不同海拔點食粒豌豆新品種豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性分析
2021-02-03 10:38:15李艷蘭張春帆李灶福費勇王春貴胡新洲
農(nóng)學(xué)學(xué)報 2021年10期
李艷蘭 張春帆 李灶福 費勇 王春貴 胡新洲
摘要：為了科學(xué)評價滇中山區(qū)新引進的6個秋播食粒豌豆品種的適應(yīng)性、豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性，采用DPS軟件一年多點品種試驗的新復(fù)極差法、AMMI模型分析和回歸系數(shù)法，分別對不同海拔試點新品種的綜合表現(xiàn)進行分析。結(jié)果表明：隨著海拔的升高，參試豌豆品種生育期增長，病情指數(shù)呈下降趨勢，單株生產(chǎn)力逐漸增大?！仆?8號’具有很高的穩(wěn)定性，在3個海拔試點有很好的適應(yīng)性，與對照品種相比平均產(chǎn)量達極顯著水平，而‘云豌38號’和‘云豌25號’屬于不穩(wěn)定品種，僅海拔1758 m試點有很好的適應(yīng)性，綜合表現(xiàn)為一般。‘云豌17號’、‘云豌53號’和‘云豌8號’豐產(chǎn)性低、穩(wěn)定性差，僅海拔1572 m試點有一定適應(yīng)性，綜合表現(xiàn)為較差，沒有推廣價值。在海拔為1500～1900 m滇中山區(qū)秋播食粒豌豆以‘云豌18號’為最佳品種，該品種在此海拔區(qū)域內(nèi)具有很好的穩(wěn)定性和豐產(chǎn)性，是一個具有推廣前景的品種。
關(guān)鍵詞：山區(qū)；食粒豌豆；不同海拔試點；新品種；適應(yīng)性；穩(wěn)定性
中圖分類號：S643.3文獻標(biāo)志碼：A論文編號：cjas2020-0169
New Seed-Eating Pea Varieties at Different Altitudes： High Yield and Stability Analysis
Li Yanlan1， Zhang Chunfan2， Li Zaofu3， Fei Yong4， Wang Chungui3， Hu Xinzhou1， Liu Jianjian1， An Zhengyun1， Yu Zonghong2， Li Xiang1， Li Mingfang3， Yang Jincheng1
（1Yuxi Academy of Agricultural Sciences， Yuxi 653100， Yunnan， China；2Huaning County Agricultural Technology Extension Station， Huaning 652800， Yunnan， China；3Yimen County Agricultural Technology Extension Station， Yimen 651100， Yunnan， China；4Chengjiang Agricultural Technology Extension Station， Chengjiang 652500， Yunnan， China）
Abstract： To scientifically evaluate the adaptability， high yield and stability of six new autumn eating pea varieties in the central Yunnan mountain area， the new complex range method， AMMI model analysis and regression coefficient method of DPS software were used to analyze the comprehensive performance of new varieties tested at different altitudes in multiple locations within one year. The results showed that with the increase of altitude， the growth period of new pea varieties increased， the disease index showed a downward trend， and the single plant productivity increased gradually.‘Yunwan 18’had a very high stability and good adaptability in the three altitude trials. Compared with the control variety， the average yield of‘Yunwan 18’reached a very significant level. However，‘Yunwan 38’and‘Yunwan 25’were unstable varieties. They only had good adaptability at an altitude of 1758 m， and the overall performance was common.‘Yunwan 17’，‘Yunwan 53’， and‘Yunwan 8’had low yield， low stability and poor performance. They only had a certain degree of adaptability at an altitude of 1572 m， and the overall performance was poor， and they had no promotion value. Taken together，‘Yunwan 18’is the best variety of eating pea planted in the central mountain area of Yunnan Province at the altitude of 1500-1900 m. The variety has good stability and high yield in this region， and it is a variety with promotion prospects.
