陕西关中大麦新品种（系）的适应性比较

燕 鹏，陈三乐，孙军仓，王敬昌

（宝鸡市农业科学研究院，陕西 宝鸡 721000）

大麦（Hordeum vulgareL.）作为全球四大谷类作物之一，常年种植面积在5 000万hm2左右，种植区域遍布于欧洲、亚洲、北美洲和大洋洲，其年产量的1/2用作饲料，其余用于啤酒加工或食用[1]。大麦籽粒中蛋白质含量丰富，赖氨酸占比显著高于主要饲料玉米[2-3]。大麦可作为一种优质的饲料原料，对其饲料用途的研究与利用可有效缓解目前国内对进口饲料的依赖。大麦新品种的适应性是综合因素的体现，鉴定其适应性也是育种工作中的重要环节。对其进行适应性评价，可以筛选出适应当地环境的优良品系，鉴定出适应不同生态地区的优良品种，还可以确定新选育的品种所适宜的种植范围。以适应性这一综合性状指标作参考，可根据当地气候特点，种植新的作物品种来发挥新品种应有的高产、稳产潜质。因此，本试验对2018—2019年度宝鸡市农业科学研究院大麦品比试验中的12个大麦品种（系）的适应性进行比较，以期为选择适应关中地区种植的优良大麦品种提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验品种（系）

以2020—2021年度宝鸡市农业科学研究院大麦品比试验参试的12个大麦品种（系）为材料，分别是BDM1439-1（X0）、BDM1103-1（X1）、BDM1226-1（X2）、BDM0825-1-1-2-1-1（X3）、BDM1335-2-2（X4）、BDM0714-2-2-2（X5）、西引2号（X6）、BDM0803-4-1-2-1（X7）、BDM15013-1（X8）、BDM1142-2-1-1（X9）、BDM1141-1（X10）、BDM1016-3-2（X11），其中BDM1439-1为对照品系，该品系为笔者所在单位选育的优良品系，多年种植表现较好且适应性较强，适宜当地种植。将其他品种（系）和BDM1439-1进行比较，与BDM1439-1较接近的品种（系）则可初步认为其在关中地区的适应性较强。

1.2 试验设计

试验于2020—2021年在宝鸡市农业科学研究院2号试验基地（107.33°E、34.07°N）进行。试验地地势平坦，地力均匀，土壤类型为棕壤土，试验地前茬休闲，其0～20cm土层基本理化性质为：有机质含量（质量分数，下同）18.8g/kg，速效氮含量34.25mg/kg，速效磷含量13.77 mg/kg，速效钾含量145 mg/kg，pH值8.0。生长季降水量为372.1mm，年平均气温9.8℃。试验采取随机区组排列，重复3次。10行区，行长6.67 m，行距0.25 m。小区面积16.675 m2。严格按照试验要求进行管理。

1.3 测定项目

大麦生育期间，调查的农艺性状有产量、株高、穗数、穗粒数、千粒质量，每个小区进行理论产量计算。

1.4 分析方法

根据灰色关联度分析原理，将所有参试品种（系）当作一个灰色系统，每个品种（系）作为整个灰色系统中的因素，分析并比较整个系统中的各个因素之间的关联程度。关联度越大，说明因素之间的相似程度就越高，反之则相似度较低[4]。根据多年育种经验和育种目标，首先选择一个在当地适应性较强的品种（系）作为参考品种，其各项农艺性状指标构成一个数列作为参照数列X0，参试品种（系）各项农艺性状指标组成相应数列Xi（i=1，2，…，n）。其中X0=｛X0（1），X0（2），…，X0（n）}，Xi={Xi（1），Xi（2），…，Xi（n）}，其中n代表农艺性状调查个数。

关联系数计算公式为：

式中：|X0(k)-Xi(k)|表示X0数列与Xi数列在k处的差的绝对值；ρ为分辨系数，取值范围为0～1，根据多年育种经验和各个农艺性状的不同重要程度，ρ一般取值为0.5[5]。

关联系数取平均值，其表达公式为：

在对品种（系）进行选育评价时，其各个农艺性状指标的相对重要程度是不同的，因此，对各个农艺性状赋予不同权重系数（Wk），权重系数往往是根据以往的育种经验和育种目标来确定的。通过参试品种（系）与参考品种（系）的加权关联度比较，对参试品种（系）进行评价[6-7]。加权关联度计算公式为

2 结果与分析

2.1 选定参考品种（系）

从表1可以看出，产量X1最高，较参考品系X0增产3.04%；株高X1最高，达80.00 cm，X8最低，仅62.00 cm；穗数X9最高，达64.00万个/667 m2，较参考品系X0增加23.79%；穗粒数X11最多，为53.73粒/穗，较参考品系X0多35.16粒/穗；千粒质量X10最大，为50.54 g。

表1 参试品种（系）5个性状的平均值

2.2 原始数据的无量纲化处理结果

数据比较分析之前，由于原始数据中同一品种（系）不同农艺性状间数据的计量单位不同，而且数据之间差异较大，所以需要把原始数据无量纲化处理（表2）。其计算公式为：

2.3 供试大麦新品种（系）各性状的关联系数

先求出X0与Xi在各对应点的差的绝对值，（i=1，2，…，m；k=1，2，…，n），其结果列于表3。由表2可知，，，将2个值代入公式（1），取ρ=0.5[5]。则把△i（k）代入公式（5），求出关联系数，列于表4。

表2 数据无量纲化处理结果

表3 参试品种（系）与参考品种（系）各性状的绝对差值

表4 参试品种（系）与参考品种（系）各性状的关联系数

2.4 参试品种（系）与对照品种（系）的关联度与关联序

将表4得出的关联度系数代入公式（2）可算出参试品种（系）与对照品种的等权关联度，根据公式（2）（3）算出等权关联度和加权关联度，列于表5。

表5 参试品种（系）与对照品种的关联度与关联序

参照灰色系统关联度分析结果，参试品种（系）的加权关联度越大，其与所设对照BDM1439-1的农艺性状越接近。由表5可知，加权关联度排序结果中BDM0714-2-2-2最大，与对照品种BDM1439-1最为接近。品种（系）之间加权关联度排序与产量大小排序大致相同，但存在个别品种（系）由于其他农艺性状较好，所以加权关联度排序较大，接近对照品种。

3 讨论与结论

由于我国农业供给侧结构性改革和产业结构不断的调整，在大麦育种上对大麦新品种（系）的要求不再是单一的产量要求[8-9]。在品种综合评价中，育种者越来越重视品种的抗病性、抗倒伏、广适性、蛋白质含量等。因此，采用灰色关联度分析法可以综合多个性状特点，较全面地对新品种（系）进行评价，筛选出综合性状较好、适应性较强的品种（系），为大麦品种选育提供参考依据。

对作物不同品种在某个生态区域的适应性比较，一般需要进行多年份、多布点重复鉴定，最终确定在某个生态区域适合的作物品种。本研究将12份大麦品种（系）在陕西关中地区进行适应性比较研究，其中BDM0714-2-2-2的综合表现相对较好，初步说明其适宜在关中地区推广种植。该研究具有一定的代表性。但大麦的农艺性状与种植地区的生态条件有很紧密的联系，而本试验仅进行了1年的分析鉴定，研究结果具有一定的局限性，因此，还需要进一步研究。