玉米品种稳定性的回归系数坐标分析

玉米品种稳定性的回归系数坐标分析

区域玉米检验的目的是确定选择品种的高产、稳产、区域适应性和区域适应性。以往的品种区域试验,一般用标准差、变异系数、回归系数来估测产量的稳定性,用产量平均数较对照增产百分数估算品种高产性,以t测验或新复极差法测定参试品种之间产量差异的大小,是将品种的高产性和稳产性分别作为研究对象,因而得到的是高产性和稳产性互不相关的结论,而且计算繁琐。1994年温振民提出的高稳系数分析法(HSC法),即用高稳系数反映品种的高产稳产性。本文采用两种方法对1994～1995年度全国北方春玉米区域试验12个品种,15个区试点的试验结果进行分析,正确评价各品种的高产性和稳产性,为品种决选和生产利用提供理论依据。1田间试验设计本文采用资料为1994～1995年度全国北方春玉米区域试验汇总资料。参加的玉米品种为陕资1号、农大3138、沈试18、早21×丹85566、锦9102、唐试9号、太单23,丹703、L0904×丹340、长试19、辽原931、丹玉13号(CK)。各参试点执行统一试验方案,田间试验采用随机区组设计,重复3次,5行区,小区面积30m2,密度49995株/hm2,取中间3行计产并折合单产。对产量进行平均数(ˉXX¯¯¯)、标准差(S)、变异系数(CV)等数据的计算,品种间产量差异的新复极差分析法(SSR测验)采用一般通用公式,产量稳定性分析选用Eberhert和Russell的分析方法,从回归系数b的大小评估产量的稳定性,以决定系数r2估计回归系数b的可靠性。高稳系数计算方法用温振民1994年提出的简化计算公式:ΗSCi=[1-(ˉXi-Si)/1.1ˉXck]×100%HSCi=[1−(X¯¯¯i−Si)/1.1X¯¯¯ck]×100%上式中的HSCi为第i个参试品种的高稳系数,其值越小,说明该品种的高产稳产性越好。ˉXX¯¯¯i和Si分别为第i个品种的平均产量和标准差,ˉXck为对照品种的平均产量。参试品种在各点的产量结果见表1。2结果与分析2.1高产稳产性区试品种产量稳定性分析2.1.1用第一稳定性参数——回归系数分析品种稳定性在区试中以环境指数为自变数,以每个供试品种在相应各点的产量为依变数计算出回归系数bi。据bi计算模型,bi与品种离均差平方和(环境指数平方和)成反比,即比值大,说明该品种对环境反应敏感,适应性差,在不同的环境中产量差异大而稳定性小;b值小,说明该品种对环境反应迟钝,适应性广,在不同区试点产量差异小,稳定性好。计算结果见表2,从参试品种的回归系数分析,回归系数b值在0.7970～1.2706之间,决定系数r2值在0.7856～0.9645之间,比较接近1,说明用b值来估测稳定性结果可靠。参加全国区试的品种都是经过所在省区试的选拔,多数产量稳定性好。对照品种b值为0.8518,比对照b值小的有3个品种,即锦9102、太单23和沈试18,b值分别为0.7970、0.8280和0.8370,与对照品种具有相同的稳产性。陕资1号、农大3138的b值亦小于1,同属产量稳定性品种。2.1.2用标准差、变异系数分析品种的产量稳定性标准差和变异系数都是测定研究对象变异程度的大小,在这里是研究产量变异程度的大小,标准差和变异系数大,说明变异程度大,数值小,说明变异程度小,稳定性好。表2中各参试品种产量的标准差、变异系数值大小基本一致。标准差大,变异系数也较大。如L0904×丹340的标准差为最大2523.8kg,变异系数也最大39.5%。从两个参数中都可反映出每个品种自身变异程度的大小,可以反映品种产量的稳定程度,并且与回归系数表现出较高的一致性。2.1.3用回归系数坐标法分析品种的高产稳产性区试的目的不仅要了解品种的稳定性,同时需要分析其丰产性,在回归系数分析的基础上把每个品种的回归线同时绘在1个坐标图上,就可清楚的看出其稳产性和丰产性。根据各个品种所有区试点的平均产量、区试点环境指数及平均产量依环境指数的回归系数,依次计算出每个品种线性回归方程:Y1=8874.5+0.9735xY2=8739.8+0.9930xY3=8106.5+0.837xY4=8009.5+1.2706x⋯⋯Yi=ˉYi+bix式中ˉYi为第i品种所有区试点平均产量,bi为第i品种回归系数,X为自变量环境指数。