CN102598967B - 一种作物品种耐密性的鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种作物品种耐密性的鉴定方法，属于农作物育种与栽培领域。其目的是提高少分孽作物耐密性鉴定的效率和准确性，解决传统耐密性鉴定方法弊端。本发明包括渐密式种植方式，样株标定、性状测定和数据分析四个步骤。渐密式种植方式即被测作物品种在田间种植时，同一播种行由小区两端向内密度递增，可设计10-20个密度梯度；样株取被测品种中间2-4行的同一密度的中心植株；性状主要测定生育时期的生理指标或收获期的单株产量和群体产量；数据分析采用曲线专家软件V1.38进行密度变化的动态模型分析，并以单株产量和群体产量随密度梯度的变化速率及参数变化特征作为作物品种耐密性鉴定的依据。本发明为科学度量品种耐密性和建立合理群体提供有效手段。
Description
技术领域：
本发明属于农作物育种与栽培领域，特别涉及以玉米为主的多种作物的品种耐密性鉴定技术。
背景技术：
作物耐密性是作物品种的重要指标，是作物高产高效合理密植的重要依据。在作物育种中如何鉴定品种的耐密性一直是重大难题，传统的方法是小区密度鉴定，即将不同的品种种在有限的几种密度小区中，观察其生物性状和产量效果。这种方法受小区的限制，密度处理不能太多，一般为3-5种密度处理，被测定的品种不能太多，一般为4-5个。同时不能观察品种对顺序密度变化过程中的品种耐密性的连续反应状态。由于这种传统方法的限制，新品种对密度变化的完整信息获取受限，影响了作物科学家对品种的密度特性全面的了解，在制定合理密植的缺少更加科学的依据，存在诸多问题。比如：(1)小区要求面积相对大，被测定的品种材料受到限制；(2)不同密度处理间隔密度较大(压米3-5个密度处理的试验至少间隔500株-1000株/亩)，难以观察到最小密度和严重受限的密度；(3)密度处理受限，难以通过准确的数学模型进行连续性耐密性的定量化分析。由于传统方法上述原因，难以在育种过程中对大量的材料进行耐密性定量化鉴定，影响了耐密品种的选择，也在合理密植的确定上科学依据不足。
在作物品种选育和合理密植高产高效栽培上急需探索一种适应于多量品种(20品种以上品种材料)在相对小的面积上进行耐密性同时鉴定，实现宽范围连续密度变化反应的多特性鉴定，并通过模型建立的耐密性的定量化分析。
发明内容：
本发明目的是从提高作物(主要是玉米、大豆、棉花、高粱等少分孽)耐密性鉴定的效率、准确性和定量化。解决上述传统耐密性鉴定方法弊端，提供一种作物耐密性鉴定新方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明包括渐密式种植方式，样株标定、性状测定和数据分析四个步骤。
所述渐密式种植方式，其特征在于：被测作物的品种在田间种植时，在同一播种行由小区两端向中心沿播种垄由外向内株距不断变小，形成密度由低到高连续增加的变化梯度，可设计10-20个密度梯度，同一个密度播种3-5株，每个被测品种种植4-6行。
所述的样株标定，其特征在于：选择种植被测品种的4-6行中，以中间24行为测定行，在测定行中以同一密度的3-5株的中间1株标定为被测样株，使测定行的每一个设计密度保证有1-2样株被测定，设计的所有连续密度梯度都要依次进行样株标定。
所述的性状测定，其特征在于：包括生育时期和收获期性状测定。生育时期性状测定即在玉米生育过程中关键时期对标定的样株进行单株叶面积、干物重、净同化率等多项生理指标的测定；收获期测定即在收获期将标定样株编号后整株地上部收获，进行整株植株测量(如株高、穗位、茎粗)、和干重称量(茎、叶、穗干重)和穗性状考种(穗粗、穗长、秃尖、穗行、行粒、穗重，穗粒重、出籽率和千粒重)等，也可在收获期进行简单直接测定单株产量。
所述的数据分析，其特征在于：将连续变化密度梯度的测定项目值进行趋势性分析，并用曲线专家软件V1.38进行密度变化的动态模型分析，并分析模型曲线中的主要参数变化，特别是单株产量和群体产量随密度梯度的变化速率是品种耐密性产量效应的关键参数，以此作为作物品种耐密性鉴定的依据。
本发明的优点和积极效果：
