應(yīng)用高穩(wěn)系數(shù)分析法評(píng)價(jià)長江中下游麥區(qū)品種的高產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性

張宇慶，朱展望，劉易科，陳 泠，鄒 娟，佟漢文，何偉杰，朱 光，李想成，王文學(xué)，高春保，2

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所∕糧食作物種質(zhì)創(chuàng)新與遺傳改良湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室∕農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華中地區(qū)小麥病害生物學(xué)科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站∕湖北省小麥工程技術(shù)研究中心，武漢 430064；2.主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心∕長江大學(xué)，湖北 荊州 434025）

根據(jù)國家現(xiàn)有農(nóng)作物種子法規(guī)要求，作物育種單位選育出來的五大主要農(nóng)作物（水稻、小麥、玉米、棉花和大豆）優(yōu)良品種要在生產(chǎn)中進(jìn)行推廣應(yīng)用，必須先參加國家級(jí)或省級(jí)等組織開展的品種區(qū)域試驗(yàn)，經(jīng)過2年多點(diǎn)品種比較試驗(yàn)和1年多點(diǎn)品種生產(chǎn)試驗(yàn)后，根據(jù)區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)該品種是淘汰還是可以推廣。傳統(tǒng)的品種評(píng)價(jià)方法是利用方差分析或SSR 測驗(yàn)來估測品種間（尤其是與對(duì)照間的）差異顯著性大小，用標(biāo)準(zhǔn)差（S）、回歸系數(shù)（b）或變異系數(shù)（CV）評(píng)價(jià)單個(gè)品種多個(gè)地點(diǎn)的高產(chǎn)性和穩(wěn)定性，無法準(zhǔn)確綜合地評(píng)價(jià)品種的高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的一致性。高穩(wěn)系數(shù)法（HSC）是只用單一指標(biāo)就可以比較準(zhǔn)確地綜合反映出雜交玉米新品種的穩(wěn)產(chǎn)性與高產(chǎn)性是否協(xié)調(diào)［1］。目前，該方法已成功用于花生［2］、水稻［3］、谷子［4］、大豆［5］、棉花［6］、油菜［7］、苦蕎［8］和芝麻［9］等作物的品種評(píng)價(jià)。本研究利用聯(lián)合方差分析法和高穩(wěn)系數(shù)分析法對(duì)2016—2017年長江中下游冬小麥區(qū)域試驗(yàn)的參試小麥品種進(jìn)行穩(wěn)產(chǎn)性和豐產(chǎn)性比較分析，探索長江中下游地區(qū)冬小麥區(qū)域試驗(yàn)品種新的評(píng)價(jià)方法，為優(yōu)異參試品種在較大區(qū)域內(nèi)推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料來源于2016—2017年參加長江中下游冬小麥區(qū)試的A 組和B 組區(qū)域試驗(yàn)，共26 個(gè)小麥品種，A、B 組各含1 份對(duì)照品種揚(yáng)麥20。A 組品種分別是 揚(yáng) 麥20、徽 紅225、揚(yáng) 輻2149、揚(yáng)12-144、寧12046、揚(yáng)輻麥2049、光明麥1415、樂麥G1302、揚(yáng)11-125、揚(yáng)12G16、襄麥35、華麥1168、鄂麥195、揚(yáng)富麥101；B 組品種為揚(yáng)麥20、國紅6 號(hào)、蘇研麥017、揚(yáng)12-145、蘇隆212、揚(yáng)13-122、東麥1301、鎮(zhèn)12096、蘇麥0558、信麥116、興麥576、襄麥D31、揚(yáng)13G24。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)統(tǒng)一按國家冬小麥區(qū)域試驗(yàn)實(shí)施方案進(jìn)行，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)。試驗(yàn)小區(qū)面積為13.3 m2，播種方式采取條播，行間距0.25 m，播種量為基本苗225 萬株∕hm2。試驗(yàn)區(qū)組小區(qū)間留走道，試驗(yàn)田四周設(shè)保護(hù)行。

