基于应用全息生育适度系数法对黄芪新品种评价研究△

宋振华，王富胜，刘效瑞，尚虎山，王兴政

(1.甘肃省定西市农业技术推广站，甘肃 定西 743000；2.甘肃省定西市农业科学研究院，甘肃 定西 743000)

·中药农业·

基于应用全息生育适度系数法对黄芪新品种评价研究△

宋振华1，王富胜2*，刘效瑞2，尚虎山2，王兴政2

(1.甘肃省定西市农业技术推广站，甘肃 定西 743000；2.甘肃省定西市农业科学研究院，甘肃 定西 743000)

目的：应用全息生育适度系数法原理对黄芪新材料进行全面合理科学评价，为优良品种推广提供技术支撑。方法：对10个黄芪新品种(系)的产量、品质、抗病性及主要农艺性状等14个因子连续3年进行系统观测及综合分析与评价。结果：HQZX04-07-02属优良品种，陇芪2号、HQZX04-09-01、HQZX04-04-01、HQZX04-03-03、陇芪3号、NJZX01属一般品种；CK(陇芪1号)、HQZQ04-07-10、JLHQ12-01属于较差品种。结论：筛选出综合性状优良的黄芪新品种(系)，为推广黄芪新品种提供了科学依据。

黄芪新品种；全息生育系数法；综合评价

长期以来，育种工作者在对农作物新品种(系)进行评价时，多采用方差分析和产量平均数间单一比较检验的方法，对参试材料的平均产量只进行简单的比较，而对一个新品种(系)的其它指标和产量构成性状、内在质量、商品性状、抗病性、抗逆性等因子只进行直观比较分析，其分析结果相互独立，无关联性，不能综合准确评价品种(系)的优劣。应用全息生育适度系数分析法[1]，综合评价作物新品种(系)，可以更加全面、客观、准确的判别品种(系)的综合性状，并在小麦、水稻、玉米、大豆、谷子、药材当归等作物育种工作中得到应用，并取得了较好的效果。

黄芪Astragalusmembranaceus是重要的常用药材之一，随着黄芪医疗保健作用和产业开发的不断深化，2014年仅甘肃省定西市黄芪种植面积就达2万hm2，总产干品6.5万t以上，规模占全国的40%左右，黄芪业已成为定西市的优势中药材之一。鉴于与此，我们于2000年立项开展了“黄芪优质高产抗病新品种选育研究”课题。该项研究我们采用全生育期适度系数法对当前应用及正在选育的10个黄芪品种(系)进行了综合评价[2-3]，旨在探讨该方法在黄芪新品种(系)综合评价中的应用价值，为黄芪新品种选育和推广提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料及来源

参试10个品种(系)：CK(陇芪1号)、陇芪2号、陇芪3号、JLHQ12-01、HQZX04-07-02、HQZX04-04-01、NJZX01、HQZQ04-07-10、HQZX04-09-01、HQZX04-03-03。其中陇芪1号、陇芪2号和陇芪3号经甘肃省农作物品种审定委员会认定定名，其余均为甘肃省定西市农业科学研究院自主选育的黄芪高代新品系。

1.2 试验方法

试验设在定西市农业科学研究院陇西首阳镇中药材规范化种植园区和定西市农业科学研究院安定区西川农业试验场等两地。试验区海拔1760～1890 m，年均降水量485～515 mm，年均气温6.5～7.4 ℃。土壤为耕种黄绵土和黑麻土，质地均为中壤，肥力均匀，前作均为春小麦。0～20 cm土层土壤含有机质10.052～11.200 g/kg、全氮0.673～0.795 g·kg-1、全磷0.981～1.193 g·kg-1、水解氮0.057～0.059 g·kg-1、速效磷0.062～0.065 g·kg-1、速效钾0.325～0.331 g·kg-1，pH值8.2～8.3。试验地四周无围墙、树木及高杆作物和其它障碍物影响。

参试材料共10个品种(系)，3次重复，随机区组排列。小区面积15 m2，长宽比=5/3，四周筑宽50 cm，高20 cm地埂，便于观测记载及管理。栽植前均匀亩施磷酸二铵10 kg，配施尿素5 kg，硫酸钾3 kg，肥料全部用作基肥一次性施入土壤。采用行植平摆苗栽植方式，行距30 cm，株距15 cm，每小区植10行，保苗率90.3%。各小区生产条件和管理水平相同。收获时，各小区去掉两边行、两端各去掉50 cm，以实际收获面积计产。