Keywords： Mountain Area； Eating Pea； Test Points at Different Altitudes； New Variety； Adaptability； Stability
0引言
豌豆（Pisum sativum L.）屬豆科蝶型花亞科豌豆屬一年生或越年生攀援性草本植物[1]，是繼大豆之后第二大食用豆類作物，富含蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、粗纖維以及多種維生素等，可作為糧食、蔬菜和飼料[2]。因其營養(yǎng)價值豐富，風(fēng)味獨特，倍受人們青睞，市場需求不斷增加，栽培面積逐年增加[3]。豌豆抗旱耐寒耐瘠薄[4]，在國內(nèi)各類生態(tài)區(qū)均有種植[5]。在滇中干旱半干旱區(qū)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民收入方面發(fā)揮著重要作用，然而在滇中地區(qū)豌豆栽培中存在著品種單一、產(chǎn)量低、抗病性逐步退化、新品種更新緩慢的問題。為此，玉溪市農(nóng)業(yè)科學(xué)院聯(lián)合華寧、易門和澄江3縣農(nóng)技推廣站，于2018—2019年引進6個山地食粒豌豆新品種，按照不同海拔進行多點品種適應(yīng)性試驗，了解新品種在不同海拔山區(qū)的生產(chǎn)表現(xiàn)，以期為滇中地區(qū)山地秋播食粒豌豆栽培提供理論依據(jù)。
多點區(qū)域試驗是目前最常用的作物品種鑒定方式[6]，在不同區(qū)域?qū)ζ贩N進行試驗，可以確定各品種的適應(yīng)性、豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和抗逆性[7]。對于試驗資料的分析，有學(xué)者采用AMMI模型分析[8-11]，也有學(xué)者采用聯(lián)合方差分析和線性回歸分析法來分析品種的穩(wěn)定性和豐產(chǎn)性，如李誠[12]用AMMI模型分析啤酒大麥品種的穩(wěn)定性，范士杰[13]用AMMI模型分析馬鈴薯品種的穩(wěn)定性的適應(yīng)性，龔錫震[14]用AMMI模型分析玉米品種穩(wěn)定性和適應(yīng)性，高小麗[15]用灰色關(guān)聯(lián)度分析豌豆的農(nóng)藝性狀，滕志英[16]采用多重比較以及回歸系數(shù)法分析小麥的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。本研究采用聯(lián)合方差、AMMI模型和回歸系數(shù)分析法對引進的6個豌豆品種在3個海拔點的區(qū)域試驗結(jié)果進行綜合分析，客觀評價參試品種的產(chǎn)量性能和品種穩(wěn)定性。
1材料與方法
1.1試驗材料
新引豌豆品種6個，包括‘云豌8號’、‘云豌17號’、‘云豌18號’、‘云豌25號’、‘云豌38號’、‘云豌53號’，由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，以當(dāng)?shù)刂髟云贩N‘臺灣長壽仁’為對照（CK），分別用V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7表示。
1.2試驗時間和地點
試驗于2018年9月—2019年2月進行，選擇前作為烤煙的食粒豌豆主產(chǎn)區(qū)按200 m海拔差的自然條件設(shè)3個點，分別為：①易門縣十街鄉(xiāng)老吾村委會瓦寶村，低海拔（1572 m）；②澄江市?？阪?zhèn)?？诖逦瘯玉R村，中海拔（1758 m）；③華寧縣寧州街道普茶寨村委會登樓山小組，高海拔（1920 m）。分別用E1、E2、E3表示。
1.3試驗設(shè)計
