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(1.赤峰市农牧科学研究院,内蒙古 赤峰 024031; 2.赤峰市松山区农牧业局,内蒙古 赤峰 024005)
糜子(PanicummiliaceunL.),禾本科黍属,起源于中国,在中国北方驯化栽培史超过10 000年[1-2],具喜温、耐干旱、耐盐碱、耐贫瘠、生育期短等特性[3]。糜子为内蒙古地区主要的抗旱、避险作物,内蒙古农民主要的食物来源之一,同时为内蒙古小杂粮产业的主要支柱产业,在内蒙古粮食生产中具有重要的地位及作用[4]。
2017年,在内蒙古糜子主产区进行国家糜子(糯性)品种区域试验,分析参试品种(系)丰产性、稳产性及适应性,筛选出产量表现好、优质、高产,符合主要市场需求的优良品种(系),为内蒙古地区糜子育种及推广提供理论参考。
参试品种(系)由宁夏、甘肃、河北、山西、陕西等地提供,共9个(表1)。试验地点设在内蒙古赤峰、通辽、鄂尔多斯市。
表1 参试品种(系)及来源
品种(系)编号品种(系)名称品种(系)来源NM12-01固14-25宁夏农林科学院固阳分院NM12-02固14-278宁夏农林科学院固阳分院NM12-030915-1-1N甘肃省农业科学院作物研究所NM12-04冀糯糜3号河北省农业科学院作物研究所NM12-05通黍1号通辽市农业科学研究院NM12-069838-28-06山西省农科院高寒作物研究所NM12-07延糯糜1号延安市农业科学研究所NM12-08西农14-115西北农林科技大学NM12-09(ck)晋黍8号山西农业科学院高寒作物研究所
1.2.1 试验设计
试验小区面积14.4 m2(行距0.48 m,小区长5 m,6行),随机区组排列,设3次重复。各试验地点采取相同试验方案及配套管理措施。
1.2.2 分析方法
全小区收获测产。借助DPS v 17.10版及Excel软件,运用Duncan’s新复极差法及回归分析,对所得试验数据进行统计分析。通过品种的主要农艺性状及经济性状进行差异性分析,对各参试品种(系)丰产性、稳产性及适应性进行综合鉴定评价[5-8]。
结果(表2)表明,各参试品种(系)出苗速度相当,均于播种后8~9 d内出苗;成熟期均集中于8月底至9月中旬,且一致性较好;整个生育期时间有所差异,其中,以NM 12-05最短,为87 d,NM 12-08与ck相同,为110 d。但就整体表现而言,3地各品种(系)生育期基本相当,平均生育期集中在100~110 d,表现较为一致。
表2 参试品种(系)物候期及生育期
试点物候期参试品种(系)NM12-01NM12-02NM12-03NM12-04NM12-05NM12-06NM12-07NM12-08NM12-09(ck)试点平均赤峰播种期(月/日)05/1805/1805/1805/1805/1805/1805/1805/1805/18出苗期(月/日)05/2605/2705/2705/2705/2705/2605/2705/2805/28成熟期(月/日)09/1609/1209/1209/0409/0509/1009/1209/1509/15生育日期(d)113109109100101107109110110108鄂尔多斯播种期(月/日)05/2205/2205/2205/2205/2205/2205/2205/2205/22出苗期(月/日)05/3105/3105/310 5/3105/3105/3105/3105/3105/31成熟期(月/日)09/1009/1209/0 509/1308/3109/0409/1109/0909/07生育日期(d)10210497105929610310199100通辽播种期(月/日)05/2605/2605/2605/2605/2605/2605/2605/2605/26出苗期(月/日)06/0306/0306/0306/0306/0306/0306/0306/0306/03成熟期(月/日)09/1809/1809/1009/1508/2909/0809/2009/1809/09生育日期(d)10710799104879710910798102