观测记载：全生育期进行观测记载，记载返青期、出苗率、于9月25日测定植株地上部冠高、冠幅、叶片数、叶面积及叶病率；于采挖期10月25日在田间分小区测定地下部根系主根长、芦头径粗、侧根数、鲜根重、级别、小区产量、根腐病发病情况等，同时各品种(系)分别现场取根系样品1000 g，待自然风干后测定内在质量。

1.3 评价方法

1.3.1 目标标准的确立 依据当地生产生态条件和黄芪育种目标，所考察的多数因子以对照品种的相应因子为目标标准(正向)。黄芪栽培经验表明，株高愈矮其根系产量愈高，株高目标标准阈值确定为56.5 cm较切合生产实际，冠幅和侧枝数以对照表现值为目标标准阈值，凡高于阈值表现者，均按方法要求进行倒数处理。3个质量性状的目标标准为：总灰分愈低愈好，以2.6%为标准，进行倒数计算；浸出物和黄芪甲苷愈高愈好，以对照品种陇芪1号含量为目标标准阈值进行计算。

1.3.2 计算全息生育适度系数 根据张俊儒等介绍的方法，对所有参试品种(系)的14个考察因子按对应目标标准为1，求解生育适度系数为：

GSMCij=Growstate(i)/Goalstandard(j)

i=1，2，3，…，n为生育结构状态因子记录值；j=1，2，3，…，m为该生育结构状态因子目标标准值。

1.3.3 品种属性分类 计算各参试品种的全息值和全息总评系数，其公式表达为：

CIC=Bread(i)(S多)/Goalstandard(S多))，或CIC=Bread(i)(S多∥n)/Goal.standard(S多/n)

式中，i=1，2，3，…，n为所有参试品种。根据一组品种总评系数的极差[4]，将参试品种分为3类：优良类、一般类和较差类。

1.3.4 评价指标 根据黄芪高产优质抗逆等性状与农艺表现的相关程度，以参试品种(系)的株高、冠幅、小叶面积、分枝数、主根长、单根鲜重、侧根数、芦头径粗、根腐病率、特等品出成率、总灰分、浸出物、黄芪甲苷、平均产量等14项作为参考指标。根据黄芪新品种选育实践，株高、冠幅、分枝数、侧根数、根腐病率、总灰分以参试品种的最低表现值为目标标准阈值，其余参考指标均以对照品种的相应指标为目标标准，对株高、冠幅、分枝数、侧根数、根腐病率、总灰分等项进行倒数计算。得出不同品种(系)各评价指标的全息生育适度系数集，然后按照优良、一般、较差3个属性级别对参试品种(系)考察性状进行分属归类。

2 结果与分析

2.1 参试品种(系)间的直观比较

所有参试品种(系)间的直观比较列于表1。由表1看出，不同品种(系)的各项考察因子间均存在差异，并具有不同的优缺点。在所有参试品种(系)中，单产水平居首位的是HQZX04-04-01，但其内在质量表现一般；HQZX04-07-02的产量较高(居第二位)，但内在质量、特等品出成率、芦头粗度均居首位，表现出较好的优势，但是其主根长度和叶面积均较小，对总体结构的负面影响较大；陇芪3号的产量虽然较低(居第六位)，但其内在质量最优、根腐病发病率较低，是较好的优质、抗病品种；产量居第三位的是NJZX01，其根腐病发病率最高，主根长度最小，其余考察因子也优于对照种；所有参试品种(系)中表现较差的是HQZX04-03-03、HQZX04-09-01和HQZQ04-07-10单产水平均低于对照。

2.2 参试品种(系)性状的全息生育适度系数(GSMC)

不同参试品种(系)性状的全息生育适度系数(GSMC)列于表2。由表2可见，不同品种(系)同一性状表象差异也比较显著。10个品种(系)14个性状表现的集中趋势(平均数)显示除株高、分枝数、根腐病率和总灰分表现较差外，其余10个考察因子均表现显著(全息系数≧1.0000)，表现最显著的是单株鲜根重，全息系数为1.3717。对不同品种(系)各性状表现的离散程度(s)分析表明，14个性状表现中，离散度表现较高的有产量、单株鲜根重、根腐病率、特级品出成率、叶面积、主根长、分枝数、芦头径粗和黄芪甲苷等，其中产量的离散度最大(S=0.3171)。

表1 不同参试品种(系)黄芪综合性状比较

表2 黄芪不同参试品种(系)性状的全息生育适度系数

从各性状的变异系数可以看出，变异幅度最大的是根腐病率，为51.493 5%，表明参试品种(系)的抗病性差异较大，为选育抗病品种可提供技术依据，其次为产量、侧根数和主根长，可为选育丰产性、商品形好的品种提供材料，其余参数的变异幅度均小于20%。

