玉米品種穩(wěn)定性的回歸系數(shù)坐標(biāo)分析

玉米品種穩(wěn)定性的回歸系數(shù)坐標(biāo)分析

區(qū)域玉米檢驗(yàn)的目的是確定選擇品種的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、區(qū)域適應(yīng)性和區(qū)域適應(yīng)性。以往的品種區(qū)域試驗(yàn),一般用標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、回歸系數(shù)來估測產(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,以t測驗(yàn)或新復(fù)極差法測定參試品種之間產(chǎn)量差異的大小,是將品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性分別作為研究對(duì)象,因而得到的是高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性互不相關(guān)的結(jié)論,而且計(jì)算繁瑣。1994年溫振民提出的高穩(wěn)系數(shù)分析法(HSC法),即用高穩(wěn)系數(shù)反映品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性。本文采用兩種方法對(duì)1994～1995年度全國北方春玉米區(qū)域試驗(yàn)12個(gè)品種,15個(gè)區(qū)試點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,正確評(píng)價(jià)各品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性,為品種決選和生產(chǎn)利用提供理論依據(jù)。1田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)本文采用資料為1994～1995年度全國北方春玉米區(qū)域試驗(yàn)匯總資料。參加的玉米品種為陜資1號(hào)、農(nóng)大3138、沈試18、早21×丹85566、錦9102、唐試9號(hào)、太單23,丹703、L0904×丹340、長試19、遼原931、丹玉13號(hào)(CK)。各參試點(diǎn)執(zhí)行統(tǒng)一試驗(yàn)方案,田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),重復(fù)3次,5行區(qū),小區(qū)面積30m2,密度49995株/hm2,取中間3行計(jì)產(chǎn)并折合單產(chǎn)。對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行平均數(shù)(ˉXXˉˉˉ)、標(biāo)準(zhǔn)差(S)、變異系數(shù)(CV)等數(shù)據(jù)的計(jì)算,品種間產(chǎn)量差異的新復(fù)極差分析法(SSR測驗(yàn))采用一般通用公式,產(chǎn)量穩(wěn)定性分析選用Eberhert和Russell的分析方法,從回歸系數(shù)b的大小評(píng)估產(chǎn)量的穩(wěn)定性,以決定系數(shù)r2估計(jì)回歸系數(shù)b的可靠性。高穩(wěn)系數(shù)計(jì)算方法用溫振民1994年提出的簡化計(jì)算公式:ΗSCi=[1-(ˉXi-Si)/1.1ˉXck]×100%HSCi=[1?(Xˉˉˉi?Si)/1.1Xˉˉˉck]×100%上式中的HSCi為第i個(gè)參試品種的高穩(wěn)系數(shù),其值越小,說明該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好?！Xˉˉˉi和Si分別為第i個(gè)品種的平均產(chǎn)量和標(biāo)準(zhǔn)差,ˉXck為對(duì)照品種的平均產(chǎn)量。參試品種在各點(diǎn)的產(chǎn)量結(jié)果見表1。2結(jié)果與分析2.1高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性區(qū)試品種產(chǎn)量穩(wěn)定性分析2.1.1用第一穩(wěn)定性參數(shù)——回歸系數(shù)分析品種穩(wěn)定性在區(qū)試中以環(huán)境指數(shù)為自變數(shù),以每個(gè)供試品種在相應(yīng)各點(diǎn)的產(chǎn)量為依變數(shù)計(jì)算出回歸系數(shù)bi。據(jù)bi計(jì)算模型,bi與品種離均差平方和(環(huán)境指數(shù)平方和)成反比,即比值大,說明該品種對(duì)環(huán)境反應(yīng)敏感,適應(yīng)性差,在不同的環(huán)境中產(chǎn)量差異大而穩(wěn)定性小;b值小,說明該品種對(duì)環(huán)境反應(yīng)遲鈍,適應(yīng)性廣,在不同區(qū)試點(diǎn)產(chǎn)量差異小,穩(wěn)定性好。計(jì)算結(jié)果見表2,從參試品種的回歸系數(shù)分析,回歸系數(shù)b值在0.7970～1.2706之間,決定系數(shù)r2值在0.7856～0.9645之間,比較接近1,說明用b值來估測穩(wěn)定性結(jié)果可靠。參加全國區(qū)試的品種都是經(jīng)過所在省區(qū)試的選拔,多數(shù)產(chǎn)量穩(wěn)定性好。