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摘要 [目的]对东北春大豆品种进行适应性鉴定试验。[方法]采用东北主栽18个品种在12个试验点进行鉴定试验，利用绝对产量和相对排名系数进行分析，并利用GGE Biplot对品种与地点之间进行相关性分析，从而鉴定各品种的适应性。[结果]黑河43、绥农35、吉育406、东农52为适应性较强的品种。[结论]该方法能准确地鉴定出适应性更强的品种，为大豆品种推广和亲本资源配置提供依据。
关键词 大豆;适应性鉴定;排名系数;GGE Biplot
中图分类号 S613文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）33-0041-03
大豆屬于短日照作物，其生长发育容易受到光照的影响，大豆的主要农艺性状均有数量性状的特点，且易受环境条件的影响[1-2]。提高品种对环境的适应性应选择适应性广的大豆品种，因此必须在不同积温带、多气候、多生态环境下对同一品种进行鉴定选择。优良的大豆品种应具有广泛的生态适应性，表现不同生态条件下能够稳定高产，这是选育新品种的主要目标[3]。大豆品种的生态适应性是大豆在特定的生态条件下一种协调自身生长发育与环境条件之间关系的能力。多样化的遗传背景及其与环境的互作导致每个大豆品种都有其与生长发育适应和不适应的生态范围[4]。来源于不同生态条件下的杂交后代材料在特定的生态条件下种植 必然产生不同类型的品种，在一定的生态条件下都有与之相适应的生态类型品种。要确定生态环境的适应性，应加强基因型与环境互作的研究，更应在不同的环境下选取普遍表现好的品种，这样才能真正选择出高适应性的大豆品种和适应广的品种资源[5]。因此，不同环境条件下对同一品种或品系的鉴定显得非常重要[6]。鉴于此，笔者采用东北主栽18个品种在12个试验点进行鉴定试验，利用绝对产量和相对排名系数进行分析，并利用GGE-Biplot对品种与地点之间进行相关性分析，从而鉴定各品种的适应性[7]，为大豆品种的推广和亲本资源配置提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验共选取18个东北春大豆品种：吉育202、吉育406、绥农35、东农49、东农52、东农54、东农59、东农61、黑农65、黑农67、黑农63、龙黄2号、鉄丰31、辽豆32、黑河38、黑河43、苏鲜豆19、菜豆6。这些品种和品系均由9个不同育种单位在不同生态条件下培育而成，根据其生育期和来源地进行12个试验点种植。
1.2 方法
1.2.1 不同大豆品种的适应性鉴定。每个品种4行，行长5 m，对照为当地主载品种，2次重复。保护行≥4行，观察过道1 m。全区收获计产，每个品种地头插标签。品系的异地鉴定：每个材料种2行，行长3 m，全区收获计产。
1.2.2 田间管理。选地不受高秆作物、树林及建筑物影响;地势平整、肥力较好、排灌方便、前茬一致、不重迎茬;选用的地块具有典型性、代表性、一致性。
1.2.3 播种选择。耕层地温稳定通过8 ℃时播种，一般为5月上中旬。播种深浅一致，确保一次播种出全苗，第一复叶期定苗。
1.2.4 试验管理。试验田施肥水平与当地生产水平相当，试验管理应略高于当地生产水平，及时中耕、施肥、排灌、治虫。各项田间作业均匀且在同1天内完成。
1.2.5 适时收获。成熟一个，收获一个，每份材料要单脱粒、单晾晒，防止机械混杂。
1.3 数据处理
采用Excel 和GGE-Biplot 软件对平均产量和各品种与地点互作关系进行分析[8-9]。
2 结果与分析
2.1 不同大豆品种产量比较
由表1和图1可知，各品种在不同试验点产量表现差异较大，这与当地的光照、温度和品种特性有关。不同大豆品种产量由高到低依次为辽豆32、黑农65、黑农67、吉育406、黑农63、龙黄2号、东农59、东农54、东农52、绥农35、东农61、东农49、黑河38、黑河43、吉育202、菜豆6、苏鲜豆19、铁丰31。其中，辽豆32、吉育406、黑农65、黑农67的平均产量最高。但由于所需积温高、布试验点数量少，只能简单反映这些品种在可以成熟试验点的平均产量表现，但不能反映各品种适应性的广度。试验结果还显示，菜豆6、菜豆19、铁丰31在各试验点均不能达到有效成熟。
