棉花区域试验产量相关性状及其稳定性分析的研究

加力肯·马地亚尔，魏亦农，多斯吐古丽·巴哈达提

（1.石河子大学农学院，新疆 石河子 832000；2.新疆自治区伊犁州农业科学研究所；3.巩留县农产品质量安全检测中心）

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棉花区域试验产量相关性状及其稳定性分析的研究

加力肯·马地亚尔1，2，魏亦农1，多斯吐古丽·巴哈达提3

（1.石河子大学农学院，新疆 石河子 832000；2.新疆自治区伊犁州农业科学研究所；3.巩留县农产品质量安全检测中心）

为了评价棉花品种的丰产性和稳定性，运用作物品种区域试验非平衡资料的统计分析方法，利用2013年的北疆早熟棉花区域试验资料，对各参试品种的产量相关性状及其稳定性进行了分析。结果表明，产量性状与许多农艺性状相关，作物的产量由多个农艺性状所决定，棉花的产量与农艺性状的通径系数由高到低依次为：铃重＞衣分＞果枝台数＞总铃数＞单株铃数＞第一果枝节位＞生育期＞株高。产量稳定性方面，棉花品种V5、V13回归系数中等，产量水平高，适于E1～E5条件下种植；V8、V4和V3的稳定性较好，产量中等；V9产量较高，但稳定性参数较低，属特殊适应性品种，主要适应区域为E1、E2。V11、V10、V1、V6稳定性好，丰产性较好，适于E1～E5条件下种植，为适应性好的品种。V7、V2和V12品种稳定参数较高，产量较低，综合评价为稳定性一般和较差类型。

棉花；区域试验；产量；稳定性；分析

农作物品种区域试验是通过一定试验来分析判定作物新品种是否优良的主要手段。它是将各单位引进或新育成的优良品种，品种审定机构统一组织的、在一定生态区域范围内有计划的进行多点联合试验，它包括生产试验和多点试验2个部分[1]。产量性状是数量性状，品种的产量表现是基因型和环境共同作用的结果，客观评价参试品种的丰产性和稳定性，对于品种审定和推广应用至关重要。目前，应用在作物品种基因型与环境互作和品种稳定性的方法主要有：Shukla模型[2]、方差分析（analysis of variance，ANOVA）模型[3]、处理均值（treatmentmeans，TM）模型[4]、Eberhart-Russell模型[5]、直线回归（Linear regression，LR）模型[6-7]、主成分分析（principalcomponents analysis，PCA）[8]等。1938年Yates和Cochran第一次提出利用回归方法评价品种稳定性。Finlay和Wilkinson（1963）运用了该方法评价品种稳定性。莫惠栋、盖钧镒等[9-10]报道用Eberhart-Russell回归分析方法也称为直线回归分析法来分析作物品种的稳定性和适应性。为此，作者采用作物品种区域试验非平衡资料的统计分析方法，对2013年北疆棉花区试参试品种的产量相关性状及其稳定性进行分析，以期较为准确地评价参试品种的丰产性和稳产性，为棉花育种与品种推广提供参考和依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2013年参试棉花品种13个，分别为V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12、V13（对照品种为新陆早36号）。以上品种在试验中以代号表示，以示公平。

1.2 试点概况

承试单位：新疆农垦科学院棉花所（shz）、精河县农技推广中心（jh）、新疆农科院玛纳斯试验站（cj）、新疆博乐农五师农科所（bl）、伊犁州农业科学研究所（yl）。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，设3次重复，小区面积20 m2，行长10 m，平均行距50 m，4行区，株距10 m，种植密度13 330株/667 m2，四周设保护行5行以上。试验田四周设保护行，田间管理措施同当地大田生产。

1.4 数据处理

试验数据应用Excel 2010和DPS V9.5软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 2013年棉花不同品种产量方差分析

