8 2.63 86667 1.33 21.41 13.31 82.78

表2 旱地条件下参试品种9个工、农艺性状

2.210 个甘蔗新品种（系）灰色关联度多维综合评估

高产、高糖、抗逆性强是甘蔗新良种选育的首要目标。因此，本试验根据育种目标及前期研究结果，分别将糖产量、蔗产量、单茎重、茎径、蔗糖分、锤度、简纯度7个性状的最大值，株高、有效茎2个性状的适中值用于构建理想品种，即220cm≤株高≤250cm，有效茎82500条/hm2。参照郭瑞林、王占中作物灰色育种方法分别对旱地、水浇地参试品种关联系数、综合评估关联度（加权关联度）进行估算与排序，结果详见表3、表4。

2.2.1 水浇地甘蔗新品种（系）灰色关联度多维综合评估灰色系统理论认为，关联度越大的品种与参考品种越靠近。由水浇地综合评价结果（表3）可以看出，云蔗06-407、云蔗02-588、云蔗03-103综合排序优于对照ROC22，其综合评估关联度分别为0.8012、0.7866、0.7650，云蔗05-226、云蔗03-258综合评估关联度分别为0.7467、0.7378，略低于对照ROC22（0.7610）。说明在水浇地条件下，云蔗06-407、云蔗02-588、云蔗03-103、云蔗05-226、云蔗03-258五个新品种（系）综合性状表现优良，糖产量、蔗产量、蔗糖分等工、农艺性状得到较好兼顾，其田间表现优于或与对照ROC22相当。

2.2.2 旱地甘蔗新品种（系）灰色关联度多维综合评估旱地综合评价结果（表4）可以看出，云蔗03-258糖产量、蔗产量、有效茎3个性状表现与理想品种最为接近，株高、简纯度2个性状表现优于对照ROC22，综合评估关联度最大（r=0.8010），排名第一；云蔗03-103、云蔗05-226旱地综合评估关联度与对照ROC22（r= 0.7266）相当，分别为0.7255、0.7220，分列第2、4位，说明其旱地田间综合表现与ROC22相当；云蔗06-407、云蔗02-588与云蔗04-724综合评估关联度相当，介于0.6829～0.6960，其中云蔗06-407糖产量、蔗产量、有效茎、蔗糖分、简纯度5个性状表现均优于对照ROC22，云蔗02-588糖产量、蔗糖分等4个工艺性状表现优于对照ROC22，与理想品种最为接近，其旱地蔗产量、单茎重、株高等农艺性状表现较差。综合分析结果说明，云蔗03-258、云蔗03-103、云蔗05-226三个品种（系）旱地增产、丰产性能优良，工、农艺性状得到较好兼顾，综合表现较好。

表3 水浇地参试品种（系）综合评估关联度与排序

表4 旱地参试品种（系）综合评估关联度与排序

3 结论

高产、高糖是甘蔗品种选育的首要目标，是蔗糖产业实现可持续发展的重要措施。水浇地试验综合评价结果表明，云蔗06-407、云蔗02-588、云蔗03-103、云蔗05-226与云蔗03-258五个品种（系）表现出良好的丰产、增产潜力，兼具高产、高糖优良特性，综合性状较好。旱地试验综合评价结果表明，云蔗03-258、云蔗03-103、云蔗05-226、云蔗06-407四个品种（系）蔗产量、糖产量综合表现优良，表现出良好的抗旱性、旱地丰产性。综合水浇地、旱地综合评价结果，云蔗06-407、云蔗03-103、云蔗03-258、云蔗05-226四个品种（系）水浇地、旱地条件下均表现出良好的丰产、高产特性，应进一步加强对上述品种的跟踪试验与观察，适时对其开展甘蔗种苗繁育与扩繁。云蔗02-588早熟高糖特性突出，应结合蔗区需求在水浇地、水田种植，或作为早熟高糖亲本进行杂交利用与品种改良。

4 讨论

4.1 高产、高糖是甘蔗良种必须具备的基本条件[10-11]，高产低糖品种不利于糖厂提高出糖率，低产高糖品种不利于蔗农增收。蔗产量、糖产量的高低受甘蔗单茎重、株高、有效茎、蔗糖分等性状影响，相互促进又相互限制[12-14]，在甘蔗新良种筛选评价过程中，若采用某一性状进行分析评价，其评价结果存在片面性，难以全面准确反映品种特性。采用灰色多维综合评估分析法对参试品种多个性状进行综合评价，能有效克服方差分析等传统方法考虑性状少、综合评价功能低的特点，避免田间选择过程中因某一性状较差或较优而导致人为过低或过高的主观评价[15-17]。

4.2 品种灰色多维综合评估是一种利用各参试品种与对照品种或理想品种之间的灰色关联度来综合评估品种的方法，理想品种性状值取值应依据育种目标和实践经验来确定[7-9，18]。蔗产量、糖产量、单茎重、茎径、蔗糖分、锤度、简纯度性状值越大越好，其理想品种性状取值一般为试验中最优值。株高过高，蔗株容易倒伏，不利于甘蔗收砍，株高太矮，不利于甘蔗增产增糖；有效茎数过多会降低蔗茎粗度，有效茎过少会影响甘蔗宿根发株，因此这两个性状理想品种取值要适中。抗病性、抗寒性、抗旱性等分级指标则应越小越好。

4.3 理想品种性状是品种评估过程中的最优值或理想值，比较品种与理想品种性状的灰色关联度越大，说明该品种某性状越优良。由于育种目标差异，观察性状在品种评估中的重要程度不同，因此，在品种综合评价过程中，应依据育种专家专业知识和经验积累对这些性状进行权重赋值，或采用灰色关联度法、判断矩阵法、最大离差化法等计算方法计算考察性状权重，有效弥补在确定权重系数过程中由于专业知识和实践经验不足而导致的主观误差[7，9]。

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Integrated Evaluation of 10 CYZ Sugarcane Varieties by Gray Correlation Degree

BAI Ya-dong1,ZHAO Jun2*,YANG Gui-lin1,ZHAO Xing-dong1,LU Shun-cai1, LI Xiu-mei1,YANG Li-hua1,ZHANG Yan-yan1
（1.Industrial Crops Workstation,Yuanjiang County of Yunnan Province,Yuanjiang 653300,China;2.Sugarcane Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences/Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,Kaiyuan 661699,China）

Based on 9 characters of quality and agronomy,the 10 sugarcane genotypes from CYZ were analyzed and evaluated by the gray correlation degree multidimensional comprehensive evaluation analysis in irrigated and non-irrigation fields.The results indicated that CYZ06-407,CYZ03-103,CYZ03-258 and CYZ05-226 had good performances on sugar yield,stable cane yield and drought resistance under irrigated and non-irrigation conditions,which were similar or superior to control variety ROC22.The 4 sugarcane varieties should be further experimented and propagated.

sugarcane;gray correlation degree;integrated evaluation

S566.103

A

1007－2624（2016）06－0027－04

10.13570/j.cnki.scc.2016.06.011

2016-05-04

国家现代农业产业技术体系（CARS-20-6-13）；云南省科技惠民计划（2014RA059）；云南省甘蔗产业技术体系建设专项；云南省技术创新人才培养对象项目。

白亚东（1978-），男，云南元江县人，农艺师，主要从事甘蔗新品种及新技术推广与应用。E-mail：byd206@126.com

赵俊（1981-），男，云南泸西人，副研究员，主要从事甘蔗遗传育种研究。E-mail：junzhao_ky@126.com