湖南省棉花品種區(qū)域試驗研究現(xiàn)狀與發(fā)展策略

余政軍,唐海明，余筱南

（1.湖南農業(yè)大學農學院，湖南長沙410128；2.湖南省農業(yè)科學院，湖南長沙410125）

棉花是我國主要的經(jīng)濟作物之一，在國民經(jīng)濟和人民生活中占有極其重要的地位。在生產(chǎn)中，棉花品種是提高棉花產(chǎn)量和質量的重要影響因子之一。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，棉花品種的培育者也由過去的國有科研機構為主，轉變?yōu)椤鞍倩R放，百家爭鳴”的局面，參與主體分別有科研機構、大專院校、種子企業(yè)和個人，棉花品種出現(xiàn)了空前的繁榮[1-3]，對棉花品種更新?lián)Q代起到了很好的作用。由此帶來的是棉花品種的參試數(shù)量越來越多，每年審定的棉花品種數(shù)量也大幅度增加。棉花品種區(qū)試是從育種到生產(chǎn)不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，品種區(qū)域試驗的主要目的是評定新品種的產(chǎn)量能力、穩(wěn)定性、抗逆性、品質特性、推廣價值和適于推廣的地區(qū)范圍，試驗結果對新品種的審定及推廣應用具有重要的指導意義。筆者就湖南省棉花品種區(qū)域試驗取得的成就作了回顧，對品種區(qū)域試驗中存在的一些問題進行了初步的分析，并就進一步搞好今后的區(qū)試工作，提出了幾點建議。

1 主要成就

1.1 試驗設置更加科學、合理

經(jīng)過近年來的調整，國家棉花品種區(qū)域試驗在各主產(chǎn)棉區(qū)的站點布局日趨完善。此外，由于長江流域枯、黃萎病混生棉田日益擴大，根據(jù)湖南省對棉花品種類型和生產(chǎn)的需要，棉花品種區(qū)試組別進行了相應的調整，在類型和組別的設置上更加科學、合理。

1.2 基地建設有所加強

為了強化新品種區(qū)域試驗手段，完善試驗設施，提高試驗水平，加速試驗信息網(wǎng)建設，部分試點得到了國家發(fā)改委和農業(yè)部相關部門的資金投入，加強了棉花區(qū)試基地的建設，使部分試點的基礎設施、試驗條件得到了較大改善。目前，試點基礎設施大為改觀。在全省范圍的區(qū)試網(wǎng)絡基本形成。

1.3 試點布局更具有代表性

根據(jù)我省各棉區(qū)的生態(tài)類型、耕作制度、種植面積和引種特性等因素，對各區(qū)試點作了適當?shù)恼{整。調整后的棉花品種區(qū)試點既突出了主產(chǎn)棉區(qū)，也兼顧了一般產(chǎn)棉區(qū)；加強了各個棉花區(qū)試點之間的銜接；開始新建部分國家農作物綜合區(qū)試站，增強了承擔多個區(qū)試的試點能力，便于試驗經(jīng)費的相對集中；進行跨生態(tài)區(qū)設點，加快了品種的推廣步伐[4]。

1.4 試驗年限縮短

在棉花區(qū)試中，將兩年一輪的區(qū)試和一年生產(chǎn)試驗，改用滾動式進行，從而加大了品種的篩選力度，使新育成品種的參試機會增加，同時也減少了較差品種帶來的重復和浪費。區(qū)試試驗與生產(chǎn)試驗可以交叉進行，在棉花區(qū)試第一年中表現(xiàn)優(yōu)異的品種(系)，即可安排生產(chǎn)試驗，與第二年區(qū)試同步進行。按照新的規(guī)定，表現(xiàn)優(yōu)異的品種(系)最短兩年即可推薦申報品種審定，從而大大縮短了品種的試驗年限，加速了新品種的推廣應用。

1.5 區(qū)域試驗精確度的提高

品種區(qū)域試驗是鑒定棉花新品種的特征特性、推廣價值和適應地區(qū)的大規(guī)模農業(yè)試驗[5-6]。區(qū)試對品種的正確評價，很大程度上依賴于對品種間差異作出準確的鑒別，而區(qū)試的精確度是影響品種間差異鑒別準確性的主要因素[7-8]，所以精確度是區(qū)試的核心。按統(tǒng)計學定義，精確度指試驗中同一處理的重復觀測值間彼此接近的程度，試驗誤差是衡量精確度的重要依據(jù)[9]，所以區(qū)試中普遍采用試驗誤差變異系數(shù)來表示試驗精確度。近年來，湖南省在棉花的品種區(qū)試中針對存在的精度問題、區(qū)試質量現(xiàn)狀，對影響因素進行了相應的研究，并總結提出了提高區(qū)試精度的各種途徑[10-12]。

