華北夏谷區(qū)谷子品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性分析

解慧芳，魏萌涵，王淑君，王素英，劉海萍，劉金榮

（安陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南安陽(yáng)455000）

谷子（Setaria italicaBeauv.）古稱粟，禾本科作物，起源于我國(guó)黃河流域，是我國(guó)北方干旱半干旱地區(qū)重要的農(nóng)作物[1]。谷子生產(chǎn)區(qū)域廣闊，自然條件和栽培方法復(fù)雜，其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)取決于該品種對(duì)當(dāng)?shù)刈匀粭l件和栽培條件的適應(yīng)程度。為了更好地對(duì)華北夏谷區(qū)谷子品種進(jìn)行評(píng)估，本研究對(duì)2016年全國(guó)谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定試驗(yàn)（華北夏谷區(qū)常規(guī)組）匯總結(jié)果進(jìn)行分析，通過穩(wěn)定性參數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)法和回歸系數(shù)法對(duì)各參試品種的高產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性及適應(yīng)性進(jìn)行分析，以評(píng)估各參試品種在華北夏谷區(qū)的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)程度。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以2016年全國(guó)谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定試驗(yàn)（華北夏谷區(qū)常規(guī)組）參試品種為試驗(yàn)材料，參試品種共17個(gè)，分別為保谷23、鄭谷607、冀谷40、冀谷41、冀谷T8、邯谷2號(hào)、滄谷9號(hào)、滄15-298、中谷6、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、泰谷002、豫谷31、安13-5079、衡谷16號(hào)、衡谷17號(hào)和豫谷18。試驗(yàn)地點(diǎn)15個(gè)，分別為山東省農(nóng)科院作物所、河北省農(nóng)科院谷子所、河北省農(nóng)科院旱作所、河北省滄州市農(nóng)科院、河北省唐山師范學(xué)院、山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、河南省安陽(yáng)市農(nóng)科院、河南省農(nóng)科院糧作所、遼寧省錦州市農(nóng)科院、河北科技師范學(xué)院分析測(cè)試中心、河南省洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院、河北省邯鄲市農(nóng)科院、山東省德州市農(nóng)業(yè)局、河北省保定市農(nóng)科院、山東省淄博市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院。各試點(diǎn)試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，以豫谷18為對(duì)照品種。

1.2 數(shù)據(jù)分析

以各品種產(chǎn)量位次來(lái)評(píng)價(jià)品種的高產(chǎn)性，以變異系數(shù)（CV）來(lái)衡量品種產(chǎn)量的穩(wěn)定性[2-3]，以高穩(wěn)系數(shù)法綜合分析品種的穩(wěn)產(chǎn)性和高產(chǎn)性[4-5]，以回歸系數(shù)的大小來(lái)度量品種的適應(yīng)性?；貧w系數(shù)估測(cè)值的可靠度用決定系數(shù)來(lái)判斷[6-7]，回歸系數(shù)由回歸方程計(jì)算得出，決定系數(shù)是相關(guān)系數(shù)的平方。

變異系數(shù)可以用來(lái)度量品種的穩(wěn)定性，變異系數(shù)越大，說明該品種穩(wěn)定性越差。此外，作物的產(chǎn)量主要是由遺傳基礎(chǔ)和生長(zhǎng)環(huán)境共同作用的，將遺傳產(chǎn)量占目標(biāo)品種產(chǎn)量的比重作為高穩(wěn)系數(shù)，可綜合反映品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性，計(jì)算公式：式中：HSCi為第i個(gè)品種的高穩(wěn)系數(shù)，Xi為第i個(gè)品種的平均產(chǎn)量，Si為第i個(gè)品種的標(biāo)準(zhǔn)差，CK為對(duì)照品種的產(chǎn)量。HSCi的值越大，表明該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越強(qiáng)。