試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，7個處理，3次重復(fù)，每個點共21個小區(qū)。統(tǒng)一每小區(qū)面積13.3 m2，凈墑面寬0.8 m，每墑栽1行，行距110 cm，株距2.3 cm，每小區(qū)520株，每公頃39萬株。采用單行板瓦型高畦栽培方式，“墑高溝深”，以利排水。
1.4田間管理
每公頃施純N 274.5 kg、P2O5144 kg、K2O 250.5 kg，折合施尿素375 kg/hm2、普鈣600 kg/hm2、硫酸鉀225 kg/hm2、三元復(fù)合肥（總養(yǎng)分含量N：P2O5：K2O≥17： 6：23）600 kg/hm2。施肥方法：播種前結(jié)合開溝，施普鈣600 kg/hm2、硫酸鉀75 kg/hm2作底肥；播種后20d左右施提苗肥，施尿素225 kg/hm2、三元復(fù)合肥75 kg/hm2；初花期施肥一次，施尿素150 kg/hm2、硫酸鉀75kg/hm2、三元復(fù)合肥225kg/hm2；結(jié)莢期施肥一次，施硫酸鉀75kg/hm2、三元復(fù)合肥300 kg/hm2；酌情補施葉面肥：初花期后用0.2%硼砂溶液葉面噴施2～3次。
1.5試驗記載及數(shù)據(jù)分析
每10天進行一次田間觀察，記錄具有代表性同一重復(fù)品種的生育時期。在收獲前對白粉病、褐斑病、斑潛蠅發(fā)生情況進行調(diào)查，采用五點取樣法每小區(qū)隨機抽取10株進行經(jīng)濟性狀考種。采用DPS軟件一年多點品種試驗新復(fù)極差法、AMMI模型和回歸系數(shù)法進行分析。
2結(jié)果與分析
2.1物候期
從表1可以看出，參試的7個食粒豌豆品種在不同海拔試點的全生育期是不同的，隨著海拔的逐漸升高，同一品種的全生育期逐漸增長。低海拔試點各品種的全生育期為111～113天，相差2天，平均全生育期為112天，除‘云豌17’和‘云豌18號’2個品種的全生育期比對照‘臺灣長壽仁’晚熟2天外，其他品種的全生育期與對照相同；中海拔試點各品種的全生育期為140～150天，相差10天，平均全生育期為144天，除‘云豌18號’和‘云豌25號’2個品種的全生育期與對照‘臺灣長壽仁’相同外，其他品種的全生育期均比對照晚熟，‘云豌8號’比對照晚熟10天，‘云豌17號’、‘云豌38號’、‘云豌53號’比對照晚熟5天；高海拔試點各品種的全生育期為156～166天，相差10天，平均全生育期為160天，除‘云豌25號’全生育期比對照‘臺灣長壽仁’晚熟2天，其他品種的全生育期均比對照早熟，‘云豌18號’比對照早熟8天，‘云豌8號’比對照早熟7天，‘云豌38號’比對照早熟5天，‘云豌17號’和‘云豌53號’比對照早熟4天。
2.2抗病性
從表2可以看出，參試的幾個山地食粒豌豆品種在不同海拔點種植發(fā)生的病害也不相同，低海拔試點發(fā)生的病害主要是白粉病，發(fā)病率均為100%，病指為92.5%～100%，無褐斑病、根腐病、斑潛蠅發(fā)生；中海拔試點發(fā)生的病害主要是白粉病、褐斑病、根腐病，白粉病、褐斑病的病指分別為5～32.5、7.5～25，根腐病的死苗率為9.5%～38%，無斑潛蠅發(fā)生；高海拔試點發(fā)生的病害主要是白粉病、褐斑病、斑潛蠅，病指分別為21.42～27.92、20.25～26.83、19.08～25.92，無根腐病發(fā)生。對于豌豆抗病性的分級和評價標(biāo)準(zhǔn)，不少學(xué)者都作了闡述。陸建英[17]等將抗病性分6級，評價標(biāo)準(zhǔn)為：病情指數(shù)0～2為高抗（HR），2.1～15.0為抗?。≧），15.1～ 40.0為中抗（MR），40.1～60.0為中感（MS），60.1～80.0為感病（S），80.1～100為高感（HS）。按此標(biāo)準(zhǔn)，低海拔試點所有豌豆品種均為高感白粉?。恢泻０卧圏c‘云豌17號’、‘云豌25號’、‘云豌38號’為抗白粉病，其他品種均為中抗白粉病，‘云豌8號’、‘云豌53號’、‘臺灣長壽仁’抗褐斑病，其他品種均為中抗褐斑?。桓吆０卧圏c全部品種均表現(xiàn)為中抗白粉病、中抗褐斑病、中抗斑潛蠅。
