湖南省棉花品种区域试验研究现状与发展策略

2010-08-15余政军唐海明余筱南

湖南农业科学 2010年3期

余政军,唐海明，余筱南

（1.湖南农业大学农学院，湖南长沙410128；2.湖南省农业科学院，湖南长沙410125）

棉花是我国主要的经济作物之一，在国民经济和人民生活中占有极其重要的地位。在生产中，棉花品种是提高棉花产量和质量的重要影响因子之一。随着经济的发展，棉花品种的培育者也由过去的国有科研机构为主，转变为“百花齐放，百家争鸣”的局面，参与主体分别有科研机构、大专院校、种子企业和个人，棉花品种出现了空前的繁荣[1-3]，对棉花品种更新换代起到了很好的作用。由此带来的是棉花品种的参试数量越来越多，每年审定的棉花品种数量也大幅度增加。棉花品种区试是从育种到生产不可缺少的一个重要环节，品种区域试验的主要目的是评定新品种的产量能力、稳定性、抗逆性、品质特性、推广价值和适于推广的地区范围，试验结果对新品种的审定及推广应用具有重要的指导意义。笔者就湖南省棉花品种区域试验取得的成就作了回顾，对品种区域试验中存在的一些问题进行了初步的分析，并就进一步搞好今后的区试工作，提出了几点建议。

1 主要成就

1.1 试验设置更加科学、合理

经过近年来的调整，国家棉花品种区域试验在各主产棉区的站点布局日趋完善。此外，由于长江流域枯、黄萎病混生棉田日益扩大，根据湖南省对棉花品种类型和生产的需要，棉花品种区试组别进行了相应的调整，在类型和组别的设置上更加科学、合理。

1.2 基地建设有所加强

为了强化新品种区域试验手段，完善试验设施，提高试验水平，加速试验信息网建设，部分试点得到了国家发改委和农业部相关部门的资金投入，加强了棉花区试基地的建设，使部分试点的基础设施、试验条件得到了较大改善。目前，试点基础设施大为改观。在全省范围的区试网络基本形成。

1.3 试点布局更具有代表性

根据我省各棉区的生态类型、耕作制度、种植面积和引种特性等因素，对各区试点作了适当的调整。调整后的棉花品种区试点既突出了主产棉区，也兼顾了一般产棉区；加强了各个棉花区试点之间的衔接；开始新建部分国家农作物综合区试站，增强了承担多个区试的试点能力，便于试验经费的相对集中；进行跨生态区设点，加快了品种的推广步伐[4]。

1.4 试验年限缩短

在棉花区试中，将两年一轮的区试和一年生产试验，改用滚动式进行，从而加大了品种的筛选力度，使新育成品种的参试机会增加，同时也减少了较差品种带来的重复和浪费。区试试验与生产试验可以交叉进行，在棉花区试第一年中表现优异的品种(系)，即可安排生产试验，与第二年区试同步进行。按照新的规定，表现优异的品种(系)最短两年即可推荐申报品种审定，从而大大缩短了品种的试验年限，加速了新品种的推广应用。

1.5 区域试验精确度的提高

品种区域试验是鉴定棉花新品种的特征特性、推广价值和适应地区的大规模农业试验[5-6]。区试对品种的正确评价，很大程度上依赖于对品种间差异作出准确的鉴别，而区试的精确度是影响品种间差异鉴别准确性的主要因素[7-8]，所以精确度是区试的核心。按统计学定义，精确度指试验中同一处理的重复观测值间彼此接近的程度，试验误差是衡量精确度的重要依据[9]，所以区试中普遍采用试验误差变异系数来表示试验精确度。近年来，湖南省在棉花的品种区试中针对存在的精度问题、区试质量现状，对影响因素进行了相应的研究，并总结提出了提高区试精度的各种途径[10-12]。

