向世平,朱列書,朱靜嫻
(1.湖南省煙草公司,湖南 長沙 410004;2.湖南農(nóng)業(yè)大學,湖南 長沙 410128)
研究不同烤煙品種的穩(wěn)定性表現(xiàn),篩選不同地區(qū)適宜種植的優(yōu)良品種對于實現(xiàn)良種良法配套,充分發(fā)揮良種的增產(chǎn)增效潛力具有十分重要的意義,同時還有利于實現(xiàn)烤煙品種的合理搭配種植和區(qū)域化布局。
對各經(jīng)濟性狀分別進行聯(lián)合方差分析雖然可以反映品種對不同地點的適應(yīng)性,但不能直觀反映品種的穩(wěn)定性。由于基因型與環(huán)境互作普遍存在,有必要對各基因型的穩(wěn)定性進行分析,并對各基因型的特別適宜區(qū)進行評價。根據(jù)某一品種與地點的互作方差及其相對變異系數(shù),進行基因型的穩(wěn)定性分析;根據(jù)某一品種在不同地點的品種×地點的互作效應(yīng)值,計算出這些離差平方和,進而評價該品種的特別適應(yīng)區(qū)。
參試材料包括近年來新選育烤煙新品種(系)7個 :HNHN9804、HN05、HN06-3、HN06-8、HN1-35、HNHNC2、HN86、K326(CK)。
大田試驗于2009年在湖南省生態(tài)條件有代表性的共6個試驗點進行,分別為:中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗站(長沙)、郴州桂陽汪山烤煙試驗站(郴州)、永州煙草研究所所(永州)、衡陽耒陽市導子煙草站(衡陽)、瀏陽沙市煙草站(瀏陽)、湘西龍山毛蘋煙草站(湘西)。
試驗選擇肥力中等且均勻田塊,采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,重復3次,共24小區(qū)。小區(qū)面積不低于40 m2,株行距按當?shù)乜緹熒a(chǎn)規(guī)范化要求確定。各項農(nóng)事操作必須及時一致,同一管理措施要在同一天內(nèi)完成,如有特殊原因,應(yīng)做到同一重復在同一天內(nèi)完成。其他措施按試驗實施方案和當?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)規(guī)范進行。
1.3.1 性狀調(diào)查 大田調(diào)查的生育期性狀包括:移栽期、現(xiàn)蕾期、中心花開放期、腳葉成熟期、頂葉成
熟期。調(diào)查的農(nóng)藝性狀包括:株高、有效葉數(shù)、節(jié)距、莖圍、腰葉長、腰葉寬。調(diào)查的經(jīng)濟性狀包括:單位面積產(chǎn)量、產(chǎn)值、級指(即品級指數(shù),等于均價與中桔-C1F價格之比,級指愈高,商品價值愈高,煙葉品質(zhì)愈好)、產(chǎn)指(等于667m2中桔一的產(chǎn)量和667m2產(chǎn)量之比,產(chǎn)指愈高,煙樣品種愈好)和上等煙比例、上中等煙比例等。
1.3.2 樣品選取及測定 每品種(包括對照)每小區(qū)定10株,取第9~13葉位全部煙葉(混合樣)。原煙外觀質(zhì)量由中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗站組織人員評價,原煙外觀質(zhì)量評價標準按國標GB2635進行。
1.4.1 方差齊性測驗 各個地點間的誤差同質(zhì)性測驗。
1.4.2 一年多點試驗的統(tǒng)計分析 設(shè)有υ個品種在l個地點進行隨機區(qū)組試驗,每個地點均有r次重復,則第i個品種在第 個地點、第j個區(qū)組的觀察值yijk為:
式中μ為群體平均值,τi為品種i的效應(yīng)值,νj為地點 j的效應(yīng)值,(τν)ij為品種×地點互作效應(yīng),ρjk為地點內(nèi)的區(qū)組效應(yīng),εijk為隨機誤差。若方差分析中各效應(yīng)的差異顯著,則采用Duncan’s新復極差法進行多重比較,以檢驗不同品種間或不同地點間的各效應(yīng)是否存在差異。
1.4.3 品種穩(wěn)定性分析 品種經(jīng)濟性狀的穩(wěn)定性分析。穩(wěn)定性參數(shù)包括回歸系數(shù)(bi)和矯正的離回歸方差(Sdi2)可由以下模型確定:
式中yij表示第i個品種在第j個地點的平均產(chǎn)量,μi表示第i個品種在所有地點的平均產(chǎn)量,bi表示第i個品種對各種變化環(huán)境反應(yīng)的回歸系數(shù),δij表示第i個品種在第j個地點的回歸離差,Ij表示第j個地點的環(huán)境指數(shù),它等于j環(huán)境中所有品種的平均產(chǎn)量與總平均產(chǎn)量之差,即:
這里yijk為第i個品種在第j個地點的第k個區(qū)組的觀察值。加性參數(shù):μ為總平均值,αi為第i基因型與總平均的離差(即基因型主效應(yīng)),βj為第j環(huán)境與總平均的離差(即環(huán)境主效應(yīng))。倍加性參數(shù):λs為第s個交互效應(yīng)主成分軸(IPCA)的奇異值(singular value),γis第 s軸的基因型特征向量值,δjs為環(huán)境特征向量值,特征向量為標準向量(即長度為1)且不帶單位。倍加性參數(shù)的方便取值為λs0.5γs和 λs0.5δs,分別稱為基因型 IPCA 和環(huán)境 IPCA;ρij為提取ρ個IPCA軸后留下的殘差;εijk為隨機誤差。主成分分析綜合在一起的、且在一個模型中同時具有加性和倍加性參數(shù)的數(shù)學模型,其模型方程為:
對各品系產(chǎn)量進行豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性分析,結(jié)果見表1。
表1 各品種產(chǎn)量性狀的穩(wěn)定性分析
由表1可見,HN1-35的產(chǎn)量最高,主效應(yīng)最大(15.71),豐產(chǎn)性較好,離回歸方差、變異度及回歸系數(shù)表現(xiàn)中等,穩(wěn)定性表現(xiàn)中等。HNC2的產(chǎn)量次之,但離回歸方差大(175.23),變異度及回歸系數(shù)較大,說明該品種試點間表現(xiàn)差異較大。HN86的離回歸方差小,變異度較小,回歸系數(shù)接近1,穩(wěn)定性較好,豐產(chǎn)性也表現(xiàn)較好,綜合表現(xiàn)較好。HN06-3、HN05的主效應(yīng)為負值,離回歸方差較大,變異度較大,穩(wěn)定性較差,綜合表現(xiàn)較差。
8個烤煙品種(系)667m2產(chǎn)量對環(huán)境指數(shù)回歸方程:
由表2可見,HN1-35的單位面積產(chǎn)值較高,主效應(yīng)也較大,豐產(chǎn)性較好,但離回歸方差較大,變異度較大,回歸系數(shù)大于1,說明該品系單位面積產(chǎn)值上各試點間穩(wěn)定性較差,但在部分試點表現(xiàn)突出,如郴州、永州,該品系表現(xiàn)一般。HN86、HN9804、HNC2單位面積產(chǎn)值均值也較高,主效應(yīng)值也較大,變異度較小,回歸系數(shù)也接近1,綜合表現(xiàn)較好,各試點均適宜種植。其余材料的主效應(yīng)為負值,表現(xiàn)一般。HN05的單位面積產(chǎn)值最低,離回歸方差最大,變異度也最大,綜合表現(xiàn)較差。
表2 各品種畝產(chǎn)值性狀的穩(wěn)定性分析
8個烤煙品種(系)667 m2產(chǎn)值對環(huán)境指數(shù)回歸方程:
