饲草品种不同品种(系)饲草高粱国家区域试验分析

时间：2019-05-20 03:25:22　来源：雅意学习网本文已影响人

　　高粱（Sorghum bicolor（L.）Moench）又名蜀黍，是全球最重要的粮食作物和饲料作物；苏丹草（Sorghum sudanense（Piper）Stapf.）原产于非洲北部苏丹高原，属于禾本科高粱属一年生C4型草本作物，在欧洲、北美洲、亚洲、大洋洲均有栽培；饲草高粱是利用高粱与苏丹草杂交产生的F1代杂交种，具有很强的杂种优势，饲草高粱具有生长速度快、再生能力强、生物产量高、营养价值高、适应性强、适口性好等特点[1-2]。近10余年来，国内外学者在饲草高粱育种研究方面已经取得了突破性的进展[3-5]；国外育成的饲草高粱品种有：健宝、大力士、苏波丹、润宝、乐食、标兵等[6-9]；国内育成的饲草高粱品种有：辽草1号、2号等辽草系列品种，皖草1号、皖草2 号和世界上第1个A3杂交种晋草1号及后来的晋草2号、晋草3号等晋草系列品种。美国、前苏联、印度、澳大利亚等国均作为牧草在生产上应用，主要用于养殖牛、羊等[10-11]。在我国，20世纪80年代末，饲草高粱作为一种新型的饲料作物，受到了高粱育种专家的重视，开展了饲草高粱的选育工作以及在生产中的应用可行性研究[12-14]。
　　对饲草高粱新品种区域试验参试品种试验结果作出产量水平、稳产性能、适应地区、对环境变化反应特点、利用价值的综合分析[15]；明确地、客观地评价出品种的优劣次序是错综复杂的论题，也是育种科学中十分重要的环节。饲草高粱区域试验是饲草高粱品种选育与繁育推广不可或缺的中间环节，承担着为品种审定和品种布局区域化提供科学依据的重要任务[16]。2005—2006年国家高粱区试（饲草组）是在全国14个不同生态类型区域试验点和7种不同饲草品种（或品系）参加试验。本文对2005—2006年全国高粱区试（饲草组）结果作了详尽分析，比较了不同品种的丰产性、稳产性及适应性[17-18]；通过分析，鉴定参试品种（系）的区域适应性、丰产性及具有开发价值的特殊优异性状，为品种鉴定、品种布局和推广应用提供依据，为改进饲草高粱育种反馈信息。
　　1材料与方法
　　1.1试验概况
　　试验材料为7个饲草高粱新品种（系），由全国4个省（区、市）农业科研院所提供[16]（表1）。
　　2005—2006年国家高粱区域试验（饲草组），分别在黑龙江、吉林、内蒙古、河南、湖南、山西、陕西、辽宁、北京、宁夏、甘肃等11省（区、市）14个试点进行，具有较强的代表性。饲草组区域试验设在黑龙江省农科院作物育种所（L1）、吉林省农科院作物所（L2）、辽宁省农科院高粱所（L3）、辽宁省朝阳市农业高新技术所（L4）、德农种业赤峰分公司（L5）、内蒙古通辽市农科院（L6）、北京农林科学院玉米研究中心（L7）、山西省农科院高粱所（L8）、安徽科技学院（L9）、湖南省农科院高粱开发中心（L10）、河南省农科院粮作所（L11）、陕西省宝鸡市农科所（L12）、甘肃省平凉市农科所（L13）、宁夏同心县种子公司（L14）等14个试点（表2）。
　　1.2试验设计
　　试验设7个处理，即每个品种（系）为1个处理，以皖草2号为对照（CK）。试验严格按照国家高粱品种区域试验统一方案实施，田间试验设计应采用随机区组设计，3次重复，行长5 m，小区面积不少于15 m2。收获时，去掉两侧边行，收获中间数行计产。所选试验地具有一定代表性，栽培管理相当于当地一般水平。
　　1.3数据统计与分析
　　采用多年多点品种区域试验的统计分析方法。品种区域试验经常要在多个地点连续进行数年，以便为品种的评定和应用提供更广泛的信息，尤其是品种对不同年份随机变化的气候条件适应性的信息。
　　设v个品种在u个地点连续进行w年试验，每年每地设r个区组，按完全随机区组设计进行试验。第i个品种在第j地点、第k个年份、第l个区组的观察值xijkl的线性模型为：xijkl =μ+τi+υj+（τυ）ij+ωk+（τω）ik+（υω）jk+（τυω）ijk+ρjkl+εijkl
　　（i＝1，2，…，v；j＝1，2，…，u；k＝1，2，…，w；l＝1，2，…，r）
