文章信息
- 俞华先, 周清明, 安汝东, 郎荣斌, 桃联安, 边芯, 经艳芬
- YU Huaxian, ZHOU Qingming, AN Rudong, LANG Rongbin, TAO Lian'an, BIAN Xin, JING Yanfen
- 云瑞系列甘蔗新品种(系)的丰产性及稳产性分析
- High and stable yield analysis of new series of Yunrui sugarcane varieties (breeding lines)
- 亚热带农业研究, 2017, 13(2): 79-83
- Subtropical Agriculture Research, 2017, 13(2): 79-83.
- DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2017.02.002
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文章历史
- 收稿日期: 2017-03-29
丰产性和稳产性是衡量品种优劣的重要标准,也是选择和利用新品种的主要依据[1]。甘蔗是异源多倍体植物,染色体数目多,遗传背景极其复杂[2],其产量、蔗糖分、有效茎数等数量性状既受微效多基因控制,又受环境因素的影响[3]。甘蔗品种具有一定的区域适应性,同一品种的工农艺指标及糖分往往因气候、土壤、生态、栽培水平的差异而变化[4]。我国蔗区生态多样性丰富,不同的地貌地形和气候条件直接影响不同甘蔗品种生产潜力的表达。因此,在不同生态蔗区开展多点区域试验,客观鉴定甘蔗品种的丰产性、稳产性及适应性,对优化蔗区品种结构,提高蔗糖产业的综合效益具有重要意义。云南省农业科学研究院甘蔗研究所瑞丽育种站选育的云瑞系列甘蔗新品种(系)由于含有云南野生割手密血缘,遗传基础比较丰富,目前已在云南省保山、德宏、勐海、元江、临沧、开远等6个生态试验点进行区域试验。本研究分析了7个云瑞系列甘蔗新品种(系)在6个生态试验点2年新植1年宿根的工农艺性状指标,采用高稳系数法[5]估算品种的稳产性,并结合变异系数法[6-7]进行稳产性分析,以期为合理选择和利用优良甘蔗新品种(系)提供依据。
1 材料与方法 1.1 参试材料参试甘蔗新品种(系)共计7个:云瑞10-237、云瑞10-278、云瑞10-295、云瑞10-328、云瑞10-187、云瑞10-476、云瑞11-450,以新台糖22号为对照(CK)。
1.2 试验方法2014年2月—2016年5月,按照云南省甘蔗生态区域试验统一方案,在云南保山、德宏、勐海、元江、临沧、开远等6个生态试验点进行新品种(系)的丰产性和稳产性试验。2014年2月中上旬完成栽种,下种量12万芽·hm-2,采用随机区组设计,3次重复,5行区,行距1.2 m, 行长6 m, 小区面积36 m2。6月中旬完成中耕培土,田间管理同大田生产,产量以小区计算,收获时测产。2015年2月下旬砍收,留宿根观察。于甘蔗成熟期(2014年11月至2015年3月、2015年的11月至2016年3月和2016年的11月至2017年3月)随机选取10株具有代表性植株,调查其有效茎数、株高、茎径和锤度等农艺性状指标。
1.3 变异系数分析法参照郑建敏等[7]的方法,统计参试品种(系)的产量和变异系数。以变异系数为横坐标,产量为纵坐标,在坐标轴中标出各品种(系)的位点。X为变异系数平均值、Y为产量平均值。将坐标图划分为4个象限,分别表示高产不稳定、高产稳定、低产稳定、低产不稳定。
1.4 高稳系数分析法参照温振民等[5]的方法,采用简化公式计算高稳系数,其值越大,表明品种(系)的产(质)量稳产性越好。高稳系数计算公式如下:
$HS{C_i}/\% = \left[ {\left( {{{\bar x}_i} - {s_i}} \right)/1.1{{\bar x}_{{\rm{CK}}}}} \right] \times 100$ |
式中,HSCi为第i个品种的高稳系数;xi为第i个品种多点平均值;si为第i个品种的产(质)量变异标准差;xCK为CK的多点平均值。
1.5 统计分析采用Microsoft Excel 2007和DPS软件进行数据的统计分析。
2 结果与分析 2.1 农艺性状表现由表 1可见,7个云瑞系列甘蔗新品种(系)的株高为246.9~276.5 cm,除云瑞10-187、云瑞10-328高于CK外,其余品种(系)均低于CK,其中云瑞10-187最高,为276.5 cm;各参试品种(系)的茎径为2.47~2.78 cm,均属于中茎材料;云瑞10-476有效茎数最多,为98 789条·hm-2,比CK多34 526条·hm-2,云瑞10-278、云瑞10-237有效茎数略少于CK,其中云瑞10-278最低,仅58 347条·hm-2,比CK少5 916条·hm-2;各参试品种(系)各试验点11月份田间平均锤度,除云瑞10-187、云瑞10-278低于CK外,其他参试品种(系)均高于CK,其中云瑞11-450最高,达19.60%,比CK高1.25%,云瑞10-187最低,仅17.56%;各参试品种(系)单茎重为1.169~1.648 cm;除云瑞10-237的蔗茎产量略低于CK外,其他参试品种(系)均高于CK,其中云瑞10-476最高,达128.62 t·hm-2,比CK高21.80%。
