李愛國 宋曉霞 張文斐
(河南省漯河市農業科學院,漯河462300)
農作物品種區域試驗連接著育種家和市場,既是對育種家育種成果的鑒定,又是種子管理部門對新品種特征特性、應用價值、適應地區及其進入市場推廣前高產穩產性的最后檢驗,其結果直接作為農作物品種審定的重要依據。高穩系數法(HSC,High stability coefficient method)是溫振民等[1]按照準確、簡便、實用的原則,以作物表型產量(P)=遺傳基礎產量(G)+生產環境因素產量(E)為基礎,以比對照品種更為高產穩產的目標品種產量為具有競爭性的統一比較標準,提出評價品種高產穩產性的分析方法。因其準確、便捷,目前已廣泛應用于玉米[1-2]、小麥[3-5]、水稻[6]、馬鈴薯[7]、大豆[8]、棉花[9]、花生[10]、甘蔗[11]、紅小豆[12]等多種農作物新品種(系)的高產穩產性分析中。變異系數法與標準差適應性參數法測定品種的穩定性的原理及計算方法相似,即根據品種的產量、變異系數、標準差分別計算產量、變異系數(或標準差)的平均數,然后對品種進行分類的方法;前人將這兩種方法應用于小麥品種區域試驗結果分析[13]及新品種穩定性評價方面[14],并且利用這兩種方法對小麥新品系進行高產穩產性分析時,與高穩系數法分析結果基本一致。李奉令[15]提出利用相對平均偏差(RSD,Relative standard deviation)來評價品種的穩定性,該方法利用某品種產量平均偏差占該品種在所有環境下平均產量的比值(RSD值)來評價品種在不同環境下產量的離散程度,其值越小,產量的離散程度越低,品種穩定性越好。本研究以2017-2018年度國家黃淮南片參試小麥品種(早播組Ⅳ組)為研究對象,以某品種產量是否高于參試品種平均產量作為判定其是否屬于高產品種的依據,結合高穩系數法、變異系數法、標準差適應性參數和相對平均偏差分析等方法進行的穩產性分析,將品種分為高產穩產、高產不穩產、低產穩產、低產不穩產4種類型,進而確定高產穩產品種,為今后科學、合理選用小麥新品種提供參考。
1.1 試驗材料以2017-2018年度國家黃淮南片冬小麥區試品種(早播組Ⅳ組)為試驗材料,分別為:寶亮5號、豐德存麥20號、淮核15173、淮麥1196、淮麥1403、科大1026、輪選2000、洛麥27、漯麥26、泰禾麥5號、天民366、萬豐269、西農733、豫農804、鄭麥22、鄭品麥25號、周麥18(CK)。產量數據來源于2017-2018年度國家冬麥區黃淮南片水地組品種區域試驗總結。
1.2 試驗設計試驗采取完全隨機區組設計,3次重復,小區面積13.3m2,田間管理同大田生產,全小區收獲計產。設置輝縣、洛陽、漯河、商丘、新鄉縣、滎陽、原陽、周口、駐馬店、阜陽、渦陽、新馬橋、宿州、淮安、連云港、射陽、宿遷、徐州、富平、華陰、楊凌、濮陽、鄭州、壽縣、岐山等25個試驗點;其中,濮陽、鄭州、壽縣、岐山等4個試驗點數據未匯總。
1.3 分析方法
1.3.1 高穩系數法高穩系數法(HSC)采用溫振民等[1]提出的計算方法,公式為:HSCi=[(Xi-Si)/1.10Xck]×100%。式中:HSCi表示第i個品種的高穩系數,Xi表示第i個品種的平均產量,Si表示第i個品種在各個試點產量的標準差,Xck表示對照品種的平均產量。HSCi值越大,表明品種的高產穩產性越好。
1.3.2 變異系數法變異系數法[2]計算公式為:其中,CVi表示第i個品種在各個試點產量的變異系數表示所有參試品種的平均變異系數。ai>1表明第i個品種較不穩定,ai≤1表明第i個品種較穩定。
1.3.3 標準差適應性參數法標準差適應性參數法[13-14]計算公式為:其中,Si表示第i個品種在各個試點產量的標準差,ˉ表示所有參試品種的平均標準差。bi>1表示第i個品種較不穩定,bi≤1表示第i個品種較穩定。
1.3.4 相對平均偏差法采用李奉令[15]的計算方法,公式為:平均偏差相對平均偏差其中,n為環境數,Xi表示第i個品種各個環境下的產量,表示第i個品種在所有環境下的平均產量,RSDi表示第i個品種的相對平均偏差,RSD值越大,表明該品種的產量在各個環境下的離散性越大,品種越不穩定。
1.4 數據處理與分析數據處理與分析均在Microsoft Excel 2007中進行。
2.1 產量分析由表1可知,2017-2018年度國家黃淮南片冬小麥區試品種(早播組Ⅳ組)參試的16個品種均比周麥18(CK)增產,增產幅度在0.28%~7.15%之間。其中,輪選2000、淮麥1196、洛麥27、鄭麥22、漯麥26、泰禾麥5號、淮核15173、淮麥1403、寶亮5號、豫農804等10個品種的產量較高,均大于7200kg/hm2,超過參試品種的平均產量,且均比周麥18(CK)增產4%以上,屬于高產品種;鄭品麥25號、西農733、天民366、萬豐269、豐德存麥20號、科大1026等6個品種雖然增產,但產量低于參試品種平均產量,屬于低產品種。周麥18(CK)產量居于末位,也屬低產品種。

