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)域甘蔗試驗的目的是研究新甘蔗品種的生產力、產量穩(wěn)定性和區(qū)域適應性。多年來,中國在進行農作物新品種區(qū)試時,最初用一個最粗放不可靠的方法,簡單的計算育成品種產量比對照種產量增減百分數(shù),目前多用標準差、變異系數(shù)、回歸系數(shù)來估測產量的穩(wěn)定性;用產量平均數(shù)較對照增產百分數(shù)估算品種高產性;用t測驗或新復極差法進行新品種的差異顯著性測定。這些方法都是將品種的高產性和穩(wěn)產性分別作為研究對象,沒有把品種的高產性和穩(wěn)產性有機地結合起來,因而得到的是品種的高產性和穩(wěn)產性可能互不相關的結論,而且計算的過程比較煩瑣。1994年溫振民提出的高穩(wěn)系數(shù)分析法(HSC法),把新品種的高產性和穩(wěn)產性結合起來,用高穩(wěn)系數(shù)來反映新品種的高產性和穩(wěn)產性。本文是應用傳統(tǒng)的方法和高穩(wěn)系數(shù)法對云南省2002年甘蔗新品種新植(春植)區(qū)域化試驗的10個品種在7個區(qū)試點的試驗結果進行分析,比較傳統(tǒng)方法和高穩(wěn)系數(shù)的分析結果,正確地評估各個品種的高產性和穩(wěn)產性,為新品種的篩選和新品種將來在生產上的應用提供理論依據(jù)。1設計及分析方法及參數(shù)采用云南省2002年甘蔗新品種新植(春植)區(qū)域化試驗的試驗材料。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)試的點有德宏、思茅、保山、昌寧、耿馬、勐海、彌勒。各個區(qū)試點都采用統(tǒng)一的試驗方案,田間試驗采用隨機區(qū)組設計,3次重復,5行區(qū),小區(qū)面積33.4m2,用每個小區(qū)的實際產量折合單產,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高糖性)。對公頃含糖量平均數(shù)(X)、標準差(S)、變異系數(shù)(CV)等的計算和品種間的公頃含糖量差異[新復極差分析法(SSR)]均采用一般的通用公式(DPS統(tǒng)計分析軟件)。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個品種在第j個環(huán)境(i=1,2,3,…,t;j=1,2,3,…,s)中的平均值,μii表示第i個品種在所有環(huán)境中的平均值,βi表示回歸系數(shù)用來度量第i個品種對不同環(huán)境的反應。δij表示第i個品種在第j個環(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。溫振民提出的產量高穩(wěn)系數(shù)計算公式為:Hsci=[(Ga-Gi)/Ga]×100%,式中Ga為目標品種的穩(wěn)定產量,Gi為參試品種的穩(wěn)定產量。根據(jù)上式,若把甘蔗品種產量平均數(shù)Xi作為該性狀的表型值,將其變異標準差Si作為生產環(huán)境引起的變化成分,那么,其性狀由遺傳基礎所決定的部分Gi=Xi-Si成立,又目標品種產量一般以穩(wěn)定比對照增產10%以上計算,為了計算方便,可省去Sck項,經(jīng)整理,可得簡化的高穩(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量及標準差形成的新的統(tǒng)計參數(shù),它依參試品種的遺傳基礎產量與目標品種的產量百分比來反映品種的高產穩(wěn)產性能,式中,Hsci值越大,其高產穩(wěn)產性越好。參試品種在各個區(qū)試點的調查數(shù)據(jù)見表1:2結果與分析2.1參試品種穩(wěn)定性分析在環(huán)境條件影響作物產量的關系中,環(huán)境條件是因,甘蔗公頃含糖量是果。當環(huán)境條件變動一個單位時,甘蔗的公頃含糖量在理論上相應變動若干單位。在甘蔗區(qū)試中以各個區(qū)試點的環(huán)境指數(shù)為自變量,以每個供試品種在相應區(qū)試點的公頃含糖量為因變量。計算出回歸系數(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。這是因為品種穩(wěn)定性與品種離均差平方成反比,即b值越大,表明該品種對環(huán)境的反應越敏感,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,表明該品種對環(huán)境的反應越不敏感,在不同的環(huán)境中產量的差異性小,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,對照的回歸系數(shù)為0.005,表示對照品種具有超穩(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)定性標準差和變異系數(shù)是測定研究對象變異程度的大小,標準差和變異系數(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,各個參試品種的公頃含糖量的標準差、變異系數(shù)的數(shù)值基本一致,標準差大,變異系數(shù)也大。例如云蔗94/375的標準差為4.89t,變異系數(shù)為27.93%;ROC10的標準差為0.92t,變異系數(shù)為7.07%。從2個參數(shù)可以反映出每個變異程度的大小,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)的計算公式:各個區(qū)試點的環(huán)境系數(shù)見表4。根據(jù)各個區(qū)試點的環(huán)境系數(shù)和各個品種在全部區(qū)試點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)試點的公頃平均含糖量為(Y),根據(jù)表3中的回歸系數(shù),計算出每個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)試點的產量平均數(shù),回歸系數(shù)為各個品種的回歸系數(shù)的平均值,在圖1中Y11=15.86+x用虛線標示,為群體的平均線。其它直線方程的回歸系數(shù)坐標分析結果見圖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個品種在0～60的環(huán)境指數(shù)內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不僅有超群的豐產性,還有超平均穩(wěn)定性,各種環(huán)境的適應性強。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,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,對優(yōu)越的環(huán)境條件適應性更強,對優(yōu)良環(huán)境具有特殊的適應性。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)產性。其它分析見圖1。2.4云蔗和云蔗不同環(huán)境條件對栽培管理品種高度適應型的建議從表3中高穩(wěn)系數(shù)反映的品種的高產穩(wěn)產性與其它高產穩(wěn)產性參數(shù)的綜合反映結果基本一致。云瑞99/155:高穩(wěn)系數(shù)在各個參試品種中位于第一,比對照增產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,比對照增產43.7%,產量排第一,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,是高度適應型的品種。云蔗94/375:高穩(wěn)系數(shù)位于第四,產量位于第三,比對照增產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,是高度適應型的品種。云蔗95/128:高穩(wěn)系數(shù)位于第三,產量位于第四,比對照增產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,是高度適應型的品種。云蔗89/351:高穩(wěn)系數(shù)位于第三,產量位于第五,比對照增產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和產品品種本文用穩(wěn)定性參數(shù)和溫振民提出的高穩(wěn)系數(shù)法對云南省2003年春植甘蔗品種區(qū)域化試驗的10個品種的高產性和穩(wěn)產性進行了分析。標準差、變異系數(shù)是反映一個品種的穩(wěn)定性參數(shù),它們與其它品種的變異程度無關?；貧w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,是一個比較準確可靠的分析方法,但是回歸方程的計算比較繁瑣。溫振民提出的高穩(wěn)系數(shù)分析方法比較簡便,它是通過用一個參數(shù)(HSC)來反映品種的高產和穩(wěn)產性。通過兩種方法對云南省2003年春植甘蔗品種區(qū)域化試驗的10個品種的