張俊靈,閆金龍,馮麗云,張東旭
(山西農業(yè)大學谷子研究所/山西省農業(yè)科學院谷子研究所,山西 長治 046011)
長6990是山西省農業(yè)科學院谷子研究所用自育的抗旱、大穗、大粒中間材料03-6564作母本,山西省農科院作物所育成的優(yōu)質豐產品種晉太170作父本進行雜交,后代采用水旱交叉選育法育成的小麥新品種[1]。2016—2017年參加國家黃淮冬麥區(qū)旱薄組區(qū)試和生產試驗,2018年通過國家農作物品種審定委員會審定(國審麥20180065)。利用國家黃淮冬麥區(qū)旱薄組區(qū)域試驗和生產試驗匯總數(shù)據(jù),對長6990的豐產性、穩(wěn)產性及適應性進行分析和評價,為該品種的大面積推廣及合理利用提供參考。
數(shù)據(jù)資料來源于2016年度和2017年度國家冬小麥品種試驗黃淮冬麥區(qū)旱薄組區(qū)域試驗和生產試驗總結[2-3]。2016年度參加國家黃淮冬麥區(qū)旱薄組區(qū)試品種(系)11個:中麥36、洛旱25、惠麥817、銅麥6號、運旱137、惠麥5715、長6990、眾信6178、臨Y 8155、中麥37、晉麥47(ck)。2017年度參加國家黃淮冬麥區(qū)旱薄組區(qū)試品種(系)12個:長6990、銅麥6號、臨Y 8155、運旱137、眾信6178、臨旱5325、蘭天34號、滄麥2013-1、秦農30、徽研56、魯農188、晉麥47(ck)。2017年度參加國家黃淮冬麥區(qū)旱薄組生產試驗品種3個:中麥36、長6990、晉麥47(ck)。
試點分別設在黃淮冬麥區(qū)的河南、陜西、山西、河北、甘肅等省的典型旱區(qū), 其中區(qū)試每年設點14 個,河南4點(三門峽、洛陽、嵩縣、林州),陜西4點(銅川、楊凌、寶雞、渭南),山西4點(臨汾、風陵渡、運城、晉城),河北1點(滄州),甘肅1點(天水);生產試驗設點8個,河南2點(洛陽、嵩縣),陜西2點(寶雞、永壽),山西2點(運城、晉城),河北1點(滄州),甘肅1點(天水)。
根據(jù)國家區(qū)域試驗方案要求,區(qū)試采用隨機區(qū)組設計,3次重復,小區(qū)面積為12~15 m2,收獲計產面積12 m2以上。試點均為旱地,播前進行精細整地,一次施足底肥,生育期間不追肥。2016年度播期在9月24日—10月14日之間。2017年度播期在9月23日—10月12日之間。生產試驗不設重復,小區(qū)面積不少于300 m2,全區(qū)收獲。栽培管理和田間調查均按國家冬小麥區(qū)域試驗方案要求進行。
1.3.1聯(lián)合方差分析法
試驗的產量數(shù)據(jù)采用中國農業(yè)大學和全國農技推廣服務中心聯(lián)合研制的《作物品種區(qū)域試驗統(tǒng)計分析系統(tǒng)》對品種的產量、增產幅度、差異顯著性進行分析。
1.3.2高穩(wěn)系數(shù)(HSCi)分析法
采用溫振民等[4]提出的高穩(wěn)系數(shù)法對參試品種的高產穩(wěn)產性進行分析。計算公式如下:
表1 2015—2016年度國家冬麥區(qū)黃淮旱薄組區(qū)試產量及方差分析
表2 2016—2017年度國家冬麥區(qū)黃淮旱薄組區(qū)試產量及方差分析
1.3.3Eberhar和Russell模型分析法
1.3.4增產點率分析法
增產點率是參試品種產量超
過對照品種試點數(shù)占試驗總點數(shù)的百分比,反映品種超生產主推對照品種的適應程度。參試品種增產點率越大,其適應性就越好。
1.3.5適應度分析法
適應度是參試品種超過平均
產量環(huán)境數(shù)占試驗總環(huán)境數(shù)的百分比,反映品種在不同試點超當?shù)仄骄a水平的廣適性。參試品種適應度越大,其適應性就越好[7-8]。
1.3.6品種離優(yōu)度(SuperiorityPi)分析法
