張澤志， 舒忠澤， 唐光順， 夏娟娟

(貴州黔西南喀斯特區(qū)域發(fā)展研究院， 貴州 興義 562400)

玉米(ZeamaysL.)在中國種植歷史悠久，種植面積和總產(chǎn)量均僅次于美國，居世界第二位。玉米是貴州省重要的旱糧作物，在貴州省糧食生產(chǎn)中占有重要地位。貴州地貌屬于中國西南部山地高原，境內(nèi)海拔差異大，具有明顯垂直氣候環(huán)境，所以組織品種區(qū)域試驗(yàn)，篩選出適宜各個(gè)地區(qū)種植的優(yōu)良玉米品種就顯得尤為重要。

本研究通過對2018年貴州省玉米區(qū)域試驗(yàn)參試品種的產(chǎn)量表現(xiàn)情況進(jìn)行AMMI模型分析，了解各區(qū)試點(diǎn)的代表性和分辨力，區(qū)試玉米品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性，以及為玉米新品種的運(yùn)用和推廣提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為12個(gè)參試品種，其中以貴單8號為對照種，參試玉米品種來源見表1。

表1 參試玉米來源

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)時(shí)間為2018年4月—10月，分別在貴州省8個(gè)試點(diǎn)進(jìn)行：貴陽市農(nóng)業(yè)試驗(yàn)中心-貴陽(E 1)、安順市農(nóng)科所-安順(E 2)、六枝縣種子管理站-六枝(E 3)、黔西南州種子管理站-黔西南(E 4)、畢節(jié)市農(nóng)科所-畢節(jié)(E 5)、黔西縣種子管理站-黔西(E 6)、六盤水市種子管理站-六盤水(E 7)、貞豐縣種子管理站-貞豐(E 8)。試點(diǎn)海拔高度分布在1 050-1 750 m之間，平均海拔1 325 m。

1.2.2試驗(yàn)方法

各試點(diǎn)均按省種子總站的統(tǒng)一方案實(shí)施，小區(qū)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，五行區(qū)，小區(qū)面積20 m2

(5 m×4 m)，種植密度為3 300株·(667 m2)-1，每小區(qū)種5行，每行20株，每小區(qū)共計(jì)100株。試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)有面積不等的保護(hù)區(qū)，收獲時(shí)以小區(qū)中間3行測產(chǎn)。

1.2.3試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)

采用Excel 365軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，DPS 7.05軟件進(jìn)行AMMI模型分析[4]，并進(jìn)行D穩(wěn)定性分析[5-7]。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 誤差同質(zhì)性測驗(yàn)

8個(gè)試點(diǎn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)誤差均方同質(zhì)性測驗(yàn)表明，樣本卡方p=14.067>0.05，誤差同質(zhì)(表2)，可將8個(gè)試點(diǎn)2018年的產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合方差分析。

表2 誤差均方的同質(zhì)性測驗(yàn)

2.2 方差分析和AMMI模型分析

通過對12個(gè)供試玉米品種小區(qū)生物產(chǎn)量進(jìn)行方差分析，由表3可知，品種間的變異平方和占總處理變異平方和的10.94%，達(dá)到了極顯著水平；試點(diǎn)間的變異平方和占總變異平方和的77.33%，達(dá)到了極顯著水平；二者交互作用的變異平方和占總變異平方和的11.72%，達(dá)到了極顯著水平。從品種、試點(diǎn)和二者交互作用三個(gè)方面的變異值比例得出，試點(diǎn)變異占總變異的77.33%；品種和交互作用共占了22.66%，且二者交互作用的變異大于品種的變異。

為更深入了解交互作用的特征和品種的穩(wěn)定性，利用AMMI模型3個(gè)主成分軸(IPCA 1、IPCA 2、IPCA 3)分析品種和試點(diǎn)互交作用效應(yīng)，結(jié)果(表3)表明，3個(gè)主成分軸中IPCA 1變異占交互作用總變異的30.8%，且達(dá)到了極顯著水平；IPCA 2和IPCA 3變異分別占交互作用變異的24.16%和19.16%，均達(dá)到了顯著水平(p<0.05)；將剩余不顯著的IPCA合并為殘差，其變異占交互作用變異的25.98%?？梢?，主成分分析可透徹地分析品種與試點(diǎn)互交作用的信息。

表3 品比試驗(yàn)結(jié)果AMMI分析

2.3 供試品種穩(wěn)定性分析

依據(jù)AMMI模型有重復(fù)分析結(jié)果，得到如圖1，在品種-試點(diǎn)AMMI雙標(biāo)圖(IPCA 1、IPCA 2)上，每個(gè)品種的相對位置偏離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離大小代表著該品種穩(wěn)定性強(qiáng)弱，距離越小則表示為穩(wěn)定性越好，由圖1可知，H 1、H 2、ck、H 7、H 9、H 10和H 12離原點(diǎn)較近，表示這7個(gè)品種為相較其他品種與試點(diǎn)的互作效應(yīng)小，其中以H 1的互作效應(yīng)為最小，其次為ck、H 2。

圖1 品種-試點(diǎn)AMMI雙標(biāo)圖(IPCA 1、IPCA 2)