2.2 不同大豆品种适应性比较
2.2.1 产量和地域的互作关系比较。
考虑到每个品种试验不同，参试品种表现也不同，因此各试验点间的绝对产量差别较大，引起的误差也很大。因此，采用GGE-Biplot软件对参加试验的多品种、多地点进行主成份分析，并制作各品种对地点互作关系的双标图。由图2、3可知，黑河43、黑河38、东农52和东农59的适应性较强，而东农49、东农54的适应性较弱。
2.2.2
产量和参试点品种数量关系的比较适应性分析。每个品种试点数量和每个参试点品种的数量不同都会给品种产量排名带来误差。由于各试验点的气候和地力条件不一致，因此每个品种绝对产量有很大差异，而相对产量（即每个品种同一试验点的排名）能更科学地反映1个品种的适应性。由表2可知，在齐齐哈尔参试点的12个品种中（含当地对照）绥农35排名第6，其排名系数为6/12=0.5;吉育202排名第1，其排名系数为1/12=0.08。最终把各试验点的排名系数加权平均，根据系数大小进行排名，系数越小说明其适应性越好，这样可以消除各点品种数量多少而带来的排名误差。同时每个品种布点数也有很大不同，4～11点不等，平均为6.6个。由T-TEST分析结果可知，如果品种参试点数据低于4个，则品种的参试点数与平均值参试点存在显著差异，该品种的结果会受参试点数量影响而产生显著影响，该品种应该排除参与适应性统计，只能作为直接观察进行参考。因此，各品种适应性统计分析排名为绥农35>吉育406>东农54>东农52>东农61>黑河38>东农59>东农49>吉育202。参试点少而作为直接观察结果的品种排序为辽豆32>龙黄2号>黑农65>黑农67>苏鲜豆19>黑农63>铁丰31>菜豆6。以排名系数大于0.5为标准，得出综合产量水平位于上游的品种有黑河43、绥农35、吉育406、东农52、东农54。 3 结论与讨论
由于东北大豆品种主要是生态育种，是根据当地的生态条件进行多年多点鉴定的结果，所以一般在其生态区域内的多点种植试验才更有生产意义。而在更广阔的区域进行试验鉴定能更好地反应大豆品种的适应潜能，作为亲本资源配置組合时具有参考价值，同时对品种的更大面积推广具有一定参考价值。GGE-Biplot结果显示，各品种适应性区域基本围绕其推广区域。同时，黑河43是目前北部地区种植面积最大的品种[10]，正好与分析结果吻合。该试验结果还显示，黑河43、绥农35、吉育406、东农52为适应性较强的品种。品种中产量综合能力表现好或差仅具有一定参考价值，还需要从生产用途等不同角度出发进行考量，这样才能更准确地评价东北大豆品种。
参考文献
[1] 张勇跃，刘志坚，张仙美，等.大豆区试中品种的丰产性、稳产性及适应性分析方法比较[J].杂粮作物，2002，22（2）：90-93.
[2] 邱强，赵婧，张明浩，等.2010 年北方春大豆早熟区域品种适应性鉴定[J].吉林农业科学，2011，36（6）：4-6.
[3] 赵九洲，陈洁敏，孙长艳，等.评价大豆品种适应性参数的比较研究[J].农业系统科学与综合研究，1996，12（1）：77-80.
[4] 苏黎，宋书宏，辛广军，等.异地选择对大豆杂交后代适应性的影响[J].辽宁农业科学，1996（4）：13-16.
[5] 苗任重，刘志强.大豆区试品种（系）的高产稳产性探讨[J].北京农业，2007（33）：1-2.
[6] 周青，范阳，徐淑霞，等.综合分析大豆区试中品种的高产稳产和适应性[J].陕西农业科学，2008（4）：14-15.
[7] 秦君，杨春燕，谷峰，等.黄淮海地区大豆产量及其稳定性评价[J].中国农业科学，2013，46（3）：451-462.
[8] 周长军.双标图法对大豆品系和试点的评价及各农艺性状相关性的分析[J].黑龙江农业科学，2012（1）：7-10.
[9] 齐慧冬，齐照明，侯萌，等.基于GGE双标图的大豆油分多环境的稳定性分析[J].大豆科学，2016，35（1）：11-17.
