用高穩(wěn)系數(shù)法分析春植新植的穩(wěn)定性

用高穩(wěn)系數(shù)法分析春植新植的穩(wěn)定性

區(qū)域甘蔗試驗(yàn)的目的是研究新甘蔗品種的生產(chǎn)力、產(chǎn)量穩(wěn)定性和區(qū)域適應(yīng)性。多年來(lái),中國(guó)在進(jìn)行農(nóng)作物新品種區(qū)試時(shí),最初用一個(gè)最粗放不可靠的方法,簡(jiǎn)單的計(jì)算育成品種產(chǎn)量比對(duì)照種產(chǎn)量增減百分?jǐn)?shù),目前多用標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、回歸系數(shù)來(lái)估測(cè)產(chǎn)量的穩(wěn)定性;用產(chǎn)量平均數(shù)較對(duì)照增產(chǎn)百分?jǐn)?shù)估算品種高產(chǎn)性;用t測(cè)驗(yàn)或新復(fù)極差法進(jìn)行新品種的差異顯著性測(cè)定。這些方法都是將品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性分別作為研究對(duì)象,沒有把品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性有機(jī)地結(jié)合起來(lái),因而得到的是品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性可能互不相關(guān)的結(jié)論,而且計(jì)算的過程比較煩瑣。1994年溫振民提出的高穩(wěn)系數(shù)分析法(HSC法),把新品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性結(jié)合起來(lái),用高穩(wěn)系數(shù)來(lái)反映新品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。本文是應(yīng)用傳統(tǒng)的方法和高穩(wěn)系數(shù)法對(duì)云南省2002年甘蔗新品種新植(春植)區(qū)域化試驗(yàn)的10個(gè)品種在7個(gè)區(qū)試點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,比較傳統(tǒng)方法和高穩(wěn)系數(shù)的分析結(jié)果,正確地評(píng)估各個(gè)品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性,為新品種的篩選和新品種將來(lái)在生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。1設(shè)計(jì)及分析方法及參數(shù)采用云南省2002年甘蔗新品種新植(春植)區(qū)域化試驗(yàn)的試驗(yàn)材料。參加區(qū)試的材料有云蔗89/351、云蔗92/19、云蔗94/375、云蔗95/128、云瑞96/58、云瑞99/155、粵糖89/240、sp71/6180、ROC25、ROC10(CK)。參加區(qū)試的點(diǎn)有德宏、思茅、保山、昌寧、耿馬、勐海、彌勒。各個(gè)區(qū)試點(diǎn)都采用統(tǒng)一的試驗(yàn)方案,田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),5行區(qū),小區(qū)面積33.4m2,用每個(gè)小區(qū)的實(shí)際產(chǎn)量折合單產(chǎn),再乘于甘蔗平均含糖分,得出小區(qū)的公頃含糖量(能反映甘蔗品種的高產(chǎn)高糖性)。對(duì)公頃含糖量平均數(shù)(X)、標(biāo)準(zhǔn)差(S)、變異系數(shù)(CV)等的計(jì)算和品種間的公頃含糖量差異[新復(fù)極差分析法(SSR)]均采用一般的通用公式(DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件)。公頃含糖量的穩(wěn)定性采用Eerhert和Russell的分析方法,從回歸系數(shù)b的大小評(píng)估公頃含糖量的穩(wěn)定性。Eerhert和Russell分析方法的穩(wěn)定性參數(shù)模型:Yij=μi+β3ilj+δij。Yij表示第i個(gè)品種在第j個(gè)環(huán)境(i=1,2,3,…,t;j=1,2,3,…,s)中的平均值,μii表示第i個(gè)品種在所有環(huán)境中的平均值,βi表示回歸系數(shù)用來(lái)度量第i個(gè)品種對(duì)不同環(huán)境的反應(yīng)。δij表示第i個(gè)品種在第j個(gè)環(huán)境中的離回歸,Ij為環(huán)境指數(shù),是所有品種在第j個(gè)環(huán)境中的平均數(shù)減去總平均數(shù)而得的。