加力肯·馬地亞爾，魏亦農(nóng)，多斯吐古麗·巴哈達(dá)提

（1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 石河子 832000；2.新疆自治區(qū)伊犁州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所；3.鞏留縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中心）

●總目次 90

棉花區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量相關(guān)性狀及其穩(wěn)定性分析的研究

加力肯·馬地亞爾1，2，魏亦農(nóng)1，多斯吐古麗·巴哈達(dá)提3

（1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 石河子 832000；2.新疆自治區(qū)伊犁州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所；3.鞏留縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中心）

為了評(píng)價(jià)棉花品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性，運(yùn)用作物品種區(qū)域試驗(yàn)非平衡資料的統(tǒng)計(jì)分析方法，利用2013年的北疆早熟棉花區(qū)域試驗(yàn)資料，對(duì)各參試品種的產(chǎn)量相關(guān)性狀及其穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，產(chǎn)量性狀與許多農(nóng)藝性狀相關(guān)，作物的產(chǎn)量由多個(gè)農(nóng)藝性狀所決定，棉花的產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的通徑系數(shù)由高到低依次為：鈴重＞衣分＞果枝臺(tái)數(shù)＞總鈴數(shù)＞單株鈴數(shù)＞第一果枝節(jié)位＞生育期＞株高。產(chǎn)量穩(wěn)定性方面，棉花品種V5、V13回歸系數(shù)中等，產(chǎn)量水平高，適于E1～E5條件下種植；V8、V4和V3的穩(wěn)定性較好，產(chǎn)量中等；V9產(chǎn)量較高，但穩(wěn)定性參數(shù)較低，屬特殊適應(yīng)性品種，主要適應(yīng)區(qū)域?yàn)镋1、E2。V11、V10、V1、V6穩(wěn)定性好，豐產(chǎn)性較好，適于E1～E5條件下種植，為適應(yīng)性好的品種。V7、V2和V12品種穩(wěn)定參數(shù)較高，產(chǎn)量較低，綜合評(píng)價(jià)為穩(wěn)定性一般和較差類型。

棉花；區(qū)域試驗(yàn)；產(chǎn)量；穩(wěn)定性；分析

農(nóng)作物品種區(qū)域試驗(yàn)是通過(guò)一定試驗(yàn)來(lái)分析判定作物新品種是否優(yōu)良的主要手段。它是將各單位引進(jìn)或新育成的優(yōu)良品種，品種審定機(jī)構(gòu)統(tǒng)一組織的、在一定生態(tài)區(qū)域范圍內(nèi)有計(jì)劃的進(jìn)行多點(diǎn)聯(lián)合試驗(yàn)，它包括生產(chǎn)試驗(yàn)和多點(diǎn)試驗(yàn)2個(gè)部分[1]。產(chǎn)量性狀是數(shù)量性狀，品種的產(chǎn)量表現(xiàn)是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果，客觀評(píng)價(jià)參試品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性，對(duì)于品種審定和推廣應(yīng)用至關(guān)重要。目前，應(yīng)用在作物品種基因型與環(huán)境互作和品種穩(wěn)定性的方法主要有：Shukla模型[2]、方差分析（analysis of variance，ANOVA）模型[3]、處理均值（treatmentmeans，TM）模型[4]、Eberhart-Russell模型[5]、直線回歸（Linear regression，LR）模型[6-7]、主成分分析（principalcomponents analysis，PCA）[8]等。1938年Yates和Cochran第一次提出利用回歸方法評(píng)價(jià)品種穩(wěn)定性。Finlay和Wilkinson（1963）運(yùn)用了該方法評(píng)價(jià)品種穩(wěn)定性。莫惠棟、蓋鈞鎰等[9-10]報(bào)道用Eberhart-Russell回歸分析方法也稱為直線回歸分析法來(lái)分析作物品種的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。為此，作者采用作物品種區(qū)域試驗(yàn)非平衡資料的統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)2013年北疆棉花區(qū)試參試品種的產(chǎn)量相關(guān)性狀及其穩(wěn)定性進(jìn)行分析，以期較為準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)參試品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性，為棉花育種與品種推廣提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2013年參試棉花品種13個(gè)，分別為V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12、V13（對(duì)照品種為新陸早36號(hào)）。以上品種在試驗(yàn)中以代號(hào)表示，以示公平。