按照品种的线性回归方程,在坐标图上绘出每个品种线性回归线见附图。从附图可以对品种的稳产性和丰产性作进一步分析,图中画点线的群体平均线ˉY=7222.3+0.9804X,为了看清楚各回归线的位置及斜率,图中选用环境指数-800至700之间的一般回归线,位于群体平均线上方的有7条,分别为陕资1号、农大3138、旱21×丹85566、沈试18、太单23、唐试9、锦9102,说明这7个品种产量在该环境指数区段内都高于群体平均水平,尤其是陕资1号不仅产量遥遥领先,而且回归系数小于平均回归系数0.9804,所以陕资1号不仅有超群的丰产性。而且有超平均稳定性,对各种环境适应性较强。品种农大3138回归线低于陕资1号,其回归系数略大0.9930,也小于1,亦属高产稳产品种。沈试18的回归线虽低于农大3138,居第3位,但回归线随着环境指数的升高,回归线比较平缓,仍属高产稳产品种;旱21×丹85566回归线起点低于沈试18,但随着环境指数的升高,产量大幅度提高,但回归系数较大1.2706,说明该品种具有超平均产量水平,且对优良环境更适应,属于优良环境特殊适应性品种。其余品种情况见附图。2.2.1用高稳系数法对区试结果进行分析表2中高稳系数反映出的品种高产稳产性结果与其它高产稳产性参数综合反映出的结果大体一致,体现了高产与稳产的兼顾。比如陕资1号HSC值最小(-0.431%),即是高产稳产性最好的品种;用常用方法分析结果是平均产量最高(8874.5kg/hm2),较对照增产百分数最大(48.1%),SSR测验属A组品种,回归系数0.9735小于平均回归系数0.9804,说明该品种具有高产与稳产的双重性;农大3138产量居第2位,HSC属第3位。而沈试18产量居第3位,其HSC却居第2位,这是由于农大3138的S、CV及b的值均大于沈试18,说明农大3138产量高于沈试18,但稳产性不如沈试18,且稳产性的差异影响到其HSC的排列位次。旱21×丹85566与锦9102的情况亦是如此。表明变异系数大,产量低的品种,其HSC值都较大,这与用回归系数与环境指数的坐标图分析品种高产稳产性的结果相一致,结果表明,用HSC值能更综合地反映品种的高产稳产性。近年来的生产实践足以证明,陕资1号、农大3138自1996年在省内外大面积推广以来,在各地都表现出具有高产稳产、适应性广的特性,与高稳系数法分析的结果高度吻合。陕资1号已于1998年1月通过陕西省审定推广,农大3138已通过河北省审定和陕西省认定,两品种的种植面积逐年迅速上升。2.2.2ˉX、S、CV、b及HSC值相关性分析参试品种产量的ˉX、S、CV、b及HSC值相关性分析见表4。标准差、变异系数及回归系数都是反映品种产量稳定性的参数,它们之间的相关系数r值分别为0.7746*和0.9214**,3者相互之间呈高度正相关,达到显著和极显著水平;3者与产量之间的相关均不显著,不能反映产量的高低情况。HSC值可综合反映玉米品种的丰产性与稳产性,从相关系数看,产量平均值(ˉX)与高稳系数(HSC)呈显著相关,r值为-0.9133,达极显著水平,即ˉX值高,高稳系数低,说明HSC以反映丰产性为主,兼顾稳产性。变异系数与HSC也存在较高的正相关。高稳系数分析法从丰产性与稳产性两方面对玉米品种进行评价,是比较全面的,故在对区试结果不需详细分析时,用高稳系数法评价玉米品种的丰产稳产性是完全可行的。3用高稳系数法测量品种稳定性本文用稳定性参数和高稳系数两种方法分析了1994～1995年度全国北方春玉米区试中的12个品种的高产稳产性能。标准差和变异系数都是反映每个品种自身变异程度大小的参数,与其它参试品种变异情况无关,而回归系数是环境指数每增减1个单位时,产量将要增减的单位数,其值越小,品种就越稳定。回归系数不仅反映出品种自身变异程度的大小,而且其它参试品种的变异程度也得到了反映,通过品种间回归系数的比较,可准确评价出稳定性差异程度的大小,故在反映品种稳定性的参数中,回归系数是优于标准差和变异系数,而且比较准确可靠。高稳系数法是用1个参数(HSC值)反映杂交种的高产稳产特性,HSC值的排列位次与产量位次接近,而且与产量相关达极显著,品种的产量、标准差对HSC具有一定作用,说用HSC体现了高产与稳产的