早中熟棉花新品種聊棉19號(hào)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性及適應(yīng)性分析

摘" " 要：為全面了解聊棉19號(hào)品種的特征特性，探索產(chǎn)量與構(gòu)成因素之間的關(guān)系。根據(jù)2016—2018年山東省中熟組棉花區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)匯總數(shù)據(jù)，通過增產(chǎn)率、變異系數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)、適應(yīng)度、通徑系數(shù)等指標(biāo)，對(duì)聊棉19號(hào)進(jìn)行豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性分析。結(jié)果表明：聊棉19號(hào)產(chǎn)量比對(duì)照增產(chǎn)12.3%，增產(chǎn)率排第1.7位；產(chǎn)量變異系數(shù)為 18.4%，低于對(duì)照（22.3%）；高穩(wěn)系數(shù)為 83.9%，高于對(duì)照（70.8 %）；適應(yīng)度為79.2%，高于對(duì)照（8.3%）。由此可知，可見該品種具有較好的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性，適應(yīng)性廣。相關(guān)性分析結(jié)果表明：皮棉產(chǎn)量與單株結(jié)鈴數(shù)、衣分和單鈴質(zhì)量呈正相關(guān)，單鈴質(zhì)量與單株結(jié)鈴數(shù)、衣分均呈負(fù)相關(guān)。通徑分析顯示，在不同性狀對(duì)皮棉產(chǎn)量的綜合效應(yīng)中，單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和衣分對(duì)產(chǎn)量的綜合正效應(yīng)比較明顯。綜上，可以通過提高以上3個(gè)性狀的數(shù)值，有效提高皮棉產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：棉花；聊棉19號(hào)；豐產(chǎn)性；穩(wěn)產(chǎn)性；適應(yīng)性；通徑分析

中圖分類號(hào)：S562" " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " "DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2024.03.008

Analysis of High Yield， Stable Yield and Adaptability of A New Early and Medium Mature Cotton Variety， Liaomian 19

WEN Xiaoxia， YIN Huihui， LI Qingen， LI Xiaoyu，YANG Zhongxu， LI Qiuzhi

（ Liaocheng Academy of Agricultural Sciences， Liaocheng， Shandong 252000， China）

Abstract： In order to comprehensively understand the production characteristics of Liaomian19 variety and clarify the relationship between yield and constituent factors. The summary data from 2016 to 2018 about regional and production trials of medium maturity cotton in Shandong province. Through indicators such as yield increase rate， coefficient of variation， high stability coefficient， fitness， and path coefficient， the high-yield， stability， and adaptability of Liaomian 19 were analyzed. The results showed that the yield of Liaomian 19 increased by 12.3% compared to the control， and the yield increase rate ranked 1.7th. The coefficient of variation of yield ｗas 18.4%， lower than the control（22.3%）. The high stability coefficient was 83.9%， higher than the control（70.8%）. The fitness was 79.2%， higher than the control by 8.3%. It had seen that this variety had good high and stable yield， and wide adaptability.Correlation analysis showed that the lint yield was positively correlated with the number of bolls per plant， lint percentage， and single boll weight， while single boll weight was negatively correlated with the number of bolls per plant and lint percentage.Path analysis could effectively display the comprehensive effects of different traits on lint yield. Among them， the number of bolls per plant， single boll weight， and lint percentage had a significant positive effect on yield. By increasing the values of these three traits， lint yield could be effectively improved.

Key words： cotton; Liaomian 19; high productivity; stable productivity; adaptability; path analysis

棉花為錦葵科棉屬一年生草本植物或多年生灌木植物，是一種重要的纖維作物。棉花在全球范圍的種植歷史悠久、分布廣泛，其中亞洲、美洲和非洲是全球重要的植棉區(qū)域。中國、印度、巴基斯坦、烏茲別克斯坦等國家是亞洲棉花生產(chǎn)國的代表[1]。當(dāng)前國際棉花生產(chǎn)已形成“世界棉花看亞洲，亞洲棉花看中印”的格局。中國有著悠久的植棉歷史，棉花種植區(qū)域幅員遼闊，生態(tài)類型豐富，已形成黃河流域棉區(qū)、長江流域棉區(qū)和西北內(nèi)陸棉區(qū)三大棉區(qū)的布局。山東省是棉花生產(chǎn)、消費(fèi)和紡織服裝出口大省，棉花種植面積和總產(chǎn)量位居全國前列。2023年全省棉花種植面積9.97萬hm2，略低于湖北省，位居全國第3位，但單產(chǎn)和總產(chǎn)分別高于湖北省，位列全國第2。當(dāng)前，山東省植棉面積趨于穩(wěn)定，并通過科技進(jìn)步不斷提升有限棉田的產(chǎn)出，植棉區(qū)主要集中在魯西南、魯北、魯西等區(qū)域，這些區(qū)域植棉面積占全省的90%以上[2]。棉花作為抗旱耐鹽堿的大宗作物之一，苗期可在含鹽量為0.3%～0.35%的土壤中正常生長，生長后期可在含鹽量為0.5%以上土壤中正常生長、成熟吐絮，其忍耐和適應(yīng)外界鹽脅迫的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過小麥、玉米、花生等大田作物。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，黃河和長江流域等傳統(tǒng)植棉主區(qū)受勞動(dòng)力成本的增加、機(jī)械化程度低、農(nóng)資成本與棉花售價(jià)低迷等各種因素的影響，植棉區(qū)大多選擇在鹽堿地、旱薄地等地塊。根據(jù)當(dāng)前棉花生產(chǎn)的嚴(yán)峻形勢(shì)，育種家的育種目標(biāo)急需快速轉(zhuǎn)變以適應(yīng)當(dāng)前市場發(fā)展需求。

