22個(gè)谷子品種農(nóng)藝性狀及適應(yīng)性綜合分析

路志國(guó) 解慧芳 邢 璐 李 龍 張 揚(yáng) 王素英 劉金榮

（河南省安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，安陽 455000）

谷子（Setaria italica（L.）Beauv.）起源于中國(guó)，是中國(guó)北方的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)作物，有上萬年的栽培歷史[1]，具有抗旱、耐瘠薄、生育期短、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)[2]，是水分利用效率較高的環(huán)境友好型作物。隨著水資源的減少和生態(tài)環(huán)境的日益惡化，谷子在可持續(xù)農(nóng)業(yè)中的地位日益突出。同時(shí)，隨著人們飲食觀念的轉(zhuǎn)變，及醫(yī)食同源優(yōu)勢(shì)帶來的市場(chǎng)需求，谷子這一傳統(tǒng)作物近年來的面積呈上升趨勢(shì)[3]。高產(chǎn)是谷子品種選育工作永恒的主題，穩(wěn)產(chǎn)則是品種大面積推廣應(yīng)用的保障和基礎(chǔ)，在高產(chǎn)的前提下穩(wěn)產(chǎn)，在穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)是育種工作者追求的目標(biāo)。

華北夏谷區(qū)以河北、河南、山東、北京、天津以及鄰近的遼寧省南部地區(qū)為主，是谷子的重要產(chǎn)區(qū)，也是近年來播種面積較大的地區(qū)[4]。本研究對(duì)22個(gè)參加2021 年全國(guó)谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定（華北夏谷區(qū)組）試驗(yàn)的谷子品種進(jìn)行了相關(guān)農(nóng)藝性狀及高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性分析，以期篩選出適宜在華北夏谷區(qū)種植的優(yōu)良品種，實(shí)現(xiàn)華北夏谷區(qū)谷子種業(yè)水平的提升。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及地點(diǎn)試驗(yàn)材料來自于2021 年全國(guó)谷子品種區(qū)域適應(yīng)性聯(lián)合鑒定（華北夏谷區(qū)組）試驗(yàn)，共22個(gè)參試品種，其中常規(guī)種17個(gè)、雜交種5個(gè)，名稱及來源見表1。試驗(yàn)設(shè)15個(gè)試點(diǎn)，分別為山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所、泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、淄博市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所、滄州市農(nóng)林科學(xué)院、保定市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所、邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所、安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、洛陽農(nóng)林科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、河北科技師范學(xué)院分析測(cè)試中心、錦州農(nóng)業(yè)科學(xué)院、天津國(guó)杰農(nóng)業(yè)科技有限公司。

表1 22個(gè)參試品種及來源

1.2 試驗(yàn)方法試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)，6～8 行區(qū)，小區(qū)面積不小于16m2，收獲時(shí)去掉邊行及行頭。試驗(yàn)地周邊設(shè)置保護(hù)行，管理參照當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)管理辦法。

1.3 數(shù)據(jù)分析利用SPSS 對(duì)各性狀進(jìn)行相關(guān)性分析；采用穩(wěn)定性參數(shù)[5]、高穩(wěn)系數(shù)[6-7]和回歸系數(shù)[8]對(duì)22個(gè)品種進(jìn)行高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性分析。

1.3.1 高穩(wěn)系數(shù)分析品種平均產(chǎn)量占區(qū)組內(nèi)目標(biāo)品種產(chǎn)量的比重能夠綜合反映該品種的高產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)特性，即高穩(wěn)系數(shù)，越大表明該品種的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性越好，反之則越差。目標(biāo)品種產(chǎn)量為對(duì)照產(chǎn)量的1.1倍，公式如下。

高穩(wěn)系數(shù)（%）=（平均產(chǎn)量-標(biāo)準(zhǔn)差）/（對(duì)照產(chǎn)量×1.1）×100

1.3.2 回歸系數(shù)分析以22個(gè)品種的產(chǎn)量為依變量，全部參試品種的平均產(chǎn)量為因變量進(jìn)行回歸分析，通過回歸系數(shù)大小來衡量品種的適應(yīng)性[9]，回歸系數(shù)的可靠度通過相關(guān)系數(shù)來判斷[10]。回歸系數(shù)等于1 表明具有平均適應(yīng)性；小于1 表明適應(yīng)性水平較高；大于1 表明適應(yīng)性水平較低。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀及相關(guān)性分析22個(gè)品種農(nóng)藝性狀見表2，抽穗期及生育期最短的均為中雜谷55，成穗率最高的為中雜谷36，株高最低的為衡17-593，穗長(zhǎng)最長(zhǎng)的為中雜谷34，穗粗最大的為張雜谷26 號(hào)，單穗重和穗粒重最大的均為冀雜H19ZX1，出谷率最高的為衡17-593，出米率最高的為邯谷5 號(hào)，千粒重最大的為滄1057，產(chǎn)量最高的為中雜谷36。

表2 22個(gè)品種農(nóng)藝性狀匯總表

相關(guān)性分析表明產(chǎn)量與抽穗期呈極顯著負(fù)相關(guān)，與穗粗和穗粒重呈顯著正相關(guān)；抽穗期與生育期呈極顯著正相關(guān)，與成穗率和出谷率呈顯著負(fù)相關(guān)；生育期與株高和穗長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，與成穗率和出谷率呈顯著負(fù)相關(guān)；株高與穗長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)；穗長(zhǎng)與單穗重呈顯著正相關(guān)；穗粗與單穗重、穗粒重呈顯著正相關(guān)；單穗重與穗粒重呈極顯著正相關(guān)（表3）。