對(duì)照品種b值為0.8518,比對(duì)照b值小的有3個(gè)品種,即錦9102、太單23和沈試18,b值分別為0.7970、0.8280和0.8370,與對(duì)照品種具有相同的穩(wěn)產(chǎn)性。陜資1號(hào)、農(nóng)大3138的b值亦小于1,同屬產(chǎn)量穩(wěn)定性品種。2.1.2用標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)分析品種的產(chǎn)量穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)都是測定研究對(duì)象變異程度的大小,在這里是研究產(chǎn)量變異程度的大小,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。表2中各參試品種產(chǎn)量的標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)值大小基本一致。標(biāo)準(zhǔn)差大,變異系數(shù)也較大。如L0904×丹340的標(biāo)準(zhǔn)差為最大2523.8kg,變異系數(shù)也最大39.5%。從兩個(gè)參數(shù)中都可反映出每個(gè)品種自身變異程度的大小,可以反映品種產(chǎn)量的穩(wěn)定程度,并且與回歸系數(shù)表現(xiàn)出較高的一致性。2.1.3用回歸系數(shù)坐標(biāo)法分析品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性區(qū)試的目的不僅要了解品種的穩(wěn)定性,同時(shí)需要分析其豐產(chǎn)性,在回歸系數(shù)分析的基礎(chǔ)上把每個(gè)品種的回歸線同時(shí)繪在1個(gè)坐標(biāo)圖上,就可清楚的看出其穩(wěn)產(chǎn)性和豐產(chǎn)性。根據(jù)各個(gè)品種所有區(qū)試點(diǎn)的平均產(chǎn)量、區(qū)試點(diǎn)環(huán)境指數(shù)及平均產(chǎn)量依環(huán)境指數(shù)的回歸系數(shù),依次計(jì)算出每個(gè)品種線性回歸方程:Y1=8874.5+0.9735xY2=8739.8+0.9930xY3=8106.5+0.837xY4=8009.5+1.2706x??Yi=ˉYi+bix式中ˉYi為第i品種所有區(qū)試點(diǎn)平均產(chǎn)量,bi為第i品種回歸系數(shù),X為自變量環(huán)境指數(shù)。按照品種的線性回歸方程,在坐標(biāo)圖上繪出每個(gè)品種線性回歸線見附圖。從附圖可以對(duì)品種的穩(wěn)產(chǎn)性和豐產(chǎn)性作進(jìn)一步分析,圖中畫點(diǎn)線的群體平均線ˉY=7222.3+0.9804X,為了看清楚各回歸線的位置及斜率,圖中選用環(huán)境指數(shù)-800至700之間的一般回歸線,位于群體平均線上方的有7條,分別為陜資1號(hào)、農(nóng)大3138、旱21×丹85566、沈試18、太單23、唐試9、錦9102,說明這7個(gè)品種產(chǎn)量在該環(huán)境指數(shù)區(qū)段內(nèi)都高于群體平均水平,尤其是陜資1號(hào)不僅產(chǎn)量遙遙領(lǐng)先,而且回歸系數(shù)小于平均回歸系數(shù)0.9804,所以陜資1號(hào)不僅有超群的豐產(chǎn)性。而且有超平均穩(wěn)定性,對(duì)各種環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)。品種農(nóng)大3138回歸線低于陜資1號(hào),其回歸系數(shù)略大0.9930,也小于1,亦屬高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種。沈試18的回歸線雖低于農(nóng)大3138,居第3位,但回歸線隨著環(huán)境指數(shù)的升高,回歸線比較平緩,仍屬高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種;旱21×丹85566回歸線起點(diǎn)低于沈試18,但隨著環(huán)境指數(shù)的升高,產(chǎn)量大幅度提高,但回歸系數(shù)較大1.2706,說明該品種具有超平均產(chǎn)量水平,且對(duì)優(yōu)良環(huán)境更適應(yīng),屬于優(yōu)良環(huán)境特殊適應(yīng)性品種。其余品種情況見附圖。2.2.1用高穩(wěn)系數(shù)法對(duì)區(qū)試結(jié)果進(jìn)行分析表2中高穩(wěn)系數(shù)反映出的品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性結(jié)果與其它高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)綜合反映出的結(jié)果大體一致,體現(xiàn)了高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的兼顧。