巴州棉花品種比較試驗(yàn)參試品種豐產(chǎn)穩(wěn)定性分析

何忠盛，孫繪健，陳玉娜，羅 靜，葛素囡，姚青青，杜珊珊，王東力，李衛(wèi)平，王健＊

1.巴州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，新疆巴州 841000

2.巴州種子管理站，新疆巴州 841000

巴音郭楞蒙古自治州庫爾勒市、尉犁縣、輪臺縣為最宜棉區(qū)（下文簡寫為巴州庫尉輪）。隨著長江流域、黃河流域棉花面積萎縮，新疆棉花面積占比增大，全國各地棉花品種向新疆市場匯集，導(dǎo)致新疆棉花市場出現(xiàn)品種“多、亂、雜”局面，棉農(nóng)對品種的選擇利用存在一定的盲目性。為篩選最適宜巴州種植的品種，降低棉農(nóng)植棉風(fēng)險(xiǎn)，提升棉花產(chǎn)能，自2017年開始巴州持續(xù)開展棉花品種比較試驗(yàn)示范工作。品種穩(wěn)定性是品種對不同環(huán)境適應(yīng)性差異的表現(xiàn)，穩(wěn)定性好的品種在不同的栽培條件下具有相對一致的生產(chǎn)反應(yīng)，是評價(jià)一個(gè)品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)，也是選擇品種的重要依據(jù)。變異系數(shù)法是通過計(jì)算品種產(chǎn)量、變異系數(shù)的平均數(shù)并與所有參試品種的平均數(shù)相比較，進(jìn)而對品種豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性進(jìn)行分類評價(jià)的方法。李愛國[5]等認(rèn)為穩(wěn)定性參數(shù)法與變異系數(shù)法對品種穩(wěn)定性的測定原理和計(jì)算方法相似。兩種方法都因計(jì)算簡單、結(jié)果明了被廣泛用于小麥、玉米、棉花等農(nóng)作物品種的穩(wěn)定性分析中。本文采用變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法對2020年巴州棉花品種比較試驗(yàn)早中熟組參試品種豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性進(jìn)行分析評價(jià)，為巴州棉花品種推薦和棉農(nóng)選擇品種提供科學(xué)依據(jù)和參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料選用近年來新審定的疆內(nèi)外優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種和當(dāng)前巴州棉花市場主栽品種（通過審定并在巴州備案）共24個(gè)，全部盲碼參試，編號為M01～M24。分別在巴州庫爾勒市、尉犁縣、輪臺縣、鐵門關(guān)市設(shè)4個(gè)小區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)。小區(qū)設(shè)計(jì)為隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積24m2，膜寬1.25m，1膜4行，單膜幅寬1.52m，寬窄行機(jī)采種植模式，行距66cm+10cm，株距11.5cm，理論種植密度為22.8萬株/hm2。4個(gè)試點(diǎn)田間管理均與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理水平一致。

1.2 分析方法

1.2.1 變異系數(shù)法

變異系數(shù)用CVi表示，公式如下：

式中Si為第i個(gè)品種的標(biāo)準(zhǔn)差，Xi為第i個(gè)品種的產(chǎn)量，CVi越小，品種越穩(wěn)產(chǎn)。以CVi-CV值為橫軸，Xi-X為縱軸，坐標(biāo)（0，0）為原點(diǎn)作象限圖，CV為所有品種的平均變異系數(shù)，X為所有品種的平均產(chǎn)量。當(dāng)CVi-CV＞0、Xi-X＞0時(shí)品種坐標(biāo)落于Ⅰ象限，表示該品種豐產(chǎn)而不穩(wěn)產(chǎn)；當(dāng)CVi-CV＜0、Xi-X＞0時(shí)品種坐標(biāo)落于Ⅱ象限，表示該品種豐產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)；當(dāng)CVi-CV＜0、Xi-X＜0時(shí)品種坐標(biāo)落于Ⅲ象限，表示該品種低產(chǎn)但穩(wěn)產(chǎn)；當(dāng)CVi-CV＞0、Xi-X＜0時(shí)品種坐標(biāo)落于Ⅳ象限表示該品種低產(chǎn)且不穩(wěn)產(chǎn)。