表1 產量及4種穩產性評價方法分析結果
2.2 穩定性分析
2.2.1 高穩系數法各參試品種的HSC值見表1,洛麥27的HSC值(86.84%)最高,豐德存麥20號HSC值(81.95%)最低。根據HSC值將參試品種進行分類:輪選2000、淮麥1196、洛麥27、鄭麥22、漯麥26、泰禾麥5號、淮核15173、淮麥1403、豫農804等9個品種的HSC值均大于85.00%,因此這9個品種屬于高產穩產品種;寶亮5號雖然產量較高,但HSC值低于HSC平均值,屬于高產不穩產品種;鄭品麥25號、西農733、天民366、萬豐269、豐德存麥20號、科大1026、周麥18(CK)等7個品種則屬于低產不穩產品種。
2.2.2 變異系數法各參試品種的變異系數見表1。其中,周麥18(CK)的變異系數(8.45%)最低,輪選2000的變異系數(11.04%)最高,參試品種平均變異系數為9.89%。根據變異系數特征值(ai)將參試品種進行分類:洛麥27、鄭麥22、豫農804 3個品種產量較高,且ai值<1,屬于高產穩產品種;輪選2000、淮麥1196、漯麥26、泰禾麥5號、淮核15173、淮麥1403、寶亮5號等7個品種雖然產量居于前列,但ai值>1,屬于高產不穩產品種;西農733、天民366、萬豐269、科大1026、周麥18(CK)等5個品種雖然ai值<1,但其產量較低,屬于低產穩產品種;鄭品麥25號、豐德存麥20號產量較低,且ai值>1,屬于低產不穩產品種。
2.2.3 標準差適應性參數法依據產量標準差適應性參數(bi)將參試品種進行分類(表1):淮麥1196、泰禾麥5號產量高,且bi值<1,為高產穩產品種;輪選2000、洛麥27、鄭麥22、漯麥26、淮核15173、淮麥1403、寶亮5號、豫農804等8個品種產量較高,但bi值>1,屬于高產不穩產品種;鄭品麥25號、西農733、天民366、萬豐269、周麥18(CK)等品種產量較低,但bi值<1,屬于低產穩產品種;豐德存麥20號、科大1026產量低,且bi值>1,屬于低產不穩產品種。
2.2.4 相對平均偏差法依據相對平均偏差法將參試品種分為穩產品種(RSD值≤8.08%)、不穩產品種(RSD值>8.08%)(表1)。其中,輪選2000的RSD值(9.50%)最高,周麥18(CK)的RSD值(6.98%)最低。依據RSD值將參試品種進行分類:洛麥27、豫農804產量較高,且RSD值≤8.08%,屬于高產穩產品種;輪選2000、淮麥1196、鄭麥22、漯麥26、泰禾麥5號、淮核15173、淮麥1403、寶亮5號等8個品種雖然產量高,但RSD值>8.08%,屬于高產不穩產品種;西農733、天民366、萬豐269、科大1026、周麥18(CK)等5個品種產量較低,且RSD值≤8.08%,屬于低產穩產品種;鄭品麥25號、豐德存麥20號產量低,RSD值>8.08%,屬于低產不穩產品種。
2.2.5 產量與4種分析方法特征值間的相關性由表2可知,在4種評價品種產量穩定性的方法中,HSC值與產量間的相關系數最高(0.94),表明高穩系數法不僅能夠評價品種的穩產性,還與品種的產量高低密切相關,HSC值高的品種產量也高;bi值與產量間的相關系數最低(0.47),表明標準差適應性參數法不適合評價品種的高產特性;ai值、RSD值與產量間的相關系數分別為0.71、0.67,表明變異系數法、相對平均偏差分析法評價品種的產量高低時效果相近。

表2 產量與4種穩定性分析方法特征值間的相關系數分析
試驗結果表明,16個品種均比周麥18(CK)增產。其中,輪選2000、淮麥1196、洛麥27、鄭麥22、漯麥26、泰禾麥5號、淮核15173、淮麥1403、寶亮5號、豫農804等10個品種高于組內平均產量且比周麥18(CK)增產超過4%,屬于高產品種;鄭品麥25號、西農733、天民366、萬豐269、豐德存麥20號、科大1026等6個品種增幅較小,屬于低產品種;周麥18(CK)產量最低,也屬于低產品種。
在這4種穩產性評價方法中,高穩系數法的HSC值與產量間的相關系數最高,達到0.94,表明高穩系數法不僅能夠評價品種的穩產特性,還與品種的高產性狀密切相關。變異系數法的ai值、相對平均偏差分析法的RSD值與產量間的相關系數相近且較高,分別為0.71、0.67,表明用這2種方法來評價品種的高產穩產特性時效果相近。標準差適應性參數法的bi值與產量的相關系數較低(r=0.47),不適合評價品種的高產特性。因此,用這4種方法綜合評價小麥品種的穩產高產特性時,高穩系數法效果最好,其次為變異系數法和相對平均偏差分析法,標準差適應性參數效果較差。綜合產量分類結果,利用高穩系數法最終確定的9個高產穩產品種分別為:輪選2000、淮麥1196、洛麥27、鄭麥22、漯麥26、泰禾麥5號、淮核15173、淮麥1403、豫農804。