全 文 :第 13卷 第 1期
2 0 0 5年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco-Agriculture
V01.13 N0.1
Jan., 2005
不同杂交稻组合田间生态抗瘟性多目标综合评价初探*
计仁欢 凌远生 蒋 芳 韦流宜
(广西壮族自治区柳江县植保植检站 拉堡 545100)
董志德
(广西壮族 自治区柳州市植保植检站 柳州 545001)
摘 要 采用多目标综合评价和决策方法对不同杂交稻组合 田间生态抗瘟性进行综合评价,其评价结果 与实际相
符。与其他评价方法相比,该评价方法具有计算简便且分辨率高的优点。
关键词 杂交稻 田间生态抗瘟性 多目标综合评价
Integrative evaluation with multiple goals on the resistance to the rice blast among diferent combinations of hybrid rice
under ecological condition.jI Ren-Huan,LING Yuan-Sheng,JIANG Fang,WEI Liu—Yi(Liujiang Crop Protecting and
Checking Station,Guangxi,Labao 545100),DONG Zhi—De(Liuzhou Crop Protecting and Checking Station,Guangxi,Li—
UZhou 545001),CJEA,2005,13(1):88~9O
Abstract The resismnce tO the rice blast among different combinations of hybrid rice under ecological condition is evalu—
ated integratively by the method of a multiple goals and decision.The results of the evaluation are suitable tO the facts
.
Compared tO other method s of evaluation,this method iS simple for calculation and its distinction rate is high.
Key words Hybrid rice,Resistance to the rice blast under ecological condition,Integrated evaluation with multiple goals
以往对水稻品种抗稻瘟病( icularia oryzae Cav.)评价主要是按病斑反应型⋯、抗性基因和抗毒性小
种频率等方法_2,。J进行,目前则更多采用“病级”来评价其抗瘟性[4,5],但这些方法对苗瘟、叶瘟和穗瘟的抗性
评价均单独进行。本研究应用苗瘟、叶瘟和穗瘟的数量指标,综合评价了水稻品种的整体抗瘟性。
1 试验材料与方法
试验于 1999年在稻瘟病历年重发区广西壮族 自治区柳江县洛满镇古洲村委尧上屯 1农户晚稻田内按
自然诱发鉴定法进行,供试高产、优质杂交稻组合为当地引种的“汕优桂 99”、“枝优桂 99”、“优 I桂 99”和“博
表 1 杂交稻组合瘟病与病穗结实率和千粒重降幅比较 *
Tab.1 Co mparison of the blast.declining rate of fruit bearing of infected earS
and 1000一grain weight in the combinations 0{hybrid rice
*用 SSR法检验差异显著性;各列数据未标注相同大、小写字母分别表示达O.O1和 O.O5显著水平。
优 157”、“培杂茂三”、“优
I122”及近年 当家品种 “培杂
桂 99”与“优 14480”。每参
试组合为 1个处理,共 8个
处理,每小区 20m ,3次重
复(秧 田无重复),随机区组
排列。试验 田肥水管理、其
他病虫害防治(未施防治稻
瘟病药物)等措施相同。在
水稻苗瘟、叶瘟、穗瘟为害
基本定局时分别调查苗瘟
发病率、叶瘟及穗瘟病指数,
均按双对角线5点取样。调查苗瘟发病率时每点取40苗,每处理(组合)调查200苗;调查叶瘟、穗瘟病指数每点均
取5丛,每小区调查25丛;叶瘟和穗瘟分级均按有关规定[ 进行。水稻收割时各处理分别随机抽取病穗和健穗,
于室内测定病穗结实率下降率和干粒重下降率。各小区均单独采收晒干并计产,调查结果见表 1。
抗病、感病均为相对的,具有模糊性,故抗瘟性综合评价宜采用模糊综合评判法。其基本方法和基础模
型 ’。 为求各目标值( )的隶属度( ): ’
*广西壮族 自治区柳州市科委科学研究与技术开发计划项目“稻瘟病综合防治试验示范”(柳科攻 980407)部分研究内容
收穑日期:2003—10—10 改回日期:2003—11-26
第 1期 计仁欢等:不同杂交稻组合田间生态抗瘟性多目标综合评价初探 89
.)r
X /j-
厂
X (三m in)j
求待评客体的综合目标值( ):
5
= ∑
J=1
5
式中,i为杂交稻组合编号, 为目标cj的权重,且∑ =1。
J=1
(i:1,2,⋯ ,8)
(1)
(2)
根据 大小进行综合评价。当待评客体各
目标均为正向型时,其综合 目标为望大型( 大者为优);反之当待评客体各目标均为负向型时,其综合目标
为望小型( 小者为优)。该基础模型(1)式元分辨正向型、负向型及中介型目标的功能,若正向型和负向型
目标同时存在,甚至同时存在中介型目标时,“正向”和“负向”出现相互抵消拉平现象,导致 值被压缩(极
差缩小),使评价结果趋于“均化”。故该基础模型仅适用于综合评价只有正向型或负向型目标的待评客体。
柳江县水稻生产主要受穗瘟和叶瘟影响,其次是苗瘟。稻瘟病对产量的影响主要表现在降低结实率和粒重
方面,生产上经常出现抗苗瘟或叶瘟的品种(组合)并不抗穗瘟,而抗穗瘟的品种(组合)并不抗叶瘟或苗瘟。
本研究在上述基础模型基础上,新组建了 1套综合评价模型——[0,1]多 目标决策法,并运用于不同杂交稻
组合田间生态抗瘟性的综合评价。
2 结果与分析
稻瘟病抗性综合评价目标体系见
表 2。多目标综合评价首先要明确各
目标的性质。可将目标(指标)分为 3
类,即正向型,又称效益型(取值越大
越好,用“+”表示);负向型,又称成本
型(取值越小越好,用“一”表示);中介
型,又称区间型(取值越接近 。越好,
z。为最佳值,以“0”表示)。为使各 目
表 2 稻瘟病抗性综合评价目标体系
Tab.2 The system of combined evaluating goal of resistant ability of hybrid rice
标具备可比性 ,本研究采用标准化无量纲“正向归 1”化变换,即 Y =,( ),使 Y0值均落在[0,1]内且越大
越好。当 为正向型(效益型)目标时,Y =(1)式。当 CJ为负向型(成本型)目标时:
Yo= (3) 一
X
—
(max)j-
—
X(min)j
_j J
当 为中介型(区间型)目标时,若 ≤ (|rIi )j< ( )j:
.)r
X
(
(
m
m ~
)
)
J
$
一
- x ij
。
若 (|rIi )j
(5)
若 x(nfi )j
.)r 。二
兰f坚些2 二兰
(max)j— 口J
兰! 2z±兰 二 兰!