品種離優(yōu)度(Pi)是品種i在各試點上與該點最高產量的離差均方值[9-10],計算公式為:
式中,n為環(huán)境數(shù),Xij為第j個環(huán)境中第i個參試品種的表現(xiàn)值,Mj為第j個環(huán)境中所有參試品種中的最大值。Pi反映的是第i個品種與最佳品種的接近程度及在試點間的普遍適應性。Pi值越小,說明品種i在各試點上與最佳品種的平均差異越小,適應性越好。反之,Pi值越大,品種的適應性越差。
2015—2016年度區(qū)試匯總試點14個,方差分析結果(表1)表明,比ck增產的品種有5個(長6990、中麥36、銅麥6號、臨Y 8155、運旱137),其中長6990平均產量5 212.1 kg·hm-2,較ck增產7.2%,增產達極顯著水平,居11個參試品種的第1位。在河南林州和陜西永壽2個試點的產量均超7 500 kg·hm-2,其中河南林州試點產量高達7 702.7 kg·hm-2。
2016—2017年度區(qū)試匯總試點13個,方差分析結果(表2)表明,比ck增產的品種有9個(長6990、臨旱5325、銅麥6號、魯農188、運旱137、眾信6178、臨Y 8155、徽研56、滄麥2013-1),其中長6990平均產量4 933.7 kg·hm-2,較ck增產7.9%,增產達極顯著水平,居12個參試品種的第1位。在河南林州和山西晉城2個試點的產量均超6 000 kg·hm-2,其中山西晉城試點產量高達6 420 kg·hm-2。
表3 2015—2016年度國家冬麥區(qū)黃淮旱薄組區(qū)試穩(wěn)產性和適應性分析
表4 2016—2017年度國家冬麥區(qū)黃淮旱薄組區(qū)試穩(wěn)產性和適應性分析
2016—2017年度生產試驗匯總試點7個,平均產量5 409 kg·hm-2,較ck增產9.4%。在陜西寶雞試點的產量高達6 243.2 kg·hm-2。
2015—2016年度參試品種的高穩(wěn)系數(shù)(HSCi)(表3)排序為:中麥36(73.63)>運旱137(72.64)>長6990(71.92)>銅麥6號(71.54)>眾信6178(71.08)>臨Y 8155(70.87)>ck(70.19)>洛旱25(67.6)>惠麥817(66.55)>惠麥5715(66.25)>中麥37(66.25)。2016—2017年度參試品種的高穩(wěn)系數(shù)HSCi(見表4)排序為:臨旱5325(84.15)>運旱137(82.23)>長6990(81.49)>臨Y 8155(80.95)>徽研56(80.58)>銅麥6號(80.48)>眾信6178(80.26)>滄麥2013-1(79.47)>魯農188(78.89)>ck(77.25)>蘭天34號(76.24)>秦農30(75.03)。從中可以看出,在2年區(qū)試中長6990的高穩(wěn)系數(shù)顯著高于ck,與區(qū)試中其它參試品種相比其高穩(wěn)系數(shù)均較高(2年均居第3位),表現(xiàn)出較好的豐產穩(wěn)產性。
通過對參試品種產量超ck試點數(shù)進行統(tǒng)計分析(表3、表4),2016年度和2017年度長6990的增產點率分別為78.6%和100%,2年區(qū)試平均增產點率為89.3%,是參試品種中增產點率最高的品種,表明長6990在不同年份、不同省份多個試點條件下種植具有超ck生產水平的廣適性。
通過對參試品種產量超平均產量環(huán)境數(shù)進行統(tǒng)計分析(表3、表4),2016年度和2017年度長6990的適應度分別為85.7%和84.6%,2年區(qū)試平均適應度為85.2%,是參試品種中適應度最高的品種,表明長6990在不同年份、不同省份多個試點條件下種植具有超當?shù)厣a水平的廣適性。
