解慧芳,魏萌涵,王淑君,王素英,刘海萍,刘金荣
(安阳市农业科学院,河南安阳455000)
谷子(Setaria italicaBeauv.)古称粟,禾本科作物,起源于我国黄河流域,是我国北方干旱半干旱地区重要的农作物[1]。谷子生产区域广阔,自然条件和栽培方法复杂,其高产、稳产取决于该品种对当地自然条件和栽培条件的适应程度。为了更好地对华北夏谷区谷子品种进行评估,本研究对2016年全国谷子品种区域适应性联合鉴定试验(华北夏谷区常规组)汇总结果进行分析,通过稳定性参数、高稳系数法和回归系数法对各参试品种的高产性、稳产性及适应性进行分析,以评估各参试品种在华北夏谷区的高产、稳产及适应程度。
以2016年全国谷子品种区域适应性联合鉴定试验(华北夏谷区常规组)参试品种为试验材料,参试品种共17个,分别为保谷23、郑谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8、邯谷2号、沧谷9号、沧15-298、中谷6、济谷20、济谷21、泰谷002、豫谷31、安13-5079、衡谷16号、衡谷17号和豫谷18。试验地点15个,分别为山东省农科院作物所、河北省农科院谷子所、河北省农科院旱作所、河北省沧州市农科院、河北省唐山师范学院、山东省泰安市农业科学研究院、河南省安阳市农科院、河南省农科院粮作所、辽宁省锦州市农科院、河北科技师范学院分析测试中心、河南省洛阳农林科学院、河北省邯郸市农科院、山东省德州市农业局、河北省保定市农科院、山东省淄博市农业科学研究院。各试点试验采取随机区组排列,3次重复,以豫谷18为对照品种。
以各品种产量位次来评价品种的高产性,以变异系数(CV)来衡量品种产量的稳定性[2-3],以高稳系数法综合分析品种的稳产性和高产性[4-5],以回归系数的大小来度量品种的适应性。回归系数估测值的可靠度用决定系数来判断[6-7],回归系数由回归方程计算得出,决定系数是相关系数的平方。
变异系数可以用来度量品种的稳定性,变异系数越大,说明该品种稳定性越差。此外,作物的产量主要是由遗传基础和生长环境共同作用的,将遗传产量占目标品种产量的比重作为高稳系数,可综合反映品种的高产稳产性,计算公式:式中:HSCi为第i个品种的高稳系数,Xi为第i个品种的平均产量,Si为第i个品种的标准差,CK为对照品种的产量。HSCi的值越大,表明该品种的高产稳产性越强。
以各试点全部供试品种的平均产量为自变量,各品种在各参试点的平均产量为依变量,利用Excel 2010进行回归分析,其回归系数的大小可以度量该品种的适应性。当回归系数<1时,表明该品种的适应性高于平均适应性;当回归系数=1时,表明该品种具有平均适应性;当回归系数>1时,表明该品种的适应性低于平均适应性。
由表1可知,济谷20的产量和HSC值均列第1位,表明其为高产、稳产性极高的品种;产量依次递减的品种为保谷23、冀谷40、衡谷16号、沧谷9号、济谷21,它们的变异系数和高稳系数的位次虽然有差异,但相对所有品种而言,其变异系数较低,高稳系数均达到80%以上,说明这5个品种也是高产、稳产性较好的谷子品种;而泰谷002和郑谷607产量最低,且变异系数高,高稳系数低,说明这2个品种的高产、稳产性较差。
表1 参试品种的高产稳产性分析
由表2可以看出,在参试的17个品种中,保谷23、邯谷2号、沧谷9号、济谷20、济谷21、衡谷16号、衡谷17号和豫谷18这8个品种的回归系数<1,具有较高的适应性;而其他9个品种的回归系数均>1,说明其对不同的生长环境的适应性低于平均适应性。在表2中以决定系数来判断回归系数估测值时,其相关系数均达到显著水平,说明该回归系数估测值是相对可靠的,即品种的适应性分析也是可信的。
表2 参试品种的适应性分析
作物品种的高产、稳产性和广泛的适应性是检验该品种是否为优良品种的主要依据[8-9]。利用变异系数、高稳系数和回归分析对17个品种进行综合分析,结果表明,济谷20不但具有很好的高产性和稳产性,还具有较强的适应性,是一个适宜在华北夏谷区大力推广的谷子品种;保谷23、冀谷40、衡谷16号、沧谷9号和济谷21在具有一定高产性的同时,其变异系数较小,高稳系数较大,也是适宜在华北夏谷区种植的高产稳产的谷子品种,但是冀谷40的适应性低于平均适应性,在推广应用过程中需要考察当地的气候情况;郑谷607和泰谷002的产量分别居于第16位、第17位,产量较低,且其变异系数较大、高稳系数也低,所以建议这2个品种在华北夏谷区慎重推广。
有关研究表明,2001—2015年造成华北夏谷区谷子产量显著差异的关键因素是气候[10],本研究中各品种高稳系数的位次排序与品种产量的位次排序,在产量位次较高的前几位大体一致,但并不是完全相同,此外不同品种的适应性也存在差异,说明评价品种产量高低的同时还需对其稳产性.不同环境气候的适应性进行评估。在育种过程中始终坚持对高产、稳产及广泛的适应性进行全面分析,将有助于育种人培育出更多优良的品种。
致谢
感谢国家谷子高粱产业技术体系安阳试验站试验平台的支持。