2.3 各参试品种(系)的综合表现评价

表3反应了各品种(系)14个性状的综合表现结果。从表3可见，HQZX04-07-02、陇芪2号、HQZX04-09-01的综合表现依次居前三位，其余依次为HQZX04-04-01、HQZX04-03-03、陇芪3号和NJZX01。HQZX04-07-01和HQZX04-07-02的产量最高，各性状表现均优于对照，是比较优良的新品种(系)。从表4可见，10个黄芪新品种(系)全息综评系数最大值与最小值构成了全部参试品种综合表现的区间(△总=0.2451)，将参试品种分为3个类别(△分=0.0817)，即优良、一般和较差。从表4可以看出，HQZX04-07-02属优良品种；陇芪2号、HQZX04-09-01、HQZX04-04-01、HQZX04-03-03、陇芪3号、NJZX01属一般品种；CK(陇芪1号)、HQZQ04-07-10、JLHQ12-01属于较差品种。

表3 黄芪参试品种(系)的全系生育值及综评系数

表4 参试品种组内品种(系)属性分类

3 结论与讨论

全息生育适度系数评价法认为，在一组品种内，不同品种各表现结构状态因子，在相对于目标标准为1进行比较后，构成了各品种综合表现的一个无量纲系数集，所考察的全部因子系数之和为该品种的综合表现结构，综合结构数值的大小反应了品种的综合表现能力。

本文通过全息生育适度系数法对10个黄芪新品种(系)综合评价表明，与对照陇芪1号相比较，所有参试材料的综合表现总体都达到了相近和以上水平，HQZX04-07-02的各性状及综评系数均优于对照，居所有参试材料首位，可以作为今后大面积推广的黄芪新品种。陇芪3号在参试品种中根腐病发病率最轻，对该品种的进一步研究有助于选育出抗黄芪根腐病的新品种。HQZX04-07-02的特等品出成率和内在质量最好，亦可作为今后推广的优质黄芪新品种。

在新品种选育过程中以对照作为比较目标标准是育种工作者常用的方法，但对照各个性状的独立与综合表现并非都最佳；采用一组品种不同性状表现的最佳值作为目标标准，既兼顾了一组品系中各个品系的优良性状，又使各自的全部(考察)性状表现得到充分表现，从另一个侧面也反映了一组参试品种对生产生态环境条件的适应能力，将其作为目标标准，应用结果比单一的采用对照作为目标标准更能反映一个品种的综合表现能力。

[1] 张俊儒，周宽基，王世红，等.作物品种评价新方法——全息生育适度系数法[J].安徽农业科学，2007，35(21)：6345-6347；6356.

[2] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部[S].北京：中国医药科技出版社，20010：212-213

[3] 魏永红，胡建萍，杨清.甘肃省县域特色农业发展探求——岷县黄芪生产经营现状、前景及对策[J].甘肃农业，2004，21(12)：41-42.

[4] 张磊，杨天育，何继红，等.全息生育适度系数法在谷子新品种综合评价中的应用[J].甘肃农业科技，2011，(1)：10-13.

Evaluation of the New Varieties of Astragalus by Using the Appropriate Coefficient Method of Holographic Growth

SONG Zhenhua1，WANG Fusheng2，LIU Xiaorui2，SHANG Hushan2，WANG Xingzheng2

(1.Dingxi Agricultural Technology Promotion Station，Dingxi，Gansu 743000，2.Dingxi Academy of Agricultural Sciences，Dingxi，Gansu 743000，China)

Objective：To evaluate reasonably and scientifically the new materials of astragalus by using the principle of the appropriate coefficient method of holographic growth，providing technical support for popularization of good astragalus varieties.Methods：14 factors of production，quality，disease resistance and main agronomic traits of 10 new varieties(lines) of astragalus were observed and analyzed in 3 consecutive years.Results：HQZX04-07-02 is excellent variety，Longqi 2，HQZX04-09-01，HQZX04-04-01，HQZX04-03-03，Longqi 3，NJZX01 belong to general varieties；CK (Longqi 1)，HQZQ04-07-10，JLHQ12-01 belong to poor varieties.Conclusion：the selection of new variety (line) of astragalus，which is excellent in comprehensive characteristic，has provided the scientific basis for the popularization of new astragalus varieties.

New Astragalus variety；coefficient method of holographic growth；comprehensive evaluation

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.8.015

2015-01-26)

甘肃省中药材产业科技攻关项目(GYC13-05)

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王富胜，副研究员，研究方向：中药材黄芪新品种选育及推广；Tel：18993208091，Email：281984956@qq.com