張中偉 楊海龍 付 俊 謝文錦 李方明 高旭東
(丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院 遼寧鳳城 118109)
玉米是我國(guó)的主要糧食作物,也是重要的飼料和工業(yè)原料,對(duì)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和保障糧食安全具有舉足輕重的作用[1]。隨著我國(guó)耕地面積的限制和人力成本的增加,糧食安全問(wèn)題急需解決,選育優(yōu)良玉米品種,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)雙贏,是解決糧食安全問(wèn)題的重要途徑之一。優(yōu)良玉米新品種的選育既要以豐產(chǎn)性作為主要選育指標(biāo),還要兼顧高產(chǎn)前提下的品種穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性。為更好地評(píng)價(jià)品種豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性,很多學(xué)者在各農(nóng)作物生產(chǎn)試驗(yàn)中廣泛應(yīng)用高穩(wěn)系數(shù)法[2-5]。本研究應(yīng)用變異系數(shù)、回歸系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)法,對(duì)2020年遼寧省區(qū)域試驗(yàn)的中晚熟組13個(gè)參試品種的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行分析,以期為遼寧省玉米新品種的選育、審定和推廣提供科學(xué)依據(jù)。
采用2020年遼寧省區(qū)域試驗(yàn)中晚熟組13個(gè)玉米品種的試驗(yàn)數(shù)據(jù),供試玉米品種分別為KH703、沐玉108、怡豐1701、郁青265、宏強(qiáng)852、FK219、昌1188、F903、R1955、葫玉808、北玉4107、張育308、鄭單958(CK)。
全省設(shè)阜新、昌圖、鐵嶺、沈陽(yáng)于洪、朝陽(yáng)、法庫(kù)、錦州、沈陽(yáng)東陵和營(yíng)口9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),種植密度為52 500株/hm2,試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),5行區(qū),小區(qū)面積20 m2,四周設(shè)不少于4行的保護(hù)行,每次重復(fù)實(shí)收中間3行風(fēng)干脫粒,產(chǎn)量按14%含水量計(jì)算。
用Excel 2007和DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。通過(guò)分析各品種相比對(duì)照的增產(chǎn)率,度量品種的豐產(chǎn)性;穩(wěn)產(chǎn)性通過(guò)變異系數(shù)(CV)、回歸系數(shù)(b)來(lái)評(píng)價(jià);豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性通過(guò)高穩(wěn)系數(shù)(HSCi)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
參試品種的產(chǎn)量變異系數(shù)越小,說(shuō)明該品種在不同環(huán)境中的產(chǎn)量變化幅度越小,代表品種的穩(wěn)產(chǎn)性越好[6]。
品種的回歸系數(shù)b﹥1,代表該品種對(duì)環(huán)境反應(yīng)敏感,b﹤1代表該品種對(duì)環(huán)境反應(yīng)遲鈍,b=1代表該品種具有平均穩(wěn)定性[7]。
高穩(wěn)系數(shù)法采用溫振民[8]提出的計(jì)算公式:HSCi=(Xi-Si)/1.10XCK×100%。
式中:Xi為第i個(gè)參試品種的平均產(chǎn)量,Si為第i個(gè)參試品種的標(biāo)準(zhǔn)差,XCK為對(duì)照品種鄭單958的平均產(chǎn)量。HSCi為第i個(gè)品種的高穩(wěn)系數(shù),HSCi值越大,代表該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好[9]。
對(duì)參試品種的產(chǎn)量應(yīng)用新復(fù)極差法(SSR)進(jìn)行多重比較,由表1可知,除葫玉808外,其他11個(gè)參試玉米品種平均產(chǎn)量均高于對(duì)照鄭單958,增產(chǎn)幅度為1.0%~12.0%。除宏強(qiáng)852外,其余10個(gè)玉米品種產(chǎn)量較對(duì)照增產(chǎn)達(dá)到顯著水平,其中F903、FK219、昌1188和怡豐1701平均產(chǎn)量分別為12 468.7 kg/hm2、12 385.0 kg/hm2、12 262.0 kg/hm2和12 194.2 kg/hm2,較對(duì)照分別增產(chǎn)12.0%、11.2%、10.1%和9.5%,達(dá)到極顯著差異水平,說(shuō)明除葫玉808外,其他品種的豐產(chǎn)性表現(xiàn)都比較優(yōu)異。
表1 參試品種產(chǎn)量分析
2.2.1 產(chǎn)量變異系數(shù) 以每個(gè)參試品種在各試驗(yàn)點(diǎn)的平均產(chǎn)量為參照求出標(biāo)準(zhǔn)差,然后以變異系數(shù)作為評(píng)價(jià)產(chǎn)量穩(wěn)定性參數(shù),變異系數(shù)小且平均產(chǎn)量相對(duì)較高的品種比較好。
