16個谷子國家區(qū)域試驗品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性分析

閆 鋒，李清泉，董 揚，季生棟，趙 蕾，趙 索，王立達，武琳琳

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，黑龍江齊齊哈爾161006）

谷子古稱稷、粟，又稱粱，是一種起源于我國的古老糧食作物，在我國的栽培歷史已有五千多年[1]。谷子不但具有耐旱、耐瘠薄的生物學(xué)特點[2]，同時，籽粒中富含豐富的礦物質(zhì)、膳食纖維和維生素，具有較高的營養(yǎng)價值[3-4]。商品糧市場上，谷子的價格約為玉米的2倍，具有很好的經(jīng)濟效益[5-6]。在“鐮刀彎”種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的新形勢下，谷子作為一種優(yōu)勢作物具有廣闊的發(fā)展前景。豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性是作物各種性狀的綜合表現(xiàn)，體現(xiàn)了品種與環(huán)境的交互作用，即不同品種對不同環(huán)境的不同反應(yīng)。豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性是多點試驗中評價作物品種優(yōu)良與否的重要指標[7-8]，也是作物品種大面積推廣的基本要求。傳統(tǒng)分析方法采用標準差、變異系數(shù)來估測參試品種的產(chǎn)量穩(wěn)定性，忽略了環(huán)境與參試品種的基因型的互作效應(yīng)，使豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性互不相關(guān)，不能使豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性有機結(jié)合起來進行綜合分析，有時使評價結(jié)果與品種實際表現(xiàn)常有較大的差異。溫振民[9]等首次提出了高穩(wěn)系數(shù)法（HSC），其后此方法被廣泛應(yīng)用于水稻、小麥、玉米、綠豆等多種作物的綜合評價中，取得了很好的效果。該研究運用高穩(wěn)系數(shù)法（HSC）對參加2019年谷子國家區(qū)域試驗的16個品種進行豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分析，為選育穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的優(yōu)良谷子新品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地概況。分別選擇遼寧省旱地農(nóng)林研究所、遼寧省建平縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、吉林省農(nóng)科院作物資源研究所、吉林省吉林市農(nóng)科院作物所、吉林省雙遼市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站、吉林省九臺市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、內(nèi)蒙古通遼市農(nóng)科院、黑龍江省農(nóng)科院作物資源研究所和黑龍江省肇源縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，共計10個試點。

1.1.2 試驗材料。參試材料為參加2019年國家谷子區(qū)域試驗（春谷組）的16個品種（表1）。

表1 參試的16份谷子品種

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計。采用隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，行長4～8 m，行距50～70 cm，4～6行區(qū)，每hm2留苗60萬株，以九谷11（CK）為全區(qū)對照品種，按實收面積計產(chǎn)。

1.2.2 分析方法。平均產(chǎn)量、標準差、變異系數(shù)的計算均采用一般通用公式[10]，HSC采用溫振民提出的高穩(wěn)系數(shù)法公式：

HSCi=（Xi-Si）/1.10Xck×100%

式中HSCi為第i個參試品種的高穩(wěn)系數(shù)，Xi為第i個參試品種在所有試點的平均產(chǎn)量，Si為第i個參試品種的標準差，Xck為對照品種所有試點的平均產(chǎn)量。HSCi的值越小，品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。利用DPS7.05分析軟件進行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試品種的產(chǎn)量及方差分析

各參試品種的多點產(chǎn)量結(jié)果和方差分析，由表2可以看出，因品種與環(huán)境的各自因素及交互影響，各品種在不同地點的豐產(chǎn)性穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)各異，16個品種在吉林白城的平均產(chǎn)量最高，為5 775 kg/hm2，在吉林九臺的平均產(chǎn)量最低，為3 382 kg/hm2。從表3可以看出，參試品種間、各試點與品種互作效應(yīng)間差異均達極顯著水平。

表2 參試品種的多點鑒定產(chǎn)量數(shù)據(jù) kg/hm2

2.2 高穩(wěn)系數(shù)分析

從表4可以看出，16個參試品種中有11個比對照品種九谷11增產(chǎn)，分別為嫩選18、豫谷35、九谷32、豫谷38、赤金谷25、濟谷23、冀谷43、九谷31、峰優(yōu)谷5號、濟谷22、公谷86，增產(chǎn)幅度在0.1%～13.2%之間。對照九谷11居參試品種第12位，其余5個品種均減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度在5.5%～9.8%之間。嫩選18的產(chǎn)量最高，增產(chǎn)潛力最大。利用高穩(wěn)系數(shù)公式得出的結(jié)果表明，單位產(chǎn)量、變異系數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)的位次呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，其中單位產(chǎn)量與高穩(wěn)系數(shù)大體上呈現(xiàn)一致性。嫩選18、豫谷35、九谷32這3份材料的單產(chǎn)及高穩(wěn)系數(shù)分別居前3位，并且變異系數(shù)較小，說明這3個品種不但單產(chǎn)高，而且適應(yīng)性強，穩(wěn)產(chǎn)性好，適宜種植的范圍廣。金谷、赤205-24和公谷84這3個品種不但產(chǎn)量低，豐產(chǎn)性不好而且高穩(wěn)系數(shù)較小，穩(wěn)產(chǎn)性較差。

表3 參試品種方差分析

表4 參試品種的高穩(wěn)系數(shù)比較分析

2.3 CV、S與HSC值的相關(guān)分析

由表5可見，參試品種的單產(chǎn)水平與HSC值呈極顯著正相關(guān)，說明HSC法可反映參試品種的水平，能夠較好地體現(xiàn)谷子品種的豐產(chǎn)性，HSC與變異系數(shù)（CV）、標準差（S）呈極顯著負相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.93、-0.84。以上統(tǒng)計結(jié)果表明，高穩(wěn)系數(shù)不僅能夠反映參試品種的產(chǎn)量水平，還能夠體現(xiàn)品種產(chǎn)量的穩(wěn)定性，對品種優(yōu)劣的評價更加全面、科學(xué)。

表5 參試品種的CV、S與HSC值的相關(guān)分析

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，16個參試谷子品種中，有11個比對照九谷11增產(chǎn)，占全部參試品種的68.8%，高穩(wěn)系數(shù)分析表明，嫩選18、豫谷35、九谷32這3個品種為豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)類型，在跨度較大的生態(tài)區(qū)域具有高產(chǎn)潛力，是聚合了豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)基因的優(yōu)良谷子品種。用高穩(wěn)系數(shù)法既能反映參試谷子品種在區(qū)域試驗中的產(chǎn)量水平，又能反映其穩(wěn)產(chǎn)性，并且計算方法簡便，是綜合評價谷子新品種的有效方法之一。高穩(wěn)系數(shù)法的優(yōu)點是把豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)結(jié)合起來，對參試品種綜合評價。高穩(wěn)系數(shù)法的應(yīng)用改變了原來只按平均產(chǎn)量評價品種優(yōu)良的狀況，這與谷子的育種實踐相一致，具有一定指導(dǎo)意義。