以各試點(diǎn)全部供試品種的平均產(chǎn)量為自變量，各品種在各參試點(diǎn)的平均產(chǎn)量為依變量，利用Excel 2010進(jìn)行回歸分析，其回歸系數(shù)的大小可以度量該品種的適應(yīng)性。當(dāng)回歸系數(shù)＜1時(shí)，表明該品種的適應(yīng)性高于平均適應(yīng)性；當(dāng)回歸系數(shù)=1時(shí)，表明該品種具有平均適應(yīng)性；當(dāng)回歸系數(shù)＞1時(shí)，表明該品種的適應(yīng)性低于平均適應(yīng)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試谷子品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分析

由表1可知，濟(jì)谷20的產(chǎn)量和HSC值均列第1位，表明其為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性極高的品種；產(chǎn)量依次遞減的品種為保谷23、冀谷40、衡谷16號(hào)、滄谷9號(hào)、濟(jì)谷21，它們的變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)的位次雖然有差異，但相對(duì)所有品種而言，其變異系數(shù)較低，高穩(wěn)系數(shù)均達(dá)到80%以上，說明這5個(gè)品種也是高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性較好的谷子品種；而泰谷002和鄭谷607產(chǎn)量最低，且變異系數(shù)高，高穩(wěn)系數(shù)低，說明這2個(gè)品種的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性較差。

表1 參試品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分析

2.2 參試谷子品種的適應(yīng)性分析

由表2可以看出，在參試的17個(gè)品種中，保谷23、邯谷2號(hào)、滄谷9號(hào)、濟(jì)谷20、濟(jì)谷21、衡谷16號(hào)、衡谷17號(hào)和豫谷18這8個(gè)品種的回歸系數(shù)＜1，具有較高的適應(yīng)性；而其他9個(gè)品種的回歸系數(shù)均＞1，說明其對(duì)不同的生長(zhǎng)環(huán)境的適應(yīng)性低于平均適應(yīng)性。在表2中以決定系數(shù)來(lái)判斷回歸系數(shù)估測(cè)值時(shí)，其相關(guān)系數(shù)均達(dá)到顯著水平，說明該回歸系數(shù)估測(cè)值是相對(duì)可靠的，即品種的適應(yīng)性分析也是可信的。

表2 參試品種的適應(yīng)性分析

3 結(jié)論與討論

作物品種的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性和廣泛的適應(yīng)性是檢驗(yàn)該品種是否為優(yōu)良品種的主要依據(jù)[8-9]。利用變異系數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)和回歸分析對(duì)17個(gè)品種進(jìn)行綜合分析，結(jié)果表明，濟(jì)谷20不但具有很好的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性，還具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，是一個(gè)適宜在華北夏谷區(qū)大力推廣的谷子品種；保谷23、冀谷40、衡谷16號(hào)、滄谷9號(hào)和濟(jì)谷21在具有一定高產(chǎn)性的同時(shí)，其變異系數(shù)較小，高穩(wěn)系數(shù)較大，也是適宜在華北夏谷區(qū)種植的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的谷子品種，但是冀谷40的適應(yīng)性低于平均適應(yīng)性，在推廣應(yīng)用過程中需要考察當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r；鄭谷607和泰谷002的產(chǎn)量分別居于第16位、第17位，產(chǎn)量較低，且其變異系數(shù)較大、高穩(wěn)系數(shù)也低，所以建議這2個(gè)品種在華北夏谷區(qū)慎重推廣。

有關(guān)研究表明，2001—2015年造成華北夏谷區(qū)谷子產(chǎn)量顯著差異的關(guān)鍵因素是氣候[10]，本研究中各品種高穩(wěn)系數(shù)的位次排序與品種產(chǎn)量的位次排序，在產(chǎn)量位次較高的前幾位大體一致，但并不是完全相同，此外不同品種的適應(yīng)性也存在差異，說明評(píng)價(jià)品種產(chǎn)量高低的同時(shí)還需對(duì)其穩(wěn)產(chǎn)性.不同環(huán)境氣候的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)估。在育種過程中始終堅(jiān)持對(duì)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及廣泛的適應(yīng)性進(jìn)行全面分析，將有助于育種人培育出更多優(yōu)良的品種。

致謝

感謝國(guó)家谷子高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系安陽(yáng)試驗(yàn)站試驗(yàn)平臺(tái)的支持。