[10] 刘发，闫洪睿，张雷，等.早熟春大豆品种黑河43大面积久推不衰原因解析[J].大豆科学，2018，37（5）：817-819.
关键词 大豆;适应性鉴定;排名系数;GGE Biplot
中图分类号 S613文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）33-0041-03
大豆屬于短日照作物，其生长发育容易受到光照的影响，大豆的主要农艺性状均有数量性状的特点，且易受环境条件的影响[1-2]。提高品种对环境的适应性应选择适应性广的大豆品种，因此必须在不同积温带、多气候、多生态环境下对同一品种进行鉴定选择。优良的大豆品种应具有广泛的生态适应性，表现不同生态条件下能够稳定高产，这是选育新品种的主要目标[3]。大豆品种的生态适应性是大豆在特定的生态条件下一种协调自身生长发育与环境条件之间关系的能力。多样化的遗传背景及其与环境的互作导致每个大豆品种都有其与生长发育适应和不适应的生态范围[4]。来源于不同生态条件下的杂交后代材料在特定的生态条件下种植 必然产生不同类型的品种，在一定的生态条件下都有与之相适应的生态类型品种。要确定生态环境的适应性，应加强基因型与环境互作的研究，更应在不同的环境下选取普遍表现好的品种，这样才能真正选择出高适应性的大豆品种和适应广的品种资源[5]。因此，不同环境条件下对同一品种或品系的鉴定显得非常重要[6]。鉴于此，笔者采用东北主栽18个品种在12个试验点进行鉴定试验，利用绝对产量和相对排名系数进行分析，并利用GGE-Biplot对品种与地点之间进行相关性分析，从而鉴定各品种的适应性[7]，为大豆品种的推广和亲本资源配置提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验共选取18个东北春大豆品种：吉育202、吉育406、绥农35、东农49、东农52、东农54、东农59、东农61、黑农65、黑农67、黑农63、龙黄2号、鉄丰31、辽豆32、黑河38、黑河43、苏鲜豆19、菜豆6。这些品种和品系均由9个不同育种单位在不同生态条件下培育而成，根据其生育期和来源地进行12个试验点种植。
1.2 方法
1.2.1 不同大豆品种的适应性鉴定。每个品种4行，行长5 m，对照为当地主载品种，2次重复。保护行≥4行，观察过道1 m。全区收获计产，每个品种地头插标签。品系的异地鉴定：每个材料种2行，行长3 m，全区收获计产。
1.2.2 田间管理。选地不受高秆作物、树林及建筑物影响;地势平整、肥力较好、排灌方便、前茬一致、不重迎茬;选用的地块具有典型性、代表性、一致性。
1.2.3 播种选择。耕层地温稳定通过8 ℃时播种，一般为5月上中旬。播种深浅一致，确保一次播种出全苗，第一复叶期定苗。
1.2.4 试验管理。试验田施肥水平与当地生产水平相当，试验管理应略高于当地生产水平，及时中耕、施肥、排灌、治虫。各项田间作业均匀且在同1天内完成。
1.2.5 适时收获。成熟一个，收获一个，每份材料要单脱粒、单晾晒，防止机械混杂。
1.3 数据处理
采用Excel 和GGE-Biplot 软件对平均产量和各品种与地点互作关系进行分析[8-9]。
2 结果与分析
2.1 不同大豆品种产量比较
由表1和图1可知，各品种在不同试验点产量表现差异较大，这与当地的光照、温度和品种特性有关。不同大豆品种产量由高到低依次为辽豆32、黑农65、黑农67、吉育406、黑农63、龙黄2号、东农59、东农54、东农52、绥农35、东农61、东农49、黑河38、黑河43、吉育202、菜豆6、苏鲜豆19、铁丰31。其中，辽豆32、吉育406、黑农65、黑农67的平均产量最高。但由于所需积温高、布试验点数量少，只能简单反映这些品种在可以成熟试验点的平均产量表现，但不能反映各品种适应性的广度。试验结果还显示，菜豆6、菜豆19、铁丰31在各试验点均不能达到有效成熟。
2.2 不同大豆品种适应性比较
2.2.1 产量和地域的互作关系比较。
