夏大豆品種區(qū)域試驗(yàn)4種分析方法的比較研究

閆向前　馬文婭　何鑫

摘要?[目的]篩選更加簡便、快捷、有效分析夏大豆品種區(qū)域試驗(yàn)的方法。[方法]采用方差分析、灰色關(guān)聯(lián)度、同異分析和模糊概率法，對(duì)2015年國家黃淮海地區(qū)夏大豆品種（南片B組）試驗(yàn)資料進(jìn)行了比較分析。[結(jié)果]?4種分析方法各有優(yōu)點(diǎn)，方差分析法理論和方法雖然較成熟，但只能分析產(chǎn)量1個(gè)性狀，綜合能力較差;其余3種分析方法綜合能力較強(qiáng)，對(duì)參試種評(píng)價(jià)較為客觀全面。[結(jié)論]模糊概率法區(qū)分度較高，更有利于辨別品種優(yōu)劣;其計(jì)算簡便快捷、結(jié)論準(zhǔn)確可靠，較適合用來綜合評(píng)價(jià)夏大豆新品種。

關(guān)鍵詞?大豆;品種區(qū)域試驗(yàn);方差分析;灰色關(guān)聯(lián)度;同異分析;模糊概率法

中圖分類號(hào)?S565.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2019）16-0043-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.16.014

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Comparative?Study?on?the?Four?Analysis?Methods?for?Summer?Soybean?Variety?Regional?Test

YAN?Xiang?qian，?MA?Wen?ya，?HE?Xin

（Henan?Shangqiu?Academy?of?Agricultural?and?Forestry?Sciences，?Shangqiu，?Henan?476000）

Abstract?[Objective]?To?exploit?more?convenient，?fast?and?effective?methods?for?experimental?analysis?of?summer?soybean?variety?regional?test.?[Method]?The?results?of?national?summer?soybean?regional?trials?in?Huang?Huai?Hai?region?in?2015?were?adopted.?And?four?different?analysis?methods?of?variance?analysis，?grey?correlation?analysis，?similarity?differnce?analysis?and?fuzzy?probability?method?were?used?and?compared.?[Result]?Each?of?the?four?analysis?methods?had?its?own?merits.?The?theory?and?procedure?of?variance?analysis?was?applicable，?with?good?results?only?for?single?character?and?without?integrated?functions;the?remaining?three?analysis?methods?were?with?integrated?functions?and?more?objective?and?comprehensive?to?varieties?evaluation.?[Conclusion]?The?fuzzy?probability?method?was?better?in?differentiability，?more?conductive?to?identify?the?quality?of?varieties，?more?simple?and?convenient?for?calculating，?and?had?more?accurate?and?reliable?conclusion.?Thus，?it?can?be?regarded?as?a?good?method?for?comprehensive?evaluation?of?summer?soybean?varieties.

Key?words?Soybean;Variety?regional?test;Variance?analysis;Grey?correlation?analysis;Similarity?difference?analysis;Fuzzy?probability?method

在大豆育種過程中，新品種區(qū)域試驗(yàn)是不可缺少的步驟，試驗(yàn)結(jié)果分析關(guān)系到對(duì)每一個(gè)參試品種的客觀評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)方法主要是對(duì)區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析[1]，其余性狀僅供參考。而實(shí)際上，對(duì)大豆品種來說除籽粒產(chǎn)量外，生育期、抗倒性、抗病性和品質(zhì)性狀也是限制品種推廣的重要因素。如何將籽粒產(chǎn)量與其他性狀結(jié)合起來，從而更加全面客觀地評(píng)價(jià)品種的優(yōu)劣，是農(nóng)業(yè)科技工作者普遍關(guān)注的一個(gè)問題。為此，魏銘森等[2]率先把模糊綜合評(píng)定法應(yīng)用于棉花品種評(píng)價(jià)上，之后灰色關(guān)聯(lián)度法、同異分析法、模糊概率法等在水稻、小麥和棉花等作物評(píng)價(jià)上得到廣泛應(yīng)用[3-6]，都

取得了一些有益結(jié)論。鑒于此，筆者采用方差分析、灰色關(guān)聯(lián)度、同異分析和模糊概率法共4種分析方法對(duì)夏大豆品種區(qū)域試驗(yàn)資料進(jìn)行比較分析，旨在篩選出1種計(jì)算簡便、結(jié)論明確的綜合評(píng)價(jià)方法。

