棉花新品種測試體系豐產(chǎn)性和豐產(chǎn)性的分析

棉花新品種測試體系豐產(chǎn)性和豐產(chǎn)性的分析

棉花營銷的主要目標(biāo)是快速培育符合市場要求的新品種：高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性強、纖維質(zhì)量好。豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性是衡量一個品種優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn),是選擇利用品種的主要依據(jù),因此豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性對新品種的審定及推廣應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。穩(wěn)產(chǎn)性是指品種在不同環(huán)境條件下都表現(xiàn)出相對一致的生產(chǎn)性能。豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性的分析方法很多,但很少比較不同分析方法的準(zhǔn)確性和優(yōu)缺點。本文采用變異系數(shù)法、穩(wěn)定性參數(shù)法和高穩(wěn)系數(shù)(Highu3000stabilitycoefficient,HSC)法,對2013年黃河流域棉花新品種測試體系的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行分析,以此來比較不同分析方法的優(yōu)劣,尋求較為簡單并且切實可行的分析方法來評判各參試品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。1材料和方法1.1魯棉種業(yè)試驗項目雜試驗數(shù)據(jù)取自2013年黃河流域棉花新品種測試體系,共設(shè)9個試點:陜西大荔縣城關(guān)、山東德州市農(nóng)科院良種場、山東棉花中心臨清試驗基地、河北邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院附屬實驗場、河北河間市國欣農(nóng)村技術(shù)服務(wù)總會試驗田、河北石家莊半干旱中心、中棉種業(yè)安陽試驗基地、河南科技學(xué)院農(nóng)場(輝縣市)和河南省農(nóng)科院經(jīng)作所(鄭州市)。共有13個棉花新品種(雜交組合)參加試驗:ZM1514-1、ZM1514-21、B9801毛稈-14、中雜002、372系、百018、13國欣1號、中1421、ZZS13-1、GB059、魯雜235、中雜13-2和中10307,以魯棉研28做對照。試驗設(shè)計為隨機區(qū)組排列,重復(fù)3次。行長6.25~9.0m,行距67~100cm,株距25~33cm,4行區(qū),小區(qū)面積16~20m2,密度2000~3800株·(667m-2)。試驗管理略高于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平。各品種和試點的平均皮棉產(chǎn)量見表1。1.2分析1.2.1產(chǎn)品供給側(cè)cvi式中CVi為第i個品種的變異系數(shù),Si為第i個品種的標(biāo)準(zhǔn)差,Xi為第i個品種在各試點的平均產(chǎn)量。變異系數(shù)越小的品種穩(wěn)產(chǎn)性越好;若兼具較高的產(chǎn)量,則為較理想的高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)品種。以CVi-CV值為橫軸,Xi-X為縱軸,原點坐標(biāo)為(0,0)作圖,其中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。落于第一象限的品種(CVi>CV,Xi>X)高產(chǎn)而不穩(wěn)定,落于第二象限的品種(CVi<CV,Xi>X)高產(chǎn)且穩(wěn)定,落于第三象限的品種(CVi>CV,Xi<X)低產(chǎn)而穩(wěn)定,落于第四象限的品種(CVi>CV,Xi<X)低產(chǎn)且不穩(wěn)定。1.2.2產(chǎn)量大小q值式中Si為第i個品種的標(biāo)準(zhǔn)差,S為所有品種的平均標(biāo)準(zhǔn)差。以ai-1為橫軸,產(chǎn)量Xi-X為縱軸,原點坐標(biāo)為(0,0)作圖,4個象限品種的分類情況與變異系數(shù)法相同。一個好的品種應(yīng)該產(chǎn)量高,且ai值接近于1或等于1,穩(wěn)產(chǎn)性好。如果ai過小,雖然產(chǎn)量較穩(wěn)定,但生產(chǎn)潛力不大。1.2.3系數(shù)高的方法。高穩(wěn)定系數(shù)以hct表示。公式如下式中Xi和Si為第i個品種的平均產(chǎn)量和標(biāo)準(zhǔn)差,XCK為對照品種的平均產(chǎn)量。HSC值越大,說明該品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性越好。1.3數(shù)據(jù)分析應(yīng)用Excel和SASu30008.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。2結(jié)果與分析2.1多品種協(xié)同產(chǎn)穩(wěn)定性分析由表2、圖1和圖2可知,變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法對2013年黃河流域棉花新品種測試體系的分析結(jié)果完全一致,即參試品種A12、A4、A11和A6落在第二象限,為豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性都較好的品種。其中A12皮棉產(chǎn)量排名第2,達(dá)到85.5kg·(667m-2),并且變異系數(shù)較小,適應(yīng)性參數(shù)值接近于1(CV12=18.34%,a12=0.946),因此A12生產(chǎn)潛力較大。而參試品種A7、A13和A1落在第一象限,它們的變異系數(shù)值和穩(wěn)定性參數(shù)值偏大,低于平均穩(wěn)定性,因此這3個品種穩(wěn)產(chǎn)性較差,但是其豐產(chǎn)性較好,為高產(chǎn)而不穩(wěn)定品種。參試品種A2、A10和A9落在第三象限,它們?yōu)榈彤a(chǎn)而穩(wěn)定品種。參試品種A5、CK、A8和A3落在第四象限,為低產(chǎn)且不穩(wěn)定品種。由以上分析結(jié)果可知,變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法的優(yōu)點是計算方法簡單,直觀易于理解。但它們的計算結(jié)果,除了受到參試品種與試點環(huán)境互作的影響外,還與各試點生產(chǎn)管理水平的高低有密切關(guān)系。