H 3、H 4、H 5、H 8和H 11離原點(diǎn)較遠(yuǎn)，各自分別與個(gè)別試點(diǎn)交互效應(yīng)強(qiáng)。12個(gè)供試品種的穩(wěn)定性表現(xiàn)為：H 1>ck>H 12>H 2>H 9>H 10>H 7>H 4>H 11>H 5>H 3>H 8。每一個(gè)試點(diǎn)偏離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離越遠(yuǎn)則表示為該試點(diǎn)的分辨力越強(qiáng)，得到8個(gè)試點(diǎn)的分辨力為：ck>E 5>E 1>E 4>E 2>E 3>E 8>E 7。然而，在表現(xiàn)顯著的3個(gè)主成分軸中，由于IPCA 1和IPCA 2兩者變異之和共解釋了品種-試點(diǎn)交互作用變異的54.96%，IPCA 3變異解釋了交互作用變異的19.16%，剩余變異的25.98%為表現(xiàn)不顯著的成分軸變異之和，可以忽略。但圖1僅能表示IPCA 1和IPCA 2的變異，IPCA 3則未能表示，故而圖1只能作為初步評價(jià)12個(gè)區(qū)試品種穩(wěn)定性的指標(biāo)，需進(jìn)一步分析評價(jià)其穩(wěn)定性。

為進(jìn)一步對12個(gè)區(qū)試品種的穩(wěn)定性做出全面評價(jià)，通過計(jì)算得到參數(shù)D值如表4，D值的大小代表了參試品種的穩(wěn)定性強(qiáng)弱，D值越小表示為品種的穩(wěn)定性越好，對12個(gè)區(qū)試玉米品種穩(wěn)定性D值進(jìn)行排序(表4)，根據(jù)D值大小得到12個(gè)區(qū)試玉米品種穩(wěn)定性為：H 1>ck>H 2>H 10>H 12>H 7>H 9>H 4>H 11> H 5>H 3>H 8。

表4 區(qū)試品種穩(wěn)定性

表5 區(qū)試試點(diǎn)分辨力

2.4 區(qū)試地點(diǎn)分辨率分析

由圖2水平方向上可得到試點(diǎn)平均產(chǎn)量即豐產(chǎn)性為：E 5>E 3>E 7>E 4>E 1>E 2>E 6>E 8。參試品種平均產(chǎn)量為：H 11>H 12>H 9>H 2>H 4>H 1>H 7>H 3>H 5>ck>H 10>H 8，結(jié)合參試品種穩(wěn)定性可得：H 2為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種，H 5和H 8為產(chǎn)量低穩(wěn)定性差的品種。根據(jù)品種與地點(diǎn)在IPCA 1同側(cè)為正向互作效應(yīng)，可以看出，品種H 1、H 9、H 12、H 11、H 10和H 8與試點(diǎn)E 2、E 6、E 1和E 7有正向互作效應(yīng)。這6個(gè)品種對E 2、E 6、E 1和E 7環(huán)境適應(yīng)性好，同理：H 2、H 3、H 4、H 5、ck和H 7對試點(diǎn)E 3、E 4、E 5和E 8適應(yīng)性好。

圖2 產(chǎn)量AMMI雙標(biāo)圖

為進(jìn)一步對8個(gè)試點(diǎn)的分辨力強(qiáng)弱進(jìn)行全面評價(jià)，通過計(jì)算得到參數(shù)D值(表5)。D值代表了試點(diǎn)分辨力強(qiáng)弱，D值越大表示分辨力越強(qiáng)，由表5可看出D值為：E 7>E 8>E 3>E 5>E 2>E 4>E 1>E 6。即為：六盤水>貞豐>六枝>畢節(jié)>安順>黔西南>貴陽>黔西。試點(diǎn)E 8和E 7對品種的分辨力較強(qiáng)，而E 1和E 6對品種的分辨力較弱。

3 結(jié) 論

通過對貴州省2018年玉米區(qū)試產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行AMMI模型穩(wěn)定性分析，篩選得到穩(wěn)定性優(yōu)良，產(chǎn)量高的玉米品種，結(jié)果如下：品種穩(wěn)定性為H 1>ck>H 2>H 10>H 12>H 7>H 9>H 4>H 11>H 5>H 3>H 8；品種豐產(chǎn)性為H 11>H 12>H 9>H 2>H 4>H 1>H 7>H 3>H 5>ck>H 10>H 8；對各個(gè)試點(diǎn)分辨率分析：E 7>E 8>E 3>E 5>E 2>E 4>E 1>E 6；H 8與E 7正向互作效應(yīng)強(qiáng)H 5和H 7與E 8有較強(qiáng)的負(fù)向互作效應(yīng)，對品種限制最大的是E 7，最小的是E 6。H 2為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種，興農(nóng)單9號在該年區(qū)試試驗(yàn)中表現(xiàn)為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)適應(yīng)性好，在貴州省西部地區(qū)存在較好的利用前景。

4 存在的問題與討論

本文所分析數(shù)據(jù)為一年多點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，難免產(chǎn)生誤差，為進(jìn)一步對該品種做出全方面評價(jià)，需結(jié)合多年多點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。