郜惠苹 于 沐 杨海棠
(郑州市农林科学研究所,河南郑州 450005)
花生是河南省第三大农作物,也是河南省第一大油料作物。近年来,河南省花生的种植面积、产量和总产值都持续增长,对农业发展和农民增收起到重要的推动作用[1]。2019年河南省花生种植面积达122.311万hm2,较2018年增加1.66%;其总产值达331.06亿元,较2018年增加27.67%,占农林牧渔业的3.9%。
随着河南省花生产业的发展,人们对新品种的选育和推广应用要求也不断提高。郑农花15号是郑州市农林科学研究所与河南省扶农种业有限公司共同选育的花生新品种,该品种参加了2015—2016年国家(北方片)花生区域试验,根据其产量结果,对该品种的丰产性、稳产性、适应性及品质性状进行分析与评价,旨在为该品种在生产上大面积应用推广提供科学依据。
本试验所用数据来源于2015年和2016年国家(北方片)花生区域试验产量汇总结果。
2015年参试品种13个,分别是花育57、花育71、濮花33号、开农71、豫花25号、郑农花15号、商花 11号、开农 705、徐 0316、龙花二号、农大 511、花育9610、花育33号。
2016年参试品种8个,分别是花育33号、花育9610、开农 705、龙花二号、农大 511、商花 11号、徐0316、郑农花15号。
试点分别设在北京密云、安徽固镇、山东济宁、山东潍坊、山东烟台、山东临沂、山东青岛、山东菏泽、江苏徐州、河北易县、河北石家庄、河南安阳、河南开封、河南洛阳、河南漯河、河南濮阳、河南郑州、辽宁大连、山东日照共计19个试验点。
2015年试验共设13个处理,2016年试验共设8个处理,即每个品种为一个处理,2年均以花育33号作对照(CK)。
3次重复,区试田间试验设计采用随机区组法,每小区实种面积13.33 m2,播种密度15万穴/hm2,每穴2粒,穴距按当地习惯种植。
1.3.1 丰产性及稳产性分析。利用Excel数据处理系统计算出产量平均值(X)、标准差(S)、变异系数(CV)等[2],高稳系数的计算则运用温振民等[3]提出的方法。品种的高稳系数越大,代表丰产性和稳产性越好[4-5]。GGE可视化双标图由Genstat数据分析软件制成,用于分析该品种的基因型和环境互作效应及丰产性和稳产性分析[6]。
1.3.2 适应性分析。利用DPS统计软件计算其回归系数(b)的数值,以回归系数的大小来衡量品种的适应性[7],b>1,表示环境对该品种的产量影响较大,即适应性差;b=1,表示环境对该品种的产量影响一般,即具有平均适应性;b<1,表示环境对该品种的产量影响不明显,即具有广泛适应性[8-9]。
1.3.3 品质化验。品质化验由各试点送样至山东省花生研究所,汇总后统一寄送至指定检测单位,等量混合后送检。品质测试结果由农业农村部油料及制品质量监督检验测试中心(武汉)出具。
由表1和表2可以看出,郑农花15号2年的荚果产量均高于对照品种花育33号(CK)。在2015年区试的19个试点中有16个试点增产、3个试点减产,其平均产量为5 564.865 kg/hm2,居参试品种第4位,较花育33号(CK)增产6.376%。在2016年区试的19个试点中有17个试点增产、2个试点减产,其平均产量为5 136.152 kg/hm2,居参试品种第5位,较对照品种花育33号(CK)增产7.043%。2年的荚果平均产量为5 350.509 kg/hm2,较对照花育33号(CK)增产6.695%,表现出了较高的丰产性。
由表1和表2可以看出,2015年郑农花15号高稳系数为91.517%,位列参试品种第4位;2016年高稳系数则为92.185%,位列参试品种第4位,2年的高稳系数均高于对照品种花育 33号(CK),其平均值为 91.851%,较对照品种花育 33号(CK)高6.081%。由此表明,郑农花15号的稳产性要优于对照品种花育33号(CK)。
表1 2015年国家(北方片)花生区域试验各参试品种的丰产性、稳产性及适应性参数
表2 2016年国家(北方片)花生区域试验各参试品种的丰产性、稳产性及适应性参数
由表1和表2可以看出,2015年郑农花15号的回归系数为0.966,位列参试品种第6位;2016年回归系数则为0.995,位列参试品种第5位,2年区试的回归系数均小于1,说明郑农花15号对环境变化反应不太敏感,具有较广泛的地区适应性。
