郜惠蘋 于 沐 楊海棠
(鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所,河南鄭州 450005)
花生是河南省第三大農(nóng)作物,也是河南省第一大油料作物。近年來,河南省花生的種植面積、產(chǎn)量和總產(chǎn)值都持續(xù)增長,對農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民增收起到重要的推動作用[1]。2019年河南省花生種植面積達122.311萬hm2,較2018年增加1.66%;其總產(chǎn)值達331.06億元,較2018年增加27.67%,占農(nóng)林牧漁業(yè)的3.9%。
隨著河南省花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,人們對新品種的選育和推廣應(yīng)用要求也不斷提高。鄭農(nóng)花15號是鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所與河南省扶農(nóng)種業(yè)有限公司共同選育的花生新品種,該品種參加了2015—2016年國家(北方片)花生區(qū)域試驗,根據(jù)其產(chǎn)量結(jié)果,對該品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性及品質(zhì)性狀進行分析與評價,旨在為該品種在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用推廣提供科學(xué)依據(jù)。
本試驗所用數(shù)據(jù)來源于2015年和2016年國家(北方片)花生區(qū)域試驗產(chǎn)量匯總結(jié)果。
2015年參試品種13個,分別是花育57、花育71、濮花33號、開農(nóng)71、豫花25號、鄭農(nóng)花15號、商花 11號、開農(nóng) 705、徐 0316、龍花二號、農(nóng)大 511、花育9610、花育33號。
2016年參試品種8個,分別是花育33號、花育9610、開農(nóng) 705、龍花二號、農(nóng)大 511、商花 11號、徐0316、鄭農(nóng)花15號。
試點分別設(shè)在北京密云、安徽固鎮(zhèn)、山東濟寧、山東濰坊、山東煙臺、山東臨沂、山東青島、山東菏澤、江蘇徐州、河北易縣、河北石家莊、河南安陽、河南開封、河南洛陽、河南漯河、河南濮陽、河南鄭州、遼寧大連、山東日照共計19個試驗點。
2015年試驗共設(shè)13個處理,2016年試驗共設(shè)8個處理,即每個品種為一個處理,2年均以花育33號作對照(CK)。
3次重復(fù),區(qū)試田間試驗設(shè)計采用隨機區(qū)組法,每小區(qū)實種面積13.33 m2,播種密度15萬穴/hm2,每穴2粒,穴距按當(dāng)?shù)亓?xí)慣種植。
1.3.1 豐產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性分析。利用Excel數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計算出產(chǎn)量平均值(X)、標(biāo)準(zhǔn)差(S)、變異系數(shù)(CV)等[2],高穩(wěn)系數(shù)的計算則運用溫振民等[3]提出的方法。品種的高穩(wěn)系數(shù)越大,代表豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性越好[4-5]。GGE可視化雙標(biāo)圖由Genstat數(shù)據(jù)分析軟件制成,用于分析該品種的基因型和環(huán)境互作效應(yīng)及豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性分析[6]。
1.3.2 適應(yīng)性分析。利用DPS統(tǒng)計軟件計算其回歸系數(shù)(b)的數(shù)值,以回歸系數(shù)的大小來衡量品種的適應(yīng)性[7],b>1,表示環(huán)境對該品種的產(chǎn)量影響較大,即適應(yīng)性差;b=1,表示環(huán)境對該品種的產(chǎn)量影響一般,即具有平均適應(yīng)性;b<1,表示環(huán)境對該品種的產(chǎn)量影響不明顯,即具有廣泛適應(yīng)性[8-9]。
1.3.3 品質(zhì)化驗。品質(zhì)化驗由各試點送樣至山東省花生研究所,匯總后統(tǒng)一寄送至指定檢測單位,等量混合后送檢。品質(zhì)測試結(jié)果由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(武漢)出具。
由表1和表2可以看出,鄭農(nóng)花15號2年的莢果產(chǎn)量均高于對照品種花育33號(CK)。在2015年區(qū)試的19個試點中有16個試點增產(chǎn)、3個試點減產(chǎn),其平均產(chǎn)量為5 564.865 kg/hm2,居參試品種第4位,較花育33號(CK)增產(chǎn)6.376%。在2016年區(qū)試的19個試點中有17個試點增產(chǎn)、2個試點減產(chǎn),其平均產(chǎn)量為5 136.152 kg/hm2,居參試品種第5位,較對照品種花育33號(CK)增產(chǎn)7.043%。2年的莢果平均產(chǎn)量為5 350.509 kg/hm2,較對照花育33號(CK)增產(chǎn)6.695%,表現(xiàn)出了較高的豐產(chǎn)性。
由表1和表2可以看出,2015年鄭農(nóng)花15號高穩(wěn)系數(shù)為91.517%,位列參試品種第4位;2016年高穩(wěn)系數(shù)則為92.185%,位列參試品種第4位,2年的高穩(wěn)系數(shù)均高于對照品種花育 33號(CK),其平均值為 91.851%,較對照品種花育 33號(CK)高6.081%。由此表明,鄭農(nóng)花15號的穩(wěn)產(chǎn)性要優(yōu)于對照品種花育33號(CK)。

表1 2015年國家(北方片)花生區(qū)域試驗各參試品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性及適應(yīng)性參數(shù)