1.6 試驗方法與統(tǒng)計分析方法更加統(tǒng)一

在品種區(qū)域試驗的工作進展中，根據(jù)各棉花區(qū)試基地的實際生產(chǎn)情況，規(guī)定了統(tǒng)一的調查項目、記載標準和上報表格等方面的內容；規(guī)定了統(tǒng)一的病蟲抗性鑒定單位、纖維品質檢測單位；區(qū)域試驗從以產(chǎn)量評定為主到產(chǎn)量、品質兼顧，到目前的高產(chǎn)、抗病、抗蟲、優(yōu)質和熟性等多性狀綜合評判；試驗設計從順序排列到與國際接軌的隨機區(qū)組、拉丁方設計；試驗數(shù)據(jù)的分析從求和、平均、計算百分率到分析品種的穩(wěn)定適應性、品種與環(huán)境互作效應、品種的綜合評判等[13-14]。同時，對區(qū)試所應用的統(tǒng)計分析方法和應用軟件也作了統(tǒng)一的規(guī)定。近年，有學者對棉花品種區(qū)域試驗評價方法進行了探討[15-18]；分析手段實現(xiàn)微機化，數(shù)據(jù)分析應用相應的棉花區(qū)試專業(yè)軟件和國內外其他軟件[19]。

2 存在的問題

2.1 試驗類型的設置不合理

從目前棉花生產(chǎn)發(fā)展及其對品種要求來看，近幾年的育種目標應考慮培育專用、多抗型品種。為發(fā)揮品種試驗的前瞻性，品種試驗設置類型應及時調整。此外，多年來實踐表明，從資源保護與利用角度、市場需求來看，常規(guī)棉與雜交棉在種植方式、技術管理方法上存在差異，兩種類型的品種同處一組試驗不利于充分表達品種的特征特性。

從棉農需要和各棉種公司經(jīng)營情況來看，大鈴型棉花品種深受歡迎，但大鈴型棉花品種要求適當稀植，才能發(fā)揮其品種特性，而現(xiàn)有區(qū)試種植密度是不充許變更的，這就導致受歡迎的品種難以通過審定。

2.2 區(qū)試基礎研究工作相對薄弱

棉花品種區(qū)試結果是棉花新品種審定的主要依據(jù)，區(qū)域試驗多數(shù)側重于對參試品種農藝性狀與經(jīng)濟性狀的鑒定和評價，而區(qū)域試驗的基礎理論與統(tǒng)計分析方法研究沒有引起足夠的重視。再者，隨著育種手段和方法的進一步發(fā)展和對品種知識產(chǎn)權保護力度的不斷加大，棉花一旦列入被保護名錄，不僅會涉及品種的某些生理生化特性，甚至需進行基因圖譜的鑒定，而作為棉花品種區(qū)試本身，這方面的深化研究還很薄弱。因此，為尊重科學，尊重勞動成果并充分發(fā)揮新品種的使用價值，建議在受理參試品種時，不能只看申請材料，要綜合考慮申請者技術水平、物質基礎和客觀現(xiàn)狀等方面的因素。

2.3 區(qū)試經(jīng)費短缺

據(jù)統(tǒng)計，2000年以前，湖南棉花品種區(qū)試的經(jīng)費較少，10多個區(qū)試點，每個試點僅有1 000元左右的經(jīng)費。從2003年后，國家農業(yè)部、省財政廳從發(fā)展棉花生產(chǎn)專項資金中劃撥一部分用于省級棉花品種區(qū)試，在一定程度上緩解了經(jīng)費緊張的局面，但由于資金下?lián)芊秶詤^(qū)試點經(jīng)費少的問題仍沒有得到根本解決。

2.4 試點的選擇與布局不合理

多年來，部分棉花品種區(qū)域試驗在試點設置上，不同輪次(年份)試驗代表某一類型區(qū)的試點數(shù)明顯不同，有些輪次(年份)試點數(shù)偏少。從試點屬性上來看，有科研單位、原種場、國營企業(yè)和民營企業(yè)[20]。試驗田主要安排在試驗場或原種場，少數(shù)在農民的責任田內。從試點布局看，布局較為狹窄，華容、君山、南縣、安鄉(xiāng)、常德都是主產(chǎn)棉區(qū)，丘陵分散棉區(qū)則只有衡陽1個試點；試點田間管理也存在問題，如土壤肥力不足，個別試點產(chǎn)量水平低于大田生產(chǎn)；試點均勻性較差，表現(xiàn)為田間枯、黃萎病發(fā)病程度不一致。

2.5 對照品種更換慢

對照品種是衡量參試品種性狀優(yōu)劣的尺度，一般選擇生產(chǎn)上大面積推廣種植或新審定的品種，并要求綜合性狀優(yōu)良，品種“三性”表現(xiàn)突出，產(chǎn)量較高，具有較高的抗病(蟲)性，纖維品質符合紡織工業(yè)標準，同時能代表某一階段當?shù)氐挠N發(fā)展水平[21]。因此，對照品種的選擇既要保持階段穩(wěn)定性，同時也要適時更換，以便充分發(fā)揮其篩選、評價后續(xù)優(yōu)良品種的度衡作用。對照品種的更換主要應考慮生產(chǎn)上品種更換、育種水平提高和品種使用年限等諸因素。湖南棉花品種區(qū)域試驗對照品種更換慢，如湘雜棉2號，連續(xù)作為區(qū)域試驗對照品種達8 a，直至生產(chǎn)中淘汰后才更換。

