馬盼盼 胡占菊 高嶺巍 姬社林 王文娟 黃凌杰
(1 河南省濮陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,濮陽(yáng) 457000;2 河南省濮陽(yáng)市南樂(lè)縣農(nóng)業(yè)畜牧局,南樂(lè) 457400)
玉米是全球第一大糧食作物,2018 年世界總產(chǎn)達(dá)10.4 億t,占全世界糧食總產(chǎn)量的35%,玉米產(chǎn)業(yè)能否可持續(xù)發(fā)展關(guān)系到社會(huì)的安定和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的安全運(yùn)行。玉米育種永恒的主題就是高產(chǎn),而生產(chǎn)上想要實(shí)現(xiàn)大面積推廣和應(yīng)用,穩(wěn)產(chǎn)則是其基礎(chǔ)和保障。品種高產(chǎn)的同時(shí)又必須兼顧到好的產(chǎn)量穩(wěn)定性和適應(yīng)性[1]。區(qū)域試驗(yàn)是連接育種到用種的重要紐帶和橋梁。區(qū)域試驗(yàn)分析包括豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性和抗逆性等方面,是品種評(píng)價(jià)的科學(xué)依據(jù),也是品種審定推廣和科學(xué)布局的重要依據(jù)[2]。玉米的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性是區(qū)域試驗(yàn)中評(píng)價(jià)品種優(yōu)劣的主要指標(biāo),又是一個(gè)新的玉米品種大面積種植、生產(chǎn)及推廣、應(yīng)用所必備的必要條件[3]。
以往在玉米區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總中通常將參試品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性分離開(kāi)來(lái)單獨(dú)計(jì)算,即用產(chǎn)量平均值、較對(duì)照增產(chǎn)百分比、產(chǎn)量位次及增產(chǎn)點(diǎn)率來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)品種的高產(chǎn)性,同時(shí)以LSD 法(最小顯著性差異法)或SSR 法(新復(fù)極差法)計(jì)算品種間產(chǎn)量差異的大小;用標(biāo)準(zhǔn)差(方差)、變異系數(shù)(CV)或回歸系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)品種產(chǎn)量的穩(wěn)定性。這些方法分析起來(lái)相對(duì)復(fù)雜,如果能用一種切實(shí)可行的方法將高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性直接統(tǒng)一起來(lái)作定量分析最好不過(guò)。
因此,高穩(wěn)系數(shù)法被普遍用于作物品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分析[3]。但是高穩(wěn)系數(shù)法同樣存在不足,很多研究者探討多種方法同時(shí)應(yīng)用,有利于得到更為科學(xué)全面的結(jié)果。張動(dòng)敏等[4]以1999 年和2000 年河北省玉米區(qū)試結(jié)果為數(shù)據(jù),將回歸分析法與高穩(wěn)系數(shù)法進(jìn)行了對(duì)比,認(rèn)為品種匯總中綜合2 種方法能更好地反映品種的特性;吳偉華等[5]采用變異系數(shù)法、高穩(wěn)系數(shù)法和回歸系數(shù)法對(duì)2001 年河南省玉米區(qū)試(直播組)中17 個(gè)參試品種的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性進(jìn)行分析,認(rèn)為多種方法交叉分析才能比較客觀地對(duì)品種進(jìn)行評(píng)價(jià),得到同時(shí)具備高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)的品種有SYA991、X1150T 和安2001 等;王兵偉等[6]在前人總結(jié)的基礎(chǔ)上又選用了適定性參數(shù)法,采用4 種方法同時(shí)分析,結(jié)果也表明,各種方法均有利弊,需要借助不同方法進(jìn)行綜合分析并結(jié)合多年多點(diǎn)試驗(yàn);當(dāng)然以上研究結(jié)果和結(jié)論也同樣適用于機(jī)收玉米品種的高產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)性分析[7]。濮單12 是濮陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以自選系H2588 為母本、H7802 為父本雜交選育而成的玉米新品種,該品種2021 年7 月通過(guò)河南省主要農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(豫審玉20210019)。為更好地掌握該品種的生產(chǎn)特性,以2017 年和2019 年河南金糧玉米品種試驗(yàn)聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)和2020 年參加生產(chǎn)試驗(yàn)匯總資料為依據(jù),利用產(chǎn)量對(duì)比、變異系數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)和回歸系數(shù)法對(duì)濮單12 豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行綜合分析,以期為濮單12 的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料及數(shù)據(jù)來(lái)源試驗(yàn)資料和數(shù)據(jù)源自2017 年和2019 年2 年的河南金糧玉米品種試驗(yàn)聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)報(bào)告和2020 年河南金糧玉米品種試驗(yàn)聯(lián)合體生產(chǎn)試驗(yàn)報(bào)告。