表2 2016年國家(北方片)花生區(qū)域試驗各參試品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性及適應(yīng)性參數(shù)
由表1和表2可以看出,2015年鄭農(nóng)花15號的回歸系數(shù)為0.966,位列參試品種第6位;2016年回歸系數(shù)則為0.995,位列參試品種第5位,2年區(qū)試的回歸系數(shù)均小于1,說明鄭農(nóng)花15號對環(huán)境變化反應(yīng)不太敏感,具有較廣泛的地區(qū)適應(yīng)性。
對2015—2016年國家(北方片)花生區(qū)域試驗產(chǎn)量結(jié)果進行聯(lián)合方差分析,在產(chǎn)量變異來源中,基因型主效應(yīng)(G)、環(huán)境主效應(yīng)(E)和基因型與環(huán)境互作效應(yīng)(GE)均達到極顯著水平。2015年區(qū)域試驗聯(lián)合方差分析顯示基因型效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和基因型與環(huán)境互作效應(yīng)的變異分別占處理總變異的2.80%、81.70%和9.70%,2016年區(qū)域試驗聯(lián)合方差分析顯示基因型效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)和基因型與環(huán)境互作效應(yīng)的變異分別占處理總變異的3.32%、84.59%和6.54%,2年試驗平均基因型效應(yīng)占處理總變異的3.07%,平均環(huán)境效應(yīng)占83.15%,基因型與環(huán)境互作效應(yīng)占8.12%。
圖1為2015—2016年豐產(chǎn)性與穩(wěn)產(chǎn)性可視化雙標(biāo)圖,帶箭頭的直線為環(huán)境平均軸,直線上圓圈表示平均環(huán)境值,將品種點和平均環(huán)境軸做一條垂線,距離平均環(huán)境軸越近,穩(wěn)產(chǎn)性越好,環(huán)境平均軸所指的方向是品種在所有環(huán)境下的近似平均產(chǎn)量的走向[10-11]。 由圖 1(a)可知,2015 年各參試品種產(chǎn)量表現(xiàn)為G8>G7>G6(鄭農(nóng)花15號)>G3>G11>G2>G4>G5>G10>G9>G13>G1>G12,即2015年鄭農(nóng)花15號排名第3位,豐產(chǎn)性較好,其中穩(wěn)產(chǎn)性較好的是G7、G5、G10、G2 和 G4,穩(wěn)產(chǎn)性較差的是 G3、G9 和 G8,鄭農(nóng)花15的穩(wěn)產(chǎn)性屬中等水平。由圖1(b)可知,2016年各參試品種產(chǎn)量表現(xiàn)為g7>g3>g4>g6>g8(鄭農(nóng)花15號)>g5>g1>g2。即2015年鄭農(nóng)花15號排名第5位,即豐產(chǎn)性較好,其中穩(wěn)產(chǎn)性較好的是g3、g4和g6,穩(wěn)產(chǎn)性較差的是g1、g5和g7,即2016年鄭農(nóng)花15號穩(wěn)產(chǎn)性也排在中等水平。
花生新品種鄭農(nóng)花15號的種仁橢圓,種皮粉紅色,1 kg果數(shù)469個,1 kg仁數(shù)1 049個,出米率為71.44%,百果重平均值為271.09 g,高于對照品種花育 33 號(CK)百果重平均值(253.79 g);百仁重平均值為112.6 g,高于對照品種花育33號(CK)百仁重平均值(100.57 g)。由圖2和圖3可以看出,2015—2016年區(qū)域試驗19個試點中有15個試點鄭農(nóng)花15號的百果重高于對照品種花育33號(CK),其中有18個試點的花生百仁重高于對照品種花育33號(CK)。河北易縣試點的平均百果重最高(329.1g),北京密云試點的花生平均百果重最低(177.7 g);山東濰坊試點的花生平均百仁重最高(138.55 g),北京密云試點的花生平均百仁重最低(77.95 g)。
由表3和表4可以看出,鄭農(nóng)花15號2015—2016年的粗蛋白平均含量為24.58%,略高于對照品種花育33號(CK)平均含量(24.285%);鄭農(nóng)花15號油酸2年的平均含量為48.35%,高于對照品種花育33號(CK)平均含量(45.90%);鄭農(nóng)花15號油酸與亞油酸比值2年平均值為1.57,高于對照品種花育 33 號(CK)2 年平均值(1.4)。

表3 2015年國家(北方片)花生區(qū)域試驗各參試品種品質(zhì)化驗主要指標(biāo)結(jié)果

表4 2016年國家(北方片)花生區(qū)域試驗各參試品種品質(zhì)化驗主要指標(biāo)結(jié)果
高穩(wěn)系數(shù)法是分析農(nóng)作物品種豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性的常用方法,計算相對簡便,應(yīng)用廣泛[12-13];而GGE雙標(biāo)圖分析方法是目前新興的一種數(shù)據(jù)分析方法,可以將品種和環(huán)境互作效應(yīng)以圖解的形式直觀地表現(xiàn)出來。
本研究主要利用高穩(wěn)系數(shù)法和GGE可視化雙標(biāo)圖法分析了鄭農(nóng)花15號的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性以及品質(zhì)性狀等。產(chǎn)量平均值、高穩(wěn)系數(shù)和回歸系數(shù)均顯示鄭農(nóng)花15號具有較好的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性,而GGE雙標(biāo)圖的分析結(jié)果基本與高穩(wěn)系數(shù)法分析結(jié)果一致。通過品質(zhì)分析可知,鄭農(nóng)花15號百果重和百仁重平均值均高于對照品種花育33號(CK),其粗蛋白質(zhì)平均含量為24.58%,達到食用花生二級標(biāo)準(zhǔn);油酸平均含量為48.35%,有利于延長產(chǎn)品的貨架期;油酸與亞油酸比值平均為1.57,總體表現(xiàn)適中。
在今后的育種工作中,產(chǎn)量和品質(zhì)得到同步提高是花生育種的未來趨勢[14-15],鄭農(nóng)花15號的選育為花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了營養(yǎng)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的新品種,同時也豐富了花生種質(zhì)資源多樣性,具有規(guī)模推廣應(yīng)用價值。