19 個谷子新品種農(nóng)藝性狀與適應(yīng)性綜合分析

邢 璐 穆連鵬 解慧芳 王淑君 劉俊芳 張 揚(yáng) 李 龍劉海萍 閆宏山 王素英 宋 慧

（河南省安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，安陽 455000）

谷子屬禾本科植物，由青狗尾草馴化而來，距今已有上萬年的栽培歷史[1]。谷子起源于中國黃河流域，主要產(chǎn)區(qū)集中在北方地區(qū)，其具有生育期短、抗旱耐瘠、抗逆性強(qiáng)、營養(yǎng)豐富、糧飼兼用等特點(diǎn)。隨著水資源短缺和人民飲食結(jié)構(gòu)的改變，谷子在種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中起著舉足輕重的作用，據(jù)調(diào)查2010-2020 年，全國谷子常年播種面積維持在133.3 萬hm2左右，呈平穩(wěn)增長趨勢，總產(chǎn)量增加了85.7%，單產(chǎn)提高了91.4%，是我國旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)友好型優(yōu)勢作物和應(yīng)對氣候變化的重要戰(zhàn)略儲備作物[2-3]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)設(shè)15 個試點(diǎn)，分別為山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所、泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、淄博市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所、滄州市農(nóng)林科學(xué)院、保定市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所、邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所、安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、洛陽農(nóng)林科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、河北科技師范學(xué)院分析測試中心、錦州農(nóng)業(yè)科學(xué)院、天津國杰農(nóng)業(yè)科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)材料作物品種區(qū)域試驗(yàn)旨在鑒定參試品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性及適應(yīng)性，是品種繁育推廣中不可缺少的重要環(huán)節(jié)[4]。本研究選取2022 年全國谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定試驗(yàn)華北夏谷區(qū)常規(guī)組的19 個參試品種為分析對象，分別為保谷28、鄭18H1260、濟(jì)谷30、冀研谷3 號（20H1323）、冀雜谷11 號（冀雜H19ZX1）、中雜谷72、中雜谷76、K175-2H、21NK0821、滄281、冀388、濟(jì)1709-4、21H691、21HB184、安20N-3087、安20hN-4024、安20N-3174、中雜谷78、豫谷18，其中豫谷18 為本試驗(yàn)對照品種。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計試驗(yàn)小區(qū)設(shè)置3 個重復(fù)，重復(fù)間品種隨機(jī)排列，收獲時去掉邊行及行頭，實(shí)收面積13.34m2；調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)參照全國谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.4 數(shù)據(jù)分析依據(jù)全國谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定試驗(yàn)結(jié)果，采用Excel 2010 對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，利用SPSS 軟件對性狀間進(jìn)行相關(guān)分析；通過穩(wěn)定性參數(shù)、變異系數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)[5]和回歸分析法多方位對參試的19 個谷子新品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、廣適性展開分析[6]。

1.5 分析方法產(chǎn)量穩(wěn)定性是以平均產(chǎn)量為參數(shù)，以變異系數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)來度量穩(wěn)定性和高產(chǎn)性。適應(yīng)性是以參試品種在各試驗(yàn)點(diǎn)的平均產(chǎn)量作為依變量，以各參試點(diǎn)全部供試品種的平均產(chǎn)量為因變量進(jìn)行回歸分析，以其回歸系數(shù)的大小來度量品種的適應(yīng)性[7]。變異系數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)和回歸系數(shù)可以較好地衡量作物的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性且計算簡便。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀及相關(guān)性分析理想的農(nóng)藝性狀是提高谷子產(chǎn)量的關(guān)鍵[8]。由表1 可知，抽穗期最短 的 為 中 雜 谷76、21HB184、安20N-3174 和 中雜谷78，均為45d；生育期最短的為K175-2H，為90d；成穗率最高的為安20N-3174，達(dá)94.3%；株高最低的為保谷28，為121.15cm；穗長、穗粗、穗粒重、千粒重最大的均為中雜谷76，分別為25.40cm、2.93cm、18.53g、3.00g；單穗重最大的為中雜谷78，為23.03g；出谷率最高的為冀研谷3 號，為86.40%；出米率最高的為冀388，為78.83%。