考虑到每个品种试验不同，参试品种表现也不同，因此各试验点间的绝对产量差别较大，引起的误差也很大。因此，采用GGE-Biplot软件对参加试验的多品种、多地点进行主成份分析，并制作各品种对地点互作关系的双标图。由图2、3可知，黑河43、黑河38、东农52和东农59的适应性较强，而东农49、东农54的适应性较弱。
2.2.2
产量和参试点品种数量关系的比较适应性分析。每个品种试点数量和每个参试点品种的数量不同都会给品种产量排名带来误差。由于各试验点的气候和地力条件不一致，因此每个品种绝对产量有很大差异，而相对产量（即每个品种同一试验点的排名）能更科学地反映1个品种的适应性。由表2可知，在齐齐哈尔参试点的12个品种中（含当地对照）绥农35排名第6，其排名系数为6/12=0.5;吉育202排名第1，其排名系数为1/12=0.08。最终把各试验点的排名系数加权平均，根据系数大小进行排名，系数越小说明其适应性越好，这样可以消除各点品种数量多少而带来的排名误差。同时每个品种布点数也有很大不同，4～11点不等，平均为6.6个。由T-TEST分析结果可知，如果品种参试点数据低于4个，则品种的参试点数与平均值参试点存在显著差异，该品种的结果会受参试点数量影响而产生显著影响，该品种应该排除参与适应性统计，只能作为直接观察进行参考。因此，各品种适应性统计分析排名为绥农35>吉育406>东农54>东农52>东农61>黑河38>东农59>东农49>吉育202。参试点少而作为直接观察结果的品种排序为辽豆32>龙黄2号>黑农65>黑农67>苏鲜豆19>黑农63>铁丰31>菜豆6。以排名系数大于0.5为标准，得出综合产量水平位于上游的品种有黑河43、绥农35、吉育406、东农52、东农54。 3 结论与讨论
由于东北大豆品种主要是生态育种，是根据当地的生态条件进行多年多点鉴定的结果，所以一般在其生态区域内的多点种植试验才更有生产意义。而在更广阔的区域进行试验鉴定能更好地反应大豆品种的适应潜能，作为亲本资源配置組合时具有参考价值，同时对品种的更大面积推广具有一定参考价值。GGE-Biplot结果显示，各品种适应性区域基本围绕其推广区域。同时，黑河43是目前北部地区种植面积最大的品种[10]，正好与分析结果吻合。该试验结果还显示，黑河43、绥农35、吉育406、东农52为适应性较强的品种。品种中产量综合能力表现好或差仅具有一定参考价值，还需要从生产用途等不同角度出发进行考量，这样才能更准确地评价东北大豆品种。
参考文献
[1] 张勇跃，刘志坚，张仙美，等.大豆区试中品种的丰产性、稳产性及适应性分析方法比较[J].杂粮作物，2002，22（2）：90-93.
[2] 邱强，赵婧，张明浩，等.2010 年北方春大豆早熟区域品种适应性鉴定[J].吉林农业科学，2011，36（6）：4-6.
[3] 赵九洲，陈洁敏，孙长艳，等.评价大豆品种适应性参数的比较研究[J].农业系统科学与综合研究，1996，12（1）：77-80.
[4] 苏黎，宋书宏，辛广军，等.异地选择对大豆杂交后代适应性的影响[J].辽宁农业科学，1996（4）：13-16.
[5] 苗任重，刘志强.大豆区试品种（系）的高产稳产性探讨[J].北京农业，2007（33）：1-2.
[6] 周青，范阳，徐淑霞，等.综合分析大豆区试中品种的高产稳产和适应性[J].陕西农业科学，2008（4）：14-15.
[7] 秦君，杨春燕，谷峰，等.黄淮海地区大豆产量及其稳定性评价[J].中国农业科学，2013，46（3）：451-462.
[8] 周长军.双标图法对大豆品系和试点的评价及各农艺性状相关性的分析[J].黑龙江农业科学，2012（1）：7-10.
[9] 齐慧冬，齐照明，侯萌，等.基于GGE双标图的大豆油分多环境的稳定性分析[J].大豆科学，2016，35（1）：11-17.
[10] 刘发，闫洪睿，张雷，等.早熟春大豆品种黑河43大面积久推不衰原因解析[J].大豆科学，2018，37（5）：817-819.