由表2可知,對(duì)照鄭單958的產(chǎn)量變異系數(shù)最小,為10.6%,張育308、FK219和北玉4107的產(chǎn)量變異系數(shù)分別為11.2%、12.1%和12.7%,僅略高于對(duì)照鄭單958的變異系數(shù),說(shuō)明這3個(gè)品種產(chǎn)量具有較好的穩(wěn)定性。
2.2.2 產(chǎn)量回歸系數(shù) 從回歸系數(shù)來(lái)分析(表2),產(chǎn)量排在第1位的F903、第6位的沐玉108和最后一位的葫玉808回歸系數(shù)b﹥1,該類品種對(duì)環(huán)境反應(yīng)較敏感,說(shuō)明在較好的環(huán)境條件下才能發(fā)揮較大的增產(chǎn)潛力,為不穩(wěn)定品種;產(chǎn)量排在第2位的FK219,b值接近1,說(shuō)明該品種在不同環(huán)境下具有平均適應(yīng)性,屬于穩(wěn)定性較好的品種,北玉4107的回歸系數(shù)為1,該品種也是穩(wěn)定性較好的品種;產(chǎn)量排在第8位的張育308,回歸系數(shù)b﹤1,說(shuō)明該品種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng),在逆境下仍然可以獲得相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)量,是超穩(wěn)定品種。
由表2可知,13個(gè)玉米品種的高穩(wěn)系數(shù)位次與產(chǎn)量高低排序基本相同,F(xiàn)903產(chǎn)量排名第1位,由于標(biāo)準(zhǔn)差大于FK219,高穩(wěn)系數(shù)下降到第2位;張育308的標(biāo)準(zhǔn)差小于沐玉408和R1955,所以高穩(wěn)系數(shù)上升到第6位;宏強(qiáng)852的標(biāo)準(zhǔn)差大于對(duì)照鄭單958,所以高穩(wěn)系數(shù)下降到第12位;其余品種的高穩(wěn)系數(shù)與產(chǎn)量排序相同。通過(guò)高穩(wěn)系數(shù)分析,F(xiàn)K219高穩(wěn)系數(shù)值(89.13%)最高,說(shuō)明其穩(wěn)定性好、產(chǎn)量也較高,是豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性較好的品種,葫玉808的高穩(wěn)系數(shù)最小,其豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性較差。
表2 參試品種豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性參數(shù)
13個(gè)參試品種的平均產(chǎn)量與高穩(wěn)系數(shù)值呈極顯著正相關(guān)(r=0.908**),代表高穩(wěn)系數(shù)法可以很好的表現(xiàn)玉米品種的豐產(chǎn)性;高穩(wěn)系數(shù)與變異系數(shù)、回歸系數(shù)的相關(guān)系數(shù)值分別為-0.741**和-0.444**,存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。相關(guān)分析說(shuō)明高穩(wěn)系數(shù)值可以反映品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性,對(duì)評(píng)價(jià)品種豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性更全面、更準(zhǔn)確。
(1)本文作者采用變異系數(shù)法和回歸系數(shù)法,結(jié)合高穩(wěn)系數(shù)法評(píng)估了2020年遼寧省中晚熟區(qū)域試驗(yàn)中的13個(gè)參試玉米品種的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性能。將3種方法結(jié)合分析表明,參試玉米品種中,F(xiàn)K219、北玉4107和張育308這3個(gè)玉米品種在豐產(chǎn)和穩(wěn)定性表現(xiàn)上比較優(yōu)異,是豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性較好的品種。F903產(chǎn)量較高,但其穩(wěn)定性稍差一點(diǎn),可以選擇在其適宜的環(huán)境中種植,進(jìn)而充分發(fā)揮其高產(chǎn)潛力。
(2)全面評(píng)價(jià)一個(gè)玉米品種的優(yōu)劣,在追求其豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí),應(yīng)綜合評(píng)價(jià)品種的各項(xiàng)抗性指標(biāo),從而篩選出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗性優(yōu)良的玉米品種[10]。實(shí)際參試品種的產(chǎn)量會(huì)受到環(huán)境與遺傳之間互作關(guān)系的影響而表現(xiàn)不同[11]。本文作者應(yīng)用高穩(wěn)系數(shù)等方法對(duì)一年多點(diǎn)試驗(yàn)的產(chǎn)量進(jìn)行分析,且應(yīng)用高穩(wěn)系數(shù)法來(lái)考察環(huán)境與遺傳之間的互作關(guān)系,為了獲取更為準(zhǔn)確的評(píng)判結(jié)果,還應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗(yàn),結(jié)合多年多點(diǎn)各品種產(chǎn)量和抗性表現(xiàn)進(jìn)行分析,從而篩選出適宜遼寧地區(qū)種植的優(yōu)良玉米品種。