陜西關(guān)中大麥新品種（系）的適應(yīng)性比較

燕 鵬，陳三樂，孫軍倉(cāng)，王敬昌

（寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，陜西 寶雞 721000）

大麥（Hordeum vulgareL.）作為全球四大谷類作物之一，常年種植面積在5 000萬(wàn)hm2左右，種植區(qū)域遍布于歐洲、亞洲、北美洲和大洋洲，其年產(chǎn)量的1/2用作飼料，其余用于啤酒加工或食用[1]。大麥籽粒中蛋白質(zhì)含量豐富，賴氨酸占比顯著高于主要飼料玉米[2-3]。大麥可作為一種優(yōu)質(zhì)的飼料原料，對(duì)其飼料用途的研究與利用可有效緩解目前國(guó)內(nèi)對(duì)進(jìn)口飼料的依賴。大麥新品種的適應(yīng)性是綜合因素的體現(xiàn)，鑒定其適應(yīng)性也是育種工作中的重要環(huán)節(jié)。對(duì)其進(jìn)行適應(yīng)性評(píng)價(jià)，可以篩選出適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的優(yōu)良品系，鑒定出適應(yīng)不同生態(tài)地區(qū)的優(yōu)良品種，還可以確定新選育的品種所適宜的種植范圍。以適應(yīng)性這一綜合性狀指標(biāo)作參考，可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，種植新的作物品種來(lái)發(fā)揮新品種應(yīng)有的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)潛質(zhì)。因此，本試驗(yàn)對(duì)2018—2019年度寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院大麥品比試驗(yàn)中的12個(gè)大麥品種（系）的適應(yīng)性進(jìn)行比較，以期為選擇適應(yīng)關(guān)中地區(qū)種植的優(yōu)良大麥品種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)品種（系）

以2020—2021年度寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院大麥品比試驗(yàn)參試的12個(gè)大麥品種（系）為材料，分別是BDM1439-1（X0）、BDM1103-1（X1）、BDM1226-1（X2）、BDM0825-1-1-2-1-1（X3）、BDM1335-2-2（X4）、BDM0714-2-2-2（X5）、西引2號(hào)（X6）、BDM0803-4-1-2-1（X7）、BDM15013-1（X8）、BDM1142-2-1-1（X9）、BDM1141-1（X10）、BDM1016-3-2（X11），其中BDM1439-1為對(duì)照品系，該品系為筆者所在單位選育的優(yōu)良品系，多年種植表現(xiàn)較好且適應(yīng)性較強(qiáng)，適宜當(dāng)?shù)胤N植。將其他品種（系）和BDM1439-1進(jìn)行比較，與BDM1439-1較接近的品種（系）則可初步認(rèn)為其在關(guān)中地區(qū)的適應(yīng)性較強(qiáng)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020—2021年在寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院2號(hào)試驗(yàn)基地（107.33°E、34.07°N）進(jìn)行。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，地力均勻，土壤類型為棕壤土，試驗(yàn)地前茬休閑，其0～20cm土層基本理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）18.8g/kg，速效氮含量34.25mg/kg，速效磷含量13.77 mg/kg，速效鉀含量145 mg/kg，pH值8.0。生長(zhǎng)季降水量為372.1mm，年平均氣溫9.8℃。試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。10行區(qū)，行長(zhǎng)6.67 m，行距0.25 m。小區(qū)面積16.675 m2。嚴(yán)格按照試驗(yàn)要求進(jìn)行管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

大麥生育期間，調(diào)查的農(nóng)藝性狀有產(chǎn)量、株高、穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量，每個(gè)小區(qū)進(jìn)行理論產(chǎn)量計(jì)算。

1.4 分析方法

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析原理，將所有參試品種（系）當(dāng)作一個(gè)灰色系統(tǒng)，每個(gè)品種（系）作為整個(gè)灰色系統(tǒng)中的因素，分析并比較整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)因素之間的關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)度越大，說(shuō)明因素之間的相似程度就越高，反之則相似度較低[4]。根據(jù)多年育種經(jīng)驗(yàn)和育種目標(biāo)，首先選擇一個(gè)在當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性較強(qiáng)的品種（系）作為參考品種，其各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)構(gòu)成一個(gè)數(shù)列作為參照數(shù)列X0，參試品種（系）各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)組成相應(yīng)數(shù)列Xi（i=1，2，…，n）。其中X0=｛X0（1），X0（2），…，X0（n）}，Xi={Xi（1），Xi（2），…，Xi（n）}，其中n代表農(nóng)藝性狀調(diào)查個(gè)數(shù)。

關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式為：

式中：|X0(k)-Xi(k)|表示X0數(shù)列與Xi數(shù)列在k處的差的絕對(duì)值；ρ為分辨系數(shù)，取值范圍為0～1，根據(jù)多年育種經(jīng)驗(yàn)和各個(gè)農(nóng)藝性狀的不同重要程度，ρ一般取值為0.5[5]。