作物品種審定通常需要經(jīng)過2年的區(qū)域試驗(yàn)和1年的生產(chǎn)試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證參試品種在不同環(huán)境下的表現(xiàn)，是鑒定新育品種（系）的優(yōu)劣和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度的必要環(huán)節(jié)。豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性是評(píng)價(jià)品種是否優(yōu)良的重要指標(biāo)，也是選擇利用品種的主要依據(jù)，已廣泛應(yīng)用于大田作物新品種的評(píng)價(jià)中[3-6]，常采用標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、回歸系數(shù)等指標(biāo)和方法，而對(duì)棉花新品種的豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性研究比較少，通常都是一些品系（種）間農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和纖維品質(zhì)等指標(biāo)的比較分析。

為全面了解常規(guī)種聊棉19號(hào)的特征特性，穩(wěn)步推進(jìn)新品種的應(yīng)用推廣。本研究根據(jù)聊棉19號(hào)參加的2年山東省棉花區(qū)域和1年生產(chǎn)試驗(yàn)匯總數(shù)據(jù)，對(duì)該品種進(jìn)行了豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和適應(yīng)性分析，為其在黃河流域植棉區(qū)推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源及材料

研究數(shù)據(jù)來源于2016—2017年山東省中熟棉花區(qū)域試驗(yàn)和2018年山東省中熟棉花生產(chǎn)試驗(yàn)匯總材料。以魯棉研28[7]為對(duì)照品種（CK）。

聊棉19號(hào)是聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以聊棉6號(hào)作母本、聊95-35選系LM67作父本，系統(tǒng)選育的棉花新品種，并于2015年獲國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書（生產(chǎn)應(yīng)用），有效區(qū)域?yàn)辄S河流域，證書編號(hào)：農(nóng)基安證書（2015）第083號(hào)。該品種于2016—2017年參加山東省中熟棉花品種區(qū)域試驗(yàn)，2018年參加山東省中熟棉花品種生產(chǎn)試驗(yàn)，2019年通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，審定編號(hào)：魯審棉20190001。

聊棉19號(hào)生育期122 d；出苗較快，全生育期生長穩(wěn)健、整齊；植株塔型、清秀，葉片中等大小，根系發(fā)達(dá)；鈴卵圓形、中等大小，結(jié)鈴?fù)滦跫校ㄔ撈贩N特點(diǎn)），吐絮暢；株高110 cm，第一果枝節(jié)位7.4，單株果枝數(shù)14.3，單株結(jié)鈴20.8個(gè)，鈴質(zhì)量6.0 g，霜前衣分41.7%，籽指10.7 g，霜前花率94.7%，僵瓣花率3.5%；纖維上半部平均長度29.2 mm，斷裂比強(qiáng)度30.1 cN·tex-1，馬克隆值5.4，紡紗均勻性指數(shù)134.8。

1.2 分析方法

（1）豐產(chǎn)性分析：采用參試驗(yàn)品種平均產(chǎn)量對(duì)對(duì)照增減產(chǎn)百分率的方法進(jìn)行分析。若參試品種產(chǎn)量比對(duì)照品種明顯，說明該參試品種豐產(chǎn)性更好。

（2）穩(wěn)產(chǎn)性分析：利用和變異系數(shù)法、高穩(wěn)系數(shù)（HSC）法[8]對(duì)品種進(jìn)行穩(wěn)定性分析。具有較好穩(wěn)定性的品種變異系數(shù)（CV）小、高穩(wěn)系數(shù)（HSC）大。公式如下：