1.2.2 穩(wěn)定性參數(shù)法

穩(wěn)定性參數(shù)用ai表示，公式如下：

式中ai為第i個(gè)品種的穩(wěn)定性參數(shù)，Si為第i個(gè)品種的標(biāo)準(zhǔn)差，S為所有品種的平均標(biāo)準(zhǔn)差，ai＜1且越接近于1，品種越穩(wěn)產(chǎn)。以ai-1為橫軸，產(chǎn)量Xi-X為縱軸，坐標(biāo)（0，0）為原點(diǎn)作象限圖，X為所有品種的平均產(chǎn)量。當(dāng)ai-1＞0、Xi-X＞0時(shí)品種坐標(biāo)落于Ⅰ象限，表示該品種豐產(chǎn)但不穩(wěn)產(chǎn)；當(dāng)ai-1＜0、Xi-X＞0時(shí)品種坐標(biāo)落于Ⅱ象限，表示該品種豐產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)；當(dāng)ai-1＜0、Xi-X＜0時(shí)品種坐標(biāo)落于Ⅲ象限，表示該品種低產(chǎn)但穩(wěn)產(chǎn)；當(dāng)ai-1＞0、Xi-X＜0時(shí)品種坐標(biāo)落于Ⅳ象限，表示該品種低產(chǎn)但不穩(wěn)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用MS Excel2003對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用DPS7.05軟件進(jìn)行產(chǎn)量方差分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較。

2.2 豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性分析

由表1可知，不同品種之間存在顯著差異；不同試點(diǎn)之間也存在顯著差異，說明不同品種在不同試點(diǎn)之間產(chǎn)量表現(xiàn)不一致，需要進(jìn)一步分析品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性。

表1 產(chǎn)量方差分析

由表2可知，M07、M18、M05、M13、M06、M02、M04、M16、M03、M14、M11、M24、M08共13個(gè)品種的產(chǎn)量高于參試品種的平均產(chǎn)量2370.87kg/hm2，具有一定的豐產(chǎn)潛力。M07與M18、M05、M13、M06、M02、M04、M16沒有顯著差異，但顯著高于其他品種；M18顯著高于M01、M17、M10、M21、M15，與其他品種沒有顯著差異；M05、M13、M06、M02相互沒有顯著差異，但均顯著高于M17、M10、M21、M15。

表2 皮棉產(chǎn)量及相關(guān)參數(shù)

由圖1、圖2可知，除M02外其他品種通過兩種分析方法對豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性的分析結(jié)果完全一致，M02通過變異系數(shù)法分析結(jié)果為豐產(chǎn)性好且穩(wěn)定，而穩(wěn)定性參數(shù)法分析結(jié)果為豐產(chǎn)性好但不穩(wěn)定。M05、M06、M07、M11、M18落于Ⅱ象限，豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性好，其中M07產(chǎn)量第一，且變異系數(shù)較小、穩(wěn)定性參數(shù)小于1且接近于1（CVM07=17.76%，aM07=0.91），生產(chǎn)潛力最大；M03、M04、M08、M13、M14、M16、M24落于Ⅰ象限，豐產(chǎn)性較好，但變異系數(shù)偏大且穩(wěn)定性參數(shù)均大于1，穩(wěn)定性較差；M01、M10、M12、M20、M21、M23落于Ⅲ象限，豐產(chǎn)性差但較穩(wěn)定；其他品種落于Ⅳ象限，豐產(chǎn)性差且不穩(wěn)定。

圖1 變異系數(shù)法象限圖

圖2 穩(wěn)定性參數(shù)法象限圖

3 討論與結(jié)論

一個(gè)好的品種應(yīng)該具備優(yōu)異且穩(wěn)定的生產(chǎn)表現(xiàn)，對不同環(huán)境條件具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，當(dāng)氣候條件、管理措施等因素在適當(dāng)范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，能夠具有積極的自我調(diào)節(jié)和響應(yīng)機(jī)制，確保產(chǎn)量能夠始終保持在一個(gè)豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的水平。分析表明M05、M06、M07、M11、M18在巴州庫尉輪和鐵門關(guān)市產(chǎn)量表現(xiàn)差異不大、穩(wěn)定性好，能夠適應(yīng)上述棉區(qū)的環(huán)境條件，適宜推廣種植，可進(jìn)入2021年示范田進(jìn)行驗(yàn)證；M02、M03、M04、M08、M13、M14、M16、M24豐產(chǎn)性較好，但在巴州各試點(diǎn)產(chǎn)量表現(xiàn)差異較大，說明對環(huán)境條件反應(yīng)敏感，抗逆性較差，直接引種種植在不良環(huán)境下可能存在收益風(fēng)險(xiǎn)，需進(jìn)一步開展試驗(yàn)，研究分析導(dǎo)致產(chǎn)量出現(xiàn)較大差異的具體影響因素，確定對不同環(huán)境的適應(yīng)能力和適栽條件，結(jié)合地方環(huán)境條件選擇性引種種植。