1.6 试验方法与统计分析方法更加统一

在品种区域试验的工作进展中，根据各棉花区试基地的实际生产情况，规定了统一的调查项目、记载标准和上报表格等方面的内容；规定了统一的病虫抗性鉴定单位、纤维品质检测单位；区域试验从以产量评定为主到产量、品质兼顾，到目前的高产、抗病、抗虫、优质和熟性等多性状综合评判；试验设计从顺序排列到与国际接轨的随机区组、拉丁方设计；试验数据的分析从求和、平均、计算百分率到分析品种的稳定适应性、品种与环境互作效应、品种的综合评判等[13-14]。同时，对区试所应用的统计分析方法和应用软件也作了统一的规定。近年，有学者对棉花品种区域试验评价方法进行了探讨[15-18]；分析手段实现微机化，数据分析应用相应的棉花区试专业软件和国内外其他软件[19]。

2 存在的问题

2.1 试验类型的设置不合理

从目前棉花生产发展及其对品种要求来看，近几年的育种目标应考虑培育专用、多抗型品种。为发挥品种试验的前瞻性，品种试验设置类型应及时调整。此外，多年来实践表明，从资源保护与利用角度、市场需求来看，常规棉与杂交棉在种植方式、技术管理方法上存在差异，两种类型的品种同处一组试验不利于充分表达品种的特征特性。

从棉农需要和各棉种公司经营情况来看，大铃型棉花品种深受欢迎，但大铃型棉花品种要求适当稀植，才能发挥其品种特性，而现有区试种植密度是不充许变更的，这就导致受欢迎的品种难以通过审定。

2.2 区试基础研究工作相对薄弱

棉花品种区试结果是棉花新品种审定的主要依据，区域试验多数侧重于对参试品种农艺性状与经济性状的鉴定和评价，而区域试验的基础理论与统计分析方法研究没有引起足够的重视。再者，随着育种手段和方法的进一步发展和对品种知识产权保护力度的不断加大，棉花一旦列入被保护名录，不仅会涉及品种的某些生理生化特性，甚至需进行基因图谱的鉴定，而作为棉花品种区试本身，这方面的深化研究还很薄弱。因此，为尊重科学，尊重劳动成果并充分发挥新品种的使用价值，建议在受理参试品种时，不能只看申请材料，要综合考虑申请者技术水平、物质基础和客观现状等方面的因素。

2.3 区试经费短缺

据统计，2000年以前，湖南棉花品种区试的经费较少，10多个区试点，每个试点仅有1 000元左右的经费。从2003年后，国家农业部、省财政厅从发展棉花生产专项资金中划拨一部分用于省级棉花品种区试，在一定程度上缓解了经费紧张的局面，但由于资金下拨范围窄，所以区试点经费少的问题仍没有得到根本解决。

2.4 试点的选择与布局不合理

多年来，部分棉花品种区域试验在试点设置上，不同轮次(年份)试验代表某一类型区的试点数明显不同，有些轮次(年份)试点数偏少。从试点属性上来看，有科研单位、原种场、国营企业和民营企业[20]。试验田主要安排在试验场或原种场，少数在农民的责任田内。从试点布局看，布局较为狭窄，华容、君山、南县、安乡、常德都是主产棉区，丘陵分散棉区则只有衡阳1个试点；试点田间管理也存在问题，如土壤肥力不足，个别试点产量水平低于大田生产；试点均匀性较差，表现为田间枯、黄萎病发病程度不一致。

2.5 对照品种更换慢

对照品种是衡量参试品种性状优劣的尺度，一般选择生产上大面积推广种植或新审定的品种，并要求综合性状优良，品种“三性”表现突出，产量较高，具有较高的抗病(虫)性，纤维品质符合纺织工业标准，同时能代表某一阶段当地的育种发展水平[21]。因此，对照品种的选择既要保持阶段稳定性，同时也要适时更换，以便充分发挥其筛选、评价后续优良品种的度衡作用。对照品种的更换主要应考虑生产上品种更换、育种水平提高和品种使用年限等诸因素。湖南棉花品种区域试验对照品种更换慢，如湘杂棉2号，连续作为区域试验对照品种达8 a，直至生产中淘汰后才更换。