溫振民提出的產(chǎn)量高穩(wěn)系數(shù)計(jì)算公式為:Hsci=[(Ga-Gi)/Ga]×100%,式中Ga為目標(biāo)品種的穩(wěn)定產(chǎn)量,Gi為參試品種的穩(wěn)定產(chǎn)量。根據(jù)上式,若把甘蔗品種產(chǎn)量平均數(shù)Xi作為該性狀的表型值,將其變異標(biāo)準(zhǔn)差Si作為生產(chǎn)環(huán)境引起的變化成分,那么,其性狀由遺傳基礎(chǔ)所決定的部分Gi=Xi-Si成立,又目標(biāo)品種產(chǎn)量一般以穩(wěn)定比對(duì)照增產(chǎn)10%以上計(jì)算,為了計(jì)算方便,可省去Sck項(xiàng),經(jīng)整理,可得簡(jiǎn)化的高穩(wěn)系數(shù)公式Hsci=[(Xi-Si)/1.10Xck]×100%。高穩(wěn)系數(shù)是納入了各參試品種的平均產(chǎn)量及標(biāo)準(zhǔn)差形成的新的統(tǒng)計(jì)參數(shù),它依參試品種的遺傳基礎(chǔ)產(chǎn)量與目標(biāo)品種的產(chǎn)量百分比來(lái)反映品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性能,式中,Hsci值越大,其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好。參試品種在各個(gè)區(qū)試點(diǎn)的調(diào)查數(shù)據(jù)見表1:2結(jié)果與分析2.1參試品種穩(wěn)定性分析在環(huán)境條件影響作物產(chǎn)量的關(guān)系中,環(huán)境條件是因,甘蔗公頃含糖量是果。當(dāng)環(huán)境條件變動(dòng)一個(gè)單位時(shí),甘蔗的公頃含糖量在理論上相應(yīng)變動(dòng)若干單位。在甘蔗區(qū)試中以各個(gè)區(qū)試點(diǎn)的環(huán)境指數(shù)為自變量,以每個(gè)供試品種在相應(yīng)區(qū)試點(diǎn)的公頃含糖量為因變量。計(jì)算出回歸系數(shù)b,b=1,為平均穩(wěn)定性;b<1,為超平均穩(wěn)定;b>1,為不穩(wěn)定。這是因?yàn)槠贩N穩(wěn)定性與品種離均差平方成反比,即b值越大,表明該品種對(duì)環(huán)境的反應(yīng)越敏感,在不同的環(huán)境中公頃含糖量的差異性大而穩(wěn)定性小。反之,b值越小,表明該品種對(duì)環(huán)境的反應(yīng)越不敏感,在不同的環(huán)境中產(chǎn)量的差異性小,穩(wěn)定性好。從表3中參試品種的回歸系數(shù)可以看出,回歸系數(shù)在0.005～1.51,對(duì)照的回歸系數(shù)為0.005,表示對(duì)照品種具有超穩(wěn)定性。回歸系數(shù)小于1的品種有云蔗92/19、云瑞99/155、ROC25,這些品種都具有超穩(wěn)定性。一般方差分析校正系數(shù)(c)=(3331.86)2/210=52863.292.2不同品種多的東南角糖酸鈉的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)是測(cè)定研究對(duì)象變異程度的大小,標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)大,說明變異程度大;數(shù)值小,說明變異程度小,穩(wěn)定性好。從表3中可見,各個(gè)參試品種的公頃含糖量的標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)的數(shù)值基本一致,標(biāo)準(zhǔn)差大,變異系數(shù)也大。例如云蔗94/375的標(biāo)準(zhǔn)差為4.89t,變異系數(shù)為27.93%;ROC10的標(biāo)準(zhǔn)差為0.92t,變異系數(shù)為7.07%。從2個(gè)參數(shù)可以反映出每個(gè)變異程度的大小,可以反映出品種穩(wěn)定程度,并且與回歸系數(shù)表現(xiàn)出較高的一致性。2.3回歸系數(shù)曲線環(huán)境系數(shù)(Ij)的計(jì)算公式:各個(gè)區(qū)試點(diǎn)的環(huán)境系數(shù)見表4。根據(jù)各個(gè)區(qū)試點(diǎn)的環(huán)境系數(shù)和各個(gè)品種在全部區(qū)試點(diǎn)的公頃平均含糖量以及公頃平均含糖量依環(huán)境系數(shù)的回歸系數(shù),以環(huán)境系數(shù)為自變量(X),以各品種在所有區(qū)試點(diǎn)的公頃平均含糖量為(Y),根據(jù)表3中的回歸系數(shù),計(jì)算出每個(gè)參試品種的線性回歸方程:其中Y11=15.86+x,Y11表示所有品種在所有區(qū)試點(diǎn)的產(chǎn)量平均數(shù),回歸系數(shù)為各個(gè)品種的回歸系數(shù)的平均值,在圖1中Y11=15.86+x用虛線標(biāo)示,為群體的平均線。