1.3 試驗(yàn)方法

品種的標(biāo)準(zhǔn)差（S）、產(chǎn)量平均數(shù)（X）、變異系數(shù)（CV）等常規(guī)指標(biāo)采用通用的公式進(jìn)行計(jì)算，品種的高穩(wěn)系數(shù)（HSC）用以下公式計(jì)算［10］：

HSCi=［1-（Xi-Si）∕1.10XCK］×100%

式中，HSCi是第i個(gè)品種的高穩(wěn)系數(shù)；Si是第i個(gè)品種的標(biāo)準(zhǔn)差，XCK是對(duì)照品種的平均產(chǎn)量。HSCi值越小，表明該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好；HSCi值越大，表明該品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越差。

2 結(jié)果與分析

2.1 2 種分析方法的結(jié)果比較

根據(jù)參試品種（品系）多點(diǎn)匯總結(jié)果得出各參試小麥品種（品系）的平均產(chǎn)量，進(jìn)行方差分析并計(jì)算其變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)（表1）。

從表1 可以看出，參試26 個(gè)品種的平均產(chǎn)量變幅在5 840.25～6 563.10 kg∕hm2，較對(duì)照增產(chǎn)幅度為-2.35%～9.71%，變異系數(shù)為18.22%～28.33%，HSC值為18.72%～39.32%；產(chǎn)量位次排名前5 名的品種分別為微紅225、蘇隆212、東麥1301、揚(yáng)輻2149、國紅6 號(hào)，而對(duì)照揚(yáng)麥20 在A 組排名18。變異系數(shù)從小到大排名前5 名的品種分別為揚(yáng)輻2049、徽紅225、揚(yáng)13-122、國紅6 號(hào)、蘇隆212，對(duì)照品種揚(yáng)麥20 在A 組排名第6；HSC值從小到大排名前5 名的品種為徽紅225、蘇隆212、揚(yáng)輻2049、揚(yáng)輻2149、國紅6 號(hào)，對(duì)照品種揚(yáng)麥20 在A 組排名第14。

比較各參試品種的分析結(jié)果，大部分品種利用常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)（CV）評(píng)價(jià)方法計(jì)算出的產(chǎn)量位次與利用高穩(wěn)系數(shù)（HSC）法計(jì)算出的HSC位次基本一致。說明利用高穩(wěn)系數(shù)（HSC）法評(píng)價(jià)參試品種的產(chǎn)量性狀及其穩(wěn)定性是可靠的。

2.2 各參試品種的評(píng)價(jià)結(jié)果分析

26 個(gè)參試小麥品種中，與對(duì)照揚(yáng)麥20 相比，有17 個(gè)品種比對(duì)照揚(yáng)麥20 增產(chǎn)，8 個(gè)減產(chǎn)。從產(chǎn)量水平上來說，徽紅225、蘇隆212、揚(yáng)輻2149、國紅6 號(hào)的產(chǎn)量分別排第1、2、4、5 位，產(chǎn)量較高；變異系數(shù)（CV）評(píng)價(jià)顯示，徽紅225、蘇隆212、揚(yáng)輻2149、國紅6 號(hào)分別排第2、5、8、4 位，說明這些品種（品系）為產(chǎn)量較穩(wěn)定類型；HSC分析結(jié)果分別排第1、2、4、5位，表明這些為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)類型品種；綜合評(píng)價(jià)說明，徽紅225、蘇隆212、揚(yáng)輻2149、國紅6 號(hào)等品種在長江中下游較大區(qū)域內(nèi)具有較好的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)一致性。

揚(yáng)13-122、揚(yáng)輻2049 產(chǎn)量排名第7、8 位，居中等水平，變異系數(shù)（CV）評(píng)價(jià)值分別排第1、3 位，表明產(chǎn)量水平較穩(wěn)定；HSC值分別排第3、6 位，表明產(chǎn)量水平及穩(wěn)產(chǎn)性較高，綜合評(píng)價(jià)說明揚(yáng)輻2049、揚(yáng)13-122 在長江中下游較大區(qū)域內(nèi)也是比較好的中高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥新品系。

