CN108377867A - 一种温度影响水稻结实的估测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水稻种植技术领域，通过对不同播期结实率的变化进行统计，并记录水稻在生长期间的温度变化影响，建立起抽穗开花期10d积温与结实率之间的关系，得到最适积温和最高结实率，进一步计算得到危害积温，以危害积温为结实率变化的评价指标，计算得到相对结实率，从而得到水稻结实率损失幅度。本发明提供的方法，能够结合抽穗期温度不同程度的变化，估测结实率受温度影响幅度，系统性好，可靠性强，适于在实际生产中估测水稻结实率，为水稻生产抗灾减灾提供理论基础。

Description

一种温度影响水稻结实的估测方法

技术领域

本发明属于水稻种植技术领域，具体涉及一种温度影响水稻结实的估测方法。

背景技术

全球气候变化导致地球表面温度不断上升，夏季高温天气频发，与我国南方单季稻抽穗开花期相遇，造成结实率下降，产量损失5％～10％，如2013年的夏季极端高温天气。然而气候变化也使极端天气突发，如2014年和2015年的厄尔尼诺现象，使夏季温度偏低，单季稻尤其是晚稻开花结实受到了低温的影响。水稻抽穗开花期对高低温胁迫最为敏感，胁迫造成结实率大幅下降，是产量下降的主要原因。

我国水稻种植品种较多，为适应我国水稻种植季节和种植规模的需要，利用人工气候箱对水稻品种耐高温和耐低温特性进行了大量的研究，探明了不同品种耐高温和耐低温的差异。研究明确抽穗开花期不同天数及高温处理对不同耐热性水稻结实率的影响幅度不同，建立了高温温度及持续天数与结实率之间的模型关系，持续3d以上的高温天气会导致水稻结实率显著下降，热敏感性品种下降幅度要大于耐热性品种，高温处理9d后，不同耐性品种的结实率下降幅度趋向一致，经过多年的研究，目前确定水稻品种耐热性评价的指标为38℃处理3d的相对结实率变化。低温胁迫(<20℃)对不同水稻品种结实率的影响也有较多的研究，水稻开花结实受低温的影响评价指标也为相对结实率。

目前研究明确，粳稻耐低温而籼稻耐高温，最适水稻抽穗开花的温度为30～32℃。然而，随着气候变化的加剧，水稻生长期间温度出现不规律的变化趋势，高低温天气间断出现，如2016年我国长江中下游单季稻抽穗开花时温度较高，最高温度达40℃以上，但抽穗开花期不同日的平均温度相差2～3℃，而2016年双季晚稻开花结实则受到了低温的影响，日最高温度在25℃以上，抽穗开花期不同日间平均温度相差4～5℃。由于播期的差异，一些品种做单季稻种植时受到高温伤害，而做双季晚稻种植时又面临着低温胁迫，目前。虽然人工气候箱对高低温的耐性评价指标已经明确，但在实际生产中系统性估测温度影响水稻结实率的方法不多。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种以积温来估测田间水稻结实率受温度影响的方法，本发明提供的方法能评价水稻开花结实率不同温度(包括高温和低温)对水稻籽粒结实的影响，一方面可以为明确不同品种结实率对温度的敏感性，另一方面可以为水稻生产抗灾提供决策。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种温度影响水稻结实的估测方法，主要包括以下步骤：

1)通过分期播种，明确不同播期水稻结实率的变化。

2)利用小型气象站记录水稻生长期间温度变化，建立起抽穗开花期10d积温与结实率之间的曲线关系，明确最适积温及对应的最高结实率。

3)根据最适积温计算危害积温，并以最高结实率为对照计算相对结实率，建立危害积温和相对结实率的关系，以危害积温为结实率变化的评价指标。

4)收集水稻种植地水稻抽穗开花期10d的最高温度、最低温度和平均气温，计算积温和危害积温，根据积温与结实率之间的曲线关系计算相对结实率，便可估测水稻结实率受温度的水稻结实率损失幅度。

进一步的，所述的分期播种为10～12期，每期间隔7d，第一播期比水稻品种最适播期提前15～20d。

进一步的，所述的结实率的考察方法为选择成熟的生长大小一致的水稻9丛，3丛为一个重复，3次重复，逐穗考种，考察实粒数和瘪粒数，按照结实率(％)＝实粒数/(实粒数+瘪粒数)×100％计算结实率。

进一步的，所述的积温(Tacc)的计算方法为：

进一步的，所述的小型气象站自动记录温度间隔为0.5h。

进一步的，所述的危害积温的计算方法为：指定抽穗后10d危害积温(℃)＝指定播期抽穗后10d实际积温-抽穗后10d最适积温。

进一步的，所述的相对结实率的计算方法为：指定播期相对结实率＝指定播期实际结实率/最适积温时结实率×100％。

进一步的，所述的水稻结实率损失幅度＝1-相对结实率。

本发明的有益技术效果为：通过分期播种，建立水稻抽穗开花10d积温与结实率的关系，并进一步建立危害积温与相对结实率的关系，利用函数对不同品种水稻结实率受温度的影响程度进行评估，可以系统评价水稻受高低温影响的田间表现，明确品种耐高低温特性。本方法操作方便，不需要多点多地规模种植，只需在一个地方进行大田分期种植，可靠性高，为我国水稻生产抗灾决策提供理论支撑。