品种(系) | 株高 | 茎径 | 有效茎数 | 平均锤度 | 单茎重 | 蔗茎产量 | |||||
cm | cm | 条·hm-2 | % | kg·条-1 | t·hm-2 | ||||||
云瑞10-237 | 264.9 | 2.76 | 60 697 | 18.82 | 1.545 | 106.65 | |||||
云瑞10-278 | 262.6 | 2.75 | 58 347 | 18.15 | 1.648 | 110.35 | |||||
云瑞10-295 | 257.5 | 2.61 | 66 169 | 18.87 | 1.313 | 109.44 | |||||
云瑞10-328 | 269.4 | 2.78 | 73 573 | 19.50 | 1.468 | 118.17 | |||||
云瑞10-187 | 276.5 | 2.67 | 76 641 | 17.56 | 1.528 | 125.76 | |||||
云瑞10-476 | 262.0 | 2.47 | 98 789 | 19.07 | 1.169 | 128.62 | |||||
云瑞11-450 | 246.9 | 2.65 | 76 856 | 19.60 | 1.255 | 117.50 | |||||
新台糖22号(CK) | 266.2 | 2.67 | 64 263 | 18.35 | 1.464 | 106.82 |
求解出7个参试甘蔗新品种(系)6个生态试验点的平均产量和变异系数,以变异度为横坐标,平均产量为纵坐标作图,总的平均产量线Y=104.27、平均变异系数线X=20.73。将坐标图划分为4个象限(图 1)。由图 1可见,云瑞10-476、云瑞10-237和云瑞10-278为高产稳产品系,在临沧、德宏、勐海等蔗区的稳产性较好,对环境的适应性较强;云瑞10-328为高产品系,在保山、德宏、勐海、元江、临沧、开远等地有较强的适应能力;云瑞10-187、云瑞10-295丰产性差,在德宏、临沧、开远等地产量表现稳定;云瑞11-450、CK丰产性、稳产性均较差。
由表 2可见,各参试品种(系)蔗茎产量高稳系数均大于CK,其大小为:云瑞10-476>云瑞10-237>云瑞10-187>云瑞10-278>云瑞10-328>云瑞11-450>云瑞10-295>CK。其中,云瑞10-476、云瑞10-237、云瑞10-187、云瑞10-278、云瑞10-328等5个材料的高稳系数均超过75%,而CK的高稳系数最小,仅62.26%。云瑞10-476在6个生态试验点的平均产量最高,为117.76 t·hm-2,较CK增产16.86%;云瑞10-237位居第二,为111.51 t·hm-2,较CK增产10.66%;云瑞10-187、云瑞11-450、云瑞10-295等3个参试品种(系)的平均产量低于CK且呈负增长,其余材料的平均产量均高于CK,呈现正增长。
品种(系) | 平均产量 | 标准差 | 变异系数 | 高稳系数 | 差异显著性 | 比CK± | 排序 | ||||||
t·hm-2 | t·hm-2 | % | % | 0.05 | 0.01 | % | |||||||
云瑞10-476 | 117.76 | 23.01 | 19.54 | 85.47 | a | A | 16.86 | 1 | |||||
云瑞10-237 | 111.51 | 20.45 | 18.34 | 82.15 | ab | A | 10.66 | 2 | |||||
云瑞10-328 | 108.51 | 22.50 | 20.74 | 77.59 | ab | A | 7.68 | 5 | |||||
云瑞10-278 | 105.50 | 18.92 | 17.93 | 78.10 | ab | A | 4.69 | 4 | |||||
新台糖22号(CK) | 100.77 | 30.76 | 11.24 | 62.26 | ab | A | 8 | ||||||
云瑞10-187 | 100.27 | 11.27 | 11.24 | 80.29 | ab | A | -0.49 | 3 | |||||
云瑞11-450 | 98.84 | 26.09 | 26.40 | 65.63 | ab | A | -1.91 | 6 | |||||
云瑞10-295 | 91.02 | 18.29 | 20.09 | 65.61 | b | A | -9.67 | 7 |