通過對參試品種離優(yōu)度(Pi)的統(tǒng)計分析(表3、表4),2016年度和2017年度長6990的離優(yōu)度Pi值分別為202.11和161.19,2個參試年度均為參試品種的最小值。表明長6990在各試點上與最佳品種最接近,在各試點的普遍適應性最好。
品種的豐產性、穩(wěn)產性和適應性不僅與作物本身的特征特性有關,也與不同環(huán)境條件和栽培條件下基因型與環(huán)境互作有關?;蛐团c環(huán)境的互作效應越大,表明品種易受環(huán)境影響,穩(wěn)定性就越差,安全性也就越差,應用價值越低[11-12]。多年多點的區(qū)域試驗是鑒定品種特征特性及其基因型與環(huán)境互作特性的有效手段[13]。通過對長6990參加國家區(qū)域試驗結果進行分析,旨在正確評價長6990的豐產性、穩(wěn)產性和適應性,為其大面積推廣應用提供科學依據(jù)。
長6990第一年(2015—2016年度)參加國家黃淮冬麥區(qū)旱薄組區(qū)試,平均產量達5 212.1 kg·hm-2,比對照晉麥47增產7.2%,增產達極顯著水平,居第1位??购敌澡b定:抗旱指數(shù)為0.918,抗旱性與對照晉麥47相當??购澡b定:抗寒性級別1級??共⌒澡b定:高抗葉銹、中抗白粉、高感條銹。品質分析:容重801 g·L-1,蛋白質含量14.03%,濕面筋含量30.1%,穩(wěn)定時間6.6 min,各項品質指標均達優(yōu)質中筋標準。第二年區(qū)試(2016—2017年度)平均產量4 933.7 kg·hm-2,較對照晉麥47增產7.9%,增產達極顯著水平,居第1位??购敌澡b定:抗旱指數(shù)為0.969,抗旱性與對照晉麥47相當??购澡b定:抗寒性級別1級??共⌒澡b定:高抗葉銹、高感白粉、高感條銹。品質分析:容重796 g·L-1,蛋白質含量14.41%,濕面筋含量32.9%,穩(wěn)定時間5.4 min,各項品質指標均達優(yōu)質中筋標準。生產試驗(2016—2017年度)平均產量5 409 kg·hm-2,較對照晉麥47增產9.4%。從區(qū)試和生產試驗結果可以看出,長6990在不同年份下均表現(xiàn)出突出的豐產性和較好的品質特性,一是因為長6990本身具有較好的豐產因素,二是因為長6990具有較好的抗旱性、抗寒性和抗病性,能夠抵御或減少不良環(huán)境條件對產量的影響,提高品種的穩(wěn)產性和安全性。
國家黃淮冬麥區(qū)旱薄組區(qū)域試驗橫跨河北、河南、陜西、山西、甘肅5個省區(qū),試點間氣候和生產條件差異很大,如2016年在陜西渭南試點的平均產量不足2 910 kg·hm-2,但在陜西永壽試點的平均產量高達7 020 kg·hm-2。同時年度間氣候條件差異也很大,如山西晉城試點,2016年度平均產量為3 970.5 kg·hm-2,2017年度平均產量則達5 908.5 kg·hm-2。因此,用增產點率、品種適應度、品種離優(yōu)度(Pi)等參數(shù)對參試品種的適應性進行分析,以便更客觀地評價品種的適應性。
豐產性分析表明,長6990在國家黃淮冬麥區(qū)旱地區(qū)試中,產量顯著高于黃淮冬麥區(qū)旱地對照品種晉麥47,2年均居第1位,增產均達極顯著水平,為參試品種中突出的豐產品種;在降雨較多的試點,產量可達7 500 kg·hm-2以上,產量水平達水地品種,為參試品種中增產潛力最大的品種。
適應性分析表明,長6990與對照品種晉麥47相比,是參試品種中增產點率最高的品種;長6990與參試點平均產量相比,是參試品種中適應度最高的品種;長6990與最優(yōu)品種相比,是參試品種中品種離優(yōu)度(Pi)最小的品種。
總之,國審小麥新品種長6990具有旱作豐產性好、豐產潛力大、穩(wěn)產性好、適用范圍廣等特點,是適宜在國家黃淮冬麥區(qū)的河南、河北、山西、陜西、甘肅等省旱地大面積推廣應用的優(yōu)良品種。