2.3經(jīng)濟性狀
從表3可以看出，不同海拔試點取樣所得的平均單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)、百粒重、單株生產(chǎn)力的表現(xiàn)也是不同的。隨著海拔的逐漸升高，百粒重和單株生產(chǎn)力也逐漸增大，低海拔試點分別為29.84 g和7.94 g，中海拔試點分別為32.48 g和10.40 g，其表現(xiàn)最好的是高海拔試點，分別為45.8 g和17.57 g。同一海拔不同品種間平均單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)、百粒重、單株生產(chǎn)力的表現(xiàn)也不同。低海拔試點幾個品種的平均單株莢數(shù)為7.17莢，引進的6個品種均比對照莢數(shù)多，最多是‘云豌53號’10.50莢，最少是‘云豌25號’4.15莢；平均莢粒數(shù)為3.56粒，最多是‘云豌17號’4.55粒，最少是對照‘臺灣長壽仁’3.09粒；平均百粒重為29.84 g，有3個品種比對照高，最重是‘云豌53號’33.75 g，最輕是‘云豌18號’23.16 g；平均單株生產(chǎn)力為7.94 g，引進6個品種均比對照高，最高是‘云豌17號’14.18 g，最低是對照3.53 g。中海拔試點幾個品種的平均單株莢數(shù)為5.75莢，除‘云豌8號’外其他品種均比對照莢數(shù)多，最多是‘云豌38號’9.61莢，最少是‘云豌8號’2.77莢；平均莢粒數(shù)為5.77粒，除‘云豌17號’外其他品種均比對照少，最多是‘云豌17號’7.50粒，最少是‘云豌53號’4.50粒；平均百粒重為32.48 g，最重是對照品種，其他品種均比對照輕；平均單株生產(chǎn)力為10.40 g，有4個品種比對照高，最高是‘云豌17號’14.18 g，最低是對照3.53 g。高海拔試點幾個品種的平均單株莢數(shù)為7.8莢，除‘云豌17號’和‘云豌25號’單株莢數(shù)比對照多外，其他品種均比對照莢數(shù)少，最多是‘云豌25號’9.40莢，最少是‘云豌18號’5.80莢；平均莢粒數(shù)為4.88粒，有4個品種比對照莢粒數(shù)多，最多是‘云豌18號’5.60粒，最少是‘云豌8號’3.20粒；平均百粒重為45.8 g，最重是對照品種，其他品種均比對照輕；平均單株生產(chǎn)力為17.27 g，有3個品種比對照高，最高是‘云豌25號’14.18 g，最低是‘云豌8號’11.37 g。
2.4產(chǎn)量與分析
參試品種在不同海拔點的產(chǎn)量統(tǒng)計如表4，各試點產(chǎn)量誤差均方進行同質(zhì)性測驗得樣本均方為4.40，小于卡方5.99，即各試點的誤差均方差異不顯著，為同質(zhì)性，試驗結(jié)果合并進行聯(lián)合方差分析見表5，品種的多點試驗主要目的是鑒定參試品種的優(yōu)劣以及其適應(yīng)的區(qū)域[18]，本試驗中地點內(nèi)區(qū)組間F=1.23，F(xiàn)
新復(fù)極差多重比較分析得，‘云豌18號’平均產(chǎn)量位居第一，與其他品種間差異達極顯著水平；‘云豌38號’平均產(chǎn)量位居第二，與其他品種間差異達極顯著水平；‘云豌25號’平均產(chǎn)量居第三，與‘云豌18號’、‘云豌38號’、‘云豌53號’、‘云豌8號’間差異達極顯著水平，與對照‘臺灣長壽仁’差異達顯著水平，與‘云豌17號’差異沒有顯著性；‘云豌17號’平均產(chǎn)量排名第四，與對照‘臺灣長壽仁’差異沒有顯著性，與‘云豌53號’差異達顯著水平，與‘云豌8號’差異達極顯著水平；‘云豌53號’與‘云豌8號’差異達顯著水平。
從不同海拔試點產(chǎn)量分析結(jié)果看，平均產(chǎn)量最高為高海拔試點，與中海拔試點平均產(chǎn)量間差異達極顯著水平，與低海拔試點平均產(chǎn)量間差異達極顯著水平；中海拔試點的平均產(chǎn)量排名第二，與中海拔試點平均產(chǎn)量間差異達極顯著水平（表4、表5）。
