張冰冰，葉艷英，金水鳳，羅穩(wěn)根，周勁松，尹玉玲，羅紹春，湯泳萍

（1. 江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜花卉研究所，江西 南昌 330200；2. 吉安市農(nóng)作物良種場，江西 吉安 343016）

蘆筍（Asparagus officinalisL.）又名石刁柏，為多年生宿根性蔬菜，富含皂苷、蘆丁、黃酮和植物多糖等多種活性成分[1]，具有很好的抗腫瘤、抗氧化和降“三高”等功效[2]，被譽(yù)為蔬菜之王。清朝末年傳入我國。目前我國已成為世界第一大蘆筍生產(chǎn)及出口國，年產(chǎn)量約為780 萬t，約占世界總貿(mào)易量的50%[3]，其農(nóng)業(yè)產(chǎn)值已接近200 億元[4]。蘆筍產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為前景廣闊的朝陽產(chǎn)業(yè)。

由于蘆筍是多年生蔬菜，一次播種可持續(xù)收獲10 a以上，其產(chǎn)量和品質(zhì)短期內(nèi)不易確定。所以，發(fā)展蘆筍產(chǎn)業(yè)，品種的選擇至關(guān)重要。我國蘆筍屬種質(zhì)資源相對貧乏，遺傳背景較狹窄，雌雄異株，育種年限長，嚴(yán)重制約了優(yōu)異品種選育。研究發(fā)現(xiàn)，不同品種蘆筍其總產(chǎn)量可達(dá)3 倍左右差異，商品筍差異甚至高達(dá)7倍以上[5]。且蘆筍生產(chǎn)與環(huán)境氣候、土壤條件密切相關(guān)。同一品種在不同生態(tài)條件下的豐產(chǎn)性和綜合性狀有很大差異，不同氣候條件的適宜品種也不盡相同[6]。前人對蘆筍品種（系）生態(tài)適應(yīng)性評價(jià)做了大量工作，引種篩選獲得一批適合當(dāng)?shù)赝茝V的蘆筍新品種（系）[7-10]，但其多采用方差分析法，相關(guān)性狀較多，信息分散，無法精準(zhǔn)綜合評價(jià)。近年來，灰色關(guān)聯(lián)度分析[11]和DTOPSIS 法[12]利用模糊理論對多個(gè)性狀進(jìn)行歸一排序計(jì)算，減少人為因素，已被廣泛應(yīng)用于玉米[13]、小麥[14]、大豆[15]等作物品種的綜合評價(jià)，但在蘆筍中未見報(bào)道。

江西省屬亞熱帶季風(fēng)氣候，是我國蘆筍主產(chǎn)區(qū)之一，地形復(fù)雜，紅壤黏性土居多，生態(tài)類型差異明顯。引進(jìn)蘆筍新品種質(zhì)量表現(xiàn)參差不齊，優(yōu)良品種資源匱乏，亟需對蘆筍品種進(jìn)行綜合評價(jià)。因此，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析和DTOPSIS 法對2018—2019年度吉安市良種場內(nèi)蘆筍資源圃的43 份蘆筍新品種（系）適應(yīng)性進(jìn)行綜合評價(jià)，比較蘆筍種質(zhì)不同評價(jià)方法的準(zhǔn)確性，并篩選出綜合表現(xiàn)較好的蘆筍新品種（系），為蘆筍種質(zhì)綜合評價(jià)及其在江西省示范推廣提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用國內(nèi)外的蘆筍新品種（系）43 個(gè)（表1），種植在吉安市良種場內(nèi)蘆筍資源圃，均為二倍體品種（系）。

表1 供試材料信息Tab.1 Test material information

1.2 測定項(xiàng)目及方法

1.2.1 產(chǎn)量和商品性 2019 年3 月1 日于光頭筍時(shí)期第1 次采筍，逐日記載小區(qū)產(chǎn)量至4 月1 日，并折算成每667 m2產(chǎn)量（K1，kg）進(jìn)行分析，以嫩莖白根部以上長至30～35 cm 為采筍標(biāo)準(zhǔn)。參照ZHU 等[16]方法進(jìn)行分級，嫩莖基部直徑大于1.2 cm 為優(yōu)質(zhì)筍（K2，kg）、大于0.6 cm 為商品性筍（K3，kg），并計(jì)算優(yōu)質(zhì)筍率（K4，%）與商品筍率（K5，%）。參照《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南蘆筍》（NY/T 2496—2013）嫩筍筍頭形狀、鱗芽包裹程度對嫩筍外觀品質(zhì)（K14）進(jìn)行分級，記錄嫩筍粗細(xì)均勻度一致性（K13），均標(biāo)注“好、一般與差”。