对2015—2016年国家(北方片)花生区域试验产量结果进行联合方差分析,在产量变异来源中,基因型主效应(G)、环境主效应(E)和基因型与环境互作效应(GE)均达到极显著水平。2015年区域试验联合方差分析显示基因型效应、环境效应和基因型与环境互作效应的变异分别占处理总变异的2.80%、81.70%和9.70%,2016年区域试验联合方差分析显示基因型效应、环境效应和基因型与环境互作效应的变异分别占处理总变异的3.32%、84.59%和6.54%,2年试验平均基因型效应占处理总变异的3.07%,平均环境效应占83.15%,基因型与环境互作效应占8.12%。
图1为2015—2016年丰产性与稳产性可视化双标图,带箭头的直线为环境平均轴,直线上圆圈表示平均环境值,将品种点和平均环境轴做一条垂线,距离平均环境轴越近,稳产性越好,环境平均轴所指的方向是品种在所有环境下的近似平均产量的走向[10-11]。 由图 1(a)可知,2015 年各参试品种产量表现为G8>G7>G6(郑农花15号)>G3>G11>G2>G4>G5>G10>G9>G13>G1>G12,即2015年郑农花15号排名第3位,丰产性较好,其中稳产性较好的是G7、G5、G10、G2 和 G4,稳产性较差的是 G3、G9 和 G8,郑农花15的稳产性属中等水平。由图1(b)可知,2016年各参试品种产量表现为g7>g3>g4>g6>g8(郑农花15号)>g5>g1>g2。即2015年郑农花15号排名第5位,即丰产性较好,其中稳产性较好的是g3、g4和g6,稳产性较差的是g1、g5和g7,即2016年郑农花15号稳产性也排在中等水平。
花生新品种郑农花15号的种仁椭圆,种皮粉红色,1 kg果数469个,1 kg仁数1 049个,出米率为71.44%,百果重平均值为271.09 g,高于对照品种花育 33 号(CK)百果重平均值(253.79 g);百仁重平均值为112.6 g,高于对照品种花育33号(CK)百仁重平均值(100.57 g)。由图2和图3可以看出,2015—2016年区域试验19个试点中有15个试点郑农花15号的百果重高于对照品种花育33号(CK),其中有18个试点的花生百仁重高于对照品种花育33号(CK)。河北易县试点的平均百果重最高(329.1g),北京密云试点的花生平均百果重最低(177.7 g);山东潍坊试点的花生平均百仁重最高(138.55 g),北京密云试点的花生平均百仁重最低(77.95 g)。
由表3和表4可以看出,郑农花15号2015—2016年的粗蛋白平均含量为24.58%,略高于对照品种花育33号(CK)平均含量(24.285%);郑农花15号油酸2年的平均含量为48.35%,高于对照品种花育33号(CK)平均含量(45.90%);郑农花15号油酸与亚油酸比值2年平均值为1.57,高于对照品种花育 33 号(CK)2 年平均值(1.4)。
表3 2015年国家(北方片)花生区域试验各参试品种品质化验主要指标结果
表4 2016年国家(北方片)花生区域试验各参试品种品质化验主要指标结果
高稳系数法是分析农作物品种丰产性和稳产性的常用方法,计算相对简便,应用广泛[12-13];而GGE双标图分析方法是目前新兴的一种数据分析方法,可以将品种和环境互作效应以图解的形式直观地表现出来。
本研究主要利用高稳系数法和GGE可视化双标图法分析了郑农花15号的丰产性、稳产性、适应性以及品质性状等。产量平均值、高稳系数和回归系数均显示郑农花15号具有较好的丰产性、稳产性、适应性,而GGE双标图的分析结果基本与高稳系数法分析结果一致。通过品质分析可知,郑农花15号百果重和百仁重平均值均高于对照品种花育33号(CK),其粗蛋白质平均含量为24.58%,达到食用花生二级标准;油酸平均含量为48.35%,有利于延长产品的货架期;油酸与亚油酸比值平均为1.57,总体表现适中。
在今后的育种工作中,产量和品质得到同步提高是花生育种的未来趋势[14-15],郑农花15号的选育为花生产业发展提供了营养、高产、稳产的新品种,同时也丰富了花生种质资源多样性,具有规模推广应用价值。