2.6 性狀測試與記載不夠完善

棉花品種試驗的纖維品質測試方法與內容雖隨著時間變化不斷改進，但仍存在明顯缺陷，表現(xiàn)在由于纖維品質受氣候變化及栽培技術差異影響較大，且對參加生產(chǎn)試驗的品種僅作有限的調查測定次數(shù)，難以真實評價品種纖維品質的優(yōu)劣，在送檢樣品選擇上也有待完善。

2.7 區(qū)試工作人員的綜合素質亟需提高

部分棉花區(qū)試點因經(jīng)費緊缺、機構改革和人事變更等多種原因，人員頻繁更替。近幾年試點類型合并使區(qū)試點調整較大，區(qū)試隊伍不穩(wěn)定。隨著國家級農作物綜合區(qū)試站的建設和運行，區(qū)試站工作人員需具備承擔并完成多種作物區(qū)試的多學科知識，需作進一步的培訓和提高[22]。

3 提升棉花品種區(qū)試水平的對策

3.1 增加棉花品種區(qū)試專項經(jīng)費的投入

棉花品種區(qū)試是一項公益性事業(yè)，國家在機構調整中對區(qū)試工作應給以政策性保護，并投入足夠的專項經(jīng)費，用于棉花區(qū)試試驗條件的改善。

3.2 加強品種保護

參試品種(系)應由棉花品種區(qū)試主管和主持單位統(tǒng)一密碼編號后，種子由區(qū)試主持單位統(tǒng)一寄發(fā)。既可確保試驗過程中對所有參試品種一視同仁，又可為棉花育種單位保密，避免品種審定前育種家種子的外流和擴散，有利于保護品種知識產(chǎn)權，有關區(qū)試點可將區(qū)試種子有償返還給育種單位，也可征得育種單位同意后，以協(xié)議的形式協(xié)助育種單位一起作好新品種的擴繁和推廣，這既有利于緩解區(qū)試經(jīng)費不足狀況，也有利于保證和加速棉花新品種種子產(chǎn)業(yè)化進程[23]。

3.3 試點的選擇與布局

在原有的試點基礎上增加丘陵區(qū)試點1～2個，如桃源縣，丘陵區(qū)棉花種植面積較大，在此設一試點，能代表石門、慈利等丘陵區(qū)。

針對品種類型和生產(chǎn)需要，增設大鈴棉品種組、專用棉品種組。2009年全省棉花品種約40個，2009年主要以湘雜棉3號（5號和8號）、鄂棉、荊雜棉、農雜棉等雜交棉為主。從市場需求來看，農民迫切需要6 g以上的大鈴棉品種，所以區(qū)試的類型與組別還難以滿足現(xiàn)實需要。湖南省棉花品種在纖維品質指標上存在主要指標不配套、中間型品種較多、適紡高支紗的品種及適紡粗支紗品種明顯不足等問題，與紡織需求極不適應。因此，近幾年的育種目標應考慮培育大鈴棉、專用棉品種。為發(fā)揮品種試驗的前瞻性，品種試驗設置類型應及時調整。

試點的選擇應符合以下幾個方面的基本標準：(1)能代表本地生產(chǎn)條件和自然條件，肥力均勻一致，灌溉條件較好，地勢平坦，使試驗總能設置在較均勻的試驗地上，以降低試驗誤差。(2)具備工作相對穩(wěn)定、事業(yè)心強的技術人員，并要求技術人員能掌握區(qū)域試驗的基本技能，對工作高度負責；(3)具備開展品種試驗所需的基本設施。

3.4 對照品種的選擇

品種試驗時最好同時設置兩個對照品種，即主對照品種與副對照品種。主對照品種選擇該生態(tài)區(qū)內的大面積種植的主栽品種，以衡量參試品種在該生態(tài)區(qū)域內的適應性與穩(wěn)產(chǎn)性；副對照品種選擇當?shù)厣a(chǎn)上主栽品種，以衡量參試品種在特定區(qū)域內的豐產(chǎn)性及使用前景。

3.5 加強數(shù)據(jù)處理軟件、信息化和網(wǎng)絡化建設

在數(shù)據(jù)分析上引進計算機專用軟件，在原有基礎上加強對試點試驗數(shù)據(jù)誤差、霜前皮棉產(chǎn)量方差分析的匯總和分析；在試點產(chǎn)量方差分析和試驗誤差估計基礎上，對區(qū)試產(chǎn)量進行“品種-試點”聯(lián)合方差分析，估計品種與環(huán)境互作效應作為評價品種適應性的指標；分析品種對環(huán)境指數(shù)的直線回歸，作為評價品種穩(wěn)定性的指標[24-28]。同時，為配合我國棉花種子工程建設，應在我省棉花品種區(qū)試中心機構(主管單位或主持單位)建立相應的網(wǎng)站，定期公布區(qū)試結果與研究進展。

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