2021年甘肅省胡麻品種區(qū)域試驗白銀試點參試材料綜合評價

摘要：為科學(xué)準確地對2021年甘肅省胡麻品種區(qū)域試驗白銀試點參試材料進行綜合評價，為胡麻新品種的登記和推廣提供依據(jù)。采用描述性統(tǒng)計、相關(guān)性分析、主成分分析等多元分析方法對甘肅省胡麻品種區(qū)域試驗白銀試點的18份胡麻參試材料的千粒重、產(chǎn)量等10個主要性狀進行綜合評價。結(jié)果表明，18份參試胡麻材料的生育期為 109～113 d，與對照品種隴亞13號生育期差異不大。不同參試材料的各主要性狀變異系數(shù)差異較大，介于1.34%～114.37%。對各性狀進行相關(guān)性分析表明，株高與工藝長度、單株果數(shù)與主莖分枝數(shù)、單株粒重與單株果數(shù)均呈極顯著正相關(guān)；單株果數(shù)與主莖分枝數(shù)、單株粒重與有效分莖數(shù)及主莖分枝數(shù)均呈顯著正相關(guān)；有效分莖數(shù)和產(chǎn)量呈顯著負相關(guān)。主成分分析表明，單株生產(chǎn)力因子、千粒重因子、株高因子和分莖因子的特征值累計達80.06%，能夠全面地代表胡麻的特征特性。對產(chǎn)量進行的單因素方差分析表明，參試胡麻材料1310-6、0724-18、2009-1A-1、GFWK-03、H2011、D439、 09-3-11 的折合產(chǎn)量均顯著高于對照品種隴亞13號（P < 0.05），可進入下一步試驗環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：胡麻；品種；區(qū)域試驗；多元分析；農(nóng)藝性狀； 綜合評價

中圖分類號：S563.2 文獻標志碼：A 文章編號：2097-2172（2024）07-0623-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.07.008

Comprehensive Evaluation of Flax Varieties in the Baiyin Pilot of the

2021 Gansu Province Regional Experiment

LI Yuyang， ZHAO Baoxie， DU Shikun， YU Hualin， SHI Xuehao， MA Quanfang

（Baiyin Agricultural Science Research Institute， Baiyin Gansu 730900， China）

Abstract： The aim of this study was to scientifically and accurately evaluate the test materials of flax varieties in the Baiyin pilot of the 2021 Gansu Province Regional Experiment， aiming to provide a basis for the registration and promotion of new flax varieties. Descriptive statistics， correlation analysis， principal component analysis， and other multivariate analysis methods were used to comprehensively evaluate the yield 1000-grain weight and 10 main traits of 18 flax varieties in the Baiyin pilot of the Gansu Province Regional Experiment. The results showed that the growth period of the 18 tested flax varieties ranged from 109 to 113 days， with little difference from the control variety Longya 13. The coefficients of variation for various traits among different tested materials varied significantly， ranging from 1.34% to 114.37%. Correlation analysis of the main traits revealed that extremely significantly positive correlations were found in plant height and process length， fruit number per plant and main stem branching number， grain weight per plant and fruit number per plant. Additionally， significantly positive correlations were found in number of fruit per plant and main stem branching number， grain weight per plant and number of effective stem branches， grain weight per plant and main stem branching number. There was also a significant negative correlation between effective stem number and plot yield. Principal component analysis indicated that productivity factor per plant， 1000-grain weight factor， plant height factor， and stem division factor cumulatively reached 80.06% of characteristic values， fully representing the characteristics of flax. One-way analysis of variance demonstrated that the average yields of flax varieties 1310-6， 0724-18， 2009-1A-1， GFWK-03， H2011， D439， and 09-3-11 were all significantly higher than the control variety Longya 13 （P < 0.05）， qualifying them for the next experimental phase.