1?材料與方法

1.1?材料

資料取自2015年國家黃淮海地區(qū)夏大豆品種（南片B組）試驗(yàn)結(jié)果[7]，共10個(gè)參試品種，包括商豆1310（V1）、周豆22號(hào)（V2）、菏豆29號(hào)（V3）、濟(jì)J12105（V4）、山寧17（V5）、濰豆8號(hào)（V6）、徐0212-3（V7）、徐9418-2（V8）、晉大78號(hào)（V9）、中黃13（V10）。各品種10個(gè)性狀指標(biāo)見表1。

1.2?方法

分別采用方差分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法、同異分析法和模糊概率法共4種方法對(duì)表1中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，考慮到多性狀綜合分析時(shí)以大值為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)表1中的生育期、穩(wěn)定性、胞囊線蟲指數(shù)、雜色粒率通過1/X×100（X為觀測值）轉(zhuǎn)為前一類性狀值，而對(duì)抗倒性、花葉病毒病SC3、SC7等性狀值加1后，再進(jìn)行1/（X+1）×100的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，具體分析步驟參見文獻(xiàn)[1，3-5]。

依據(jù)國家大豆品種審定標(biāo)準(zhǔn)和黃淮海地區(qū)夏大豆生產(chǎn)的實(shí)際，參考育種專家意見，對(duì)10個(gè)性狀指標(biāo)按表1中順序分別賦予0.10、0.05、0.025、0.025、0.025、0.05、0.05、0.05、?0.025和0.6的權(quán)重值。

用區(qū)分度法對(duì)4種分析方法進(jìn)行比較[8]，其公式為ρ=（τmax-τmin）/（τmax+τmin），式中τmax表示參數(shù)中最大的絕對(duì)值，τmin表示其最小的絕對(duì)值。

2?結(jié)果與分析

2.1?計(jì)算結(jié)果的分析

從表2可以看出，各參試品種產(chǎn)量方差分析法的排序由高到低依次為V1、V2、V7、V3、V6、V10、V5、V4、V8、V9，但其他3種綜合分析法與方差分析法排序結(jié)果不同，這是因?yàn)榉讲罘治龇ㄖ豢紤]了產(chǎn)量1個(gè)性狀，由3種分析方法都綜合了10個(gè)性狀指標(biāo)，由計(jì)算方法不同所致。商豆1310（V1）產(chǎn)量3?592.50?kg/hm2，較中黃13對(duì)照種增產(chǎn)10.1%，達(dá)極顯著水平，居第1位;其他3種綜合分析法的商豆1310產(chǎn)量仍居第1位，表現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗倒、抗病、優(yōu)質(zhì)的特性，2017年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。而徐0212-3產(chǎn)量3?408.00?kg/hm2，較濰豆8號(hào)增產(chǎn)4.8%，二者產(chǎn)量差異不顯著，前者因生育期長、抗倒性差、感花葉病毒病重、粗脂肪含量低，從產(chǎn)量排序第3位降到綜合排序第5位;濰豆8號(hào)表現(xiàn)早熟、抗倒、抗花葉病毒病，由于其品質(zhì)優(yōu)，故從產(chǎn)量排序第5位升居綜合排序第2～3位。周豆22號(hào)也因一些性狀表現(xiàn)較差，從產(chǎn)量性狀排序第2位降至綜合排序第3～4位。上述現(xiàn)象表明，當(dāng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法、同異分析法和模糊概率法3種綜合分析法對(duì)大豆品種進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可進(jìn)一步增加對(duì)該大豆品種的了解，為推廣提供更加全面的信息。在方差分析后，品種間新復(fù)極差測驗(yàn)結(jié)果不顯著時(shí)，采用這3種綜合分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)能夠得到更客觀、合理的結(jié)果，這與杜剛等[9]的研究結(jié)果相一致。

2.2?計(jì)算工作量比較

方差分析法只能分析產(chǎn)量1個(gè)性狀，并能進(jìn)行各參試品種之間的差異顯著性檢驗(yàn)，但計(jì)算參數(shù)較多，運(yùn)算工作量較大。其計(jì)算大致需要3個(gè)步驟：首先要計(jì)算各種平方和及自由度;然后進(jìn)行方差分析;當(dāng)品種間F值達(dá)0.05顯著水平時(shí)，還需進(jìn)一步做新復(fù)極差測驗(yàn)。而其他3種綜合法都能進(jìn)行較多性狀的計(jì)算分析，根據(jù)相關(guān)值對(duì)參試品種做出優(yōu)劣排序，但對(duì)參試品種之間的差異顯著性測驗(yàn)?zāi)壳吧絮r見報(bào)道。這3種多性狀分析方法的計(jì)算步驟大致可歸納為表3。從表3可以看出，模糊概率法計(jì)算步驟較少、運(yùn)算較簡便快捷。