1.2 試點(diǎn)概況

承試單位：新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花所（shz）、精河縣農(nóng)技推廣中心（jh）、新疆農(nóng)科院瑪納斯試驗(yàn)站（cj）、新疆博樂(lè)農(nóng)五師農(nóng)科所（bl）、伊犁州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所（yl）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，行長(zhǎng)10 m，平均行距50 m，4行區(qū)，株距10 m，種植密度13 330株/667 m2，四周設(shè)保護(hù)行5行以上。試驗(yàn)田四周設(shè)保護(hù)行，田間管理措施同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel 2010和DPS V9.5軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2013年棉花不同品種產(chǎn)量方差分析

2.1.1 產(chǎn)量相關(guān)性狀的相關(guān)分析

由表1可以看出，衣分、單鈴重與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.50**、0.56**，呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明隨著衣分和鈴重的增加，棉花產(chǎn)量也增加。果枝臺(tái)數(shù)、總鈴數(shù)、株高與產(chǎn)量有正相關(guān)關(guān)系，但均未達(dá)到顯著水平。株高與第一果枝節(jié)位、果枝臺(tái)數(shù)、單株鈴數(shù)呈極顯著正相關(guān)；單株鈴數(shù)與總鈴數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與鈴重呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明單株鈴數(shù)增加會(huì)導(dǎo)致鈴重下降。

表1 主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量間的相關(guān)性

表2 產(chǎn)量相關(guān)性狀的通徑分析

2.1.2 產(chǎn)量相關(guān)性狀的通徑分析

產(chǎn)量性狀與許多農(nóng)藝性狀相關(guān)，作物的產(chǎn)量由多個(gè)農(nóng)藝性狀所決定，可通過(guò)對(duì)其各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量間的通徑分析來(lái)確定各農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)和作用[11-16]。由表2可以看出，棉花的產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的通徑系數(shù)由高到低依次為：鈴重＞衣分＞果枝臺(tái)數(shù)＞總鈴數(shù)＞單株鈴數(shù)＞第一果枝節(jié)位＞生育期＞株高。

通過(guò)棉花產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀間的通徑分析和相關(guān)分析，明確各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)系表現(xiàn)為：

