劉 帆,楊俊青,蔡秋華,吳顯成,李國強 ,李 江,張 睿
(大理白族自治州農業科學推廣研究院,云南大理 671005)
?
大理州大麥區域試驗試點質量評價
劉 帆,楊俊青,蔡秋華,吳顯成,李國強 ,李 江,張 睿
(大理白族自治州農業科學推廣研究院,云南大理 671005)
摘 要:基于2011—2013年度大理州大麥區域試驗數據資料,對試點精度、試點分辨力和試點穩定性等指標進行綜合評價,大理州6個試點的試驗質量從高到低依次是,彌渡>鶴慶>云龍>大理>祥云>巍山。6個試點的試驗精確度均較高,試點分辨力和試點穩定性均能達到一定的要求,但各有特點。針對大理州大麥區域試驗中存在的不足,提出提高試點試驗質量的一些建議。
關鍵詞:大麥;區域試驗;試點精度;試點分辨力;試點穩定性;大理
文獻著錄格式:劉帆,楊俊青,蔡秋華,等.大理州大麥區域試驗試點質量評價[J].浙江農業科學,2016,57(6): 826-828.
作物品種區域試驗是指在多種環境條件下,按照統一規范的試驗要求對新育成品種的豐產性、適應性、抗逆性、品質及其他重要特征特性進行鑒定,從而確定品種的利用價值及適宜種植區域的試驗。區域試驗由多個試點的試驗組成,單個試點的試驗質量明顯地影響著區域試驗的結果,最終決定著對參試品種特征特性的合理評價[1-2]。
目前,有關區域試驗試點質量的報道大多是學者們工作經驗的總結,少有人利用試驗數據進行分析,即使有數據支撐也多是側重于試驗精確度、試點分辨力等單方面的探討[3-5]?;?011—2013年大理州大麥區域試驗數據資料,作者從試點精度、試點分辨力、試點穩定性3個方面探討各試點的特征特性,通過對比及時發現和糾正試驗中存在的不足,從而為大理州大麥區試工作的改進提供科學的理論依據。
1.1 材料
數據來源于2011—2013年大理州大麥新品種(系)區域試驗2年資料,參試品種(系)9個。有6個試點同時開展試驗,鶴慶點海拔2 200 m,大麥平均產量8.94 t·hm-2,代表鶴慶縣、劍川縣、洱源縣等類似高海拔冷涼生態壩區;云龍點海拔1 937 m,大麥平均產量8.69 t·hm-2,代表云龍縣、永平縣、漾濞縣等西部河谷寡日照類似生態區;大理點海拔1 998 m,大麥平均產量7.28 t· hm-2,代表大理市、洱源縣環洱海周邊類似生態壩區;彌渡點海拔1 650 m,大麥平均產量7.04 t· hm-2,代表彌渡縣周邊光熱資源條件好的類似生態壩區;祥云點海拔1 984 m,大麥平均產量6.28 t· hm-2,代表祥云縣周邊類似煙麥輪作的半干旱生態壩區;巍山點海拔1 710 m,大麥平均產量5.45 t· hm-2,代表巍山縣、南澗縣等類似水資源緊缺的水澆地生態區。試驗按統一方案執行,小區面積10 m2,采用隨機區組設計,重復3次,四周設置保護行,播種方式為條播,播期選擇當地大麥最佳節令執行,試驗肥水管理措施略高于當地生產水平。
1.2 方法
數據處理采用Excel和DPS數據處理系統。對試點精度、試點分辨力和試點穩定性等指標進行綜合評價。
試點精度。試點精度是指單個試驗的精度,可用試驗誤差的變異系數(CV)來表示,其計算公式:式中MSe表示方差分析所得的誤差,為相應試驗層次上產量均值[6]。CV的大小反映試驗實施的好壞,CV越小試點精度越高。一般CV約為5%左右時,認為試驗誤差控制得較好;大于12%,試驗誤差控制得較差;試驗誤差超過15%的試點,資料應予以剔除不再參加聯合分析[7-10]。