由表3看,HN9804的上等煙比例均值較大,主效應(yīng)值也較大,豐產(chǎn)性好,穩(wěn)定性中等,綜合表現(xiàn)較好,適宜地區(qū)有郴州、衡陽。HN1-35、HN86豐產(chǎn)性中等,穩(wěn)定性較好,綜合表現(xiàn)中等。HNC2、CK、HN05、HN06-8主效應(yīng)值均為負值,離回歸方差大,變異度也較大,綜合評價較差。
表3 各品種上等煙比例性狀的穩(wěn)定性分析
上、中等煙比例對環(huán)境指數(shù)回歸方程:
上中等煙比例 HN9804、HN86、HN1-35、HNC2主效應(yīng)值為正值,穩(wěn)定性較好,其余材料為負值,穩(wěn)定性稍差。各品系在穩(wěn)定性上差異不大,各試點均為適應(yīng)地區(qū)。
表4 各品種上中等煙比例性狀的穩(wěn)定性分析
上中等煙比例對環(huán)境指數(shù)回歸方程:
由表5看,產(chǎn)指均值表現(xiàn)較好的為HN1-35、HN86、HNC2、HN9804,其主效應(yīng)值為正值,其余品系主效應(yīng)值為負值。HN1-35穩(wěn)定性稍差,綜合評價 HN86、HNC2、HN9804 表現(xiàn)較好,HN1-35 次之,其余品系表現(xiàn)一般。
表5 各品種產(chǎn)指性狀的穩(wěn)定性分析
產(chǎn)指對環(huán)境指數(shù)回歸方程:
綜合各試點參試品種原煙外觀品質(zhì)的表現(xiàn),對供試材料的原煙外觀品質(zhì)進行了定性描述(表6)。
成熟度:是指煙葉成熟的程度,與煙葉顏色、光澤、香氣、吃味、燃燒性有關(guān),根據(jù)煙葉成熟的狀態(tài)分為成熟、尚成熟、過熟、未熟4檔。經(jīng)過綜合比較,各參試材料的成熟度情況均表現(xiàn)為成熟。
顏色:是指新鮮煙葉調(diào)制后的外觀顏色,是煙葉分級的一項重要指標?;绢伾乔唷⑶帱S、微青、檸檬黃、桔黃、淺紅棕、紅棕等。均以桔黃色煙葉為最佳,檸檬黃色、紅棕色煙葉品質(zhì)略下降,而青黃煙、青煙質(zhì)量為最差。經(jīng)過綜合比較,各參試材料的顏色均表現(xiàn)為檸檬黃~桔黃。
光澤:是指原煙顏色的潔凈度和明亮度,也可以說是顏色對視覺反映的強弱。分強、較強、中等、弱4個檔次。
表6 原煙外觀品質(zhì)比較
油分:油分是國內(nèi)外烤煙分級的一個通用名詞,并非指煙葉內(nèi)含油的多少,通常是指煙葉組織細胞內(nèi)含有的一種柔軟半液體或液體物質(zhì),可造成煙葉外觀有油潤和枯燥的感覺。油分與碳水化合物相關(guān),油分的多少,直接影響香氣和吃味,油分多的煙葉,香氣質(zhì)好、量多,刺激性小,雜氣少。分多、有、稍有、少4個檔次。
葉片結(jié)構(gòu):是指煙葉細胞的疏密程度,該指標可以客觀反映煙葉細胞的發(fā)育。細胞發(fā)育好,間隙大,則填充性、彈性及燃燒性均好。如細胞發(fā)育差,間隙度小,排列緊密,則填充性、彈性及燃燒性均差。根據(jù)煙葉的結(jié)構(gòu)狀態(tài),葉片結(jié)構(gòu)分為疏松、尚疏松、稍密、緊密4個檔次。
葉片厚度:并非指單純的物理量度,它還包含有葉片密度和單位面積重量狀態(tài)。葉片厚度同煙株營養(yǎng)水平和發(fā)育狀況有關(guān),可分為適中、稍厚、稍薄、厚、薄5個檔次。
分析以上原煙樣品在各試點的綜合表現(xiàn)可以得出:HN1-35、HN9804 表現(xiàn)較好,HN86、HNC2 與 CK相當,HN05、HN06-3、HN06-8 表現(xiàn)較差(表7)。
表7 各試點煙樣表現(xiàn)簡比表
綜合上述分析,對本試驗的參試品種(系)進行綜合評價如下。.