同時,這種變異中還包括了品種、環(huán)境、品種與環(huán)境互作和試驗誤差等影響,所以并不能完全真實的反映參試品種基因型穩(wěn)產(chǎn)性差異,而只是反映了參試品種產(chǎn)量穩(wěn)定性的差異。如果在試點范圍大并且生態(tài)條件復(fù)雜的情況下,變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法很難能統(tǒng)計出高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)的品種,這是這2種分析方法的缺點。2.2產(chǎn)品品種的確定由表2可知,各參試品種高穩(wěn)系數(shù)位次與產(chǎn)量位次不完全相同。變化最大的是A13,其產(chǎn)量位次為第4,但因其標(biāo)準(zhǔn)差、穩(wěn)定性參數(shù)和變異系數(shù)較大,其HSC位次列第11,因此參試品種A13為高產(chǎn)而不穩(wěn)定品種。而A7、A12、A4、A6和A11的產(chǎn)量均位于14個參試品種的前6位,產(chǎn)量均高于所有參試品種的平均產(chǎn)量[74.5kg·(667m-2)],并且其HSC值位次也位于參試14個參試品種的前6位,因此這5個參試品種為高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)的品種。其中A7、A12和A4的產(chǎn)量和HSC位次均排前3位,這3個參試品種生產(chǎn)潛力最大。這與變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法分析的結(jié)果有一處不同,參試品種A7在變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法的分析結(jié)果中是高產(chǎn)不穩(wěn)定的品種。A5、A2、CK、A10、A9、A8和A3的產(chǎn)量均低于參試品種的平均產(chǎn)量,其中A2、A10和A9的HSC值位次分別為第7、6和8位,為低產(chǎn)而較穩(wěn)定品種;A8和A3的產(chǎn)量和HSC位次均位于所有參試品種中的最后2位,為低產(chǎn)且不穩(wěn)定的品種。高穩(wěn)系數(shù)法與變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法的分析結(jié)果大致相同,只是高穩(wěn)系數(shù)法可以用一個參數(shù)反映參試品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性,而變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法則需要用2個參數(shù)對參試品種的豐產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行分析。由以上分析結(jié)果可知,高穩(wěn)系數(shù)法將參試品種的遺傳基礎(chǔ)對豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性結(jié)合起來進(jìn)行綜合分析和評價,計算方法簡單,更能體現(xiàn)高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)的育種思想,其所得結(jié)論也更接近生產(chǎn)實際。但是高穩(wěn)系數(shù)法法中作物產(chǎn)量的高低只受環(huán)境因素和遺傳因素的影響,忽視了二者之間的互作作用,而這種互作效應(yīng)也是造成同一品種在不同環(huán)境條件下產(chǎn)量差異的原因之一,這是該法的不足之處。2.3產(chǎn)品品質(zhì)與高穩(wěn)系數(shù)由表3可知,標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和穩(wěn)定性參數(shù)之間均呈顯著和極顯著正相關(guān),而它們與產(chǎn)量呈不顯著或極顯著負(fù)相關(guān),說明它們只與參試品種的穩(wěn)產(chǎn)性有關(guān),而與參試品種的豐產(chǎn)性無關(guān),不能反映參試品種豐產(chǎn)性。高穩(wěn)系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和穩(wěn)定性參數(shù)均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān),而與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),可見高穩(wěn)系數(shù)可以綜合反映參試品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。該結(jié)果與在大豆、水稻和玉米[10,11,12,13,14,15]等作物品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性上的研究結(jié)果一致。3不同方法的比較利用3種方法從不同角度分析了2013年黃河流域棉花新品種測試體系的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性,分析結(jié)果并不完全一致。變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法分析結(jié)果完全一致,而高穩(wěn)系數(shù)法與其他兩種方法的分析結(jié)果最大的差別在于參試品種A7。變異系數(shù)法和穩(wěn)性參數(shù)法分析結(jié)果顯示A7是高產(chǎn)不穩(wěn)產(chǎn)品種,而高穩(wěn)系數(shù)法分析結(jié)果顯示A7是高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)的品種。3種分析方法綜合分析顯示:參試品種A7、A12和A4的產(chǎn)量最高,穩(wěn)定性參數(shù)比較理想,是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的好品種,生產(chǎn)潛力大;A13的產(chǎn)量高但穩(wěn)定性差,選擇適宜種植的地區(qū)有很大的生產(chǎn)潛力;參試品種A8和A3的產(chǎn)量最低,并且穩(wěn)定性也最差,建議淘汰;其它參試品種的生產(chǎn)潛力還有待進(jìn)一步試驗。變異系數(shù)法和穩(wěn)定性參數(shù)法的優(yōu)點是計算方法簡單,直觀易于理解。而高穩(wěn)系數(shù)法可以將參試品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性結(jié)合起來進(jìn)行綜合分析和評價,方法簡單,更能體現(xiàn)高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)的育種思想,其所得結(jié)論也更接近生產(chǎn)實際。以上3種分析方法也