结果(表3)表明,参试品种(系)除穗粒重差异未达到显著水平外,其余各主要经济性状均存在极显著差异。说明各参试品种(系)在不同试验点间均具有一定适应性,同一试验点各参试品种(系)适应性亦不相同。具体表现为,株高以NM 12-08最高,为211.57 cm,NM 12-05最低,为148.53 cm;主茎节数以NM 12-07最多,为9.17节,NM 12-01最少,为8.2节;NM 12-01主穗最长,为39.83 cm,NM 12-05最短,为18.97 cm;其他8个参试品种(系)穗粒重均高于对照,以NM 12-05最高,为19.97 g,ck最低,为8.23 g;千粒重以NM 12-08最高,为8.93 g,NM 12-05最低,为6.07 g。
表3 参试品种(系)的主要农艺性状方差分析
品种主要经济性状株高(cm)主茎节数(节)主穗长(cm)穗粒重(g)千粒重(g)NM12-01197.17aAB8.2dB39.83aA11.87aA6.93cBCNM12-02204.9aAB8.37cdB35.27abAB11.07aA6.93cBCNM12-03194.5aAB8.8abcAB37.9aAB11.13aA7.87bBNM12-04194.83aAB8.87abAB35.13abAB13.43aA5.63dDNM12-05148.53bB8.47bcdAB18.97dC19.97aA6.07dCDNM12-06184.53abAB8.27cdB37.8aAB12.93aA7.2bcBNM12-07209.03aA9.17aA29.6bcB12.53aA7.43bcBNM12-08211.57aA8.6bcdAB37.1aAB14.53aA8.93aANM12-09(ck)190.07aAB8.5bcdAB37.73aAB8.23aA7.23bcB
注:小写字母为5%显著水平,大写字母为1%显著水平。下同。
结果(表4)表明,各参试品种(系)小区平均产量及折合产量间差异显著性均达到极显著水平。说明参试品种(系)间及其于各试验点间长势有所不同,其适应性表现不一,增产品种(系)适应性较好,减产品种(系)适应性欠佳;试验点、参试品种(系)及二者互作效应对产量均有影响。较ck,NM 12-03产量最高、增产最多,达到17.96%,其后依次是NM 12-08、NM 12-02、NM 12-01,较ck分别增产10.2%、7.54%和5.99%;NM 12-03与其他3品种(系)产量差异性达到极显著水平;NM 12-08与其他2品种(系)产量差异性达到极显著水平;NM 12-02与NM 12-01间产量存在显著差异。其余品种(系)与ck相比,均有不同程度减产,其产量差异均达到极显著水平。
表4 参试品种(系)的产量方差分析
品种产量小区平均产量(kg)折合产量(kg/hm2)较ck±(%)位次NM12-014.78abcAB4782.87abcAB5.994NM12-024.85abcAB4849.23abcAB7.543NM12-035.32aA5323.43aA17.961NM12-044.03bcAB3710.33cB-10.648NM12-053.79cB3787.77cAB-15.969NM12-064.44abcAB4443.63abcAB-1.556NM12-074.07bcAB4072.23bcAB-9.767NM12-084.97abAB4974.53abAB10.22NM12-09(ck)4.51abcAB4506.47abcABck5
2.4.1 丰产性分析
各参试品种(系)的主效应值顺序与其产量表现顺序一致,NM 12-03主效应值较大,达到551.24,居所有参试品种(系)首位,其丰产性好;NM 12-08、NM 12-02、NM 12-01品种(系)的主效应值均较大,分别为308.83、221.75、175.66,产量位次2~4位,丰产性较NM 12-03低,但均高于ck,故仍具较好丰产潜力;其余5个品种(系)主效应值均为负值,且均低于ck,表明其丰产性欠佳。
表5 参试品种(系)丰产性、稳定性及适应性分析