HN9804:現(xiàn)蕾較早,腳葉成熟較早,成熟天數(shù)較長。株高99.17 cm,莖圍9.76 cm,節(jié)距4.84 cm,有效葉18片,葉片較狹長,最大葉面積1 770.73 cm2。產(chǎn)量 145.04 kg/667m2,產(chǎn)值 1 403.62 元/667m2,產(chǎn)值量較高,均價、上等煙比例、上中等煙比例較高,經(jīng)濟性狀較好。綜合各試點原煙外觀品質(zhì),HN9804顏色桔黃,色度中等,油分較好,結(jié)構(gòu)疏松,原煙外觀質(zhì)量好。
HN05:現(xiàn)蕾較早,成熟天數(shù)較短。株高105.87 cm,莖圍 9 cm,節(jié)距 4.48 cm,有效葉18.16片,最大葉面積 1 663.84 cm2。產(chǎn)量117.2 kg/667m2,產(chǎn)值984.08元/667m2,產(chǎn)值量較低,均價、上等煙比例較低,主要經(jīng)濟性狀穩(wěn)定性差。綜合各試點原煙外觀質(zhì)量,與其余材料相比HN05顏色偏淡,色度較弱,身份較薄。
HNC2:現(xiàn)蕾時間較長,腳葉成熟時間晚,成熟天數(shù)較短。株高138.48 cm,莖圍9.92 cm,節(jié)距6.66 cm,有效葉19片,最大葉面積 1 987.78 cm2。產(chǎn)量 153.68 kg/667m2,產(chǎn)值 1 412.52 元/667m2,均價及上等煙比例中等,各主要經(jīng)濟性狀穩(wěn)定性中等,經(jīng)濟性狀表現(xiàn)中等。綜合各點原煙外觀質(zhì)量,HNC2色度較弱,身份稍薄,表現(xiàn)中等。
HN1-35:現(xiàn)蕾較CK早,其余生育期性狀與CK相當。株高104 cm,莖圍10.21 cm,節(jié)距 4.94 cm,有效葉18.35片,最大葉面積 1 923.51 cm2。產(chǎn)量 151.59 kg/667m2,產(chǎn)值 1 421.12 元/667m2,產(chǎn)值量較高,各項經(jīng)濟性狀優(yōu)于CK,主要經(jīng)濟性狀穩(wěn)定性較好。原煙外觀質(zhì)量較好,顏色桔黃,色度中等,油分有,身分中等,優(yōu)于CK。
HN86:現(xiàn)蕾較CK早,其余生育期性狀與CK基本相當。株高112.47 cm,莖圍9.84 cm,節(jié)距4.39 cm,有效葉 19.95片,最大葉面積1 704.87 cm2。產(chǎn)量146.06 kg/667m2,產(chǎn)值1 375.94元/667 m2,上等煙比例較高,主要經(jīng)濟性狀穩(wěn)定性好。原煙外觀質(zhì)量較好。
HN06-3:株高 131.81 cm,莖圍 9.78 cm,節(jié)距5.96 cm,有效葉18.47片,最大葉面積 1 864.88 cm2。產(chǎn)量 129.64 kg/667m2,產(chǎn)值 1 139.4 元/667m2,產(chǎn)值量中等,上等煙比例、上中等煙比例較低,各主要經(jīng)濟性狀穩(wěn)定性差,經(jīng)濟性狀表現(xiàn)較差。原煙外觀質(zhì)量稍差。HN06-8:株高98.76 cm,莖圍10.14 cm,節(jié)距4.61 cm,有效葉18.53片,葉片較狹長,最大葉面積 1 892.66 cm2。產(chǎn)量 132.21 kg/667m2,產(chǎn)值1 160.43元/667m2,經(jīng)濟性狀穩(wěn)定性較差。原煙外觀質(zhì)量差。
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