1.2.2 植株農(nóng)藝性狀 2017 年10 月將蘆筍幼苗定植于資源圃，2018年12月10日割母莖，2019年初記錄各品種（系）見筍日期，并根據(jù)割母莖時(shí)間轉(zhuǎn)換成見筍時(shí)間（K10，d）。每品種（系）隨機(jī)連續(xù)30株插牌采筍時(shí)標(biāo)記其抽筍數(shù)（K11，支），插牌單株地上部生長量最大時(shí)，測單株株高（K6，cm）、第二主莖株高（K7，cm）、莖粗（K8，cm）、第一分枝高度（K9，cm）。其中，莖粗為距地面5 cm的直徑。

1.2.3 植株抗病性 江西省位于長江中下游南岸，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量豐沛，多年平均年降水量1 638 mm，4—6 月為降雨集中期，降水量接近全年一半[17]，是我國多雨省區(qū)之一。蘆筍露天種植，極易受莖枯病危害，植株提前枯萎，甚至全田毀滅。所以，采用大棚避雨栽培生產(chǎn)，其棚內(nèi)病害發(fā)生較輕。因此，整體調(diào)查每品種（系）小區(qū)植株蘆筍褐斑病、菌核病、根腐病和莖枯病的發(fā)生情況，評價(jià)其抗病性（K12），標(biāo)注分級“好、一般與差”。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

1.3.1 軟件分析 筍外觀品質(zhì)、粗細(xì)均勻度與抗病性的分級結(jié)果中好、一般與差分別賦值為2、1 與0，

進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用Excel 2010 處理數(shù)據(jù)，并根據(jù)公式進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度和DTOPSIS 的計(jì)算；使用SPSS 25.0 對不同評價(jià)方法的排名結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，并用Pearson相關(guān)系數(shù)表示。

1.3.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析 依據(jù)灰色系統(tǒng)理論，將43個(gè)參試品種（系）看成一個(gè)灰色系統(tǒng)，每個(gè)蘆筍品種（系）即為系統(tǒng)中的1 個(gè)因素（i）。依據(jù)育種目標(biāo)并結(jié)合其品種優(yōu)良性狀的上限指標(biāo)確定1個(gè)理想品種，作為參考種質(zhì)（H0），以H0的各性狀指標(biāo)為參考數(shù)列（X0k），以蘆筍品種（系）的各性狀指標(biāo)為比較數(shù)列（Xik）。用下列公式分別計(jì)算出43 個(gè)參試品種（系）與參考種質(zhì)的關(guān)聯(lián)系數(shù)、等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度，根據(jù)關(guān)聯(lián)度大小評價(jià)參試蘆筍品種（系）的優(yōu)劣。式中，i表示參評種質(zhì)個(gè)數(shù)，k表示參評指標(biāo)個(gè)數(shù)，以下同。對照本試驗(yàn)，i值為43，k為14。

公式（1）中，ξik為關(guān)聯(lián)系數(shù)，ρ為分辨系數(shù)（ρ=0.5），|X0k-Xik|為絕對差值，min|X0k-Xik|為H0 二級最小差值絕對值，max|X0k-Xik|為二級最大差值絕對值；公式（2）中γi為等權(quán)關(guān)聯(lián)度；公式（3）中△γi為加權(quán)關(guān)聯(lián)度，ωk為各性狀的權(quán)重系數(shù)（通過計(jì)算各性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度而求得）。

1.3.3 DTOPSIS 法分析 上述灰色關(guān)聯(lián)度分析得到各權(quán)重系數(shù)，乘以經(jīng)無量綱化處理的矩陣得到?jīng)Q策矩陣R。根據(jù)公式（4）和（5）得到正理想解數(shù)列（X+）與負(fù)理想解數(shù)列（X-）。

2 結(jié)果與分析

2.1 43個(gè)蘆筍品種（系）的灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.1.1 43 個(gè)蘆筍品種（系）的14 個(gè)性狀表現(xiàn)及參考種質(zhì)的確定 參考種質(zhì)的確定需要綜合考慮試驗(yàn)中各參試品種優(yōu)良性狀的上限指標(biāo)和蘆筍品種選育目標(biāo)。蘆筍最重要采收季為春季光頭筍時(shí)期，其出筍越早，越有利于提前上市，產(chǎn)品價(jià)格高。因此其參考種質(zhì)的見筍時(shí)間設(shè)定為95 d，其他性狀依據(jù)各性狀的最優(yōu)指標(biāo)（接近或略高于最優(yōu)指標(biāo)）設(shè)定數(shù)值，獲得43個(gè)蘆筍品種（系）和參考種質(zhì)的性狀表現(xiàn)（表2）。