表1 19 個品種農(nóng)藝性狀匯總表

性狀間存在著不同程度的相關(guān)性。由表2 可知，抽穗期與生育期、出谷率呈顯著正相關(guān)，與穗粗呈顯著負(fù)相關(guān)；成穗率與穗粗、單穗重、穗粒重均呈極顯著負(fù)相關(guān)；穗長與單穗重、穗粒重呈極顯著正相關(guān)；穗粗與單穗重、穗粒重呈極顯著正相關(guān)，與出谷率呈極顯著負(fù)相關(guān)；單穗重與穗粒重呈極顯著正相關(guān)，與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；穗粒重與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；出谷率與出米率呈顯著正相關(guān)。

表2 農(nóng)藝性狀的相關(guān)性

2.2 豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性分析高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)是谷子育種的重要目標(biāo)。高產(chǎn)應(yīng)當(dāng)是指穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)上的高產(chǎn)，穩(wěn)產(chǎn)也應(yīng)當(dāng)是指高產(chǎn)前提下的穩(wěn)產(chǎn)，即在不同條件下都有相對穩(wěn)定較高的產(chǎn)量，在有利條件下有更高的產(chǎn)量[9]。以產(chǎn)量位次來評價品種的豐產(chǎn)性；以品種的平均產(chǎn)量在當(dāng)年全部試點(diǎn)的變異系數(shù)來衡量其穩(wěn)產(chǎn)性；以高穩(wěn)系數(shù)法來綜合分析品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性。其中變異系數(shù)越小表明該品種穩(wěn)產(chǎn)性越好；高穩(wěn)系數(shù)越高則表明該品種豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性越好，反之越差[10]。

由表3 可知，平均產(chǎn)量居第1 位的中雜谷72其變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)均為第1 位；產(chǎn)量第2 位的滄281 其變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)分別為第4 位和第3位；產(chǎn)量第3 位中雜谷76 變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)均為第2 位。其中中雜谷72、滄281、中雜谷76、濟(jì)谷30、K175-2H、鄭18H1260、冀研谷3 號7 個新品種在產(chǎn)量、變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)方面均優(yōu)于對照品種豫谷18，在華北夏谷地區(qū)種植豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)良好。中雜谷78、冀雜谷11 號、21HB184、冀388、21NK0821、21H691 產(chǎn)量、變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)均較對照豫谷18 差。

表3 19 個品種豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性分析

2.3 適應(yīng)性分析適應(yīng)性是以參試品種在各試驗(yàn)點(diǎn)的平均產(chǎn)量作為自變量，以各參試點(diǎn)全部供試品種的平均產(chǎn)量為依變量進(jìn)行回歸分析，以其回歸系數(shù)的大小來度量品種的適應(yīng)性[11]。當(dāng)回歸系數(shù)大于1 時，表明該品種適應(yīng)性低于平均適應(yīng)性；當(dāng)回歸系數(shù)等于1 時，表明該品種適應(yīng)性一般；當(dāng)回歸系數(shù)小于1 時，表明該品種適應(yīng)性優(yōu)于平均適應(yīng)性。由表4 可知，回歸系數(shù)小于1，表現(xiàn)較好的品種依次為冀雜谷11 號、鄭18H1260、冀研谷3 號、21HB184、K175-2H、中 雜 谷78、中 雜 谷72、中 雜 谷76、21H691，這9 個品種的回歸系數(shù)在0.5629～0.9801之間，表示該9 個品種在華北夏谷地區(qū)具有較為廣泛的適應(yīng)性。

表4 19 個品種適應(yīng)性分析

3 結(jié)論與討論

谷子植株是一個整體，性狀之間彼此關(guān)聯(lián)，有的性狀通過其他性狀的間接作用影響產(chǎn)量的高低[12]。本研究得出單穗重與穗粒重呈極顯著正相關(guān)并均與穗粗、穗長呈極顯著正相關(guān)，結(jié)論與劉思辰等[13]和呂健珍等[14]研究相同；產(chǎn)量與單穗重、穗粒重呈顯著正相關(guān)，結(jié)論同魏萌涵等[15]研究結(jié)果一致。但由于種植區(qū)生態(tài)環(huán)境不同，影響谷子產(chǎn)量和適應(yīng)性的因素有所不同，對選育有利的農(nóng)藝性狀也應(yīng)有所側(cè)重。

本研究從19 個谷子新品種中篩選出5 個綜合表現(xiàn)較好的品種，分別為中雜谷72、中雜谷76、K175-2H、鄭18H1260、冀研谷3 號，品種均產(chǎn)量高、變異系數(shù)低、高穩(wěn)系數(shù)大，且回歸系數(shù)小于1。分析表明該5個品種在華北夏谷地區(qū)種植較其他品種具有更好的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性，適宜擴(kuò)大面積種植和推廣。