Comparison between randomized complete-block and alpha designs in sugarcane variety trials in the light of a spatial modelling of fertility trends

Hoarau Jean-Yves, Thong-Chane Audrey, Barau Laurent, Dumont Thomas. 2019. Comparison between randomized complete-block and alpha designs in sugarcane variety trials in the light of a spatial modelling of fertility trends. In : Proceedings of the XXX International Society of Sugar Cane Technologists Congress. ISSCT. Tucuman : ISSCT, 121-127. ISBN 978-616-92761-0-4 ISSCT Congress. 30, Tucuman, Argentine, 2 Septembre 2019/5 Septembre 2019.

Titre français : Comparaison entre dispositifs randomisés complets et alpha-plans dans des essais variétaux de canne à sucre au regard d'une modélisation spatiale de la fertilité de leurs sols / Titre espagnol : Comparación entre los diseños de bloque completamente aleatorizado y alfa en ensayos de variedades de caña de azúcar a la luz de un modelo espacial de tendencias de fertilidad

Résumé : Among resolvable incomplete block (IB) designs, the alpha-design is a very convenient design for variety trials evaluating a large number of clones (n > 30). It is a flexible design in terms of number of clones, replicates and plots per IB. Alpha-design is considered a more recommendable design than the conventional Randomized Complete-Block (RCB) design, due to the sub-division of replicates into smaller IBs that are likely more efficient to control the risk of soil heterogeneity. The efficiency of RCB and alpha designs for the evaluation of cane yield (CY), sucrose content (SC) and economic index (EI) is compared in six case studies of large sugarcane replicated trials (64 ≤ n ≤ 120) with two complete replicates of eight to 12 IBs. Data were analyzed using mixed linear models. In the 18 comparative analyses (six trials x three traits) broad-sense heritability (H) and residual coefficients of variation (CVe) of traits were usually similar between the two design models. Moreover, the efficiency (E) of alpha-designs relative to RCB designs ranged between 100% and 107% only. In a third analysis using a geostatistical spatial model based on P-spline regressions, H values increased on average by 6% and 7% compared to RCB and alpha-designs, respectively, while CVe was reduced by 2.9% and 3.7%. The average efficiency of the spatial analysis compared to RCB and alpha designs exceeded 150%. Trend patterns of soil fertility revealed by the spatial analysis of CY showed that heterogeneity within some IBs in alpha-designs prevented them from being more efficient than RCBs. The use of spatial analyses is recommended in any large replicated trial aiming at the assessment of sugarcane yield traits. These analyses allow to evaluate the relevance of blocking pattern in trial designs.

Résumé (autre langue) : Parmi les dispositifs répétés en blocs incomplets (BI), l'alpha-plan est un dispositif très pratique pour conduire des essais comprenant de nombreuses variétés (n > 30). C'est un dispositif très flexible en termes de nombres de variétés, de répétitions et de parcelles par BI. L'alpha-plan est considérée comme un dispositif préférable au classique plan en blocs randomisés complets (BRC), en raison de la subdivision des répétitions en plus petits BI susceptibles de mieux contrôler les risques d'hétérogénéité du terrain. Cet article compare l'efficacité du BRC et de l'alpha-plan pour l'évaluation du tonnage de canne (TC), de la richesse en sucre (RC) et de l'indice économique (IE) dans six essais de grande taille (64 ≤ n ≤ 120) contenant deux répétitions de huit à 12 BIs. Les données ont été analysées avec des modèles linéaires mixtes. Dans les 18 analyses comparatives (six essais x trois caractères), l'héritabilité au sens large (H) et les coefficients de variation résiduelle (CVe) des caractères étaient généralement similaires entre dispositifs. De plus, l'efficacité (E) de l'alpha-plan par rapport au BRC ne variait que de 100% à 107%. Lors du passage à une troisième analyse utilisant un modèle spatial géostatistique fondé sur des régressions de P-splines, les valeurs de H ont respectivement augmenté en moyenne de 6% et 7% par rapport au BRC et à l'alpha-plan alors que le CVe des essais a été réduit de 2,9% et 3,7%. L'efficacité moyenne de l'analyse spatiale par rapport au BRC et à l'alpha-plan a dépassé 150%. Les patrons de fertilité du sol révélés par l'analyse spatiale du TC montrent que l'hétérogénéité de certains IBs dans les alpha-plans a empêché ces derniers d'être plus efficaces que les BRC. Nous recommandons l'usage d'analyses spatiales dans tout essai répété de grande envergure visant à évaluer les caractères de rendement chez la canne à sucre. Ces analyses permettent d'appréhender la pertinence de la délimitation des blocs dans les plans d'essais.

Mots-clés libres : Sugarcane, Randomized complete-block (RCB) design, Alpha design, Spatial analyses, Yield traits

Auteurs et affiliations

• Hoarau Jean-Yves, CIRAD-BIOS-UMR AGAP (REU) ORCID: 0000-0001-9734-4165
• Thong-Chane Audrey, eRcane (REU)
• Barau Laurent, eRcane (REU)
• Dumont Thomas, eRcane (REU)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/593437/)

Métriques

[ Page générée et mise en cache le 2020-09-24 ]