灰色关联度分析和DTOPS...宁引进苹果综合评价中的应用_冯建文.pdf

11期3157收稿日期：2021-12-07基金项目：贵州省科技支撑计划项目（黔科合支撑 2020 1Y025）；贵州省精品水果产业技术体系建设项目（GZCYTX2021-02）通讯作者：吴亚维（1974-），https:/orcid.org/0000-0002-6452-4917，研究员，主要从事果树栽培生理与资源收集评价研究工作，E-mail：第一作者：冯建文（1990-），https:/orcid.org/0000-0002-8503-7878，主要从事果树栽培生理与育种研究工作，E-mail：灰色关联度分析和DTOPSIS法在贵州威宁引进苹果综合评价中的应用冯建文1，韩秀梅1，宋莎1，杨华2，李顺雨3，吴亚维1*（1贵州省农业科学院果树科学研究所，贵州贵阳550006；2威宁县现代高效农业产业示范园区管理委员会，贵州毕节553100；3威宁县特色经果林产业发展中心，贵州毕节553100）摘要：【目的】建立苹果品质综合评价模型，筛选品质优良的品种（系），为贵州省威宁县苹果品种结构优化调整提供参考依据。【方法】测定引进贵州省威宁县种植的10个苹果品种（系）（编号Z1Z10）果实的单果重（T1）、果形指数（T2）、去皮硬度（T3）、可溶性固形物（T4）、可滴定酸（T5）、固酸比（T6）和果实色泽 L*（T7）、a*（T8）、b*（T9）9项指标，利用灰色关联度分析联合DTOPSIS法对其进行综合评价，建立苹果品质综合评价模型。【结果】10个苹果品种（系）中，单果重、去皮硬度和固酸比指标最小均为Z9（16-112），但其可滴定酸含量最高，为0.60%；单果重、果形指数、去皮硬度、可溶性固形物含量、固酸比和L*值最大分别为Z3（2-14）、Z1（东71-31）、Z5（秦脆）、Z8（8-31）、Z5（秦脆）和Z9（16-112）。9项果实品质指标的权重值排序为可溶性固形物去皮硬度固酸比果形指数单果重=a*可滴定酸L*=b*。灰色关联度分析结果显示，灰色评判值（Gi）排序为：Z5（秦脆）Z2（南39-66）Z1（东71-31）Z4（147）Z7（39-134）Z8（8-31）Z10（92）Z3（2-14）Z6（秦蜜）Z9（16-112）。DTOPSIS法分析结果显示，与理想品种接近度（Ci）排序为：Z5Z2Z1Z10Z3Z7Z4Z6Z8Z9。2种评价方法排名趋势线吻合度较高，在分析过程中均涵盖9项果实品质指标信息，具有可靠的统计学基础，其中Ci值差异大于Gi值差异；通过2种方法的比较建立苹果品质评价预测模型：Y=0.09T1+0.11T2+0.17T3+0.19T4+0.08T5+0.15T6+0.06T7+0.09T8+0.06T9。【结论】DTOPSIS法对苹果品质的综合评价效果较好，通过权重系数建立的评价模型可用于苹果品质的综合评价，灰色关联度分析联合DTOPSIS法评价结果排序前三均为秦脆、南39-66和东71-31，可作为优化项目区苹果品种结构的重点品种（系）。关键词：灰色关联度；DTOPSIS法；苹果；果实品质；综合评价中图分类号：S661.1文献标志码：A文章编号：2095-1191（2022）11-3157-08Application of grey correlation analysis and DTOPSIS methodincomprehensive evaluation of introduced applesin Weining，GuizhouFENG Jian-wen1，HAN Xiu-mei1，SONG Sha1，YANG Hua2，LI Shun-yu3，WU Ya-wei1*（1Citrus Fruit Research Institute，GuizhouAcademy ofAgricultural Sciences，Guiyang，Guizhou 550006，China；2Management Committee of Modern and EfficientAgricultural Industry Demonstration Park inWeining County，Bijie，Guizhou 553100，China；3Weining County CharacteristicFruit Forest Development Center，Bijie，Guizhou 553100，China）Abstract：【Objective】In order to establish the comprehensive evaluation model of apple quality and screen out thevarieties（lines）with good quality，and provide theoretical basis for the optimization and adjustment of apple variety struc-ture in Weining，Guizhou.【Method】Nine indexes including fruit weight（T1），fruit shape index（T2），peeling hardness（T3），soluble solids（T4），titratable acid（T5），the ratio of solid and acid（T6）as well as fruit color including L*（T7），a*南方农业学报Journal of Southern Agriculture2022，53（11）：3157-3164ISSN 2095-1191；CODEN NNXAABhttp:/DOI：10.3969/j.issn.2095-1191.2022.11.01653卷南 方 农 业 学 报 31580引言【研究意义】苹果（Malus pumila）是世界性果品，我国是世界第一大苹果生产国，目前产量居世界第一位，其中，西南冷凉高地苹果产区发展快，并日益受到重视。