Ổn định năng suất cao thường đề cập đến khả năng của một kiểu di truyền (genotype) thể hiện ở năng suất và sức chống chịu một cách ổn định, dù ở môi trường thuận lợi hay không thuận lợi, trên phạm vi lớn bao gồm nhiều vùng sinh thái (Singh, 1976) [40]. Khái niệm này được chấp nhận rộng rãi và đang được các nhà khoa học ở Viện Cây có hạt, CIMMYT, Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) và các chương trình tạo giống quốc gia ứng dụng nhằm tạo ra nhiều giống mới cho sản xuất.
Tuy nhiên trong quá trình triển khai giống cải tiến cũng bộc lộ một số
vấn đề như khi mở rộng diên tích một số giống mới, nhìn chung năng suất không ổn định. Đặc biệt ở những vùng kém thuận lợi, thời tiết khí hậu thay đổi thất thường mà điều này hiện đang diễn ra mạnh mẽở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đớị Như vậy, xác định tính chống chịu ổn định hay tính kháng bền vững của giống là điều kiện để giống cây trồng phát triển và thích ứng rộng trên nhiều vùng sinh thái, nhiều vùng canh tác khác nhaụ
Tính ổn định năng suất của giống cây trồng có liên quan chặt với khả
năng chống chịu bất thuận (hạn hán, ngập úng, sâu bệnh,...) qua các vùng sinh thái [7, [43], [44]. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa hoàn toàn thống nhất quan niệm về giống ổn định. Theo [14], [36], [15], những giống nào có hệ số hồi quy bằng hoặc gần bằng 1 và độ lệch hồi quy càng nhỏ thì giống đó
ổn định, giống nào có hệ số hồi quy lớn hơn 1 là giống thích hợp cho vùng thâm canh, ngược lại giống nào có hệ số hồi quy nhỏ hơn 1 thì giống đó phù hợp với vùng khó khăn. Môi trường thuận lợi khi ít bị bất thuận và có năng suất bình quân ở mức cao, thể hiện qua chỉ số môi trường (Environmental index - EI) cao, môi trường kém thuận lợi khi có nhiều bất thuận sinh học và
phi sinh học và có năng suất bình quân thấp và thể hiện bằng chỉ số môi trường thấp. Phân tích của một số tác giả [33], [38], [44] chia giống ổn định làm 4 nhóm: 1) giống thích ứng rộng khi có năng suất trung bình ở các điểm vượt trội, nhóm này thường dùng để xác định ổn định “tĩnh”; 2) giống thích nghi khi có năng suất cao nhưng chưa vượt trội, xác định ổn định “tĩnh”; 3) giống có năng suất vượt trội đối chứng ở một vùng; 4) giống ổn định và thích nghi với tiểu vùng.
Nhìn chung, các nhà khoa học chọn giống đặt ra và thoả mãn 2 mục tiêu:
Ổn định năng suất cao trong hệ thống nông nghiệp của vùng càng lớn càng tốt; thích ứng được trong những vùng kém thuận lợị
Có hai loại ổn định: ổn định ở trạng thái “tĩnh” và ổn định ở trạng thái “động”: 1) Ổn định ở “trạng thái tĩnh”: là một genotype có năng suất tại mọi địa điểm xấp xỉ nhau, hoặc năng suất qua nhiều vụ, nhiều năm xấp xỉ nhaụ Ngược lại, đánh giá vật liệu nào đó không ổn định, nghĩa là càng mẫn cảm thì càng không ổn định [28], [26]. Kiểu ổn định này xác định ổn định cả theo thời gian và không gian nghĩa là qua các môi trường ở cùng hay khác vị trí. Có thể
khai thác khái niệm ổn định “tĩnh” để chọn các vật liệu cho năng suất tốt hơn
ở môi trường bất thuận. ổn định theo trạng thái “tĩnh” có thể hữu ích cho các vùng ngô ở các nước đang phát triển [39].
2) Ổn định ở “trạng thái động”: là một genotype có năng suất thay đổi theo môi trường [35], [30]. Việc xác định ổn định động phụ thuộc vào bộ
giống thí nghiệm cụ thể nào đó [35].
Ổn định năng suất theo thời gian rất quan trọng đối với nông dân [34], vì nông dân coi địa điểm (môi trường) của họ không biến thiên. [24], [33] đã đề
xướng đánh giá ổn định theo năm (GY) trong cùng địa điểm, tuy nhiên cần được quan tâm khi có tương tác genotype và môi trường (địa điểm) vì một giống được lựa chọn, giới thiệu cần có ổn định năng suất cả theo thời gian và theo địa điểm trong vùng thích ứng và vùng khuyến cáo [38]. Điều này đặc biệt có ý nghĩa khi có những giống thích nghi rộng cần được khuyến cáo vì đối với những giống thích ứng hẹp ta cần phải phân chia vùng lớn thành nhiều vùng nhỏ để thử nghiệm và kết luận cụ thể. Nếu có được thích ứng rộng nghĩa là vật liệu cần có trung bình năng suất ổn định vượt tất cả các tương tác gen với môi trường (G x E).