不同参数在水稻产量稳产性评价中的差异

严明建，吕直文，胡景涛，黄文章，雷树凡，黄成志

（重庆三峡农业科学院， 重庆404155）

在不同生态区对水稻品种（组合）进行多点试验，目的是从中筛选出产量高、稳定性好的组合进入各级区域试验；而不同区域试验的目的，也是优选出高产稳产的杂交水稻品种[1]。通常情况下，区域试验中都是用品种的平均产量（x）较对照增产的百分数来估算产量水平，用标准差（Si）、变异系数（CV）或回归系数（bi）来估测产量的稳定性，用新复极差法测定参试品种之间产量差异的大小[2]。因此，在对结果进行分析时，必须将上述参数全部计算出来，才能对品种进行全面综合的分析，而目前还没有一个综合指标可以既全面又准确地反映品种的高产稳产性。温振民等[3]在玉米品种选育过程中采用高稳系数法（High Stability Coeffieient Method）对品种的高产性与稳产性进行综合分析，取得了较理想的结果；张冬娟等[4]和张保亮[5]也成功地利用高稳系数法分别对高梁和花生品种进行了筛选。但他们在利用高稳系数法分析品种稳定性时，都是以各区试点的平均产量为参照数来统计品种产量的变异系数。但由于不同试点之间存在较大的生态差异性，从而使不同品种的产量差异较大，例如云南的红河、文山与重庆相比，同一个品种的产量水平增减可达到20%以上，而不同品种的产量差异可达43%以上。这是区域生态特点与品种遗传特性综合作用所致，其中区域生态差异对这种增减变化所起的作用更大。因此，如果在品种稳定性分析中，仅以产量的平均值进行分析，会因为数据量级上的偏差而导致最终分析结果的偏差。笔者应用高稳系数法（HSC），并辅以适应性参数法[6-7]，以各品种在各试点平均产量以及各品种平均产量与各自试点对照品种产量的比值（无量纲化处理）作为参照数，对不同品种产量的稳定性进行评价，以期为多点试验品种产量稳定性分析提供依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

试验以2013年度长江上游中籼迟熟组A 组国家水稻品种试验汇总报告为数据来源，参试品种共11个，分别为：T 优1655（1）、泸优257（2）、瑞华218（3）、内 香5A/ 川 恢907 （4）、竹 优1013 （5）、德 香047A/R4923（6）、天龙优1375（7）、鹏两优187（8）、绿优4923（9）、德润1A/金恢8023（10）、Ⅱ优838（11），其中，以Ⅱ优838 为对照品种。

1.2 试验概况

试验分布在16个不同生态区域，分别是：贵州黔东南、贵州黔西南、贵州阳市、贵州遵义、陕西汉中、四川巴中、四川广元、四川绵阳、四川内江、四川泸县、四川双流、云南红河、云南文山、重庆涪陵、重庆巴南、重庆万州，试验点海拔跨度为180～1 284 m。各试验点执行统一试验方案，田间试验采用随机区组设计，3 次重复，测量并计算各试点不同品种平均产量。

1.3 数据分析方法

分析参照数分别为：W 1，以各品种在各试点的平均产量为参照数；W 2，不同品种在不同试点与对照比值（数据的无量纲化处理）的均值作为参照数。

（1）数据的无量纲化处理：Yij=Xij/Xijck×100

式中，Xij为第i个品种在j 试点的观察值，Xijck为i 品种在j 试点的对照品种观测值。

（2）标准差Si采用Excel 软件中的应用函数进行计算：Si=STDEVP（Xi︰Xn）

式中，Si为第i个参试种的标准差，为所有参试种标准差的平均值。

2 结果与分析

2.1 各品种在不同试点产量的变异性比较

各试点不同品种平均产量如表1 所示。采用（1）式对参试水稻品种在各试点的产量进行无量纲化处理，然后根据公式（2）～（4）分别计算各参数，将结果整理成表2。从表2 中可以看出，W1、W2两个参照数对于各参试品种产量高低的位次是一样的，但其标准差有较大的变动，为了便于比较，将W1、W2两个参照数所得标准差分别除以它们的平均数，绘成图1。

