棉花新品種測試體系豐產性和豐產性的分析

棉花營銷的主要目標是快速培育符合市場要求的新品種：高產、穩產、抗逆性強、纖維質量好。豐產性和穩產性是衡量一個品種優劣的重要標準,是選擇利用品種的主要依據,因此豐產性和穩產性對新品種的審定及推廣應用具有重要的指導意義。穩產性是指品種在不同環境條件下都表現出相對一致的生產性能。豐產性和穩產性的分析方法很多,但很少比較不同分析方法的準確性和優缺點。本文采用變異系數法、穩定性參數法和高穩系數(Highu3000stabilitycoefficient,HSC)法,對2013年黃河流域棉花新品種測試體系的豐產性和穩產性進行分析,以此來比較不同分析方法的優劣,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性和穩產性。1材料和方法1.1魯棉種業試驗項目雜試驗數據取自2013年黃河流域棉花新品種測試體系,共設9個試點:陜西大荔縣城關、山東德州市農科院良種場、山東棉花中心臨清試驗基地、河北邯鄲市農業科學院附屬實驗場、河北河間市國欣農村技術服務總會試驗田、河北石家莊半干旱中心、中棉種業安陽試驗基地、河南科技學院農場(輝縣市)和河南省農科院經作所(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。試驗設計為隨機區組排列,重復3次。行長6.25~9.0m,行距67~100cm,株距25~33cm,4行區,小區面積16~20m2,密度2000~3800株·(667m-2)。試驗管理略高于當地生產水平。各品種和試點的平均皮棉產量見表1。1.2分析1.2.1產品供給側cvi式中CVi為第i個品種的變異系數,Si為第i個品種的標準差,Xi為第i個品種在各試點的平均產量。變異系數越小的品種穩產性越好;若兼具較高的產量,則為較理想的高產且穩產品種。以CVi-CV值為橫軸,Xi-X為縱軸,原點坐標為(0,0)作圖,其中CV為所有品種的平均變異系數,X為所有品種的平均產量。落于第一象限的品種(CVi>CV,Xi>X)高產而不穩定,落于第二象限的品種(CVi<CV,Xi>X)高產且穩定,落于第三象限的品種(CVi>CV,Xi<X)低產而穩定,落于第四象限的品種(CVi>CV,Xi<X)低產且不穩定。1.2.2產量大小q值式中Si為第i個品種的標準差,S為所有品種的平均標準差。以ai-1為橫軸,產量Xi-X為縱軸,原點坐標為(0,0)作圖,4個象限品種的分類情況與變異系數法相同。一個好的品種應該產量高,且ai值接近于1或等于1,穩產性好。如果ai過小,雖然產量較穩定,但生產潛力不大。1.2.3系數高的方法。高穩定系數以hct表示。公式如下式中Xi和Si為第i個品種的平均產量和標準差,XCK為對照品種的平均產量。HSC值越大,說明該品種的豐產性和穩產性越好。1.3數據分析應用Excel和SASu30008.1軟件進行數據處理和分析。2結果與分析2.1多品種協同產穩定性分析由表2、圖1和圖2可知,變異系數法和穩定性參數法對2013年黃河流域棉花新品種測試體系的分析結果完全一致,即參試品種A12、A4、A11和A6落在第二象限,為豐產性和穩產性都較好的品種。其中A12皮棉產量排名第2,達到85.5kg·(667m-2),并且變異系數較小,適應性參數值接近于1(CV12=18.34%,a12=0.946),因此A12生產潛力較大。而參試品種A7、A13和A1落在第一象限,它們的變異系數值和穩定性參數值偏大,低于平均穩定性,因此這3個品種穩產性較差,但是其豐產性較好,為高產而不穩定品種。參試品種A2、A10和A9落在第三象限,它們為低產而穩定品種。參試品種A5、CK、A8和A3落在第四象限,為低產且不穩定品種。由以上分析結果可知,變異系數法和穩定性參數法的優點是計算方法簡單,直觀易于理解。但它們的計算結果,除了受到參試品種與試點環境互作的影響外,還與各試點生產管理水平的高低有密切關系。同時,這種變異中還包括了品種、環境、品種與環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產性差異,而只是反映了參試品種產量穩定性的差異。如果在試點范圍大并且生態條件復雜的情況下,變異系數法和穩定性參數法很難能統計出高產且穩產的品種,這是這2種分析方法的缺點。2.2產品品種的確定由表2可知,各參試品種高穩系數位次與產量位次不完全相同。變化最大的是A13,其產量位次為第4,但因其標準差、穩定性參數和變異系數較大,其HSC位次列第11,因此參試品種A13為高產而不穩定品種。而A7、A12、A4、A6和A11的產量均位于14個參試品種的前6位,產量均高于所有參試品種的平均產量[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個參試品種為高產且穩產的品種。其中A7、A12和A4的產量和HSC位次均排前3位,這3個參試品種生產潛力最大。這與變異系數法和穩定性參數法分析的結果有一處不同,參試品種A7在變異系數法和穩定性參數法的分析結果中是高產不穩定的品種。A5、A2、CK、A10、A9、A8和A3的產量均低于參試品種的平均產量,其中A2、A10和A9的HSC值位次分別為第7、6和8位,為低產而較穩定品種;A8和A3的產量和HSC位次均位于所有參試品種中的最后2位,為低產且不穩定的品種。高穩系數法與變異系數法和穩定性參數法的分析結果大致相同,只是高穩系數法可以用一個參數反映參試品種的高產性和穩產性,而變異系數法和穩定性參數法則需要用2個參數對參試品種的豐產和穩產性進行分析。由以上分析結果可知,高穩系數法將參試品種的遺傳基礎對豐產性和穩產性結合起來進行綜合分析和評價,計算方法簡單,更能體現高產且穩產的育種思想,其所得結論也更接近生產實際。但是高穩系數法法中作物產量的高低只受環境因素和遺傳因素的影響,忽視了二者之間的互作作用,而這種互作效應也是造成同一品種在不同環境條件下產量差異的原因之一,這是該法的不足之處。2.3產品品質與高穩系數由表3可知,標準差、變異系數和穩定性參數之間均呈顯著和極顯著正相關,而它們與產量呈不顯著或極顯著負相關,說明它們只與參試品種的穩產性有關,而與參試品種的豐產性無關,不能反映參試品種豐產性。高穩系數與標準差、變異系數和穩定性參數均呈顯著或極顯著負相關,而與產量呈極顯著正相關,可見高穩系數可以綜合反映參試品種的豐產性和穩產性。該結果與在大豆、水稻和玉米[10,11,12,13,14,15]等作物品種的豐產性和穩產性上的研究結果一致。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性和穩產性,分析結果并不完全一致。變異系數法和穩定性參數法分析結果完全一致,而高穩系數法與其他兩種方法的分析結果最大的差別在于參試品種A7。變異系數法和穩性參數法分析結果顯示A7是高產不穩產品種,而高穩系數法分析結果顯示A7是高產且穩產的品種。3種分析方法綜合分析顯示:參試品種A7、A12和A4的產量最高,穩定性參數比較理想,是高產穩產的好品種,生產潛力大;A13的產量高但穩定性差,選擇適宜種植的地區有很大的生產潛力;參試品種A8和A3的產量最低,并且穩定性也最差,建議淘汰;其它參試品種的生產潛力還有待進一步試驗。變異系數法和穩定性參數法的優點是計算方法簡單,直觀易于理解。而高穩系數法可以將參試品種的豐產性和穩產性結合起來進行綜合分析和評價,方法簡單,更能體現高產且穩產的育種思想,其所得結論也更接近生產實際。以上3種分析方法也