其它直線方程的回歸系數(shù)坐標(biāo)分析結(jié)果見圖1。從圖1中看出:位于群體平均線以上的線有6條,分別代表云蔗94/375、云蔗89/351、云瑞96/58、云蔗95/128、sp71/6180、云蔗92/19。說明這6個(gè)品種在0～60的環(huán)境指數(shù)內(nèi)公頃含糖量均高于群體的平均水平,其中,云蔗92/19,不僅公頃含糖量高于群體平均線,而且回歸系數(shù)小于平均回歸系數(shù),所以云蔗92/19不僅有超群的豐產(chǎn)性,還有超平均穩(wěn)定性,各種環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。云蔗94/375、云蔗89/351、云瑞96/58、云蔗95/128、sp71/6180隨著環(huán)境系數(shù)的增加,公頃含糖量大幅增長(zhǎng),但是回歸系數(shù)大于1,說明這些品種具有超平均公頃含糖量的特性,對(duì)優(yōu)越的環(huán)境條件適應(yīng)性更強(qiáng),對(duì)優(yōu)良環(huán)境具有特殊的適應(yīng)性。位于群體平均線以下的線有4條,分別代表云瑞99/155、ROC25、粵糖89/240、ROC10(CK)。云瑞99/155隨著環(huán)境系數(shù)的增加,產(chǎn)量低于群體平均線,但回歸系數(shù)小于1,說明該品種在環(huán)境條件較差的地區(qū)表現(xiàn)出穩(wěn)產(chǎn)性。其它分析見圖1。2.4云蔗和云蔗不同環(huán)境條件對(duì)栽培管理品種高度適應(yīng)型的建議從表3中高穩(wěn)系數(shù)反映的品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性與其它高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)的綜合反映結(jié)果基本一致。云瑞99/155:高穩(wěn)系數(shù)在各個(gè)參試品種中位于第一,比對(duì)照增產(chǎn)40.02%,變異系數(shù)為17.33%,小于平均變異系數(shù)?；貧w系數(shù)小于1,是適應(yīng)在環(huán)境條件較差的地區(qū)種植的品種。云蔗92/19:高穩(wěn)系數(shù)位于第二,比對(duì)照增產(chǎn)43.7%,產(chǎn)量排第一,變異系數(shù)略高于平均數(shù),回歸系數(shù)接近1,在不同環(huán)境條件都可以獲得較高的公頃含糖量,是高度適應(yīng)型的品種。云蔗94/375:高穩(wěn)系數(shù)位于第四,產(chǎn)量位于第三,比對(duì)照增產(chǎn)34.49%,變異系數(shù)高于平均數(shù),回歸系數(shù)大于1,該品種在不同環(huán)境條件都可以獲得較高的公頃含糖量,是高度適應(yīng)型的品種。云蔗95/128:高穩(wěn)系數(shù)位于第三,產(chǎn)量位于第四,比對(duì)照增產(chǎn)27.88%,變異系數(shù)略高于平均數(shù),回歸系數(shù)大于1,該品種在不同環(huán)境條件都可以獲得較高的公頃含糖量,是高度適應(yīng)型的品種。云蔗89/351:高穩(wěn)系數(shù)位于第三,產(chǎn)量位于第五,比對(duì)照增產(chǎn)25.27%,變異系數(shù)小于平均數(shù),回歸系數(shù)接近1,該品種在不同環(huán)境條件都可以獲得較高的公頃含糖量,是高度適應(yīng)型的品種。其它品種的分析見表3。3高穩(wěn)系數(shù)分析方法適用于甘蔗品種的高產(chǎn)和產(chǎn)品品種本文用穩(wěn)定性參數(shù)和溫振民提出的高穩(wěn)系數(shù)法對(duì)云南省2003年春植甘蔗品種區(qū)域化試驗(yàn)的10個(gè)品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行了分析。標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)是反映一個(gè)品種的穩(wěn)定性參數(shù),它們與其它品種的變異程度無(wú)關(guān)。回歸系數(shù)不但可以反映出該品種的穩(wěn)定性,而且還可以反映出其它品種的穩(wěn)定性,是一個(gè)比較準(zhǔn)確可靠的分析方法,但是回歸方程的計(jì)算比較繁瑣。溫振民提出的高穩(wěn)系數(shù)分析方法比較簡(jiǎn)便,它是通過用一個(gè)參數(shù)(HSC)來(lái)反映品種的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性。通過兩種方法對(duì)云南省2003年春植甘蔗品種區(qū)域化試驗(yàn)的10個(gè)品種的