（1）鈴重與產(chǎn)量。鈴重對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.526 7，相關(guān)系數(shù)為0.56，且達(dá)到顯著水平，說(shuō)明鈴重對(duì)產(chǎn)量的促進(jìn)作用很大，并通過(guò)生育期、衣分及果枝臺(tái)數(shù)的間接作用，促進(jìn)了產(chǎn)量的提高，系數(shù)分別達(dá)0.071 9、0.009 5和0.007 8；雖然鈴重由第一果枝節(jié)位、株高、單株鈴數(shù)及總鈴數(shù)對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面作用，但通徑系數(shù)均較小，因而并不影響鈴重對(duì)產(chǎn)量的正面作用；相關(guān)分析結(jié)果也表明，鈴重和產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，鈴重的增加可顯著地促進(jìn)棉花產(chǎn)量的提高。因此，在棉花各農(nóng)藝性狀中，鈴重是重要的產(chǎn)量影響因子，在育種和栽培過(guò)程中，應(yīng)該注重對(duì)鈴重的選擇。（2）衣分與產(chǎn)量。衣分對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.410 0，相關(guān)系數(shù)為0.5，說(shuō)明衣分對(duì)產(chǎn)量的促進(jìn)作用很大，并通過(guò)鈴重、株高、生育期和總鈴數(shù)的間接作用，對(duì)產(chǎn)量起到一定的促進(jìn)作用，通過(guò)鈴重、株高、生育期和總鈴數(shù)間接促進(jìn)產(chǎn)量提高的作用系數(shù)分別達(dá)到0.092 4、0.009 4、0.007 4和0.001 8；衣分通過(guò)單株鈴數(shù)、第一果枝節(jié)位和果枝臺(tái)數(shù)對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面作用，但并未影響衣分對(duì)產(chǎn)量的正面作用。說(shuō)明衣分對(duì)產(chǎn)量影響較大。（3）果枝臺(tái)數(shù)與產(chǎn)量。果枝臺(tái)數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.199 1，相關(guān)系數(shù)為0.19，說(shuō)明果枝臺(tái)數(shù)對(duì)產(chǎn)量有一定促進(jìn)作用，并通過(guò)鈴重、單株鈴數(shù)、總鈴數(shù)生育期和第一果節(jié)位的間接作用，對(duì)產(chǎn)量起到一定的促進(jìn)作用。果枝臺(tái)數(shù)通過(guò)株高和衣分對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生了負(fù)面作用，但這并不影響果枝臺(tái)數(shù)對(duì)產(chǎn)量的正面作用。相關(guān)分析結(jié)果也表明，果枝臺(tái)數(shù)與產(chǎn)量顯著正相關(guān)，果枝臺(tái)數(shù)的增加可顯著地促進(jìn)棉花產(chǎn)量的提高。（4）總鈴數(shù)與產(chǎn)量?？傗彅?shù)對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.072 5，總鈴數(shù)通過(guò)鈴重、株高、生育期及第一果枝節(jié)位對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面作用。相關(guān)分析結(jié)果表明，總鈴數(shù)與產(chǎn)量之間呈正相關(guān)關(guān)系。因此，總鈴數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接作用，要與其它農(nóng)藝性狀綜合進(jìn)行研究。（5）單株鈴數(shù)與產(chǎn)量。單株鈴數(shù)與產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.066 0，單株鈴數(shù)通過(guò)鈴重、衣分、株高、生育期及第一果枝節(jié)位對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生的負(fù)面作用。相關(guān)分析結(jié)果表明，單株鈴數(shù)與產(chǎn)量之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此，要注重第一果枝節(jié)位對(duì)產(chǎn)量的直接作用，應(yīng)與其它農(nóng)藝性狀綜合進(jìn)行研究。（6）第一果枝節(jié)位與產(chǎn)量。第一果枝節(jié)位與產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.018 9，第一果枝節(jié)位通過(guò)鈴重、衣分、株高、生育期、總鈴數(shù)及單株鈴數(shù)對(duì)產(chǎn)量的負(fù)面作用。相關(guān)分析結(jié)果表明，第一果枝節(jié)位與產(chǎn)量之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。（7）株高、生育期與產(chǎn)量。株高、生育期對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)均為負(fù)值，對(duì)產(chǎn)量的影響最小，而且對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成負(fù)面影響。

表3 2013年棉花品種區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

表4 供試棉花品種豐產(chǎn)性及其穩(wěn)定性

2.2 棉花不同品種產(chǎn)量的穩(wěn)定性分析

2013年參試棉花品種（系）共13個(gè)，在5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)。產(chǎn)量結(jié)果如表3。

13個(gè)參試棉花品種（系）中，V5小區(qū)平均單產(chǎn)最高，為7 335.6 g；V12最低，為5 202.8 g。區(qū)域試驗(yàn)的5個(gè)參試地點(diǎn)中，精河試驗(yàn)點(diǎn)小區(qū)的平均單產(chǎn)為9 219.7.2 g，位列第1，瑪納斯實(shí)驗(yàn)站小區(qū)的平均單產(chǎn)為8 530.7 g，位列第2，伊犁試驗(yàn)點(diǎn)小區(qū)的平均單產(chǎn)為4 346.1 g，位列最后。

對(duì)13個(gè)參試棉花品種的穩(wěn)定性進(jìn)行進(jìn)一步分析，結(jié)果見表4。產(chǎn)量對(duì)環(huán)境指數(shù)的回歸分析表明，將表1中各品種在各試點(diǎn)的產(chǎn)量看成Y變數(shù)，對(duì)試點(diǎn)平均數(shù)X（環(huán)境指數(shù)）作簡(jiǎn)單一元線性回歸分析。回歸截距和回歸系數(shù)與1的離差絕對(duì)值（|1-bi|）列于表4。