2.5品種×地點互作效應(yīng)
對品種×地點的平均產(chǎn)量進行雙向列表比較表6可見，豐產(chǎn)性比對照高的有4個品種，排名第一是‘云豌18號’，其次是‘云豌38號’，第三是‘云豌25號’，豐產(chǎn)性最差品種是‘云豌8號’。品種×地點互作對品種平均產(chǎn)量表現(xiàn)有正效應(yīng)和負效應(yīng)，產(chǎn)生正效應(yīng)的有3個品種，其影響效應(yīng)依次為‘云豌18號’>‘云豌38號’>‘云豌25號’；產(chǎn)生負效應(yīng)的有4個品種，互作效應(yīng)依次為‘云豌8號’>‘云豌53號’>‘臺灣長壽仁’>‘云豌17號’。對不同海拔試點的互作效應(yīng)中，海拔1572 m的互作為負效應(yīng)，海拔1758 m和海拔1920 m的互作為正效應(yīng)，影響順序為1920 m>1758 m。
2.6豐產(chǎn)性和適應(yīng)性
采用AMMI模型分析平均產(chǎn)量得出參試品種豐產(chǎn)性表現(xiàn)順序為‘云豌18號’>‘云豌38號’>‘云豌25號’>‘云豌17號’>‘臺灣長壽仁’>‘云豌53號’>‘云豌8號’。在AMMI雙標(biāo)圖中，平均產(chǎn)量在不同品種和環(huán)境中的表現(xiàn)，品種越靠近原點的越穩(wěn)定，環(huán)境越偏離原點的分辯力越強[20]。從圖2得出，參試品種的穩(wěn)定性順序為‘云豌18號’>‘云豌38號’>‘云豌8號’>‘臺灣長壽仁’>‘云豌17號’/‘云豌53號’>‘云豌25號’，3個試點的分辨力從高到低的順序為1572 m>1758 m> 1920 m。
采用回歸方程對品種豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性分析時，主效應(yīng)越高，說明該品種的豐產(chǎn)性越好；變異系數(shù)越小，說明該品種在不同的試點的變化越小，靜態(tài)穩(wěn)定性好[21]。參試品種豐產(chǎn)主效應(yīng)高于對照的品種有4個：‘云豌17號’、‘云豌18號’、‘云豌25號’、‘云豌38號’。其中，‘云豌18號’的豐產(chǎn)主效應(yīng)是最高的，豐產(chǎn)性能最好，且變異度最小，屬于穩(wěn)定品種，在有利的環(huán)境條件下具有較大的增產(chǎn)潛力，其在3個海拔試點均有很強的適應(yīng)性?！仆?8號’的豐產(chǎn)主效應(yīng)排名第二，變異度排名第四，穩(wěn)定性稍差，在中海拔試點有很好的適應(yīng)性。‘云豌25號’豐產(chǎn)主效應(yīng)排名第三，但變異度排名第二，穩(wěn)定性很差，在中海拔試點有很好的適應(yīng)性。‘云豌17號’豐產(chǎn)主效應(yīng)排名第四，但變異度小，穩(wěn)定性較好，屬于穩(wěn)定品種，在低海拔試點有很好的適應(yīng)性。豐產(chǎn)主效應(yīng)比對照小的品種有2個，分別是‘云豌8號’和‘云豌53號’，此2個品種不僅豐產(chǎn)性差，且變異度也大，屬于不穩(wěn)定品種，僅在低海拔試點有適應(yīng)性。
3討論與結(jié)論
品種區(qū)域試驗是由多個不同環(huán)境下的試驗構(gòu)成的，通過這些試驗分析和評價新品種在不同生態(tài)區(qū)域的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性以及其他綜合性狀[22]，以掌握新品種在不同地區(qū)的表現(xiàn)[23]。品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性是區(qū)試鑒定的重要內(nèi)容，也是評價品種應(yīng)用價值的重要參考指標(biāo)[24]。