2.3?相關(guān)性分析

從表2和4可以看出，除灰色關(guān)聯(lián)度與同異分析法的排序結(jié)果一致外，其余分析方法之間的排序秩相關(guān)系數(shù)也均達(dá)極顯著，這說明4種分析方法之間都有十分密切的關(guān)系，并且都能真實(shí)反映大豆品種的優(yōu)劣表現(xiàn)。該現(xiàn)象表明：①傳統(tǒng)的方差分析法僅按籽粒產(chǎn)量來評(píng)價(jià)大豆品種優(yōu)劣，目前仍是決定大豆品種取舍的好方法，因?yàn)樽蚜．a(chǎn)量是大豆品種多個(gè)性狀綜合作用的結(jié)果[10];②其他3種綜合評(píng)價(jià)方法不僅具有可靠的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)，而且能充分利用籽粒產(chǎn)量及與其相關(guān)的全部信息，使參試品種排序更加合理。

2.4?區(qū)分度評(píng)判

區(qū)分度表示評(píng)判值的離散程度，一般離散程度越大，區(qū)分度越好，相應(yīng)的分析方法越準(zhǔn)確。將表2中的4種分析方法的各取最大值、最小值代入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)[8]的相關(guān)公式計(jì)算，在4種分析方法中以模糊概率法區(qū)分度最大（0.635?4），其次是灰色關(guān)聯(lián)度分析法（0.099?1），再次是同異分析法（0.081?6），方差分析法最?。?.077?6）。顯然，模糊概率法區(qū)分度最大，該分析方法最優(yōu)。

3?結(jié)論與討論

該研究采用方差分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法、同異分析法和模糊概率法對(duì)2015年國家黃淮海地區(qū)夏大豆品種（南片B組）試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較分析。結(jié)果顯示：①商豆1310在4種分析方法中排序均居第1位，該品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗倒、抗病、品質(zhì)優(yōu)，2017年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，因此應(yīng)加大推廣力度;②4種分析方法都具有較好的數(shù)據(jù)比較基礎(chǔ)，結(jié)果可靠。方差分析理論和方法較成熟，雖然只分析了產(chǎn)量1個(gè)性狀指標(biāo)，但其是大豆品種多個(gè)性狀綜合作用的表現(xiàn)結(jié)果，方差分析法目前仍為一種決定大豆品種取舍的方法;③其他3種多性狀綜合評(píng)價(jià)法排序結(jié)果稍有差別，這是各種計(jì)算分析方法不同所致，但都能充分利用產(chǎn)量及其相關(guān)的多個(gè)性狀的信息，特別是在大豆品種產(chǎn)量新復(fù)極差測驗(yàn)結(jié)果不顯著時(shí)，對(duì)參試品種綜合排序更加客觀、公正、科學(xué)、合理;④4種分析方法中，模糊概率法區(qū)分度最大，計(jì)算也最快捷，結(jié)論準(zhǔn)確可靠，因此是一種評(píng)價(jià)大豆品種優(yōu)劣的好方法。

根據(jù)不同作物特點(diǎn)和當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)踐，慎重選取參考性狀并確定性狀權(quán)重值是3種綜合評(píng)價(jià)方法的關(guān)鍵。依據(jù)國家大豆品種審定標(biāo)準(zhǔn)、黃淮海地區(qū)大豆低單產(chǎn)水平和小麥及時(shí)騰茬的實(shí)際，確立了以高產(chǎn)、早熟為育種目標(biāo)。分別賦予產(chǎn)量0.6和生育期0.1的權(quán)重，穩(wěn)產(chǎn)性與抗病性、抗倒性等性狀相關(guān)程度較高，這些性狀權(quán)重中包含穩(wěn)產(chǎn)性因素，僅賦以穩(wěn)產(chǎn)性0.05的權(quán)重，對(duì)參試品種的品質(zhì)性狀也給予了考慮，對(duì)粗蛋白含量、粗脂肪含量分別賦予0.05的權(quán)重。以往研究人員在賦予產(chǎn)量較高權(quán)重值的同時(shí)，以單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和百粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素作為評(píng)價(jià)的參考性狀，這就賦予了產(chǎn)量更高的權(quán)重，這種方法不太合理。因此，在應(yīng)用多性狀綜合評(píng)價(jià)方法時(shí)，對(duì)參考性狀的選用要認(rèn)真分析。

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