湖南省棉花品種區域試驗研究現狀與發展策略

余政軍,唐海明，余筱南

（1.湖南農業大學農學院，湖南長沙410128；2.湖南省農業科學院，湖南長沙410125）

棉花是我國主要的經濟作物之一，在國民經濟和人民生活中占有極其重要的地位。在生產中，棉花品種是提高棉花產量和質量的重要影響因子之一。隨著經濟的發展，棉花品種的培育者也由過去的國有科研機構為主，轉變為“百花齊放，百家爭鳴”的局面，參與主體分別有科研機構、大專院校、種子企業和個人，棉花品種出現了空前的繁榮[1-3]，對棉花品種更新換代起到了很好的作用。由此帶來的是棉花品種的參試數量越來越多，每年審定的棉花品種數量也大幅度增加。棉花品種區試是從育種到生產不可缺少的一個重要環節，品種區域試驗的主要目的是評定新品種的產量能力、穩定性、抗逆性、品質特性、推廣價值和適于推廣的地區范圍，試驗結果對新品種的審定及推廣應用具有重要的指導意義。筆者就湖南省棉花品種區域試驗取得的成就作了回顧，對品種區域試驗中存在的一些問題進行了初步的分析，并就進一步搞好今后的區試工作，提出了幾點建議。

1 主要成就

1.1 試驗設置更加科學、合理

經過近年來的調整，國家棉花品種區域試驗在各主產棉區的站點布局日趨完善。此外，由于長江流域枯、黃萎病混生棉田日益擴大，根據湖南省對棉花品種類型和生產的需要，棉花品種區試組別進行了相應的調整，在類型和組別的設置上更加科學、合理。

1.2 基地建設有所加強

為了強化新品種區域試驗手段，完善試驗設施，提高試驗水平，加速試驗信息網建設，部分試點得到了國家發改委和農業部相關部門的資金投入，加強了棉花區試基地的建設，使部分試點的基礎設施、試驗條件得到了較大改善。目前，試點基礎設施大為改觀。在全省范圍的區試網絡基本形成。

1.3 試點布局更具有代表性

根據我省各棉區的生態類型、耕作制度、種植面積和引種特性等因素，對各區試點作了適當的調整。調整后的棉花品種區試點既突出了主產棉區，也兼顧了一般產棉區；加強了各個棉花區試點之間的銜接；開始新建部分國家農作物綜合區試站，增強了承擔多個區試的試點能力，便于試驗經費的相對集中；進行跨生態區設點，加快了品種的推廣步伐[4]。

1.4 試驗年限縮短

在棉花區試中，將兩年一輪的區試和一年生產試驗，改用滾動式進行，從而加大了品種的篩選力度，使新育成品種的參試機會增加，同時也減少了較差品種帶來的重復和浪費。區試試驗與生產試驗可以交叉進行，在棉花區試第一年中表現優異的品種(系)，即可安排生產試驗，與第二年區試同步進行。按照新的規定，表現優異的品種(系)最短兩年即可推薦申報品種審定，從而大大縮短了品種的試驗年限，加速了新品種的推廣應用。

1.5 區域試驗精確度的提高

品種區域試驗是鑒定棉花新品種的特征特性、推廣價值和適應地區的大規模農業試驗[5-6]。區試對品種的正確評價，很大程度上依賴于對品種間差異作出準確的鑒別，而區試的精確度是影響品種間差異鑒別準確性的主要因素[7-8]，所以精確度是區試的核心。按統計學定義，精確度指試驗中同一處理的重復觀測值間彼此接近的程度，試驗誤差是衡量精確度的重要依據[9]，所以區試中普遍采用試驗誤差變異系數來表示試驗精確度。近年來，湖南省在棉花的品種區試中針對存在的精度問題、區試質量現狀，對影響因素進行了相應的研究，并總結提出了提高區試精度的各種途徑[10-12]。