2017 年區(qū)域試驗(yàn)參試品種18 個(gè),共設(shè)河南省內(nèi)的洛陽(yáng)、孟州、南陽(yáng)、內(nèi)黃、平頂山、濮陽(yáng)、遂平、西華、原陽(yáng)、長(zhǎng)葛、中牟、周口、鄲城、商丘14 個(gè)試點(diǎn),但后3 個(gè)試點(diǎn)由于特殊原因影響試驗(yàn)結(jié)果作報(bào)廢處理,11 點(diǎn)計(jì)入數(shù)據(jù)匯總。2018 年因種子量不夠沒(méi)有參試。2019年參試品種13個(gè),包括河南省內(nèi)的泛區(qū)、滑縣、洛陽(yáng)、孟州、南陽(yáng)、內(nèi)黃、平頂山、濮陽(yáng)、商丘、遂平、原陽(yáng)、周口12 個(gè)試點(diǎn)。
2020 年參加生產(chǎn)試驗(yàn),在河南省內(nèi)安排孟州、南陽(yáng)、淇縣、長(zhǎng)葛、鄲城、西平、中牟、西華、洛陽(yáng)、內(nèi)黃、原陽(yáng)、商丘12 個(gè)試點(diǎn),但商丘試點(diǎn)因強(qiáng)對(duì)流天氣倒伏嚴(yán)重報(bào)廢,其余11 點(diǎn)計(jì)入數(shù)據(jù)匯總。以上試驗(yàn)對(duì)照品種均為鄭單958。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),區(qū)域試驗(yàn)3 次重復(fù),5 行區(qū),小區(qū)面積20m2,實(shí)收中間3行(面積12m2),3 重復(fù)小區(qū)產(chǎn)量求平均數(shù),試驗(yàn)周邊設(shè)置不少于小區(qū)行數(shù)的保護(hù)行,試驗(yàn)密度為4500株/667m2。生產(chǎn)試驗(yàn)2 次重復(fù),小區(qū)長(zhǎng)方形,小區(qū)面積150m2,等行距種植,行距0.67m,株距0.22m 或行距0.60m,株距0.24m。全區(qū)收獲計(jì)產(chǎn),試驗(yàn)區(qū)周圍種植不少于4 行的玉米保護(hù)區(qū)。播種時(shí)每穴點(diǎn)種2~3 粒種子,定苗時(shí)留1 株,重復(fù)間留走道1.5m。對(duì)照鄭單958 成熟時(shí)所有品種全部收獲、晾曬、脫粒、稱重,折合成標(biāo)準(zhǔn)含水量(14%)計(jì)產(chǎn)。試驗(yàn)產(chǎn)量應(yīng)為實(shí)際產(chǎn)量,嚴(yán)禁取樣。開(kāi)展精細(xì)化栽培技術(shù)研究,管理水平高于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平。
1.3 數(shù)據(jù)分析采用產(chǎn)量平均數(shù)、變異系數(shù)、回歸系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)分析法評(píng)判濮單12 的豐產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性。利用SPSS 軟件分別對(duì)2 年試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多點(diǎn)品種區(qū)域試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析,用LSD 法檢驗(yàn)品種與對(duì)照平均值間的差異顯著性。回歸系數(shù)法采用李世平等[8]提出的計(jì)算方法;再采用溫振民等[9]提出的高穩(wěn)系數(shù)法(HSC)進(jìn)行分析,高穩(wěn)系數(shù)以反映豐產(chǎn)性為主,兼顧穩(wěn)定性。
HSCi為第i 個(gè)品種的高穩(wěn)系數(shù),值越大,表明品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好,反之則品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越差[10]。Xi和Si分別為第i 個(gè)品種的平均產(chǎn)量和標(biāo)準(zhǔn)差,Xck為對(duì)照的平均產(chǎn)量,1.1Xck表示比對(duì)照的平均產(chǎn)量增產(chǎn)10%。
2.1 濮單12 豐產(chǎn)性分析由表1 可知,濮單12 在2017 年的河南金糧玉米品種試驗(yàn)聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)中平均產(chǎn)量為9181.5kg/hm2,比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)1.2%,居17 個(gè)參試品種的第10 位,11 點(diǎn)中7 點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)比率為63.6%;在2019 年的區(qū)域試驗(yàn)中平均產(chǎn)量為11481.0kg/hm2,比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)5.8%,差異極顯著,居13 個(gè)參試品種的第7 位,12點(diǎn)中11 點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)比率為91.7%。
表1 濮單12 在河南金糧玉米品種試驗(yàn)聯(lián)合體試驗(yàn)中的產(chǎn)量比較
2020 年參加河南金糧玉米品種試驗(yàn)聯(lián)合體生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量為10363.5kg/hm2,比對(duì)照鄭單958增產(chǎn)5.4%,差異極顯著,居3 個(gè)參試品種的第2 位,11 點(diǎn)全部增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)比率為100%。多重比較結(jié)果可以看出,濮單12 較對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)達(dá)到顯著水平,說(shuō)明濮單12 具有明顯的增產(chǎn)效果,其豐產(chǎn)性、適應(yīng)性和增產(chǎn)潛力較好。