贵州省威宁县属于西南冷凉高地苹果优生区，纬度低、海拔高、昼夜温差大、紫外线强，独特的气候条件孕育了优异的果实品质，苹果产业成为助力乡村振兴的重要产业之一（冯建文等，2021）。然而，品种结构单一，主要体现在主栽品种红富士比例大，影响到项目区品种特色及其效益发挥。近些年，国内外苹果科技工作者选育了很多优良苹果品种（系），开展苹果引种和评价工作，尤其是对引进品种（系）进行客观、有效的综合评价，是进一步突出威宁苹果特色，更好发挥其价值，支撑产业可持续发展的有效途径。【前人研究进展】资源的评价不能依赖于单一性状指标评价，需综合多个性状指标。综合评价常用的方法有模糊数学法、隶属函数法、灰色关联度分析法、层次分析法和逼近理想解排序法（DTOPSIS）等。灰色关联度分析法可根据已知信息挖掘更多未知的因素，能解决数据少、信息匮乏等不确定问题，从而构建简单方便的综合评价方法（王廷秀等，2015）。该方法已应用于苹果（王轩等，2013）、咖啡（吕玉兰和黄家雄，2014）、草莓（华明艳等，2017）、水稻（蒋聪等，2020）、苦荞（靳建刚和田再芳，2021）、苜蓿（孙强等，2021）、燕麦（周启龙，2021）等综合评价上。DTOPSIS法是近年来被广泛应用的一种新的评价方法，是一种接近理想解的多决策目标分析方法，将各品种的性状指标无量纲化处理，使原始数据转变为可比较的规范化数值后进行综合评价，可有效解决各指标间无统一的度量标准及最优解不统一的难题（吴志会等，2005），已应用于小麦（吴志会等，2005）、大豆（陈学川等，2013）、甘蔗（郭强等，2021）等多种作物的综合评价。多种综合评价方法的联合应用分析，能进一步提高资源综合评价的准确性。匡立学等（2020）通过层次分析法和灰色关联度分析法相结合，构建富士苹果品质评价模型，能更客观、合理、全面地反映富士苹果品质的优劣。杨凯等（2021）通过构建GC-ITOPSIS模型并用于苹果综合品质的评价，由此确定最合理的灌溉施肥模式。【本研究切入点】灰色关联度分析和DTOPSIS法应用广泛，但目前鲜见这2种方法相结合用于贵州引进苹果品种（系）果实品质综合评价的研究报道。【拟解决的关键问题】利用灰色关联度分析联合DTOPSIS法，对贵州省威宁县10个引进苹果品种（系）果实品质进行综合评价，建立苹果品质综合评价预测模型，筛选综合表现较好的优良品种（系），以期为威宁县苹果新品种推广及品种结构调整提供参考依据，也为苹果品种资源的综合评价提供可靠的技术方法。1材料与方法1.1试验材料供试的10个苹果品种（系）均引自西北农林科（T8）and b*（T9）of 10 apple varieties（lines）（numbers were Z1-Z10）introduced to Weining，Guizhou were determined.Grey relational degree analysis and DTOPSIS method were used to evaluate apple qualitycomprehensively，and a compre-hensive evaluation model was established.【Result】Among the 10 apple varieties（lines），Z9（16-112）had the lowestindexes of fruit weight，peeling hardness and solid acid ratio，while it had the highest value of the titratable acid contentwhich was 0.60%.Z3（2-14），Z1（East 71-31），Z5（Qincui），Z8（8-31），Z5（Qincui）and Z9（16-112）had the highest fruitweight，fruit shape index，flesh hardness，soluble solid content，solid acid ratio and L*value，respectively.The weightvalues of nine fruit quality indexes were as follows：soluble solidpeeling hardnesssolid acid ratiofruit shape indexfruitweight=a*titratable acid L*=b*.The results of grey relational analysis showed that the Givalues were Z5（Qincui）Z2（South 39-66）Z1（East 71-31）Z4（147）Z7（39-134）Z8（8-31）Z10（92）Z3（2-14）Z6（Qinmi）Z9（16-112）.Theproximity to ideal variety（Ci）values of DTOPSIS analysis were Z5Z2Z1Z10Z3Z7Z4Z6Z8Z9.The rankingtrend lines of the two evaluation methods were highly consistent.The two evaluation methods both covered most of the in-formation of fruit quality indicators in the analysis process，which had a reliable statistical basis.The difference of Civaluewas greater than that of Gival