CVi=Si/Xi×100%（1）

HSCi=（Xi-Si）/1.1Xck×100（2）

式中，CVi為第i個(gè)參試品種的變異系數(shù)；HSCi為第i個(gè)參試品種的高穩(wěn)系數(shù)；Xi為第i個(gè)參試品種在所有參試點(diǎn)的平均產(chǎn)量；Si為第i個(gè)參試品種的標(biāo)準(zhǔn)差；Xck為對(duì)照品種在所有參試點(diǎn)的平均產(chǎn)量。

（3）適應(yīng)性分析，利用參試品種的適應(yīng)度來分析品種的適應(yīng)性[9]。適應(yīng)度指參試品種產(chǎn)量超過平均產(chǎn)量環(huán)境數(shù)占試驗(yàn)總環(huán)境數(shù)的百分比。適應(yīng)度的值越大，說明參試品種的適應(yīng)性越好。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

本研究利用SPSS stastics 26對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性、相關(guān)性和通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種試驗(yàn)的的方差分析

由表1可知，品種的產(chǎn)量在不同區(qū)組間、不同環(huán)境間和不同品種間均存在著顯著性差異。因此，可通過本試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)品種的穩(wěn)產(chǎn)性和豐產(chǎn)性進(jìn)行分析。

2.2 聊棉19號(hào)豐產(chǎn)性分析

2016年聊棉19號(hào)參加山東省中熟棉花新品種區(qū)域試驗(yàn)，平均皮棉產(chǎn)量為1 777.5 kg·hm-2，比CK增產(chǎn)11.2%，增產(chǎn)率在所有參試品種中排第1 位；2017年聊棉19號(hào)皮棉產(chǎn)量為 1 963.5 kg·hm-2，比CK增產(chǎn)10.3%，增產(chǎn)率在所有參試品種中排第2 位；2018年生產(chǎn)試驗(yàn)皮棉產(chǎn)量為1 759.5 kg·hm-2，比CK增產(chǎn) 15.3%，增產(chǎn)率在所有參試品種中排第2 位。通過2年區(qū)域試驗(yàn)和1年生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，聊棉19號(hào)產(chǎn)量比CK增產(chǎn)12.3%，與CK之間均存在顯著性差異，增產(chǎn)率排第1.7位，在試驗(yàn)中表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性（表2）。

2.3 聊棉19號(hào)穩(wěn)產(chǎn)性分析

聊棉19號(hào)在不同年度試驗(yàn)中的穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)見表3。聊棉19號(hào)在3年試驗(yàn)中，產(chǎn)量變異系數(shù)分別為17.8%、21.1%、16.1%，平均值為 18.4%，低于CK平均變異系數(shù)22.3%。由表3可以看出，聊棉19號(hào)3個(gè)年度的高穩(wěn)系數(shù)平均值為 83.9%，明顯高于CK（70.8%）。綜上所述，聊棉19號(hào)在不同年份、不同環(huán)境下表現(xiàn)出較好的穩(wěn)產(chǎn)性。

2.4 聊棉19號(hào)適應(yīng)性分析

由表4可知，2016—2017年山東省區(qū)域試驗(yàn)中，聊棉19號(hào)產(chǎn)量在12個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中均表現(xiàn)為11增1減，增產(chǎn)點(diǎn)率為91.7%；2018年生產(chǎn)試驗(yàn)中，8個(gè)點(diǎn)均表現(xiàn)為比CK增產(chǎn)，即聊棉19號(hào)3個(gè)年度的適應(yīng)度分別為91.7%、83.3%、62.5%，平均為79.2%，高于CK（8.3%）。綜合以上數(shù)據(jù)表明，聊棉19號(hào)在不同位點(diǎn)、不同年際間具有廣泛的適應(yīng)性。

2.5 聊棉19號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因素通徑分析

棉花產(chǎn)量的形成受多種因素調(diào)控，既受自身攜帶基因的作用，也受到外界栽培環(huán)境（如溫、光、水、肥）因素的影響。為揭示這些外在性狀之間的關(guān)系，本研究對(duì)聊棉19號(hào)農(nóng)藝性狀進(jìn)行了相關(guān)性分析。由表5可知，皮棉產(chǎn)量與單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量、衣分、株高、果枝數(shù)、籽指呈正相關(guān)，其中與單株結(jié)鈴數(shù)、衣分呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.475、0.686。單鈴質(zhì)量與單株結(jié)鈴數(shù)、衣分均呈負(fù)相關(guān)。