根據(jù)穩(wěn)定性參數(shù)及產(chǎn)量水平綜合分析得出，棉花品種V5、V13回歸截距大，回歸系數(shù)中等，產(chǎn)量水平高，適于E1～E5條件下種植，為適應(yīng)性很好的品種；V11、V10、V1、V6穩(wěn)定性好，豐產(chǎn)性較好，適于E1～E5條件下種植，為適應(yīng)性好的品種。V8、V4和V3的穩(wěn)定性較好，產(chǎn)量中等，為適應(yīng)性較好的品種；V9產(chǎn)量較高，但穩(wěn)定性參數(shù)較低，屬特殊適應(yīng)性品種，主要適應(yīng)區(qū)域?yàn)镋1、E2；V7、V2和V2品種穩(wěn)定參數(shù)較高，產(chǎn)量較低，綜合評(píng)價(jià)為穩(wěn)定性一般和較差類型。

3 小結(jié)與討論

作物品種區(qū)試旨在鑒定品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性，是品種審定的必經(jīng)程序，是品種推廣應(yīng)用不可缺少的重要環(huán)節(jié)。品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性是區(qū)試鑒定的重要內(nèi)容，也是評(píng)價(jià)品種應(yīng)用價(jià)值的重要參考指標(biāo)。品種對(duì)于不同的試點(diǎn)氣候生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)和應(yīng)激反應(yīng)不盡相同，這主要是由于品種特性所決定。從本試驗(yàn)相關(guān)分析可知，參試的13個(gè)棉花品種的2個(gè)主要產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量均達(dá)極顯著水平，正、負(fù)相關(guān)作用隨品種而不同；不同品種產(chǎn)量性狀間表現(xiàn)相關(guān)作用大小各不相同。通徑系數(shù)分析同樣表明，棉花的產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的通徑系數(shù)由高到低依次為：鈴重＞衣分＞果枝臺(tái)數(shù)＞總鈴數(shù)＞單株鈴數(shù)＞第一果枝節(jié)位＞生育期＞株高。對(duì)于棉花產(chǎn)量而言鈴重與產(chǎn)量的影響最大，其次是衣分。

品種穩(wěn)定性是指作物品種能自行調(diào)節(jié)自身的基因型或表現(xiàn)型的狀態(tài)而適應(yīng)于不同的環(huán)境，使其生長(zhǎng)發(fā)育及主要經(jīng)濟(jì)性狀保持相對(duì)穩(wěn)定。通過(guò)區(qū)域試驗(yàn)可以分析品種、地點(diǎn)、基因及基因與環(huán)境互作的效應(yīng)，如何準(zhǔn)確的分析基因型與環(huán)境互作是我們要解決的主要問(wèn)題之一。采用回歸系數(shù)法，根據(jù)穩(wěn)定性參數(shù)及產(chǎn)量水平綜合分析得出，棉花品種V5、V13回歸截距大，回歸系數(shù)中等，產(chǎn)量水平高，適于E1～E5條件下種植,為適應(yīng)性很好的品種；V11、V10、V1、V6穩(wěn)定性好，豐產(chǎn)性較好，適于E1～E5條件下種植,為適應(yīng)性好的品種。V8、V4和V3的穩(wěn)定性較好，,產(chǎn)量中等，為適應(yīng)性較好的品種；V9產(chǎn)量較高，但穩(wěn)定性參數(shù)較低，屬特殊適應(yīng)性品種，主要適應(yīng)區(qū)域?yàn)镋1、E2；V7、V2和V2品種穩(wěn)定參數(shù)較高，產(chǎn)量較低，綜合評(píng)價(jià)為穩(wěn)定性一般和較差類型。實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)不同自然環(huán)境條件，才能獲得真實(shí)可靠的結(jié)

果。對(duì)2013年在北疆主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行的品種區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，棉花品種V5和V12的穩(wěn)定性好。然而，為了不斷適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的要求，棉花新品種選育的任務(wù)仍極其艱巨。育種必須高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)兼顧，選育豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性均較好的棉花品種是育種工作的首要目標(biāo)。在高產(chǎn)前提下的穩(wěn)產(chǎn)品種才具有廣泛適應(yīng)性，低產(chǎn)品種即使穩(wěn)定性好也不適宜各地種植。但有些穩(wěn)定性差的品種卻在某些環(huán)境下豐產(chǎn)性突出，具有明顯的特殊適應(yīng)性，局部推廣價(jià)值也大。另外，有些品種盡管穩(wěn)定性較差，但在較廣泛的環(huán)境變化下仍可獲得較高的絕對(duì)豐產(chǎn)性，也符合生產(chǎn)上有實(shí)際意義的追求。

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2016-11-03