閆文利 李 偉 劉 旭 楊兆生 閆素紅
(中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所 河南 安陽 455000)
小麥是我國重要的糧食作物之一, 在糧食安全和社會穩(wěn)定方面具有重要作用。 由于小麥需求量日益增長、氣候變化多端等原因,亟需培育豐產(chǎn)性高、穩(wěn)定性強及適應性廣的小麥新品種。 小麥區(qū)域試驗是篩選和檢測小麥新品種最客觀、 最有效的方法[1],小麥新品種選育的目標是育成在生產(chǎn)上具有較高增產(chǎn)性、廣泛穩(wěn)定性和適應性的小麥新品種[2]。
中育1702 是中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所小麥高產(chǎn)課題組于2011 年5 月用周麥26 號作母本、08 漯33 作父本進行雜交,運用改良系譜法經(jīng)過6 年選育而成的小麥新品種,2021 年6 月通過河南省農(nóng)作物品種審定委員會審定 (審定編號: 豫審麥20210006)。 本研究以中育1702 參加河南省區(qū)域試驗及生產(chǎn)試驗的結(jié)果為依據(jù),參考產(chǎn)量、方差分析、適應度分析及農(nóng)藝性狀評價等結(jié)果, 分別對中育1702 的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應性進行分析,為其在生產(chǎn)上大面積推廣應用提供理論依據(jù)。
分析材料來源于2018-2019 年 (冬水D 組)、2019-2020 年河南省小麥品種區(qū)域試驗(冬水D 組)匯總結(jié)果,2019-2020 河南省小麥生產(chǎn)試驗(冬水C 組)匯總結(jié)果(區(qū)試第2 年試驗與生產(chǎn)試驗同步),區(qū)域試驗分別設(shè)置14 個、15 個試驗點, 生產(chǎn)試驗設(shè)置16 個試驗點。分析資料包括中育1702 參加區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗共計3 年45 個試驗點次的數(shù)據(jù),試驗對照品種為百農(nóng)207(CK)。
通過多點方差分析, 采用新復極差法檢驗品種間的差異顯著性; 通過與對照品種百農(nóng)207 比較增減產(chǎn)百分比,分析品種的豐產(chǎn)性;通過產(chǎn)量變異系數(shù)(CV)分析品種的穩(wěn)定性;通過適應度、離優(yōu)度來衡量品種的環(huán)境適應性; 對構(gòu)成產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀及品質(zhì)性狀進行綜合分析[3-4]。
由2 年度區(qū)試產(chǎn)量方差分析結(jié)果(表1)可知,品種、環(huán)境(不同試驗點)及二者互作均存在顯著差異。這表明在相同試驗環(huán)境下, 組內(nèi)品種間產(chǎn)量存在顯著差異; 品種在不同試驗點表現(xiàn)出顯著增產(chǎn)或減產(chǎn)的效應;品種與環(huán)境的互作達到顯著差異,說明不同品種的增減產(chǎn)程度隨地點不同而不同。 試驗數(shù)據(jù)很好地反映了各個品種在不同環(huán)境下的豐產(chǎn)性、 穩(wěn)定性和適應性。
表1 2018-2020 年2 年度河南省水地小麥良種區(qū)試產(chǎn)量方差分析
由表2 可知,中育1702 在2018-2019 年、2019-2020 年河南省小麥冬水組區(qū)域試驗和2019-2020 年同步生產(chǎn)試驗中平均畝產(chǎn)分別為619.3 kg、534.8 kg、580.7 kg,分別較CK 增產(chǎn)9.8%、8.6%、5.8%,增產(chǎn)率均大于5.0%。 2018-2019 年14 點次匯總14 點次均增產(chǎn),增產(chǎn)點率100.0%;平均產(chǎn)量居13 個參試品種的第1 位。 2019-2020 年15 點次匯總15 點次均增產(chǎn),增產(chǎn)點率100.0%;平均產(chǎn)量居15 個參試品種的第5 位。 2019-2020 年中育1702 平均產(chǎn)量居生產(chǎn)試驗6 個品種的第1 位。 中育1702 產(chǎn)量排名靠前,豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)突出。
表2 中育1702 在河南省小麥水地組試驗中的產(chǎn)量表現(xiàn)及多重比較結(jié)果
方差分析和多重比較結(jié)果顯示,中育1702 參加2 年區(qū)域試驗和1 年生產(chǎn)試驗較對照增產(chǎn)均達顯著水平, 可知中育1702 較CK 具有較好的豐產(chǎn)性和增產(chǎn)潛力。
由表3 可知,在2 年區(qū)試中中育1702 的變異系數(shù)分別為8.47%、10.89%, 而CK 的變異系數(shù)分別為7.59%、11.86%。 相同年份變異系數(shù)較小且與CK 相當; 不同年份下中育1702 的變異系數(shù)變化區(qū)間(8.47%~10.89%)小于CK(7.59%~11.86%),表明中育1702 在不同年份間的變化幅度較小, 穩(wěn)定性好于對照品種。