品种 丰产性参数 稳定性参数 适应性参数 平均产量(kg/hm2)主效应值位次(位)方差变异度回归方程回归系数NM12-033698.68aA551.24 1267877.46 13.99 y=514.0205+0.89250x1.6265NM12-083456.28abAB308.83 2182407.21 12.36 y=-376.1576+1.18997x1.5333NM12-023369.20abAB221.75 333086.92 5.40 y=-1420.7448+1.62653x1.1900NM12-013323.11abABC175.66 47652.12 2.63 y=99.8260+0.85797x0.8925NM12-09(ck)3131.04bcBCD-16.41 565746.05 8.19 y=1972.4290+0.20947x0.8030NM12-063087.42bcBCD-60.03 67769.33 2.85 y=-256.5806+1.06245x1.0624NM12-072829.35cdCD-318.10 721229.05 5.15 y=233.4175+0.82477x0.8248NM12-042800.24cdD-347.21 867424.46 9.27 y=-1369.7879+1.53333x0.8580NM12-052631.72dD-515.73 9550221.77 28.19 y=603.5779+0.80302x0.2095
2.4.2 稳产性分析
稳产性是品种(系)在不同环境下保持产量稳定状态的特性[7]。方差和变异度是分析品种(系)稳定性的2个重要参数,二者数值越大,则该品种(系)产量越不稳定;反之,则相反。
与ck相比,NM 12-01的方差及变异度最低,表明该品种(系)对环境因素的变化反应较为稳定,产量表现稳定;其次为NM 12-06,说明该品种具有较为广泛的适应性,稳产性较好;再次为NM 12-07、NM 12-02,具有中等稳产性;其余各品种(系)方差及变异度均较大,表明这些品种(系)对环境因素反应敏感,为特殊类型品种(系),其中,以NM 12-05反应最为敏感。
2.4.3 适应性分析
作物产量由基因与环境因素共同决定,通常建立评判稳定性-适应性的直线回归方程中,以试点的平均产量为自变量,以参试品种(系)的产量为因变量,以参试品种(系)的产量表现、回归系数及回归截距来衡量其稳定性及适应性[8-10]。
回归系数接近于0、回归截距较大,且产量表现好的品种(系)为稳定性好、对环境变化适应性高的品种(系);回归系数接近1、回归截距接近于0的品种(系)为中等稳定性、适应性品种(系);回归系数与1相差较大、回归截距较小,则表明该品种(系)具有特殊适应性,如适宜肥水条件较好的地区下种植;反之,则表明该品种具有特殊适应性,但适宜地力一般的地区种植[11]。
与ck相比NM 12-03、NM 12-08回归系数与1相差较大、回归截距较小,说明二者适于在肥水条件较好的地区下种植;NM 12-02回归系数与1相差较小、回归截距较大,表明其具有抗土壤瘠薄特性。
9个参试品种(系)出苗速度相当,成熟期较为集中,整个生育期时间有所差异,但就整体表现较为一致;各经济性状间均存在显著差异,说明各参试品种(系)在不同试验点间均具有一定适应性,同一试验点各参试品种(系)适应性亦不相同,增产品种(系)适应性较好,减产品种(系)适应性欠佳,试验点、参试品种(系)及二者互作效应对产量均有影响。
在生产实践中,丰产、稳产及适应性是检验一个新品种是否优良的根本依据,区域试验对参试品种(系)进行丰产、稳产及适应性分析为该品种(系)审定的主要依据[12-14]。与ck相比,NM 12-03、NM 12-08产量排在第1~2位,且二者丰产性均较好,但方差及变异度均较高,表明二者对于环境因素影响较为敏感,稳产性欠佳,回归系数与1相差较大、回归截距较小,说明二者适于高肥水条件下种植;NM 12-02主效应值较大,产量位居第3,具较好丰产潜力,方差及变异度均较低,表明其对环境因素反应较为迟钝,具有中等稳产性,回归系数与1相差较小、回归截距较大,表明其适于肥力一般(如盐碱地)地区种植;NM 12-01产量居第4,方差及变异度低,表明该品种(系)对环境因素变化响应最迟钝,稳定性高,属于产量稳定型品种(系),但其回归系数及回归截距较小,适应性尚不明确。其余品种(系)均出现不同程度减产。
综上所述,通过2017年数据分析,NM 12-02在内蒙古糜子主产区具有较高的丰产潜力及较好的稳产能力与适应性,适宜在内蒙古地区推广种植。