表3 農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性

2.2 22個(gè)品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性分析變異系數(shù)是衡量品種穩(wěn)定性的重要參數(shù)，變異系數(shù)越小說明該品種穩(wěn)產(chǎn)性越好；高穩(wěn)系數(shù)可以作為品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要指標(biāo)，高穩(wěn)系數(shù)越大說明該品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性能越好。由表4 可知產(chǎn)量、變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)均較對(duì)照品種較好的品種共有7個(gè)，分別為張雜谷26 號(hào)、豫谷36、豫谷42、中雜谷34、衡2020-2、中雜谷36、中雜谷55，其中雜交種4個(gè)、常規(guī)種3個(gè)。產(chǎn)量第1位的中雜谷36，其變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)分別位于第4 位和第2 位；產(chǎn)量第2 位的中雜谷34，其變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)分別位于第2 位和第1 位；產(chǎn)量第3 位的冀雜H19ZX1，其變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)分別位于第11 位和第6 位，變異系數(shù)高于對(duì)照品種豫谷18，說明其穩(wěn)定性較對(duì)照品種較差；產(chǎn)量第4 位的中雜谷55，其變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)均為第5 位；產(chǎn)量第5位的張雜谷26 號(hào)，其變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)分別位于第3 位和第4 位；產(chǎn)量第6 位的豫谷36，其變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)分別位于第1 位和第3 位。滄1057、20HK0751 和泰谷004 無論產(chǎn)量還是變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)均較差。由結(jié)果可知高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性能較好的品種多為雜交種，常規(guī)種中高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性能最好的品種為豫谷36，其次為豫谷42。

表4 22個(gè)品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性分析

2.3 22個(gè)品種適應(yīng)性分析以參試品種的平均產(chǎn)量為自變量，各參試點(diǎn)的平均產(chǎn)量為依變量進(jìn)行回歸分析，其回歸系數(shù)的大小可以反應(yīng)品種的適應(yīng)性。當(dāng)回歸系數(shù)小于1 時(shí)，表明該品種的適應(yīng)性較好，高于平均適應(yīng)性；當(dāng)回歸系數(shù)等于1 時(shí)，表明該品種適應(yīng)性一般，處于平均水平；當(dāng)回歸系數(shù)大于1 時(shí)，表明該品種的適應(yīng)性較差，低于平均適應(yīng)性。由表5可知，回歸系數(shù)小于1 的品種共有10個(gè)，由小到大依次為中雜谷34、張雜谷26 號(hào)、豫谷36、鄭18H1260、豫谷37、中雜谷36、中雜谷55、豫谷42、保谷28 和K32，說明這10個(gè)品種具有較好的適應(yīng)性。

表5 22個(gè)品種適應(yīng)性分析

3 結(jié)論與討論

影響產(chǎn)量的主要因素為單穗重和穗粒重[11]，史關(guān)燕等[12]研究得出谷子的小區(qū)產(chǎn)量與單穗粒重顯著相關(guān)，本研究相關(guān)性分析也表明穗粗和穗粒重與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。抽穗期是決定作物結(jié)實(shí)粒數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期[13]，本研究中抽穗期與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)。此外，楊朋娟等[14]研究顯示穗粗與穗重、穗粒重呈極顯著正相關(guān)，與本研究結(jié)果也具有一致性。

豐產(chǎn)性好、穩(wěn)產(chǎn)性高、適應(yīng)性廣的品種能夠在復(fù)雜多變的栽培環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，能夠更好地滿足生產(chǎn)需求[15]。本研究中22個(gè)谷子品種中雜交種5個(gè)、常規(guī)種17個(gè)，產(chǎn)量方面雜交種具有優(yōu)勢(shì)，雜交種產(chǎn)量均高于常規(guī)種。高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性分析結(jié)果表明較對(duì)照品種表現(xiàn)均好的品種共有7個(gè)，其中雜交種4個(gè)、常規(guī)種3個(gè)，這說明雜交種在高產(chǎn)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是穩(wěn)產(chǎn)性需要進(jìn)一步提高。適應(yīng)性分析表明22個(gè)品種中有10個(gè)品種的適應(yīng)性高于平均水平，其中雜交種4個(gè)、常規(guī)種6個(gè)。綜合分析表明22個(gè)品種中整體表現(xiàn)較好的品種有張雜谷26 號(hào)、豫谷36、中雜谷34、中雜谷36、中雜谷55、豫谷42，這6個(gè)品種產(chǎn)量高、變異系數(shù)低、高穩(wěn)系數(shù)大，回歸系數(shù)均小于1，說明該6個(gè)品種同時(shí)具備高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性廣等特性，適宜在華北夏谷區(qū)推廣種植；表現(xiàn)較差的品種為滄1057、20HK0751 和泰谷004，無論產(chǎn)量還是穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性等方面均需要進(jìn)一步提升。本研究通過對(duì)谷子品種進(jìn)行高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性分析，為生產(chǎn)上篩選出了優(yōu)異的品種資源，為優(yōu)良品種的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。