為了進(jìn)一步探索產(chǎn)量構(gòu)成因素中對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)大小，本研究進(jìn)行了通徑分析。由表6可知，按照對(duì)皮棉產(chǎn)量貢獻(xiàn)率主要為單株結(jié)鈴數(shù)（0.701）、單鈴質(zhì)量（0.512）、衣分（0.471），單鈴質(zhì)量與單株結(jié)鈴數(shù)、衣分的間接通徑系數(shù)均為負(fù)值，表示單鈴質(zhì)量的提高會(huì)引起單株結(jié)鈴數(shù)、衣分的降低。這與相關(guān)性分析結(jié)果一致，說明在實(shí)際生產(chǎn)中不能一味追求大鈴品種，只有協(xié)調(diào)好單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和衣分三者之間的關(guān)系，才能獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

3 討論與結(jié)論

通過連續(xù)多年多點(diǎn)的品種區(qū)域生產(chǎn)試驗(yàn)是鑒定一個(gè)優(yōu)良品種在不同環(huán)境條件下綜合表現(xiàn)的主要手段。黃河流域植棉區(qū)地域廣闊，各地土質(zhì)和栽培技術(shù)也存在明顯差異，對(duì)新選育的品種進(jìn)行適應(yīng)性分析可為今后推廣引用奠定基礎(chǔ)。本研究利用變異系數(shù)、增產(chǎn)率、增產(chǎn)點(diǎn)率、高穩(wěn)系數(shù)、適應(yīng)度等方法分析品種的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性，從而避免了單純因?yàn)槟骋粋€(gè)特定指標(biāo)進(jìn)行品種優(yōu)劣評(píng)價(jià)的缺點(diǎn)。

在統(tǒng)計(jì)學(xué)上，變異系數(shù)常用來衡量樣本離散程度，同一個(gè)品種的產(chǎn)量在不同地點(diǎn)的變異系數(shù)越小，說明該品種越穩(wěn)定。2016—2018年，聊棉19號(hào)產(chǎn)量變異系數(shù)為18.4%，小于CK（22.3%），說明該品種穩(wěn)產(chǎn)性較好。多重比較結(jié)果顯示，聊棉19號(hào)在區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中比CK增產(chǎn)顯著，表明豐產(chǎn)性好，增產(chǎn)潛力大；結(jié)合適應(yīng)性分析，筆者發(fā)現(xiàn)聊棉19號(hào)在區(qū)域、生產(chǎn)試驗(yàn)中適應(yīng)度為79.2%，說明該品種具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

棉花主要性狀的相關(guān)性一般針對(duì)特定群體，不同群體間相關(guān)性也有所不同[10]。本研究的產(chǎn)量構(gòu)成因素相關(guān)性分析顯示，皮棉產(chǎn)量與單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量、衣分呈正相關(guān)關(guān)系，其中與單株結(jié)鈴數(shù)、衣分呈顯著正相關(guān)。這與劉翔宇等[11-13]等研究結(jié)論一致。單鈴質(zhì)量與單株結(jié)鈴數(shù)、衣分呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，單鈴質(zhì)量增加的同時(shí)，單株結(jié)鈴數(shù)和衣分會(huì)降低。這與閆振華等[14-15]研究結(jié)果有所不同，原因可能與分析所用的材料及試驗(yàn)地點(diǎn)的地理環(huán)境有關(guān)。

農(nóng)戶在實(shí)際生產(chǎn)中，選擇適用的優(yōu)良棉種首要看產(chǎn)量，兼顧品質(zhì)。通常認(rèn)為，棉花產(chǎn)量由單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和衣分3個(gè)主要因素構(gòu)成。同時(shí)，對(duì)多個(gè)主要農(nóng)藝性狀與皮棉產(chǎn)量進(jìn)行通徑分析，通徑系數(shù)可以反映各個(gè)性狀對(duì)皮棉產(chǎn)量作用大小及影響的相對(duì)重要程度，通過通徑系數(shù)可以確定各個(gè)性狀對(duì)皮棉產(chǎn)量影響的主次。此外，各個(gè)主要性狀對(duì)皮棉產(chǎn)量的影響既存在直接關(guān)系，又可通過其他性狀間接影響產(chǎn)量。通徑分析結(jié)果顯示，在不同性狀對(duì)皮棉產(chǎn)量的綜合效應(yīng)中，單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和衣分對(duì)產(chǎn)量的綜合正效應(yīng)比較明顯，可通過提高這3個(gè)性狀的數(shù)值，有效提高皮棉產(chǎn)量。這與戴茂華等[16]的研究結(jié)論部分不一致，原因可能與外界環(huán)境和材料有關(guān)。

綜上所述，聊棉19號(hào)是產(chǎn)量穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)的棉花品種，適宜在黃河流域大面積推廣應(yīng)用。

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