1.6 試驗方法與統計分析方法更加統一

在品種區域試驗的工作進展中，根據各棉花區試基地的實際生產情況，規定了統一的調查項目、記載標準和上報表格等方面的內容；規定了統一的病蟲抗性鑒定單位、纖維品質檢測單位；區域試驗從以產量評定為主到產量、品質兼顧，到目前的高產、抗病、抗蟲、優質和熟性等多性狀綜合評判；試驗設計從順序排列到與國際接軌的隨機區組、拉丁方設計；試驗數據的分析從求和、平均、計算百分率到分析品種的穩定適應性、品種與環境互作效應、品種的綜合評判等[13-14]。同時，對區試所應用的統計分析方法和應用軟件也作了統一的規定。近年，有學者對棉花品種區域試驗評價方法進行了探討[15-18]；分析手段實現微機化，數據分析應用相應的棉花區試專業軟件和國內外其他軟件[19]。

2 存在的問題

2.1 試驗類型的設置不合理

從目前棉花生產發展及其對品種要求來看，近幾年的育種目標應考慮培育專用、多抗型品種。為發揮品種試驗的前瞻性，品種試驗設置類型應及時調整。此外，多年來實踐表明，從資源保護與利用角度、市場需求來看，常規棉與雜交棉在種植方式、技術管理方法上存在差異，兩種類型的品種同處一組試驗不利于充分表達品種的特征特性。

從棉農需要和各棉種公司經營情況來看，大鈴型棉花品種深受歡迎，但大鈴型棉花品種要求適當稀植，才能發揮其品種特性，而現有區試種植密度是不充許變更的，這就導致受歡迎的品種難以通過審定。

2.2 區試基礎研究工作相對薄弱

棉花品種區試結果是棉花新品種審定的主要依據，區域試驗多數側重于對參試品種農藝性狀與經濟性狀的鑒定和評價，而區域試驗的基礎理論與統計分析方法研究沒有引起足夠的重視。再者，隨著育種手段和方法的進一步發展和對品種知識產權保護力度的不斷加大，棉花一旦列入被保護名錄，不僅會涉及品種的某些生理生化特性，甚至需進行基因圖譜的鑒定，而作為棉花品種區試本身，這方面的深化研究還很薄弱。因此，為尊重科學，尊重勞動成果并充分發揮新品種的使用價值，建議在受理參試品種時，不能只看申請材料，要綜合考慮申請者技術水平、物質基礎和客觀現狀等方面的因素。

2.3 區試經費短缺

據統計，2000年以前，湖南棉花品種區試的經費較少，10多個區試點，每個試點僅有1 000元左右的經費。從2003年后，國家農業部、省財政廳從發展棉花生產專項資金中劃撥一部分用于省級棉花品種區試，在一定程度上緩解了經費緊張的局面，但由于資金下撥范圍窄，所以區試點經費少的問題仍沒有得到根本解決。

2.4 試點的選擇與布局不合理

多年來，部分棉花品種區域試驗在試點設置上，不同輪次(年份)試驗代表某一類型區的試點數明顯不同，有些輪次(年份)試點數偏少。從試點屬性上來看，有科研單位、原種場、國營企業和民營企業[20]。試驗田主要安排在試驗場或原種場，少數在農民的責任田內。從試點布局看，布局較為狹窄，華容、君山、南縣、安鄉、常德都是主產棉區，丘陵分散棉區則只有衡陽1個試點；試點田間管理也存在問題，如土壤肥力不足，個別試點產量水平低于大田生產；試點均勻性較差，表現為田間枯、黃萎病發病程度不一致。

2.5 對照品種更換慢

對照品種是衡量參試品種性狀優劣的尺度，一般選擇生產上大面積推廣種植或新審定的品種，并要求綜合性狀優良，品種“三性”表現突出，產量較高，具有較高的抗病(蟲)性，纖維品質符合紡織工業標準，同時能代表某一階段當地的育種發展水平[21]。因此，對照品種的選擇既要保持階段穩定性，同時也要適時更換，以便充分發揮其篩選、評價后續優良品種的度衡作用。對照品種的更換主要應考慮生產上品種更換、育種水平提高和品種使用年限等諸因素。湖南棉花品種區域試驗對照品種更換慢，如湘雜棉2號，連續作為區域試驗對照品種達8 a，直至生產中淘汰后才更換。