2.1.1 产量相关性状的相关分析

由表1可以看出，衣分、单铃重与产量的相关系数为0.50**、0.56**，呈极显著正相关，说明随着衣分和铃重的增加，棉花产量也增加。果枝台数、总铃数、株高与产量有正相关关系，但均未达到显著水平。株高与第一果枝节位、果枝台数、单株铃数呈极显著正相关；单株铃数与总铃数呈极显著正相关，与铃重呈极显著负相关，说明单株铃数增加会导致铃重下降。

表1 主要农艺性状及产量间的相关性

表2 产量相关性状的通径分析

2.1.2 产量相关性状的通径分析

产量性状与许多农艺性状相关，作物的产量由多个农艺性状所决定，可通过对其各农艺性状与产量间的通径分析来确定各农艺性状对产量的贡献和作用[11-16]。由表2可以看出，棉花的产量与农艺性状的通径系数由高到低依次为：铃重＞衣分＞果枝台数＞总铃数＞单株铃数＞第一果枝节位＞生育期＞株高。

通过棉花产量和农艺性状间的通径分析和相关分析，明确各农艺性状与产量的关系表现为：

（1）铃重与产量。铃重对产量的直接通径系数为0.526 7，相关系数为0.56，且达到显著水平，说明铃重对产量的促进作用很大，并通过生育期、衣分及果枝台数的间接作用，促进了产量的提高，系数分别达0.071 9、0.009 5和0.007 8；虽然铃重由第一果枝节位、株高、单株铃数及总铃数对产量产生负面作用，但通径系数均较小，因而并不影响铃重对产量的正面作用；相关分析结果也表明，铃重和产量呈显著正相关，铃重的增加可显著地促进棉花产量的提高。因此，在棉花各农艺性状中，铃重是重要的产量影响因子，在育种和栽培过程中，应该注重对铃重的选择。（2）衣分与产量。衣分对产量的直接通径系数为0.410 0，相关系数为0.5，说明衣分对产量的促进作用很大，并通过铃重、株高、生育期和总铃数的间接作用，对产量起到一定的促进作用，通过铃重、株高、生育期和总铃数间接促进产量提高的作用系数分别达到0.092 4、0.009 4、0.007 4和0.001 8；衣分通过单株铃数、第一果枝节位和果枝台数对产量产生负面作用，但并未影响衣分对产量的正面作用。说明衣分对产量影响较大。（3）果枝台数与产量。果枝台数对产量的直接通径系数为0.199 1，相关系数为0.19，说明果枝台数对产量有一定促进作用，并通过铃重、单株铃数、总铃数生育期和第一果节位的间接作用，对产量起到一定的促进作用。果枝台数通过株高和衣分对产量产生了负面作用，但这并不影响果枝台数对产量的正面作用。相关分析结果也表明，果枝台数与产量显著正相关，果枝台数的增加可显著地促进棉花产量的提高。（4）总铃数与产量。总铃数对产量的直接通径系数为0.072 5，总铃数通过铃重、株高、生育期及第一果枝节位对产量产生负面作用。相关分析结果表明，总铃数与产量之间呈正相关关系。因此，总铃数对产量的直接作用，要与其它农艺性状综合进行研究。（5）单株铃数与产量。单株铃数与产量的直接通径系数为0.066 0，单株铃数通过铃重、衣分、株高、生育期及第一果枝节位对产量产生的负面作用。相关分析结果表明，单株铃数与产量之间呈负相关关系。因此，要注重第一果枝节位对产量的直接作用，应与其它农艺性状综合进行研究。（6）第一果枝节位与产量。第一果枝节位与产量的直接通径系数为0.018 9，第一果枝节位通过铃重、衣分、株高、生育期、总铃数及单株铃数对产量的负面作用。相关分析结果表明，第一果枝节位与产量之间呈负相关关系。（7）株高、生育期与产量。株高、生育期对产量的直接通径系数均为负值，对产量的影响最小，而且对产量构成负面影响。

