基于结实率阈值与机器学习的水稻稳产筛选——以罗定区域试验为例

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陈俊霖1,  林宇萍1,  张辉昌1,  陈小华1,  梁江富1,  陈志远2*

1. 罗定市农业发展中心, 广东罗定 527200

2. 广东省农业科学院水稻研究所, 广东广州 510640

摘     要: 【目的】构建适用于双季稻产区的机器学习辅助稳产筛选体系,为品种审定与农技推广提供数据化辅助参考。【方法】提出一种规则阈值与机器学习协同的双轨筛选框架,以2022—2024年广东省罗定试点3年6造230个有效参试材料为对象,通过田间调查与考种获取产量、结实率、每穗实粒数、千粒重、株高、全生育期等核心农艺性状。构建双轨框架:第一模块以规则阈值(结实率≥68%且对照增产≥0%)进行稳产初筛,并以K近邻(KNN,K=5)二分类做一致性核查;第二模块采用逻辑回归(LR)三分类进行产量预测,以重复交叉验证评估性能。【结果】2023年晚造因台风引发病虫害,较2022年晚造减产52.6%。规则阈值从33个参试材料中筛出24个稳产材料(规则检出率72.7%),平均结实率77.3%;KNN二分类与规则生成标签的内部一致率为72.7%(属内部一致性核查,非独立预测)。结实率与产量Spearman ρ=0.411(P<0.001)为关键关联因子。LR三分类重复交叉验证准确率58.9%±6.5%,约为随机基线(33.3%)的1.8倍;KNN稳产二分类交叉验证准确率66.1%±6.4%。。上述关键正相关因子的显著性经Bonferroni校正(α′=0.05/6≈0.0083)后仍成立,表明结论对多重比较不敏感。【结论】双轨框架将规则初筛与数据驱动分类相结合,可在台风影响年份辅助识别稳产材料,为罗定及生态相似区域提供低成本技术方案;受单一试点限制,跨区域适应性有待多点验证。
关 键 词: 水稻; 品种筛选; 稳产性; 结实率; 机器学习
DOI: 10.57237/j.jaf.2026.01.002
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