2.6 性狀測試與記載不夠完善

棉花品種試驗的纖維品質測試方法與內容雖隨著時間變化不斷改進，但仍存在明顯缺陷，表現在由于纖維品質受氣候變化及栽培技術差異影響較大，且對參加生產試驗的品種僅作有限的調查測定次數，難以真實評價品種纖維品質的優劣，在送檢樣品選擇上也有待完善。

2.7 區試工作人員的綜合素質亟需提高

部分棉花區試點因經費緊缺、機構改革和人事變更等多種原因，人員頻繁更替。近幾年試點類型合并使區試點調整較大，區試隊伍不穩定。隨著國家級農作物綜合區試站的建設和運行，區試站工作人員需具備承擔并完成多種作物區試的多學科知識，需作進一步的培訓和提高[22]。

3 提升棉花品種區試水平的對策

3.1 增加棉花品種區試專項經費的投入

棉花品種區試是一項公益性事業，國家在機構調整中對區試工作應給以政策性保護，并投入足夠的專項經費，用于棉花區試試驗條件的改善。

3.2 加強品種保護

參試品種(系)應由棉花品種區試主管和主持單位統一密碼編號后，種子由區試主持單位統一寄發。既可確保試驗過程中對所有參試品種一視同仁，又可為棉花育種單位保密，避免品種審定前育種家種子的外流和擴散，有利于保護品種知識產權，有關區試點可將區試種子有償返還給育種單位，也可征得育種單位同意后，以協議的形式協助育種單位一起作好新品種的擴繁和推廣，這既有利于緩解區試經費不足狀況，也有利于保證和加速棉花新品種種子產業化進程[23]。

3.3 試點的選擇與布局

在原有的試點基礎上增加丘陵區試點1～2個，如桃源縣，丘陵區棉花種植面積較大，在此設一試點，能代表石門、慈利等丘陵區。

針對品種類型和生產需要，增設大鈴棉品種組、專用棉品種組。2009年全省棉花品種約40個，2009年主要以湘雜棉3號（5號和8號）、鄂棉、荊雜棉、農雜棉等雜交棉為主。從市場需求來看，農民迫切需要6 g以上的大鈴棉品種，所以區試的類型與組別還難以滿足現實需要。湖南省棉花品種在纖維品質指標上存在主要指標不配套、中間型品種較多、適紡高支紗的品種及適紡粗支紗品種明顯不足等問題，與紡織需求極不適應。因此，近幾年的育種目標應考慮培育大鈴棉、專用棉品種。為發揮品種試驗的前瞻性，品種試驗設置類型應及時調整。

試點的選擇應符合以下幾個方面的基本標準：(1)能代表本地生產條件和自然條件，肥力均勻一致，灌溉條件較好，地勢平坦，使試驗總能設置在較均勻的試驗地上，以降低試驗誤差。(2)具備工作相對穩定、事業心強的技術人員，并要求技術人員能掌握區域試驗的基本技能，對工作高度負責；(3)具備開展品種試驗所需的基本設施。

3.4 對照品種的選擇

品種試驗時最好同時設置兩個對照品種，即主對照品種與副對照品種。主對照品種選擇該生態區內的大面積種植的主栽品種，以衡量參試品種在該生態區域內的適應性與穩產性；副對照品種選擇當地生產上主栽品種，以衡量參試品種在特定區域內的豐產性及使用前景。

3.5 加強數據處理軟件、信息化和網絡化建設

在數據分析上引進計算機專用軟件，在原有基礎上加強對試點試驗數據誤差、霜前皮棉產量方差分析的匯總和分析；在試點產量方差分析和試驗誤差估計基礎上，對區試產量進行“品種-試點”聯合方差分析，估計品種與環境互作效應作為評價品種適應性的指標；分析品種對環境指數的直線回歸，作為評價品種穩定性的指標[24-28]。同時，為配合我國棉花種子工程建設，應在我省棉花品種區試中心機構(主管單位或主持單位)建立相應的網站，定期公布區試結果與研究進展。

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