Key words： Flax; Variety; Regional experiment; Multivariate analysis; Agronomic trait; Comprehensive evaluation

胡麻是亞麻科亞麻屬植物，是我國重要的油料作物之一。胡麻適宜在冷涼、干旱、鹽堿的地區(qū)生長，在我國北方普遍種植［1 ］，選育和推廣優(yōu)良品種成為目前胡麻生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要保證［2 - 5 ］。選擇適宜的綜合評價方法是品種篩選面臨的一項重大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的評價僅能在一定程度上反映出引進品種的特性，但不能將品種的各種優(yōu)勢進行綜合評價，目前運用數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)模型綜合分析已廣泛應(yīng)用于作物新品種的評價［6 ］。主成分分析法在資源品質(zhì)評價中得到廣泛應(yīng)用，該方法能夠準確確定所研究各指標的權(quán)重，它不但能夠把控所要評價指標類型的綜合性狀表現(xiàn)，而且能夠簡化評價步驟與程序，是適合綜合評價候選個體的一種全面、高效的統(tǒng)計分析方法［7 - 8 ］，因此通過主成分分析法科學(xué)地選擇親本和客觀地分析胡麻新品種（系）的品質(zhì)、產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀，進而科學(xué)地評價胡麻的生產(chǎn)潛力和特性對胡麻新品種引進具有極其重要的意義，同時也對胡麻產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要的實用價值和現(xiàn)實意義。

為了加快甘肅省胡麻產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，根據(jù)2021年甘肅省胡麻品種區(qū)域試驗白銀試點參試材料的數(shù)據(jù)，采用描述性統(tǒng)計、相關(guān)性分析、主成分分析等多元分析方法對各參試材料進行了綜合評價，并提出意見，確定階段性的育種目標或育種方向［9 ］。何麗等［10 ］利用于GGE雙標圖對2017 — 2018年的甘肅胡麻品種區(qū)域試驗各品種（系）的適應(yīng)性、豐產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性及試點的代表性和鑒別力進行了客觀評價。黨照等［11 ］利用聯(lián)合方差分析法，對參加2013年、2014年甘肅省胡麻品種區(qū)域試驗的胡麻品種（系）品質(zhì)、產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀進行分析和評價。楊繼忠等［12 ］在2019年進行了胡麻新品種多點試驗研究，對6個參試胡麻品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性及主要經(jīng)濟性狀分析，初步確定白銀市不同生態(tài)區(qū)域的主栽胡麻品種和搭配品種。但以上研究主要針對旱地條件下胡麻進行研究，而在以往的研究中，針對灌區(qū)栽培條件下胡麻的研究內(nèi)容較少，不易選出適用于灌區(qū)栽培的胡麻品種，鑒于此，通過2021年甘肅省胡麻品種區(qū)域試驗白銀試點的18份胡麻參試材料在白銀灌區(qū)條件下主要農(nóng)藝性狀進行綜合分析，探索白銀地區(qū)胡麻產(chǎn)量形成的主要因素，以期為類似生態(tài)區(qū)的胡麻育種和生產(chǎn)提供參考依據(jù)［13 ］。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為2021年甘肅省胡麻品種區(qū)域試驗白銀試點的18份參試材料（含統(tǒng)一對照品種隴亞13號），其中常規(guī)種17份，分別為隴亞13號（CK）、2007-1H-3、2009-38-1、R99、D3、2009-1A-1、R205（由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所胡麻研究室提供），GFWK-01、GFWK-03（由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所提供），D439（由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所提供），0724-18、14102-5、1310-6（由甘肅農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院提供），07-357、09-3-11（由張掖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供）；0805-7- 6-2-3、1450-35-1（由定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供）；雜交種1份，為H2011，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所胡麻研究室提供。

1.2 試驗方法

試驗在白銀市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗場進行。當?shù)睾０? 570 m，≥10℃有效積溫3 100 ℃，無霜期150 d左右，土壤為灌溉灰鈣土，前茬小麥［14 ］。采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，每品種（系）為1處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積12 m2，小區(qū)四周設(shè)50 cm走道。試驗于2021年3月20日播種，播種密度控制在900萬粒/hm2。播前結(jié)合整地底施磷酸二銨300 kg/hm2、尿素75 kg/hm2，初花期隨灌水追施尿素150 kg/hm2。田間管理只防蟲不防病，只除草不去雜［15 ］。