表3 中育1702 區(qū)域試驗適應度分析結(jié)果
2 年區(qū)域試驗中中育1702 適應度分別為85.71%、66.67%,表明其對不同生態(tài)條件具有比較好的適應性。
由中育1702 在各試驗點與最優(yōu)品種的差異分析(表4)可知,2018-2019 年區(qū)試中育1702 在14 個試驗點100%與最優(yōu)品種沒有差異,表現(xiàn)優(yōu)秀;2019-2020 年區(qū)試在15 個試驗點中73.3%的試驗點(11 個試驗點)與最優(yōu)品種沒有差異,表現(xiàn)較優(yōu)秀;2 年區(qū)試CK 與最優(yōu)品種差異顯著,中育1702 優(yōu)于CK。
表4 中育1702 在各試驗點與最優(yōu)品種的差異分析
由中育1702 農(nóng)藝性狀匯總(表5) 可知,2018-2020 年度區(qū)試和生產(chǎn)試驗3 年結(jié)果表明,中育1702平均全生育期分別為232.5 d、 223.0 d、 224.9 d,成熟期比CK 早熟-0.2 d、 0.5 d、 1.0 d。 株高分別為81.4 cm、81.5 cm、82.1 cm,比CK 略高。 基本苗分別為18.0 萬/畝、19.6 萬/畝、18.4 萬/畝, 與CK 相當;最高分蘗分別為102.6 萬/畝、97.3 萬/畝、97.0 萬/畝,均高于CK。 產(chǎn)量三要素畝穗數(shù)分別為40.5 萬穗、38.3 萬穗、38.7 萬穗, 均高于CK, 然而成穗率低于CK;穗粒數(shù)分別為36.8 粒、35.6 粒、35.6 粒,與CK 相當;千粒重分別為48.5 g、48.5 g、47.9 g,均明顯高于CK。從產(chǎn)量三要素推斷,中育1702 由于三要素協(xié)調(diào),畝穗數(shù)、千粒重較CK 突出,豐產(chǎn)性優(yōu)于CK。
由表6 可知, 2019 年、 2020 年區(qū)試混合樣品質(zhì)分析(鄭州), 蛋白質(zhì)含量分別為14.0%、 14.4%,容重797 g/L、810 g/L, 濕面筋含量分別為28.7%、33.2%, 吸水量58.9 mL/100 g、 60.2 mL/100 g, 穩(wěn)定時間分別為2.6 min、3 min,拉伸面積分別為28 cm2、36 cm2, 最大拉伸阻力分別為146 E.U.、172 E.U.,達到中筋小麥標準。
表6 2018-2020 年度河南省水地區(qū)試品種品質(zhì)匯總
小麥新品種選育工作的主要目標是篩選具備豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應性等優(yōu)良特性的新品種,區(qū)域試驗是對參試品系進行豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性鑒定, 對參試品種進行公正評價, 區(qū)域試驗結(jié)果是作物品種審定的依據(jù)[5-6]。 采用參試品種較對照品種產(chǎn)量增(減)產(chǎn)的百分數(shù)分析品種的豐產(chǎn)性能, 通過當年多點常規(guī)方差分析和新復極差測驗, 分析品種間的產(chǎn)量差異顯著性[7-8],可以綜合評價參試品種的應用潛力。 小麥新品種選育在以高產(chǎn)為首要目標的同時, 還要抓牢穩(wěn)產(chǎn)性和適應性,并注意參考基因型與環(huán)境、年份等條件的綜合表現(xiàn)[9]。
通過中育1702 與對照品種的綜合評價、比較分析,結(jié)果顯示中育1702 在不同年份間的變化較小,穩(wěn)定性好,對不同生態(tài)條件的適應性均好于對照品種;中育1702 在各點與最優(yōu)品種的差異分析中表現(xiàn)優(yōu)秀;中育1702 產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào),畝穗數(shù)、千粒重較對照品種突出,豐產(chǎn)性優(yōu)于對照品種;品質(zhì)達到中筋小麥標準。
由于2019 年小麥播種前全省普遍降水,降水量較常年同期顯著增加, 造成大部分試驗點播種期推遲10~15 d,晚播試驗點通過加大播種量,確保播種后出苗健全、均勻。 2020 年3 月中下旬到4 月上旬,出現(xiàn)2~3 次降溫過程, 本時期是小麥孕穗的關(guān)鍵時期,部分試驗點降溫幅度較大,對部分半冬性品種影響較大,造成結(jié)實性下降,穗粒數(shù)較常年減少,導致2020 年產(chǎn)量普遍較低。中育1702 區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗同步進行,產(chǎn)量排名靠前、豐產(chǎn)性表現(xiàn)突出,可見該品種在特殊年份能保持較好的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性、適應性,是一個抗風險較強的品種。
中育1702 區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,其是一個豐產(chǎn)性高、穩(wěn)產(chǎn)性好、適應性廣的小麥品種,適宜在河南省(南部長江中下游麥區(qū)除外)早中茬地區(qū)種植推廣。