(max)j— 口J
兰兰口』二兰f 2 二兰!
xoj— min)/
堑二 f墨
一
(min)j
( ( ) —Xoj≥ Dj— ( i )jRx ≥ Dj)
( ( ax) — > 一 ( i )jR x ≤ )
( ( ax)j— < 口J— ( i )JR x ≥ 口J)
( ( )J—Xoj≤ 一X(mi )jRx ≤ )
(6)
式中, 为表 1中第 i个杂交稻组合的第.f个 目标 的目标值(观测值), (一 )j、z(min)j分别为杂交稻
各组合在目标 下目标值(观测值)的最大值和最小值,xoj为目标 下的最佳值(此值一般为经验值)。本
中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
试验 C1~C5目标均为负向型,故 x/)变换均按式(3)进行。 计算结果见表 3。之后应用加权平均法按式
(2)计算各杂交稻组合的综合 目标值(I ),其结果见表3。由于 值、Y wj-值及I 值均落在[0,1]内,暂将此
法称为[0,1]多目标决策法。最后根据[0,1]多目标决策法 I 大者为优的择优规则,各参试组合抗瘟性强弱
依次为“优 I 122”>“培杂桂 99”>“优 I 4480”>“培杂茂三”>“博优 157”>“优 I桂 99”>“枝优桂99”>“汕
优桂 99”。
表 3 杂交稻组合的 值与综合 目标值(Jf)计算结果
Tab.3 Calculation results of and Ii of hybrid rice
3 小结与讨论
不同杂交稻组合对苗瘟、叶瘟、穗瘟的抗性均存在较大差异。应用[0,1]多 目标决策法对各参试组合田
间生态抗瘟性进行综合评价,其抗瘟性强弱“优 I 122”最强,其次为“培杂桂 99”;以“汕优桂 99”最感病,其次
为“枝优桂 99”。水稻品种引进推广时间越长,其抗瘟性越弱,反之则抗瘟性越强。[0,1]多 目标决策法能分
辩各目标性质并作相应变换 ,消除“正向”、“负向”相互抵消拉平现象,能区分处于同一抗性等级内不同抗性
水平的差异,从而提高分辩率,使结论更切合客观实际。此外该决策法运算简易,具有一定推广应用价值。
z( )f
z。fI)2个目标值Xlj和x2j变换后所得 1f和 2 并不相等,故由此变换法卞换所得同一目标(c,)内的 ,值间
可比性差。建议采用式(6)进行“^ ”形对称性变换。用[0,1]多目标决策法评价杂交稻组合的田间生态抗
瘟性,各 目标权重系数对评估结果影响很大,在实际应用中应根据各地苗瘟、叶瘟、穗瘟等发生及为害情况
或育种选择目标而定。根据柳江县历年苗瘟、叶瘟、穗瘟的发生及为害情况,以苗瘟发病率 0.05、叶瘟病指
数 0.10、穗瘟病指数0.25、病穗结实率下降率 0.30、病穗千粒重下降率 0.30进行田间生态抗瘟性分析是否
合理尚需进一步探讨;此外本研究未考察稻瘟病对稻米品质的生态效应,今后研究中尚待加以改进。
参 考 文 献
1 全国稻瘟病科研协作组.水稻品种资源抗稻瘟病鉴定.中国农业科学 ,1980(4):44~52
2 沈 瑛等.我国部分水稻品种对稻瘟病的抗谱测定.植物保护,1987,13(4):4~6
3 凌惠专.中国部分水稻品种的抗瘟性分类.中国农业科学,1984(2):l9~28
4 张国民等.航天诱变水稻对叶瘟和穗瘟的抗性鉴定.植物保护,2003,29(2):36~39
5 刘光杰等.我国新育成水稻品种(材料)抗病虫性与米质的评价研究.植物保护,2003,29(2):15~20
6 农业部农作物病虫测报总站.农作物主要病虫测报办法.北京:中国农业出版社,1981.6~7
7 郭爱明.理想点为“0”的多目标决策法与应用.决策探索,1994(9):14
8 李 鸣等.有害生物危险性综合评价方法的研究.植物检疫,1998,12(1):52~55