滕祖坤 劉化群 葛鳳元 林英杰 趙 平 李文東

（1.山東省昌樂縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東昌樂 262400；2.山東省昌樂縣朱劉街道農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心 山東昌樂 262400；3.山東省昌樂縣林業(yè)發(fā)展中心 山東昌樂 262400；4.山東省濰坊創(chuàng)科種苗有限公司 山東昌樂 262400）

西瓜是我國重要的園藝作物，在推動鄉(xiāng)村振興、促進(jìn)農(nóng)民增收過程中發(fā)揮著重要作用[1]。 以山東濰坊為代表的保護(hù)地栽培是我國北方春季西瓜生產(chǎn)的一個重要生態(tài)區(qū)域[2]。 該地區(qū)西瓜生產(chǎn)采用日光溫室、拱圓大棚等設(shè)施種植， 上市時間集中在4 月中旬至5 月下旬。這種早春設(shè)施栽培模式對西瓜品種提出了更高的要求，因此，選育和推廣耐低溫、耐弱光、豐產(chǎn)、 穩(wěn)產(chǎn)的新品種對提升當(dāng)?shù)卦绱何鞴袭a(chǎn)業(yè)競爭力和穩(wěn)定生產(chǎn)供應(yīng)具有重要意義。

近年來，隨著國家對種業(yè)創(chuàng)新的不斷支持，大量西瓜新品種涌向市場，增加了瓜農(nóng)們選種的難度，也對西瓜穩(wěn)產(chǎn)增收帶來了一定影響。 本試驗(yàn)在濰坊地區(qū)選擇5 個試驗(yàn)點(diǎn)，對9 個中型西瓜品種的單瓜重、果形指數(shù)、皮厚等性狀進(jìn)行對比試驗(yàn)，并運(yùn)用AMMI模型進(jìn)行豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性分析，以期篩選出適合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)品種，為濰坊地區(qū)西瓜品種更新?lián)Q代和區(qū)域品種優(yōu)化提供參考， 同時為優(yōu)良品種在該生態(tài)區(qū)域推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021-2022 年在濰坊市2 個縣 （市）的3 個鎮(zhèn)（街道）進(jìn)行，試驗(yàn)地點(diǎn)及時間詳見表1。 試驗(yàn)地土壤類型為中壤土， 肥力中等。 種植棚型為拱圓大棚。

表1 試驗(yàn)點(diǎn)分布和農(nóng)事時間

1.2 供試材料與試驗(yàn)處理

試驗(yàn)共種植中果型西瓜品種9 個， 品種信息詳見表2。 每個試驗(yàn)點(diǎn)均采用完全隨機(jī)試驗(yàn)，每個品種種植50 棵，株距為0.4 m，行距為3.0 m。 采用嫁接育苗、爬蔓種植、三蔓單果的栽培模式，田間管理措施同日常管理。

表2 參試品種信息

1.3 測定項(xiàng)目

在每個試驗(yàn)點(diǎn)內(nèi)， 每個品種選取5 株成熟的果實(shí)，分別測定單瓜重、橫徑、縱徑、皮厚、心糖、邊糖、果形指數(shù)、糖度差8 個指標(biāo)。 各指標(biāo)測定方法參考馬雙武等編著的 《西瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》。 糖度差計(jì)算公式如下：

糖度差（%）＝心糖（%）－邊糖（%）

1.4 分析方法

將單瓜重作為品種評價指標(biāo)， 通過AMMI 模型進(jìn)行分析。 品種穩(wěn)定性參數(shù)Dg和試驗(yàn)點(diǎn)穩(wěn)定性參數(shù)分別為品種和試驗(yàn)點(diǎn)的穩(wěn)定性定量指標(biāo)。Dg值越小，品種的穩(wěn)定性越好；De值越大, 試驗(yàn)點(diǎn)對品種的判別力越強(qiáng)。 計(jì)算公式如下：