1.3 觀測指標及方法

試驗參照《胡麻參試材料描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》［16 ］，田間記載參試材料的出苗期、盛花期、成熟期、生育期、出苗率、花色等農(nóng)藝性狀，成熟后每個參試胡麻材料在中間行隨機選取20株考種，分別對株高、工藝長度、有效分莖數(shù)、主莖分枝數(shù)、單株果數(shù)、每果粒數(shù)、千粒重、小區(qū)產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀進行評估［17 ］。分小區(qū)單獨脫粒并計算折合產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用Excel軟件和R語言進行描述性統(tǒng)計、相關(guān)性分析、主成分分析和方差分析。相關(guān)性分析采用皮爾遜相關(guān)（Pearson correlation）分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要性狀差異性分析

田間觀察和考種結(jié)果表明，18份參試胡麻材料均能夠正常成熟。參試胡麻材料的生育期為 109～113 d，其中2007-1H-3、2009-38-1、 GFWK-01、07-357、0724-18、14102-5生育期最長，均為113 d，均較對照品種隴亞13號晚熟4 d；R99生育期最短，與對照品種隴亞13號生育期相同，均為109 d；其余品種（系）較對照隴亞13號晚熟1～3 d。

由表1可知，18份參試胡麻材料的10個主要性狀變異系數(shù)介于1.34%～114.37%，其中以有效分莖數(shù)的變異系數(shù)最大，為114.37%；生育期的變異系數(shù)最小，為1.34%。說明18份參試胡麻材料在白銀試點種植時田間株型表現(xiàn)差異較大，但生育期較為一致。

2.2 主要性狀相關(guān)性分析

對18份參試胡麻材料的10個主要性狀進行相關(guān)分析的結(jié)果（圖1）得出，各農(nóng)藝性狀間存在不同程度的相關(guān)性。有24對性狀呈正相關(guān)，21對性狀呈負相關(guān)。其中株高和工藝長度、單株果數(shù)和有效分莖數(shù)、單株粒重和單株果數(shù)間均呈極顯著正相關(guān)（P ＜ 0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.620、0.700、0.917；單株果數(shù)和主莖分枝數(shù)呈顯著正相關(guān)（P ＜ 0.05），相關(guān)系數(shù)為0.539；單株粒重和有效分莖數(shù)、主莖分枝數(shù)均呈顯著正相關(guān)（P ＜ 0.05），相關(guān)系數(shù)分別為0.536、0.537；有效分莖數(shù)與小區(qū)產(chǎn)量呈顯著負相關(guān)（P ＜ 0.05），相關(guān)系數(shù)為-0.564。

2.3 主要性狀的主成分分析

從主成分分析碎石圖可以看出（圖2），當選用前4個主成分時累計特征值貢獻率為80.06%，可以認為這4個主成分能夠代表胡麻種質(zhì)資源10個農(nóng)藝性狀的大部分信息。從表2中可以看出，第1主成分特征值達3.30，占比為33.03%，在第1主成分中單株粒重、單株果數(shù)和主莖分枝數(shù)的權(quán)重值居前3位，可將第1主成分作為單株生產(chǎn)力因子；第2主成分的特征值為2.53，占比為25.28%，在第2主成分中有效分莖數(shù)權(quán)重值最大，可將第2主成分作為分莖因子；第3主成分的特征值為1.28，占比為12.76%，在第3主成分中株高的權(quán)重最大，可將第3主成分作為株高因子；第4主成分的特征值為0.90，占比為8.99%。在第4主成分中千粒重的權(quán)重值最大，可將第4主成分作為千粒重因子。單株生產(chǎn)力因子和千粒重因子是產(chǎn)量的構(gòu)成因素，株高因子和分莖因子是株型的構(gòu)成因素，由此可認為這4個因子能比較全面地代表胡麻各參試材料的特征特性。