試點分辨力。試點分辨力是指一個試點上參試品種所表現出來的變異的大小,采用歐式距離值法進行分析比較。歐式距離值法是以加性主效應乘積互作模型為基礎,將基因型與環境的互作拆分開來,在計算主成分分析(interaction principal componentanalysis,簡稱IPCA值)時,通過交互效應主成分軸來分析互作。試點的歐式距離值(De)就是在IPCA的k維空間中該試點離原點的距離,De值的計算采用吳為人[8]改進的公式進行,De值越大對品種的分辨力越強。
試點穩定性。試點穩定性是指一個試點上同一組品種的多次試驗中(主要指不同年份的試驗)試驗結果的一致性,可用不同年份間同一組參試品種性狀的相關系數r來表示[1]。若相關系數高,說明該試點的穩定性高,反之,則穩定性低。
對2011—2013年大理州大麥區域試驗產量數據進行方差分析,結果(表1)可知,年份、品種、地點及三者間交互作用均存在極顯著差異,且地點變異占總變異平方和51.46%>交互效應的變異30.75%>年份變異6.06%>品種變異4.35%。說明參試地點的差異是引起參試品種產量差異的主要原因,有必要對各試點的試驗質量做進一步分析。
表1 2011—2013年大理州大麥新品種(系)區域試驗2年大麥產量的方差分析
2.1 試點精度
由表2可知,2011—2013年大理州大麥新品種(系)區域試驗6個試點的試驗誤差變異系數均小于10%,其中鶴慶和云龍試點小于6%,說明試驗誤差控制得較好,區域試驗整體水平較高,數據準確可信。按變異系數值,各試點的精度大小順序為:鶴慶>云龍>大理>彌渡>祥云>巍山。
表2 2011—2013年大理州大麥新品種(系)區域試驗各試點質量綜合評價
2.2 試點分辨力
歐式距離值越大對品種的分辨力越強。按歐式距離值,各試點分辨力大小順序依次為:彌渡>祥云>鶴慶>云龍>大理>巍山,彌渡是分辨力最強的試點,巍山試點分辨力最差(表2)。分辨力強的試點上,品種間的變異大,說明該試點的環境條件有利于參試品種間差異的充分展現,有利于品種間的比較,區試中要盡量選擇分辨力強的試點以便更好地對參試品種特性進行評價。
2.3 試點穩定性
相關系數越大,試點穩定性越好。按相關系數,各試點穩定性大小順序依次為:彌渡>大理>云龍>鶴慶>巍山>祥云,彌渡試點的穩定性最好,其次是大理試點,祥云試點的穩定性最差。試點穩定性實質上反映的是試點試驗環境條件的穩定性,包括試點環境對不同氣候條件的緩沖能力,區試中應盡量選擇穩定性好的試點。
2.4 綜合評價
由各試點的基本情況可知,6個試點的產量為5.45~8.94 t·hm-2,產量最高的是鶴慶試點,最低的是巍山試點,6個試點的產量差異較大,但均能代表當地大麥中等偏上的生產水平。將變異系數、歐式距離值、相關系數等3個指標的位序累加,即表2的綜合評價分值,按分值對6個試點排序,位序依次為彌渡<鶴慶<云龍<大理<祥云<巍山。
2011—2013年大理州大麥區域試驗6個試點的試驗誤差變異系數均小于10%,說明本輪區域試驗誤差控制得較好,數據準確可信。綜合試點精度、試點分辨力和試點穩定性3個指標進行評價,各試點的質量水平從高到低依次是:彌渡>鶴慶>云龍>大理>祥云>巍山。6個試點的試驗精確度均較高,試點分辨力和試點穩定性均能達到一定的要求,但也各有特點。彌渡試點的分辨力和穩定性在6個試點中都是最高的,但試點精度只是中等水平;鶴慶試點的試驗精度雖最高,但試點分辨力和穩定性只是中等水平;祥云試點的分辨力雖強,但穩定性和精度不足。6個試點在試點精度、試點分辨力和試點穩定性方面的表現說明,只用1個指標對試點質量進行評價是不可取的,也揭示了田間試驗管理的復雜性。