式中，k為達(dá)到顯著水平的PCA 個數(shù)，PCAgk為第g個品種在第k個PCA 的得分，PCAek為第e個環(huán)境在第k個PCA 的得分。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 和DPS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 測定指標(biāo)方差分析

由表3 可知，8 個測定指標(biāo)在品種間均達(dá)到極顯著水平， 說明各指標(biāo)均能反映出不同品種之間的差異。 果形指數(shù)、皮厚、心糖、糖度差4 個指標(biāo)在環(huán)境差異中表現(xiàn)不顯著， 說明這幾個性狀指標(biāo)在各試驗(yàn)點(diǎn)間表現(xiàn)相對穩(wěn)定，受環(huán)境因素影響較小。 單瓜重、橫徑、縱徑、邊糖的環(huán)境差異均達(dá)到顯著水平，說明這4 個性狀指標(biāo)受環(huán)境影響較為明顯。

表3 品種性狀指標(biāo)方差分析

2.2 測定指標(biāo)調(diào)查結(jié)果

由表4 可知，G5 的單瓜重最高，G6 次之，兩者差異達(dá)到極顯著水平，說明G5 的單瓜重表現(xiàn)最優(yōu)。 G2的心糖含量最高，G5 心糖次之，兩者差異達(dá)到極顯著水平， 說明G2 的心糖指標(biāo)在參試品種中表現(xiàn)最優(yōu)。G5 的邊糖含量最高，G1 次之， 兩者差異達(dá)到極顯著水平，即G5 的邊糖指標(biāo)在參試品種中表現(xiàn)最優(yōu)。 在皮厚方面，G1、G5、G6、G7 的皮厚最小，均為1.00 cm，這4 個品種與其他品種差異均達(dá)到極顯著水平。在糖度差方面，G5 的差值最小，僅為0.3%，G1 次之，達(dá)到0.7%，兩者差異顯著。

表4 參試品種各指標(biāo)測定結(jié)果

2.3 單瓜重的AMMI 模型分析

由表5 可知，9 個西瓜品種在5 個試驗(yàn)點(diǎn)的表現(xiàn)存在極顯著的基因型、 環(huán)境、 基因型與環(huán)境交互作用。 其中，基因型占總變異的96.35%，環(huán)境和交互作用分別占1.84%、1.81%，說明總變異主要來自品種基因型的差異。 基因型與環(huán)境交互作用中，PCA1 達(dá)到極顯著水平，PCA2 達(dá)到顯著水平，PCA3 未達(dá)到顯著水平。 在基因型與環(huán)境的交互作用中，PCA1 占79.7%、PCA2 占15.1%，說明交互作用變異主要來自基因型對環(huán)境的反應(yīng)。

表5 單瓜重AMMI 分析結(jié)果

2.4 AMMI 模型雙標(biāo)圖分析

由圖1 可知，從反映產(chǎn)量的水平方向看，品種位點(diǎn)比試驗(yàn)點(diǎn)位點(diǎn)分布更分散， 說明品種變異大于試驗(yàn)點(diǎn)變異，即同一試驗(yàn)點(diǎn)中不同品種間的差異較大，而同一品種在不同試驗(yàn)點(diǎn)間的差異較小[3]。 G5、G6 的位點(diǎn)在水平方向的最右側(cè)， 說明G5 的豐產(chǎn)性最好，G6 次之。 從反映互作效應(yīng)的垂直方向看，G7、G8 受交互作用影響最為明顯，G4、G9 受到交互作用影響最弱；G2、G3、G5、G7 的交互作用為正作用，G1、G4、G6、G8、G9 的交互作用為負(fù)作用。 在試驗(yàn)點(diǎn)方面，E1對品種的交互作用最大，E4 對品種的交互作用最?。籈1、E2 對G2、G3、G5、G7 有正向作用，E3、E5 對G1、G4、G6、G8、G9 有負(fù)向作用。 進(jìn)一步分析圖中各點(diǎn)的位置可知，G7 在E1 的適應(yīng)性最好，G4 在E4 的適應(yīng)性最好。