2.4 產(chǎn)量差異性分析

對產(chǎn)量進行方差分析的結(jié)果（表3）可知，處理間P < 0.01（F=6.489 907 153 > Fcrit=1.915 320 855），差異均達顯著水平，試驗結(jié)果真實可靠，具有很好代表性，可進一步分析。對18份參試胡麻材料的折合產(chǎn)量進行單因素方差分析（LSD法）結(jié)果表明，1310-6、0724-18、2009-1A-1、GFWK-03、H2011、09-3-11、D439的折合產(chǎn)量均顯著高于對照品種隴亞13號（P < 0.05），其中H2011、09-3-11、D439折合產(chǎn)量分別為2 591.67、2 650.00 、2 711.11 kg/hm2，均高于對照品種20%以上；1310-6、0724-18、2009-1A-1、GFWK-03較對照品種隴亞13號增產(chǎn)15.09%～19.92%。07-357、2007-1H-3、1450-35-1、R99、0805-7-6-2-3均較對照品種隴亞13號增產(chǎn)不顯著，14102-5、D3、GFWK-01、2009-38-1、R205均較對照品種隴亞13號有不同程度的減產(chǎn)（圖4）。

3 討論與結(jié)論

2021年甘肅省胡麻品種區(qū)域試驗白銀試點18份參試胡麻材料的各農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)范圍在1.34%～114.37%，其中有效分莖數(shù)的變異系數(shù)最大為114.37%；生育期的變異系數(shù)最小，為1.34%，說明18份參試胡麻材料在白銀試點種植時田間株型表現(xiàn)差異較大，但生育期較為一致。18份參試胡麻材料的各農(nóng)藝性狀間相關(guān)性分析表明，株高和工藝長度、單株果數(shù)和主莖分枝數(shù)、單株粒重和單株果數(shù)間均呈極顯著正相關(guān)（P <0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.620、0.700、0.917；單株果數(shù)和主莖分枝數(shù)呈顯著正相關(guān)（P <0.05），相關(guān)系數(shù)為0.539；單株粒重和有效分莖數(shù)、主莖分枝數(shù)均呈顯著正相關(guān)（P <0.05），相關(guān)系數(shù)分別為0.536、0.537；有效分莖數(shù)與小區(qū)產(chǎn)量呈顯著負相關(guān)（P <0.05），相關(guān)系數(shù)為-0.564。該結(jié)論與吳兵等［18 ］在氮肥密度互作后，胡麻籽粒產(chǎn)量與有效分莖數(shù)間呈顯著正相關(guān)關(guān)系的結(jié)論相反，說明在灌溉區(qū)應(yīng)通過適當增加種植密度以減少分莖數(shù)的種植方式來提高產(chǎn)量。選用前4個主成分時累計特征值貢獻率為80.06%，可以認為這4個主成分能夠代表胡麻種質(zhì)資源10個農(nóng)藝性狀的大部分信息。通過主成分與相關(guān)性結(jié)合分析，可得出結(jié)論，在灌區(qū)條件下選擇工藝長度、單株果數(shù)和主莖分枝數(shù)較高，有效分莖數(shù)較少的植株，能夠提高單株產(chǎn)量［19 ］。

本研究結(jié)果表明，在2021年進行的甘肅省胡麻品種區(qū)域試驗中，18份參試胡麻材料在白銀試點種植時產(chǎn)量水平整體較高，參試材料1310-6、0724-18、 2009-1A-1、 GFWK-03、 H2011、 D439、 09-3-11 的折合產(chǎn)量均顯著高于對照品種隴亞13號（P <0.05），可進入下一步試驗環(huán)節(jié)。

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收稿日期：2024 - 03 - 19；修訂日期：2024 - 06 - 05

基金項目：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助（CARS-14）；甘肅省隴原青年英才支持計劃（甘人社通〔2023〕142號）。

作者簡介：李雨陽（1985 — ），女，甘肅會寧人，高級農(nóng)藝師，主要從事作物育種及農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。Email：80208665@qq.com。

通信作者：趙寶勰（1984 — ），男，甘肅會寧人，正高級農(nóng)藝師，主要從事作物育種及農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。Email：304031801@qq.com。