相同品種在不同區(qū)域的產(chǎn)量表現(xiàn)反映了當(dāng)年該品種對環(huán)境的適應(yīng)性，其產(chǎn)量的變化直接與豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性相關(guān)。品種的豐產(chǎn)性體現(xiàn)了一個品種在特定區(qū)域內(nèi)的高產(chǎn)能力[25]，而穩(wěn)定性則是反映一個品種在特定區(qū)域內(nèi)適應(yīng)性。本試驗中同一品種在不同海拔試點間平均產(chǎn)量差異達極顯著水平，說明不同的環(huán)境因素對豌豆產(chǎn)量的形成有很大的影響，參試品種受環(huán)境影響較大，此結(jié)論與劉洪杰[26]的研究有相似之處，其認為箭舌豌豆結(jié)莢苔數(shù)、結(jié)莢數(shù)、每莢粒數(shù)、單株粒重的表現(xiàn)受環(huán)境影響較大。
筆者對引進的6個品種在不同海拔試點農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀觀察得，隨著海拔的升高，參試品種的生育期也逐漸增長，但同一海拔的生育期相差不大，均小于10天，主要是因為同一海拔具有相似的生長環(huán)境。隨著海拔的升高，參試品種的抗性增強，以白粉病為例，在低海拔試點發(fā)病指數(shù)均高于90，而在高海拔試點發(fā)病指數(shù)下降為30以下，主要原因分析為高海拔試點氣溫低，不利于某些病害的發(fā)生。隨著海拔的升高，參試品種的單株生產(chǎn)力逐漸增大，在低海拔試點平均單株生產(chǎn)力為7.95 g，海拔上升到1758 m時平均單株生產(chǎn)力增為10.40 g，海拔上升到1920 m時平均單株生產(chǎn)力增為17.57 g。也說明引進的新品種對高海拔試點有更好的適應(yīng)性。從地點分辨力分析，低海拔試點的分辨力最強，說明不同品種的平均產(chǎn)量在此試點差異最大，能夠很好的分辨出品種和差異性。
從AMMI模型、新復(fù)極差法和回歸系數(shù)法的分析中，均反映出品種×試點互作對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響較大‘。云豌18號’‘、云豌38號’‘、云豌25號’3個品種在3個海拔試點具有很好的豐產(chǎn)性‘，云豌18號’具有很高的穩(wěn)定性，屬于穩(wěn)定品種，在3個海拔試點有很好的適應(yīng)性，綜合表現(xiàn)為很好，與對照品種相比平均產(chǎn)量達極顯著水平，是一個具有推廣前景的品種，不足之處就是該品種在低海拔點種植高感白粉病，生產(chǎn)上要加強防治‘；云豌38號’‘、云豌25號’的穩(wěn)定性很差，屬于不穩(wěn)定品種，僅在中海拔試點具有很好的適應(yīng)性，綜合表現(xiàn)為一般，此2個品種在適宜區(qū)域內(nèi)具有很好的生產(chǎn)發(fā)展?jié)摿??！仆?7號’、‘云豌53號’、‘云豌8號’3個品種的豐產(chǎn)性低，穩(wěn)定性差，僅在低海拔試點有適應(yīng)性，綜合表現(xiàn)為較差，在3個海拔試點栽培沒有推廣價值。
本試驗研究得出，參試品種在試驗區(qū)域均能正常生長和成熟，經(jīng)物候期、抗病性、經(jīng)濟性狀、產(chǎn)量、穩(wěn)定性和豐產(chǎn)性的綜合比較，‘云豌18號’在海拔為1500～ 1900 m滇中山區(qū)秋播，具有很好的穩(wěn)定性和豐產(chǎn)性，生產(chǎn)上在做好預(yù)防白粉病的前提下可大面積推廣應(yīng)用。此外，合理施肥和密度高低對豌豆的產(chǎn)量起著決定性作用，秋播食粒豌豆高產(chǎn)栽培還應(yīng)抓好合理施肥和密植等措施，后續(xù)有待進一步研究。
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