比如陜資1號(hào)HSC值最小(-0.431%),即是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性最好的品種;用常用方法分析結(jié)果是平均產(chǎn)量最高(8874.5kg/hm2),較對(duì)照增產(chǎn)百分?jǐn)?shù)最大(48.1%),SSR測驗(yàn)屬A組品種,回歸系數(shù)0.9735小于平均回歸系數(shù)0.9804,說明該品種具有高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的雙重性;農(nóng)大3138產(chǎn)量居第2位,HSC屬第3位。而沈試18產(chǎn)量居第3位,其HSC卻居第2位,這是由于農(nóng)大3138的S、CV及b的值均大于沈試18,說明農(nóng)大3138產(chǎn)量高于沈試18,但穩(wěn)產(chǎn)性不如沈試18,且穩(wěn)產(chǎn)性的差異影響到其HSC的排列位次。旱21×丹85566與錦9102的情況亦是如此。表明變異系數(shù)大,產(chǎn)量低的品種,其HSC值都較大,這與用回歸系數(shù)與環(huán)境指數(shù)的坐標(biāo)圖分析品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的結(jié)果相一致,結(jié)果表明,用HSC值能更綜合地反映品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性。近年來的生產(chǎn)實(shí)踐足以證明,陜資1號(hào)、農(nóng)大3138自1996年在省內(nèi)外大面積推廣以來,在各地都表現(xiàn)出具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性廣的特性,與高穩(wěn)系數(shù)法分析的結(jié)果高度吻合。陜資1號(hào)已于1998年1月通過陜西省審定推廣,農(nóng)大3138已通過河北省審定和陜西省認(rèn)定,兩品種的種植面積逐年迅速上升。2.2.2ˉX、S、CV、b及HSC值相關(guān)性分析參試品種產(chǎn)量的ˉX、S、CV、b及HSC值相關(guān)性分析見表4。標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)及回歸系數(shù)都是反映品種產(chǎn)量穩(wěn)定性的參數(shù),它們之間的相關(guān)系數(shù)r值分別為0.7746*和0.9214**,3者相互之間呈高度正相關(guān),達(dá)到顯著和極顯著水平;3者與產(chǎn)量之間的相關(guān)均不顯著,不能反映產(chǎn)量的高低情況。HSC值可綜合反映玉米品種的豐產(chǎn)性與穩(wěn)產(chǎn)性,從相關(guān)系數(shù)看,產(chǎn)量平均值(ˉX)與高穩(wěn)系數(shù)(HSC)呈顯著相關(guān),r值為-0.9133,達(dá)極顯著水平,即ˉX值高,高穩(wěn)系數(shù)低,說明HSC以反映豐產(chǎn)性為主,兼顧穩(wěn)產(chǎn)性。變異系數(shù)與HSC也存在較高的正相關(guān)。高穩(wěn)系數(shù)分析法從豐產(chǎn)性與穩(wěn)產(chǎn)性兩方面對(duì)玉米品種進(jìn)行評(píng)價(jià),是比較全面的,故在對(duì)區(qū)試結(jié)果不需詳細(xì)分析時(shí),用高穩(wěn)系數(shù)法評(píng)價(jià)玉米品種的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性是完全可行的。3用高穩(wěn)系數(shù)法測量品種穩(wěn)定性本文用穩(wěn)定性參數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)兩種方法分析了1994～1995年度全國北方春玉米區(qū)試中的12個(gè)品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性能。標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)都是反映每個(gè)品種自身變異程度大小的參數(shù),與其它參試品種變異情況無關(guān),而回歸系數(shù)是環(huán)境指數(shù)每增減1個(gè)單位時(shí),產(chǎn)量將要增減的單位數(shù),其值越小,品種就越穩(wěn)定。回歸系數(shù)不僅反映出品種自身變異程度的大小,而且其它參試品種的變異程度也得到了反映,通過品種間回歸系數(shù)的比較,可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)出穩(wěn)定性差異程度的大小,故在反映品種穩(wěn)定性的參數(shù)中,回歸系數(shù)是優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù),而且比較準(zhǔn)確可靠。高穩(wěn)系數(shù)法是用1個(gè)參數(shù)(HSC值)反映雜交種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)特性,HSC值的排列位次與產(chǎn)量位次接近,而且與產(chǎn)量相關(guān)達(dá)極顯著,品種的產(chǎn)量、標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)HSC具有一定作用,說用HSC體現(xiàn)了高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的