關(guān)聯(lián)系數(shù)取平均值，其表達(dá)公式為：

在對(duì)品種（系）進(jìn)行選育評(píng)價(jià)時(shí)，其各個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)的相對(duì)重要程度是不同的，因此，對(duì)各個(gè)農(nóng)藝性狀賦予不同權(quán)重系數(shù)（Wk），權(quán)重系數(shù)往往是根據(jù)以往的育種經(jīng)驗(yàn)和育種目標(biāo)來(lái)確定的。通過參試品種（系）與參考品種（系）的加權(quán)關(guān)聯(lián)度比較，對(duì)參試品種（系）進(jìn)行評(píng)價(jià)[6-7]。加權(quán)關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式為

2 結(jié)果與分析

2.1 選定參考品種（系）

從表1可以看出，產(chǎn)量X1最高，較參考品系X0增產(chǎn)3.04%；株高X1最高，達(dá)80.00 cm，X8最低，僅62.00 cm；穗數(shù)X9最高，達(dá)64.00萬(wàn)個(gè)/667 m2，較參考品系X0增加23.79%；穗粒數(shù)X11最多，為53.73粒/穗，較參考品系X0多35.16粒/穗；千粒質(zhì)量X10最大，為50.54 g。

表1 參試品種（系）5個(gè)性狀的平均值

2.2 原始數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化處理結(jié)果

數(shù)據(jù)比較分析之前，由于原始數(shù)據(jù)中同一品種（系）不同農(nóng)藝性狀間數(shù)據(jù)的計(jì)量單位不同，而且數(shù)據(jù)之間差異較大，所以需要把原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理（表2）。其計(jì)算公式為：

2.3 供試大麥新品種（系）各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)

先求出X0與Xi在各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的差的絕對(duì)值，（i=1，2，…，m；k=1，2，…，n），其結(jié)果列于表3。由表2可知，，，將2個(gè)值代入公式（1），取ρ=0.5[5]。則把△i（k）代入公式（5），求出關(guān)聯(lián)系數(shù)，列于表4。

表2 數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理結(jié)果

表3 參試品種（系）與參考品種（系）各性狀的絕對(duì)差值

表4 參試品種（系）與參考品種（系）各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.4 參試品種（系）與對(duì)照品種（系）的關(guān)聯(lián)度與關(guān)聯(lián)序

將表4得出的關(guān)聯(lián)度系數(shù)代入公式（2）可算出參試品種（系）與對(duì)照品種的等權(quán)關(guān)聯(lián)度，根據(jù)公式（2）（3）算出等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度，列于表5。

表5 參試品種（系）與對(duì)照品種的關(guān)聯(lián)度與關(guān)聯(lián)序

參照灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果，參試品種（系）的加權(quán)關(guān)聯(lián)度越大，其與所設(shè)對(duì)照BDM1439-1的農(nóng)藝性狀越接近。由表5可知，加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序結(jié)果中BDM0714-2-2-2最大，與對(duì)照品種BDM1439-1最為接近。品種（系）之間加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序與產(chǎn)量大小排序大致相同，但存在個(gè)別品種（系）由于其他農(nóng)藝性狀較好，所以加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序較大，接近對(duì)照品種。

3 討論與結(jié)論

由于我國(guó)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷的調(diào)整，在大麥育種上對(duì)大麥新品種（系）的要求不再是單一的產(chǎn)量要求[8-9]。在品種綜合評(píng)價(jià)中，育種者越來(lái)越重視品種的抗病性、抗倒伏、廣適性、蛋白質(zhì)含量等。因此，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法可以綜合多個(gè)性狀特點(diǎn)，較全面地對(duì)新品種（系）進(jìn)行評(píng)價(jià)，篩選出綜合性狀較好、適應(yīng)性較強(qiáng)的品種（系），為大麥品種選育提供參考依據(jù)。

對(duì)作物不同品種在某個(gè)生態(tài)區(qū)域的適應(yīng)性比較，一般需要進(jìn)行多年份、多布點(diǎn)重復(fù)鑒定，最終確定在某個(gè)生態(tài)區(qū)域適合的作物品種。本研究將12份大麥品種（系）在陜西關(guān)中地區(qū)進(jìn)行適應(yīng)性比較研究，其中BDM0714-2-2-2的綜合表現(xiàn)相對(duì)較好，初步說(shuō)明其適宜在關(guān)中地區(qū)推廣種植。該研究具有一定的代表性。但大麥的農(nóng)藝性狀與種植地區(qū)的生態(tài)條件有很緊密的聯(lián)系，而本試驗(yàn)僅進(jìn)行了1年的分析鑒定，研究結(jié)果具有一定的局限性，因此，還需要進(jìn)一步研究。