由表 3可见,7个云瑞系列甘蔗新品种(系)中,除云瑞10-278平均产糖量(仅8.73 t·hm-2)比CK减产2.86%外,其余参试新品种(系)均大于CK。云瑞10-476平均产糖量最高,达13.23 t·hm-2,较CK增产47.16%,差异达极显著水平,高稳系数位居第一,变异系数为13.87%,比CK低5.28%,说明该甘蔗新品种(系)高糖,并且受栽培环境的影响小,适应性广;云瑞11-450平均产糖量为10.26 t·hm-2,较CK增产14.12%,高稳系数位居第二,变异系数比CK低1.51%。除云瑞10-476和云瑞11-450的高稳系数大于80%且超过CK外,其余参试品种(系)的高稳系数均小于73%且低于CK。
品种(系) | 平均产糖量 | 标准差 | 变异系数 | 高稳系数 | 差异显著性 | 比CK± | 排序 | ||||||
t·hm-2 | t·hm-2 | % | % | 0.05 | 0.01 | % | |||||||
云瑞10-476 | 13.23 | 1.83 | 13.87 | 115.23 | a | A | 47.16 | 1 | |||||
云瑞11-450 | 10.26 | 1.81 | 17.64 | 85.44 | ab | AB | 14.12 | 2 | |||||
新台糖22号(CK) | 8.99 | 1.72 | 19.15 | 73.53 | b | B | 3 | ||||||
云瑞10-278 | 8.73 | 1.63 | 18.69 | 71.81 | b | B | -2.86 | 4 | |||||
云瑞10-187 | 9.37 | 2.45 | 26.13 | 69.96 | b | AB | 4.22 | 5 | |||||
云瑞10-237 | 9.66 | 2.89 | 29.94 | 68.47 | b | AB | 7.51 | 6 | |||||
云瑞10-328 | 9.90 | 3.47 | 35.06 | 64.99 | b | AB | 10.09 | 7 | |||||
云瑞10-295 | 10.10 | 3.75 | 37.11 | 64.26 | b | AB | 12.40 | 8 |
有关品种丰产性、稳产性的分析方法和模型较多,有线性Ebarhart-Russell回归模型、加性主效×互作模型(AMMI)[8-11]、稳定系数法[4, 12-13]、环境指数法、变异系数法等。其中,变异系数法和高稳系数法计算简单,可操作性强,方便可靠,并且这2种方法同时考虑到高产性和稳产性,在小麦[7]、豆[14-15]、玉米[16]、棉花[17]、稻[18]、马铃薯[19]等作物的高产稳产研究中得到广泛的应用。变异系数法分析品种的丰产性及稳产性仅考虑品种本身变异程度的大小,可以从坐标图上一目了然看出结果;高稳系数法则考虑到其他品种的变异程度,可以从位次排序上得出结果。本研究采用变异系数法和高稳系数法评价品种的稳产性,其评价结果基本吻合。
本研究表明,7个参试甘蔗新品种(系)中,云瑞10-476、云瑞10-237、云瑞10-328、云瑞10-278蔗茎产量的高稳系数均大于CK,其中云瑞10-476蔗茎产量最高,达128.62 t·hm-2,较CK增产21.80%,差异达显著水平;云瑞10-476、云瑞11-450糖产量的高稳系数大于CK,变异度低于CK,其中云瑞10-476的产糖量最高,达到13.23 t·hm-2,较CK增产47.16%,差异达极显著水平,高稳系数位居第一。
云瑞10-476的产量和产糖量高稳系数均位居第一,平均产量、增产点率最高,产糖量的变异系数最小,是一个高产高糖适应性较广的甘蔗新品种(系),适宜在云南省及其相似气候类型蔗区推广种植;云瑞11-450出苗好、分蘖强、株高矮、单茎重不理想,但有效茎数较多,蔗糖分位居第一,蔗茎产量的高稳系数低于CK,产糖量的高稳系数位居第二,变异系数低于CK,抗旱性强、宿根性好,适合在旱地种植;云瑞10-187有效茎数多,但糖分略低,蔗茎产量的高稳系数大于CK, 位居第三,产糖量的高稳系数低于CK;云瑞10-295有效茎数适中,单茎重较小,蔗茎产量较低,蔗茎产量高稳系数位于第七,产糖量的高稳系数最小,在德宏蔗区有效茎数最多,产量最高;云瑞10-237在勐海、临沧2个试验点的甘蔗有效茎数最少,产糖量勐海最低,其余试验点11月份的田间锤度均大于18.0%,但抗旱性差;云瑞10-278在元江出苗不太正常,有效茎数最少,产量最低,在临沧、德宏2个试验点11月份的田间锤度最高,蔗茎产量也最高,因此该品种(系)适合在临沧、德宏2个蔗区种植。
本研究以大田生产中大面积推广栽培的新台糖22号为对照,表现出低产不稳产。这与本研究统一安排栽种时间有关,在勐海、元江2个试验点此时段出现不利天气,对照材料在勐海、元江2个试验点出苗不正常,另外云瑞10-278、云瑞10-295、云瑞10-237等材料在两地也存在出苗不正常的现象,建议各试验点依据方案并结合当地的实际条件安排栽种。
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