气候变率下作物产量分布风险分析：基于经验累积分布函数的杂交品种与纯系品种比较研究

《Scientific Reports》：A distributional approach to assessing conditional yield risk in pure-line and hybrid winter barley

　　

摘要

气候变率的增加提高了极端低产发生的概率，凸显了需要分析方法来表征超越基于均值指标之外的分布风险。我们引入了一种分布聚焦的框架，使用经验累积分布函数（CDF）来评估基因型×管理×环境（G×M×E）组合的有条件技术产量风险。此处将有条件技术产量风险定义为在给定G×M×E组合中获得低于指定阈值的产量的概率。一项五因子因子田间试验（品种、播种密度、氮肥量、生长调节、病害防治）在三个对比季节——湿润、干燥和近正常——中进行。对于每个季节-品种组合，构建了经验CDF，并使用一阶随机占优和两样本Kolmogorov-Smirnov检验对品种进行比较。在各季节中，杂交品种对纯系品种表现出准一阶随机占优：产量≤年均总产量（9.62 Mg·ha?1）的概率，杂交品种为0.40，纯系品种为0.62（P?=?0.0002）。差异在下尾最为明显，表明杂交品种在干旱和过多降水条件下极端低产风险大幅降低。优化管理组合进一步将条件风险降至0.09（纯系）和0.24（杂交）。基于CDF的方法能捕捉基于方差指标无法捕捉的风险特征，并为旨在最小化低产暴露的品种评估和技术设计提供了一种实用工具。