2.6 性状测试与记载不够完善

棉花品种试验的纤维品质测试方法与内容虽随着时间变化不断改进，但仍存在明显缺陷，表现在由于纤维品质受气候变化及栽培技术差异影响较大，且对参加生产试验的品种仅作有限的调查测定次数，难以真实评价品种纤维品质的优劣，在送检样品选择上也有待完善。

2.7 区试工作人员的综合素质亟需提高

部分棉花区试点因经费紧缺、机构改革和人事变更等多种原因，人员频繁更替。近几年试点类型合并使区试点调整较大，区试队伍不稳定。随着国家级农作物综合区试站的建设和运行，区试站工作人员需具备承担并完成多种作物区试的多学科知识，需作进一步的培训和提高[22]。

3 提升棉花品种区试水平的对策

3.1 增加棉花品种区试专项经费的投入

棉花品种区试是一项公益性事业，国家在机构调整中对区试工作应给以政策性保护，并投入足够的专项经费，用于棉花区试试验条件的改善。

3.2 加强品种保护

参试品种(系)应由棉花品种区试主管和主持单位统一密码编号后，种子由区试主持单位统一寄发。既可确保试验过程中对所有参试品种一视同仁，又可为棉花育种单位保密，避免品种审定前育种家种子的外流和扩散，有利于保护品种知识产权，有关区试点可将区试种子有偿返还给育种单位，也可征得育种单位同意后，以协议的形式协助育种单位一起作好新品种的扩繁和推广，这既有利于缓解区试经费不足状况，也有利于保证和加速棉花新品种种子产业化进程[23]。

3.3 试点的选择与布局

在原有的试点基础上增加丘陵区试点1～2个，如桃源县，丘陵区棉花种植面积较大，在此设一试点，能代表石门、慈利等丘陵区。

针对品种类型和生产需要，增设大铃棉品种组、专用棉品种组。2009年全省棉花品种约40个，2009年主要以湘杂棉3号（5号和8号）、鄂棉、荆杂棉、农杂棉等杂交棉为主。从市场需求来看，农民迫切需要6 g以上的大铃棉品种，所以区试的类型与组别还难以满足现实需要。湖南省棉花品种在纤维品质指标上存在主要指标不配套、中间型品种较多、适纺高支纱的品种及适纺粗支纱品种明显不足等问题，与纺织需求极不适应。因此，近几年的育种目标应考虑培育大铃棉、专用棉品种。为发挥品种试验的前瞻性，品种试验设置类型应及时调整。

试点的选择应符合以下几个方面的基本标准：(1)能代表本地生产条件和自然条件，肥力均匀一致，灌溉条件较好，地势平坦，使试验总能设置在较均匀的试验地上，以降低试验误差。(2)具备工作相对稳定、事业心强的技术人员，并要求技术人员能掌握区域试验的基本技能，对工作高度负责；(3)具备开展品种试验所需的基本设施。

3.4 对照品种的选择

品种试验时最好同时设置两个对照品种，即主对照品种与副对照品种。主对照品种选择该生态区内的大面积种植的主栽品种，以衡量参试品种在该生态区域内的适应性与稳产性；副对照品种选择当地生产上主栽品种，以衡量参试品种在特定区域内的丰产性及使用前景。

3.5 加强数据处理软件、信息化和网络化建设

在数据分析上引进计算机专用软件，在原有基础上加强对试点试验数据误差、霜前皮棉产量方差分析的汇总和分析；在试点产量方差分析和试验误差估计基础上，对区试产量进行“品种-试点”联合方差分析，估计品种与环境互作效应作为评价品种适应性的指标；分析品种对环境指数的直线回归，作为评价品种稳定性的指标[24-28]。同时，为配合我国棉花种子工程建设，应在我省棉花品种区试中心机构(主管单位或主持单位)建立相应的网站，定期公布区试结果与研究进展。

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[9] 张群远,孔繁玲,廖琴,等.作物品种区域试验的评价体系和评价方法[J].农业系统科学与综合研究,2000,16（2）:81-86.

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