表1 参试水稻品种在各试点的产量 （kg/hm2）

表2 W 1、W 2 参照数分析结果对比

图1 各品种在不同参照系下适应性参数的比较

由图1 不难看出，变动最大的是3 号，以W 1 为参照数时，数值最小，排名第10 位，而以W 2 作参照数时，数值最大，排第1 位，表明该组合在无量纲化前其产量在各试点绝对产量变幅最小，但通过无量纲化后，它在各试点其产量的增减幅度是最大的一个。因此，单从各试点绝对产量大小来看，该品种是最稳定的，但以与对照比值结果作为参照数分析来看，该品种却是一个最不稳定组合。其次是2 号、6 号组合，以W1为参照数时，2 号排第4 位，6 号排第2 位，表现出稳定性较差，但在以W2为参照数时，其排名分别下降到第8 位和第6 位，表现出较好的稳定性；而5 号品种则相反，在以W1为参照数时，排名第8 位，但在以W2为参照数时排名第4 位，其他各品种均有不同程度的变化。总之，采用两个不同参照数分析得到的标准差差异较大。

2.2 各品种高稳系数结果的比较

分析中高稳系数的运算过程参入了标准差，所得结果也与标准差值的大小具有相关性。从图2 中可以看出，排名后5 位的品种其高稳系数没有变化，排名前5 位有小的变动。在以W1为参照数时，排名第2、4位的9、10 号品种，在以W2为参照数分析中下降到3、5 位；而在以W1为参照数分析中排名第3、5 位的2、4 号组合，在以W2为参照数分析中上升到2、4 位。

2.3 各品种稳定性的比较

图2 各品种在不同参照系下HSC 值及排名的比较

为了更直观比较两个参照数在稳定性分析中的差异性，以稳定性参数（ai）为横坐标，参照数W1、W2值为纵坐标（在W1参照数中，以ai=1，Xi=9 244.4 为原点，在W2参照数中，以ai=1，Xi=105.33 为原点），作出品种稳定性如图3 和图4。

通过图3 和图4 的比较不难看出，6 号及2 号在图3 中为高不稳定组合，在图4 中则变为高产稳定组合，而在高稳系数分析中，6 号排第1 位，2 号居第2位，二者具高度稳合；9 号组合则由图3 的高产稳产组合变为图4 的高产不稳定组合；3 号、5 号组合在图3中是低产稳产组合，而在图4 中则变为低产不稳定组合，而1 号组合则由图3 的低产不稳定组合变为图4的低产稳定组合。上述结果表明，两个不同参照数分析所得稳定性分析具有较大差异。

图3 以平均产量值为参照数的稳定性分析

图4 以与对照值为参数的稳定性分析

3 小结与讨论

水稻区域试验是分布在不同海拔、不同生态区域的多点试验，由于不同生态区气候、土壤环境等具有较大的差异，因此对不同水稻品种的产量也将产生一定的影响，而这也是区域试验所希望的结果。为了使每个品种在不同区域的产量及产量性状具有可比性，在试验中一般设有1～2个对照，通过与对照品种的比较来估计并校正试验田、生态区的气候及土壤环境的差异，充分利用对照品种在区域试验中对试验结果分析的价值，最终得到水稻品种在不同生态区的真实遗传表现；而以前在分析品种稳定性时往往仅依据品种在各试点的平均产量，其分析结果是该品种表型产量在各试点的稳定性，而不是各品种在各试点与对照增减水平的稳定程度。

通过两个不同参照数分析，二者在标准差、高稳系数及稳定性参数分析中都具有差异，笔者引入了Yi作为参照数，其分析结果也是各品种在各试点与对照增、减情况的一个稳定性分析，使品种在不同生态区的变异特性及稳定性更为客观、准确，以此再采用高稳系数法（HSC），并结合俞世蓉提出的适应性参数法，使试验结果更为完善，对生产的指导性更强。

[1]杨仕华，曾 波.中国水稻新品种试验-2013年南方稻区国家水稻品种试验汇总报告[M].北京：中国农业科学技术出版社，2013.91-109.

[2]邓聚龙.农业灰色系统理论与方法[M].济南：山东科技出版社，1988.

[3]温振民，张永科.用高稳系数法估算玉米杂交种高产稳产性的探讨[J].作物学报，1994，20（4）：508-512.

[4]张冬娟，董建新，张 志.应用高稳系数（HSC）法分析玉米新杂交种高产稳产性[J].国外农学-杂粮作物，1998，（4）：21-23.

[5]张保亮，杨青春.应用高稳系数法分析花生新品种高产稳产性[J].中国油料，1997，19（2）：8-9.

[6]俞世蓉.作物的品种适应性和产量稳定性[J].作物杂志，1991，（1）：36-37.

[7]俞世蓉.品种稳定性及其参数统计[J].种子世界，1986，（7）：18-19.