表2 參考種質(zhì)與43個(gè)參試品種（系）的14個(gè)性狀表現(xiàn)Tab.2 Fourteen traits of the reference variety and tested varieties（lines）

續(xù)表2 參考種質(zhì)與43個(gè)參試品種（系）的14個(gè)性狀表現(xiàn)Tab.2（Continued） Fourteen traits of the reference varieties and tested varieties（lines）

2.1.2 43 個(gè)蘆筍品種（系）與參考種質(zhì)的關(guān)聯(lián)系數(shù) 不同考察性狀的計(jì)量單位不同，不便于比較，采用相應(yīng)的Xik數(shù)值除以X0k數(shù)值，獲得數(shù)量級相同的新數(shù)據(jù)；計(jì)算X0k與Xik相應(yīng)性狀絕對差值△ik，△ik=∣X0k-Xik∣（i=1，2，3，…，43；k=1，2，3，…，14）。結(jié)果顯示，max△ik和min△ik分別是1.000 0和0，代入公式（1）即獲得43 個(gè)蘆筍品種（系）與參考種質(zhì)14個(gè)性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)，結(jié)果見表3。

表3 43個(gè)蘆筍品種（系）與參考種質(zhì)14個(gè)性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)Tab.3 Correlated coefficient of 14 traits between 43 test accessions and the reference variety

續(xù)表3 43個(gè)蘆筍品種（系）與參考種質(zhì)14個(gè)性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)Tab.3（Continued） Correlated coefficient of 14 traits between 43 test accessions and the reference variety

2.1.3 43 個(gè)蘆筍品種（系）與參考種質(zhì)的關(guān)聯(lián)度分析 在評價(jià)作物品種（系）的優(yōu)劣時(shí)，其各性狀的重要性不一樣，因此采用等權(quán)關(guān)聯(lián)度去評價(jià)不同品種（系）的優(yōu)劣并不適宜，應(yīng)采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度△γi進(jìn)行評價(jià)。具體方法如下：將蘆筍產(chǎn)量作為參考數(shù)列，其他13 個(gè)性狀作為比較數(shù)列，利用公式（1）和公式（2）計(jì)算蘆筍產(chǎn)量與其他13 個(gè)性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)ξik和等權(quán)關(guān)聯(lián)度γi，再計(jì)算出各性狀的權(quán)重系數(shù)ωk。最后，利用公式（3）求出加權(quán)關(guān)聯(lián)度△γi，結(jié)果見表4。

表4 43個(gè)蘆筍品種（系）產(chǎn)量與其他13個(gè)性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)、加權(quán)關(guān)聯(lián)度及權(quán)重系數(shù)Tab.4 Correlated coefficient，correlated degree and weight coefficient of yield of the 43 tested varieties（lines）and other 13 traits

續(xù)表4 43個(gè)蘆筍品種（系）產(chǎn)量與其他13個(gè)性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)、加權(quán)關(guān)聯(lián)度及權(quán)重系數(shù)Tab.4（Continued） Correlated coefficient，correlated degree and weight coefficient of yield of the 43 tested varieties（lines）and other 13 traits

由表4 可看出，蘆筍產(chǎn)量與其他13 個(gè)性狀的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)椋簝?yōu)質(zhì)筍率（0.849 3）＞優(yōu)質(zhì)筍產(chǎn)量（0.808 5）＞商品筍率（0.765 0）＞見筍時(shí)間（0.747 5）＞第一分枝高度（0.736 3）＞第二主莖株高（0.702 7）＞商品筍產(chǎn)量（0.692 8）＞株高（0.628 1）＞抽筍數(shù)（0.602 9）＞抗病性（0.566 8）＞筍外觀品質(zhì)（0.566 7）＞筍粗細(xì)均勻度（0.566 0）＞莖粗（0.563 9），說明優(yōu)質(zhì)筍率對蘆筍產(chǎn)量影響最大，其次為優(yōu)質(zhì)筍產(chǎn)量和商品筍率；在農(nóng)藝性狀中，見筍時(shí)間對蘆筍產(chǎn)量影響最大，以莖粗對產(chǎn)量影響最小。因此，選育高產(chǎn)蘆筍新品種時(shí)應(yīng)首先注重提升優(yōu)質(zhì)筍的質(zhì)量比重，其次是選育春季出土早的優(yōu)良材料，同時(shí)也要兼顧蘆筍株型等其他性狀。