本发明提供的作物耐密性鉴定方法采取的连续变株距的向内增密进行品种的耐密性鉴定有多种优点。首先是占地面积小，可进行多品种宽范围的密度测定；其次是设定了中间的测定样株，以及样株周围有一定的保护株，保证了样株的相对固定和标准取样，也避免随机取样造成的误差；第三是测定项目根据目标进行繁简选择，测定是在连续密度梯度设计的不同株距条件下进行，是多密度宽范围的连续变化量，能真实反应品种的耐密趋势；第四是对不同测定项目进行较好的多密度点的定量化动态分析和建立模型，能够分析出不同品种间的耐密参数和变化特点，科学地定量作物耐密性。
其积极的效果是促进作物育种过程中对品种的耐密性研究，加速和科学地选育作物的耐密高产高效的优良品种。同时，也可用于作物栽培的合理密植的定量化确定。该方法为科学充分度量品种耐密性和作物建立合理群体提供了有效手段。
附图说明：
附图为作物内向增密的耐密性鉴定的种植示意图
附图中，1为种植小区间的观察道；2向内增密的不同密度植株；3、不同密度的行距；4不同种植行的株距；5不同品种间的小区。
具体实施方式：
下面结合具体实例，进一步阐述本发明。这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
以河北中国农业科学院廊坊实验基地的4年连续的玉米不同品种耐密性试验为例。每年被测品种15个玉米品种，每个品种种植6行，3双大小行，大行80cm，小行为40cm，(也可等行距60cm)。每行设计12个不同的株距，分别为100，80，60，50，45，40，35，30，25，20，15，10(cm)。对应的密度每亩为1111，1389，1852，2222，2469，2778，3175，3704，4444，5556，7407，11111(株)。每个密度连续种植5株，形成了由观察道向小区内每5株变化一个株距，株距由大变小，每5株增加一个密度梯度。两个小区的观察道之间的距离为1米，正好是双向向内的行长距离。在每个被测品种的3双大小行(80+40)的中间的双行为产量测定行，每设定株距的密度的中间株为样株。种植为春玉米，测定12个品种，5月1日播种，9月10日收获，每个样株生育期间测定3次株高、茎粗和叶面积及干物重的变化，收获时每个不同株距的样株全部取出，进行整株的植株测量(如株高、穗位、茎粗)、和干重称量(茎、叶、穗干重)和重性状考种(穗粗、穗长、秃尖、穗行、行粒、稳重，穗粒重、出籽率和千粒重)。用曲线专家进行不同测定指标的模型建立与主要参数分析。结果表明，群体产量随密度增加符合呈抛物线状的Hoerl(y＝abxxc)模型，单株产量随密度的变化呈现Weibull的模型变化，此模型变化趋势是单株产量在较低密度范围保持在最高产量水平不变，当超过这一密度范围后随着密度增加迅速下降。这样即可将不同品种的耐密性进行科学定量的比较，划分了品种的不同耐密型，筛选出了优良的耐密品种。
Claims (2)
1.一种作物品种耐密性的鉴定方法，其特征在于：包括渐密式种植方式、样株标定、性状测定和数据分析四个步骤；
所述渐密式种植步骤为被测作物的品种在田间种植时，在同一播种行由小区两端向中心沿播种垄由外向内株距不断变小，形成密度由低到高连续增加的变化梯度，设计10-20个密度梯度，同一密度播种3-5株，每个被测品种种植4-6行；
所述样株标定步骤为选择种植被测品种的4-6行中，以中间2-4行为测定行，在测定行中以同一密度的3-5株的中间1株标定为被测样株，使测定行的每一个设计密度保证有1-2样株被测定，设计的所有连续密度梯度都要依次进行样株标定；
所述数据分析步骤是将连续变化梯度的测定项目值进行趋势性分析，并用曲线专家软件V1.38进行密度变化的动态模型分析，并分析模型曲线中的单株产量随密度梯度的变化速率和群体产量随密度梯度的变化速率，以此作为作物品种耐密性鉴定的依据；群体产量随密度增加符合呈抛物线状的Hoerl(y＝abxxc)模型，单株产量随密度的变化呈现Weibull的模型变化，此模型变化趋势是单株产量在较低密度范围保持在最高产量水平不变，划分出品种的不同耐密型，筛选出优良的耐密品种。
2.根据权利要求1所述的作物品种耐密性的鉴定方法，其特征在于：所述性状测定步骤包括生育时期和收获期性状测定，生育时期性状测定即在玉米生育过程中关键时期对标定的样株进行单株叶面积、干物重、净同化率多项生理指标的测定；收获期性状测定即在收获期将标定样株编号后整株地上部收获，进行整株植株测定和干重称量和穗状性状考察，也可在收获期进行简单直接测定单株产量。
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