　　式中μ为群体平均值，τi为品种i的效应值，υj为地点j的效应值，（τυ）ij为品种×地点互作效应，（τω）ik为品种×年份的互作效应（随机效应），（υω）jk为地点×年份的互作效应（随机效应），（τυω）ijk为品种×地点×年份的互作效应（随机效应），ρjkl为品种×地点×年份的互作效应（随机效应），εijkl为随机误差。根据该线性模型，可以对多年多点品种区域试验资料的变异来源给予分解，从而列出方差分析表（表3）。
　　若方差分析显示各效应的差异显著，可以进一步进行多重比较，以检查不同品种间或不同地点间的效应是否存在差异。方差分析可以反映品种在不同地区的适应性，但不能直观反映品种的稳定性，因此可以另外定义2个参数，即一个品种与地区的互作方差及其相对变异系数。
　　对于第i个品种（系），可以算出在u个地区的品种×地点互作效应值，若计算出这些离差平方和，就能评价该品种在u个地区的稳定性。品种×地点互作方差的大小反映了该品种在各地区的稳定性。互作方差小说明品种具有广泛适应性，属稳定类型；反之亦反。但是，仅比较不同品种的互作方差还不足以对各品种稳定性的好坏作出准确评价，还要考虑品种的相对变异性。两品种的互作方差可能完全相同，但产量水平却存在差异。显然，产量较大品种的相对变异性小，稳定性较强；而产量较小品种的相对变异性大，稳定性较差[15-19]。
　　2结果与分析
　　2.12005—2006年各参试品种产量统计
　　2005—2006年各参试品种（系）在各试验地点的平均产量统计资料见表4。
　　2.22005—2006年参试品种（系）的联合方差分析
　　国家高粱区试（饲草组）2年的平方和的分解，根据区组和处理两向表进行方差分析，由表5可以看出：品种间平均效应有显著差异；品种与年份、地点的一级和二级互作均显著，因此，品种在不同试点、不同年份具有差异反应，需对各品种的地区适应性及稳产性进行具体分析，品种×试点×年份的显著性说明7个品种与试点互作在年份反应不一致。
　　2.3品种间的比较
　　因品种与试点及年份均有显著互作，此处主要比较在不同环境下的品种表现，列出品种与试点组合、品种与年份组合平均产量表（表6）。由表6可以看出，晋草3号（v3）与健宝（v5）、晋草2号（v2）产量在1%水平下无极显著差异，健宝（v5）、晋草2号（v2）、皖草2号（v1）、辽草2号（v4）、辽草1号（v7）和苏波丹（v6）产量在1%水平下无极显著差异，晋草3号（v3）与皖草2号（v1）、辽草2号（v4）、辽草1号（v7）和苏波丹（v6）产量在1%水平下呈极显著差异。
　　2.4参试品种（系）的丰产性、稳定性分析
　　由表7可以看出：晋草3号（v3）的丰产性较好，平均产量为121 751.8 kg/hm2，丰产性效应为1 090.716，居各参试品种（系）的第1位，稳定（适应）性较好，变异度为13.985，适应地区为L1~L14，即适宜在参加全国高粱区试的所有地区种植推广；健宝（v5）丰产性较好，平均产量110 508.8 kg/hm2，丰产性效应为341.18，居各参试品种（系）的第2位，稳定（适应）性较好，变异度为13.820，适应地区为L1~L14，即适宜在参加全国高粱区试的所有地区种植推广；晋草2号（v2）、皖草2号（v1）、辽草2号（v4）、辽草1号（v7）的丰产性一般，平均产量分别为105 121.1、101 885.5、101 637.31、99 124.1 kg/hm2，丰产性效应均为负值，居各参试品种（系）的第3、4、5、6位，稳定（适应）性较好，变异度为9.992~15.977，适应地区为L1~L14，即适宜在参加全国高粱区试的所有地区种植推广。苏波丹（v6）的丰产性较差，平均产量分别为97 708.8 kg/hm2，丰产性效应为-512.153，居各参试品种（系）的第7位，稳定（适应）性一般，变异度为13.561，适应地区为L1~L14，即适宜在参加全国高粱区试的所有地区种植推广。

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