表3 2013年棉花品种区域试验产量结果

表4 供试棉花品种丰产性及其稳定性

2.2 棉花不同品种产量的稳定性分析

2013年参试棉花品种（系）共13个，在5个点进行区域试验。产量结果如表3。

13个参试棉花品种（系）中，V5小区平均单产最高，为7 335.6 g；V12最低，为5 202.8 g。区域试验的5个参试地点中，精河试验点小区的平均单产为9 219.7.2 g，位列第1，玛纳斯实验站小区的平均单产为8 530.7 g，位列第2，伊犁试验点小区的平均单产为4 346.1 g，位列最后。

对13个参试棉花品种的稳定性进行进一步分析，结果见表4。产量对环境指数的回归分析表明，将表1中各品种在各试点的产量看成Y变数，对试点平均数X（环境指数）作简单一元线性回归分析。回归截距和回归系数与1的离差绝对值（|1-bi|）列于表4。

根据稳定性参数及产量水平综合分析得出，棉花品种V5、V13回归截距大，回归系数中等，产量水平高，适于E1～E5条件下种植，为适应性很好的品种；V11、V10、V1、V6稳定性好，丰产性较好，适于E1～E5条件下种植，为适应性好的品种。V8、V4和V3的稳定性较好，产量中等，为适应性较好的品种；V9产量较高，但稳定性参数较低，属特殊适应性品种，主要适应区域为E1、E2；V7、V2和V2品种稳定参数较高，产量较低，综合评价为稳定性一般和较差类型。

3 小结与讨论

作物品种区试旨在鉴定品种的丰产性、稳定性和适应性，是品种审定的必经程序，是品种推广应用不可缺少的重要环节。品种的丰产性和稳定性是区试鉴定的重要内容，也是评价品种应用价值的重要参考指标。品种对于不同的试点气候生态环境的适应和应激反应不尽相同，这主要是由于品种特性所决定。从本试验相关分析可知，参试的13个棉花品种的2个主要产量性状与产量均达极显著水平，正、负相关作用随品种而不同；不同品种产量性状间表现相关作用大小各不相同。通径系数分析同样表明，棉花的产量与农艺性状的通径系数由高到低依次为：铃重＞衣分＞果枝台数＞总铃数＞单株铃数＞第一果枝节位＞生育期＞株高。对于棉花产量而言铃重与产量的影响最大，其次是衣分。

品种稳定性是指作物品种能自行调节自身的基因型或表现型的状态而适应于不同的环境，使其生长发育及主要经济性状保持相对稳定。通过区域试验可以分析品种、地点、基因及基因与环境互作的效应，如何准确的分析基因型与环境互作是我们要解决的主要问题之一。采用回归系数法，根据稳定性参数及产量水平综合分析得出，棉花品种V5、V13回归截距大，回归系数中等，产量水平高，适于E1～E5条件下种植,为适应性很好的品种；V11、V10、V1、V6稳定性好，丰产性较好，适于E1～E5条件下种植,为适应性好的品种。V8、V4和V3的稳定性较好，,产量中等，为适应性较好的品种；V9产量较高，但稳定性参数较低，属特殊适应性品种，主要适应区域为E1、E2；V7、V2和V2品种稳定参数较高，产量较低，综合评价为稳定性一般和较差类型。实际应用中根据不同自然环境条件，才能获得真实可靠的结

果。对2013年在北疆主产区进行的品种区域试验数据进行评价。结果表明，棉花品种V5和V12的稳定性好。然而，为了不断适应生产发展的要求，棉花新品种选育的任务仍极其艰巨。育种必须高产、稳产兼顾，选育丰产性和稳定性均较好的棉花品种是育种工作的首要目标。在高产前提下的稳产品种才具有广泛适应性，低产品种即使稳定性好也不适宜各地种植。但有些稳定性差的品种却在某些环境下丰产性突出，具有明显的特殊适应性，局部推广价值也大。另外，有些品种尽管稳定性较差，但在较广泛的环境变化下仍可获得较高的绝对丰产性，也符合生产上有实际意义的追求。

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2016-11-03