東麥1301、揚(yáng)12-144 產(chǎn)量排名分別排第3、6位，較高，變異系數(shù)（CV）評(píng)價(jià)值分別排第14、15 位，表明產(chǎn)量水平變異較大；HSC值分別排第7、8 位，表明產(chǎn)量水平及穩(wěn)產(chǎn)性中等偏上水平，綜合評(píng)價(jià)說明東麥1301、揚(yáng)12-144 在環(huán)境條件適宜的情況下，也可獲得高產(chǎn)，也是比較好的中高產(chǎn)小麥新品系。

揚(yáng)13G24、襄麥D31、揚(yáng)富麥101 產(chǎn)量分別排第22、23、26 位，排位較低，變異系數(shù)（CV）評(píng)價(jià)值分別排第23、22、26 位，表明產(chǎn)量水平變異較大；HSC分析值分別排第25、24、26 位，表明產(chǎn)量水平相對(duì)偏低，綜合評(píng)價(jià)說明這些品種（品系）不僅產(chǎn)量和對(duì)照揚(yáng)麥20 相比減產(chǎn)，而且產(chǎn)量穩(wěn)定性也較低。

2.3 少數(shù)異常品種的結(jié)果分析

參試品種中，揚(yáng)12-145、蘇麥0558 的產(chǎn)量位次，分別排第11、14 位，變異系數(shù)值分別排第24、25位，與HSC 位次（分別排第20、22 位）相差較大，主要原因可能是品種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較差。雖然產(chǎn)量潛力相對(duì)較高，但不同試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量水平變幅較大，表現(xiàn)為變異系數(shù)較大，HSC值也較大。如揚(yáng)12-145品種在各試驗(yàn)點(diǎn)雖然小區(qū)產(chǎn)量大于平均產(chǎn)量的小區(qū)數(shù)占總數(shù)的54.2%，且小區(qū)產(chǎn)量超出平均產(chǎn)量2 kg的小區(qū)數(shù)占增產(chǎn)小區(qū)數(shù)的34.6%，但小區(qū)產(chǎn)量低于平均產(chǎn)量2 kg 的小區(qū)數(shù)占總小區(qū)數(shù)的25.0%。蘇麥0558 各試驗(yàn)點(diǎn)小區(qū)產(chǎn)量大于平均產(chǎn)量的小區(qū)數(shù)占總小區(qū)數(shù)的54.2%；且小區(qū)產(chǎn)量超出平均產(chǎn)量2 kg 的小區(qū)數(shù)占增產(chǎn)小區(qū)數(shù)的30.8%，但小區(qū)產(chǎn)量低于平均產(chǎn)量2 kg 的小區(qū)數(shù)占總小區(qū)數(shù)的18.8%。表明揚(yáng)12-145、蘇麥0558 在適宜環(huán)境條件下可以獲得中、高產(chǎn)量，但在較大區(qū)域內(nèi)，產(chǎn)量變異系數(shù)大，穩(wěn)定性不高。

表1 參試小麥品種（品系）的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性分析

3 小結(jié)與討論

參試品種產(chǎn)量的X、CV、S與HSC值相關(guān)分析結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)都是單純反映品種產(chǎn)量穩(wěn)定性的參數(shù)，品種的高產(chǎn)性還要參考品種相比對(duì)照品種的增產(chǎn)幅度，但是高穩(wěn)系數(shù)法（HSC）僅通過1 個(gè)參數(shù)值就可以反映品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性是否一致，可為優(yōu)良品種的推廣評(píng)價(jià)提供科學(xué)的參考依據(jù)。

本研究只是根據(jù)一年多點(diǎn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析參試品種的產(chǎn)量潛力及穩(wěn)定性，更全面準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)還需要根據(jù)多年多點(diǎn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，結(jié)合病蟲害抗性和抗逆性評(píng)價(jià)結(jié)果，以評(píng)價(jià)育成品種的推廣應(yīng)用前景。

致謝：原始產(chǎn)量結(jié)果的數(shù)據(jù)來自冬小麥國家區(qū)試品種報(bào)告，在此感謝冬小麥長江中下游區(qū)試匯總的負(fù)責(zé)人及各試點(diǎn)的負(fù)責(zé)人和工作人員。