2.2 濮單12 穩(wěn)產(chǎn)性分析
2.2.1 變異系數(shù)(CV)變異系數(shù)是參試品種在各試點(diǎn)上的均值間變異(即標(biāo)準(zhǔn)差)與品種平均產(chǎn)量的百分比,反映出了品種的靜態(tài)穩(wěn)定性。變異系數(shù)越小,說(shuō)明這個(gè)品種在不同的環(huán)境中的變化越小,靜態(tài)穩(wěn)定性越好。變異系數(shù)小且平均產(chǎn)量高的品種表現(xiàn)出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的特性,是比較理想的品種[10]。對(duì)各參試品種在當(dāng)年區(qū)域試驗(yàn)中平均產(chǎn)量的變異系數(shù)進(jìn)行分析(表2),結(jié)果表明濮單12 在2017 年的河南金糧玉米品種試驗(yàn)聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)中均值變異系數(shù)是10.54%,較對(duì)照鄭單958(11.08%)降低0.54個(gè)百分點(diǎn);2019 年變異系數(shù)為8.67%,較對(duì)照鄭單958(9.31%)降低0.64 個(gè)百分點(diǎn)。2 年變異系數(shù)都低于對(duì)照,表明濮單12 的產(chǎn)量不依賴環(huán)境條件的變化而變化,穩(wěn)定性優(yōu)于對(duì)照。
2.2.2 高穩(wěn)系數(shù)(HSC)高穩(wěn)系數(shù)是能夠兼顧品種的平均產(chǎn)量和標(biāo)準(zhǔn)差,同時(shí)權(quán)衡品種豐產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)2 個(gè)方面的參數(shù),能用一個(gè)指標(biāo)綜合準(zhǔn)確地反映品種的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性,簡(jiǎn)便且實(shí)用。高穩(wěn)系數(shù)越大,說(shuō)明品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性越好。由表2 可以看出,2017年濮單12 的高穩(wěn)系數(shù)為82.33%,較對(duì)照(80.84%)高1.49 個(gè)百分點(diǎn),居第10 位;2019 年濮單12 的高穩(wěn)系數(shù)為87.83%,較對(duì)照(82.45%)高5.38 個(gè)百分點(diǎn),居第3 位。2 年的結(jié)果均說(shuō)明濮單12 在豐產(chǎn)的前提下具有較好的穩(wěn)產(chǎn)性。
2.2.3 回歸系數(shù)回歸系數(shù)是以每個(gè)區(qū)域試驗(yàn)參試點(diǎn)的環(huán)境指數(shù)為自變量,以各參試品種在每個(gè)參試點(diǎn)上的相應(yīng)產(chǎn)量為因變量,表示參試品種對(duì)環(huán)境條件差異的敏感程度高低?;貧w系數(shù)越小,說(shuō)明品種對(duì)環(huán)境敏感程度低,在不同環(huán)境中產(chǎn)量差異小,進(jìn)而穩(wěn)產(chǎn)性高;反之則穩(wěn)產(chǎn)性差[11]。從表2 可知,2017 年、2019 年濮單12 回歸系數(shù)分別為0.6817、0.8896,遠(yuǎn)小于當(dāng)年對(duì)照品種鄭單958(2 年回歸系數(shù)分別為1.0214 和1.0019),說(shuō)明濮單12 在不同試點(diǎn)生態(tài)環(huán)境下穩(wěn)產(chǎn)性比對(duì)照較好。綜合2 年數(shù)據(jù),可以看出濮單12 穩(wěn)定性比較突出,是一個(gè)穩(wěn)產(chǎn)品種。
表2 2017 年和2019 年區(qū)域試驗(yàn)中不同玉米品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性比較
豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)是玉米新品種選育的重要目標(biāo),也是在區(qū)域試驗(yàn)中評(píng)價(jià)品種優(yōu)劣的主要依據(jù)。優(yōu)良的玉米品種能夠在不同環(huán)境條件下都取得較高的產(chǎn)量[1]。河南金糧玉米品種試驗(yàn)聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果表明,濮單12 的區(qū)域試驗(yàn)每hm2產(chǎn)量分別為9181.5kg 和11481.0kg,增產(chǎn)點(diǎn)率分別為63.6%和91.7%,說(shuō)明濮單12 在河南省夏播玉米區(qū)具有較好的適應(yīng)性;濮單12 在該地區(qū)變異系數(shù)分別為10.54%和8.67%,高穩(wěn)系數(shù)分別為82.33%和87.83%,回歸系數(shù)分別是0.6817 和0.8896,均優(yōu)于對(duì)照品種鄭單958,說(shuō)明濮單12 在河南省夏播玉米區(qū)是一個(gè)豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的玉米新品種,具有較高的推廣價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
濮單12 適宜河南省夏播,6 月中上旬麥后搶時(shí)早直播,中等水肥地4500 株/667m2,高水肥地5000株/667m2。夏播生育期102d,耐密性好,株高、穗位高適中,長(zhǎng)勢(shì)清秀,高產(chǎn)穩(wěn)定,結(jié)實(shí)性好,后期灌漿快??茖W(xué)施肥,澆好拔節(jié)水、孕穗水和灌漿水;苗期注意防治薊馬、蚜蟲、地老虎;大喇叭口期防治玉米螟蟲;注意防治鐮孢莖腐病。玉米籽粒乳線消失或籽粒尖端出現(xiàn)黑粉層時(shí)收獲,以充分發(fā)揮該品種的增產(chǎn)潛力。