2.2 43個(gè)蘆筍品種（系）的DTOPSIS法分析

建立決策矩陣R（表5），正理想解數(shù)列（K+）與負(fù)理想解數(shù)列（K-）分別為：

表5 DTOPSIS法決策矩陣RTab.5 Decision matrix R by DTOPSIS

續(xù)表5 DTOPSIS法決策矩陣RTab.5（Continued） Decision matrix R by DTOPSIS

K+={0.101 7，0.080 6，0.070 6，0.085 7，0.076 9，0.067 8，0.077 3，0.052 6，0.070 2，0.09 8，0.059 7，0.057 9，0.057 8，0.057 8}；K-={0.022 8，0.011 8，0.013 4，0.038 8，0.055 0，0.035 2，0.038 4，0.021 6，0.026 3，0.077 9，0.015 4，0，0，0}。

2.3 灰色關(guān)聯(lián)度和DTOPSIS法結(jié)果與小區(qū)產(chǎn)量分析

結(jié)合表5，計(jì)算參試品種（系）與參考種質(zhì)的相對接近度Ci，結(jié)果見表6。根據(jù)灰色理論分析原則，關(guān)聯(lián)度值（γi，△γi）或相對接近度Ci值越大，排序越靠前，說明品種的綜合性狀越理想。等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度排在前10 位的均是H1、H2、H3、H4、H8、H11、H18、H24、H36 和H37，與產(chǎn)量排序結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)H8、H11 和H37 分別排在產(chǎn)量的第14、18、15位，其余均位列產(chǎn)量前10位。DTOPSIS法排序的前10 位為H1、H2、H3、H4、H8、H18、H24、H34、H35和H36，與產(chǎn)量排序結(jié)果比較分析，發(fā)現(xiàn)H8 排在產(chǎn)量的第14 位，其余材料均排在產(chǎn)量前10 位。綜上可見，H1、H2、H3、H4、H18、H24 和H36 位列4 項(xiàng)排名的前10位，綜合性狀表現(xiàn)最佳。由表2可知，上述材料具有產(chǎn)量高、出筍早、株型粗壯和高大的特點(diǎn)，適宜在江西省或相似生態(tài)區(qū)大棚設(shè)施栽培推廣。

對表6 中4 項(xiàng)排序結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，DTOPSIS 法Ci排名與產(chǎn)量排名呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.918，灰色關(guān)聯(lián)度排名與產(chǎn)量排名呈極顯著正相關(guān)，γi排名與產(chǎn)量排名相關(guān)系數(shù)為0.652，△γi排名與產(chǎn)量排名相關(guān)系數(shù)為0.710；DTOPSIS法Ci值排名與灰色關(guān)聯(lián)度排名呈極顯著正相關(guān)，與γi排名相關(guān)系數(shù)為0.859，與△γi排名相關(guān)系數(shù)為0.900 0，說明采用基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的DTOPSIS 法評價(jià)蘆筍新品種（系）適應(yīng)性的結(jié)果更可靠。

表6 參試品種（系）與參考種質(zhì)的關(guān)聯(lián)度與Ci排序及小區(qū)產(chǎn)量排序結(jié)果Tab.6 Correlated degree，Ci and plot yield orders of the tested varieties（lines）with reference variety

續(xù)表6 參試品種（系）與參考種質(zhì)的關(guān)聯(lián)度與Ci排序及小區(qū)產(chǎn)量排序結(jié)果Tab.6（Continued） Correlated degree，Ci and plot yield orders of the tested varieties（lines）with reference variety