試驗質量的高低貫穿于試驗的組織、設計和實施過程,并最終反映在試驗數據的可靠性、精確性和完整性上。田間試驗受環境影響較大,區域試驗質量的提高,可通過加強區試點建設來實現。目前,大理州大麥區域試驗大部分承試單位都沒有屬于自己的穩定的試驗地塊,每年都要臨時尋找試驗地,試驗地塊年年發生變化,極易造成試驗質量不穩定,不利于品種的連續分析。沒有穩定試驗基地的承試點,選擇試驗地時,要根據區域試驗方案盡量選擇地勢平坦、肥力均勻、生態環境條件差別不大的地塊,盡量減少栽培條件差異造成的試驗誤差,并注意年度之間數據的一致性和連貫性。
多年多點品種區域試驗調查項目的觀察記載是收集試驗資料、建立試驗檔案的主要過程和階段。由于工作的連續性,縣級基層承試單位很容易在某些環節上出現問題,如機構改革、人事變更,工作安排的隨意性,導致人員頻繁更替,區試人才隊伍整體不穩定,生育期間關鍵時間、關鍵節點不能深入田間地頭,導致試驗數據的可靠性、精確性和完整性不盡如人意。基層承試單位經費安排使用往往不能做到全額投入,也無法體現酬勞正向激勵機制,技術人員更多地愿意承擔相關示范推廣工作,對投入時間更多、精力更大、全生育期都需要全面細致觀察記載、認真實施田間管理的品種試驗缺乏應有的積極性和主動性。
為確保區試質量,除加強區試點建設,積極改善耕地質量及生產設施條件外,重點是確定工作責任心強、業務素質高、具有多年從事大麥生產實踐經驗的專業技術人員負責搞好試驗工作,嚴格觀察記載,認真統計匯總。為進一步提高承擔區試工作人員的技術水平,還可加強對承擔點和試驗人員的考核和培訓,或結合區試組織座談,對存在的問題共同分析和解決,盡量減少人為因素在抽樣、觀察、測量分析等方面的影響。
參考文獻:
[1] 張群遠,孔繁玲,廖琴,等.作物品種區域試驗的評價體系及評價方法[J].農業系統科學與綜合研究,2001,16 (2): 81-86.
[2] 蘭巨生,陳淑琴,蔣春志,等.區域試驗中試驗點的質量評估[J].華北農學報,2000,15(3): 16-19.
[3] 王潔,廖琴,胡小軍,等.北方稻區國家水稻品種區域試驗精確度分析[J].作物學報,2010,36(11): 1870-1876.
[4] 鄭建敏,李浦,廖曉虹,等.利用變異系數法和歐式距離值法分析四川省小麥區試試點分辨力[J].西南農業學報,2012,25(4): 1143-1146.
[5] 王進強,王建武,姜龍.作物品種區域試驗質量的評價[J].大麥科學,2003(2): 21-22.
[6] 孔繁玲,張群遠,楊付新,等.棉花品種區域試驗的精確度探討[J].作物學報,1998,24(5): 601-607.
[7] 馬育華.田間試驗設計和統計方法[M].北京:農業出版社,1989.
[8] 吳為人.對基于AMMI模型的品種穩定性分析方法的一點改進[J].遺傳,2000,22(1): 31-32.
[9] 王繼濱,李慧東,李鳳云.我國小麥區域試驗中的問題與對策[J].作物雜志,2010(4): 87-91.
[10] 郭麗娜,周奇,黃曉燕,等.提高水稻品種區試質量的對策與方法[J].江西農業學報,2007,19(1): 138-139.
(責任編輯:張才德)
中圖分類號:S512.3
文獻標志碼:A
文章編號:0528-9017(2016)06-0826-03
DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20160608
收稿日期:2016-03-12
基金項目:國家現代農業產業技術體系建設專項;云南省科技惠民專項(2014RA056)
作者簡介:劉 帆(1985—),女,云南西疇人,農藝師,主要從事大麥新品種選育研究工作,E-mail: liufanfree@163.com。
通信作者:李國強(1967—),男,云南洱源人,研究員,主要從事麥類新品種選育及配套技術研究工作,E-mail: lgqdl777@163.com。