圖1 AMMI 模型雙標(biāo)

2.5 品種穩(wěn)產(chǎn)性和試點(diǎn)分辨力分析

由表6 可知， 值由小到大依次為G5

表6 參試品種單瓜重及AMMI 分析中PCA 值、Dg 值

由表7 可知，De值依次為E4>E5>E1>E3>E2，說明E4、E5 對品種的分辨力最強(qiáng)，E2 對品種的分辨力較差。 其中，E4 的De值為0.656 1，E2 的De值為0.036 4，兩者相差超過18 倍，說明不同試驗(yàn)點(diǎn)的分辨力差異很大。結(jié)合單瓜重的表現(xiàn)來看，E2 的產(chǎn)量最高，E4、E5 的產(chǎn)量較低，可以作為品種豐產(chǎn)性的測試點(diǎn)；E4、E5 可以作為品種穩(wěn)產(chǎn)性的測試點(diǎn)。

3 討論與結(jié)論

豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)是西瓜品種選育的重要目標(biāo)，受遺傳效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)、基因型與環(huán)境互作效應(yīng)等多方面影響， 不同的品種在同一生態(tài)區(qū)內(nèi)表現(xiàn)不盡相同。 因此，通過多點(diǎn)試驗(yàn)種植驗(yàn)證，并利用合理、有效地?cái)?shù)據(jù)模型和分析方法是評價品種在該生態(tài)區(qū)內(nèi)豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性的有效手段。

豐產(chǎn)性可以通過試驗(yàn)種植驗(yàn)證,但穩(wěn)定性和適應(yīng)性由于受基因型與環(huán)境互作效應(yīng)的影響難以準(zhǔn)確判斷[5]。 方差分析可以解答不同品種在同一指標(biāo)中的差異性，但無法解釋品種與環(huán)境的交互作用。 AMMI模型將方差分析與主成分分析相結(jié)合， 借助互作效應(yīng)值與雙標(biāo)圖分析基因與環(huán)境互作效應(yīng)和品種的適應(yīng)性、穩(wěn)定性[6]，可以較好地解釋品種與環(huán)境的交互作用，環(huán)境對品種的分辨力，同時雙標(biāo)圖可以直觀地看出他們之間的關(guān)系[7]。 現(xiàn)已廣泛用于小麥[8]、玉米[9]、水稻[10]、大豆[11]等作物在不同環(huán)境下品種與環(huán)境的互作分析。利用AMMI 模型對春季保護(hù)地中型西瓜品種進(jìn)行適應(yīng)性分析，目前鮮有報(bào)道。

本試驗(yàn)中，參試品種的果形指數(shù)、皮厚和心糖等性狀受環(huán)境影響較小，但單瓜重、邊糖受環(huán)境影響較大。 通過AMMI 模型分析可以看出，品種基因型、環(huán)境、 基因與環(huán)境交互作用均對單瓜重產(chǎn)生了顯著影響，但是基因型仍然是造成差異的主要原因。 因此，選擇合適的評價指標(biāo)和評價方法對于品種評價和指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要[12]。

對于濰坊地區(qū)西瓜生產(chǎn)，品種選擇是決定高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的最主要因素。 對于穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)一般、但其他性狀表現(xiàn)較好的品種，進(jìn)行栽培技術(shù)的配套研究集成，提高品種的穩(wěn)產(chǎn)性，發(fā)掘品種高產(chǎn)能力，也是促進(jìn)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增效的重要手段。 本試驗(yàn)中，參試品種受品種效應(yīng)顯著，而互作效應(yīng)較小，說明品種具有廣泛適應(yīng)性，可以進(jìn)行大面積推廣。 綜合分析認(rèn)為，G5（濰創(chuàng)甜王）、G6（中優(yōu)甜王）表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性，在當(dāng)?shù)鼐哂泻芎玫倪m應(yīng)性， 可以在濰坊地區(qū)進(jìn)一步示范推廣。