3 結(jié)論與討論

3.1 不同評價(jià)方法適應(yīng)性評價(jià)結(jié)果的差異比較

灰色關(guān)聯(lián)度分析和DTOPSIS 法雖然均是計(jì)算參評品種（系）與理想品種（系）的接近度，但計(jì)算方法不同，其結(jié)果存在明顯差異。按產(chǎn)量表現(xiàn)評價(jià)種質(zhì)的最大差異率為77.59%，灰色關(guān)聯(lián)度分析評價(jià)種質(zhì)的最大差異率分別為41.03%（γi）和40.33%（△γi），DTOPSIS 法評價(jià)種質(zhì)Ci的最大差異率為68.40%?？梢?，Ci值差異率大于灰色關(guān)聯(lián)度差異率，說明DTOPSIS 法比灰色關(guān)聯(lián)度分析評價(jià)蘆筍種質(zhì)適應(yīng)性更合理、更充分，與蔣聰?shù)萚18]、趙平等[19]結(jié)論保持一致。DTOPSIS 法Ci排名、灰色關(guān)聯(lián)度排名均與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，但DTOPSIS 法Ci排名與產(chǎn)量排名相關(guān)系數(shù)為0.918，大于灰色關(guān)聯(lián)度與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)。因此，DTOPSIS 法可以更好地區(qū)分品種（系）優(yōu)劣，但其方法使用了灰色關(guān)聯(lián)度分析運(yùn)算得到的權(quán)重系數(shù)ωk，所以在實(shí)際評價(jià)中2 種方法可以聯(lián)合使用。

3.2 蘆筍新品種（系）在江西省的適應(yīng)性綜合評價(jià)

灰色關(guān)聯(lián)度分析時(shí)，合理確定參考數(shù)列和各性狀權(quán)重系數(shù)是保證評價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵[20]。本研究根據(jù)蘆筍新品種選育目標(biāo)同時(shí)參考種質(zhì)優(yōu)良性狀的上限指標(biāo)來確定參考種質(zhì)；權(quán)重系數(shù)的確定是通過計(jì)算蘆筍產(chǎn)量與其他性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度，進(jìn)而再歸一化處理獲得。最后，通過關(guān)聯(lián)度和接近度的計(jì)算，將多個(gè)性狀評價(jià)指標(biāo)集中為一個(gè)值進(jìn)行排序，減少了人為因素對結(jié)果的干擾，結(jié)果更加客觀、科學(xué)。最終，H1、H2、H3、H4、H18、H24 和H36 位列4 項(xiàng)排名的前10 位，具有產(chǎn)量高、出筍早、株型粗壯和高大的特點(diǎn)，綜合性狀表現(xiàn)較好，可進(jìn)一步試驗(yàn)、示范及推廣。

本研究中蘆筍種質(zhì)評價(jià)涉及多個(gè)評價(jià)指標(biāo)，各因素貢獻(xiàn)程度不同，關(guān)聯(lián)度比較顯示，優(yōu)質(zhì)筍率對蘆筍產(chǎn)量影響最大，表明優(yōu)質(zhì)筍率是評價(jià)蘆筍質(zhì)量的重要指標(biāo)，與李霞等[21]的結(jié)果一致。在植株農(nóng)藝性狀中，見筍時(shí)間對產(chǎn)量影響最大，其次是第一分枝高度、第二主莖株高、株高和抽筍數(shù)，其關(guān)聯(lián)度值均大于0.6；而抗病性、筍外觀品質(zhì)、嫩筍粗細(xì)均勻度與莖粗等對產(chǎn)量影響較小。陳河龍等[22]采用主成分分析法研究發(fā)現(xiàn)，第一分枝高度、莖粗、株高是蘆筍品種的主要農(nóng)藝性狀，株高是影響嫩莖產(chǎn)量的主要因素。與前人研究結(jié)果存在異同，可見，除環(huán)境與種質(zhì)因素外，分析方法的使用也會使結(jié)果產(chǎn)生差異。另外影響蘆筍田間表現(xiàn)的性狀較多，如一級分枝數(shù)、一級分枝間距、筍鱗片數(shù)量、筍鱗片長寬度等，本研究只對部分主要性狀進(jìn)行考察，今后應(yīng)將其全部性狀納入評價(jià)體系，使研究結(jié)果更加全面、客觀、公正。

綜上，在蘆筍新品種選育時(shí)應(yīng)首先注重提升優(yōu)質(zhì)筍的質(zhì)量比重，其次是選育春季出土早的優(yōu)良材料作親本，同時(shí)也要兼顧蘆筍株型等其他性狀；Gijnlim、Extremely male imperial crown、Florida、Jersey knight、California early、巨豐和UC115 的適應(yīng)性和豐產(chǎn)性均較好，可進(jìn)一步考察、示范與推廣。由于本研究只分析了蘆筍一個(gè)生長季的性狀特征，只能反映這個(gè)生長季的結(jié)果，今后需要積累多個(gè)生長季評價(jià)結(jié)果，以篩選出穩(wěn)定的、綜合性狀優(yōu)良的蘆筍種質(zhì)。基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的DTOPSIS 法更適于綜合評價(jià)江西省蘆筍新品種（系）的適應(yīng)性。