附图说明

图1是本发明实施例黄华占结实率和积温的关系；

图2是本发明实施例天优华占结实率和积温的关系；

图3是本发明实施例楚粳27结实率和积温的关系；

图4是本发明实施例危害积温与水稻黄华占相对结实率的关系；

图5是本发明实施例危害积温与水稻天优华占相对结实率的关系；

图6是本发明实施例危害积温与水稻楚粳27相对结实率的关系。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种温度影响水稻结实的估测方法，通过对不同播期结实率的变化进行统计，并记录水稻在生长期间的温度变化影响，建立起抽穗开花期10d积温与结实率之间的关系，得到最适积温和最高结实率，进一步计算得到危害积温，以危害积温为结实率变化的评价指标，计算得到相对结实率，从而得到水稻结实率损失幅度，主要包括以下内容：

1)选择水稻品种进行分期播种，分期播种为10～12期，每期间隔7d，第一播期比水稻品种最适播期提前15～20d，明确不同播期水稻结实率的变化，其中结实率的考察方法为选择成熟的生长大小一致的水稻9丛，3丛为一个重复，3次重复，逐穗考种，考察实粒数和瘪粒数，结实率按照以下方法计算：

结实率(％)＝实粒数/(实粒数+瘪粒数)×100％。

2)利用小型气象站自动记录水稻生长期间温度变化，记录时间间隔设置为0.5h，建立起抽穗开花期10d积温与结实率之间的曲线关系，明确最适积温及对应的最高结实率，其中积温(Tacc)的计算方法为：

积温(Tacc)：

3)根据最适积温计算危害积温，并以最高结实率为对照计算相对结实率，建立危害积温和相对结实率的关系，以危害积温为结实率变化的评价指标。其中危害积温和相对结实率计算方法为：

指定抽穗后10d危害积温(℃)＝指定播期抽穗后10d实际积温-抽穗后10d最适积温；

指定播期相对结实率＝指定播期实际结实率/最适积温时结实率×100％。

4)收集水稻种植地水稻抽穗开花期10d的最高温度、最低温度和平均气温，计算积温和危害积温，根据积温与结实率之间的曲线关系计算相对结实率，便可估测水稻结实率受温度的水稻结实率损失幅度，其中水稻结实率损失幅度计算方法为：水稻结实率损失幅度＝1-相对结实率。

本发明方法为温度影响水稻的结实率提供技术支持，为品种选择、播期确定及栽培技术措施实施提供依据。在水稻播种前了解本年度气象资料，可以系统评价水稻受高低温影响的田间表现，明确品种耐高低温特性，根据该方法的预警结果，可选用合适的品种，调整播种期和种植制度，可以抵御因为品种选择不当和温度变化影响造成的产量损失，同时，本方法也为农业保险提供了灾害产量损失的评估方法。

本发明提供的方法还需要收集种植地逐日气温资料，气温资料包括最高气温、最低气温和平均气温。气温资料还包括动态资料，动态资料是指近10年来的水稻开花期的温度，为水稻品种的选择和种植方案的确定提供参考。本发明提供的方法还需要收集种植地不同季节(例如早稻还是中晚稻等)、不同种植方式(手插还是机插等)的水稻播种、移栽和抽穗期资料(日期)。然后根据本发明方法过得的积温与结实率之间的曲线关系进行针对性的种植策略。也可根据估测结果进行水稻种植预警。

本发明主要是针对我国水稻开花期间温度变化导致水稻结实率、产量下降，品质变差，采用本发明方法估算水稻结实率损失幅度，分析当地的气候条件，结合水稻品种生育期，对不同品种不同温度的结实率进行预测，从而达到预警的目的，采取相应的措施提高水稻结实率，稳定水稻产量。本发明提供的方法能估算水稻开花期间温度对结实率的影响，为水稻生产抗灾提供决策和为对策措施提供理论支撑。

实施例

为了对本发明方法做进一步的解释说明，下面结合具体的水稻品种对本发明技术方案进行阐述。对黄华占、楚粳27、天优华占3个品种结实率在不同温度下的影响进行评估。

1)整地：试验在中国水稻研究所试验基地进行，冬季休闲，春天翻耕。

2)播种育秧：分10期播种黄华占、天优华占、楚粳27 3个品种，第一期播种时间为5月7日，每隔7天，最后一期播种时间为7月9日。大田基质育秧，每盘30g。

3)移栽：秧龄20d移栽，种植规格为25×25cm，单个小区面积为6m2。

4)施肥：各小区施肥水平一致，纯氮肥为12kg/666.7m2、按基肥、分蘖肥和穗肥为4：2：4施用；施用磷肥30kg/666.7m2，全部作基肥；氯化钾10kg/666.7m2，基肥和穗肥各50％。

5)温度记录：利用HOBO气象站每个半小时记录温度变化。

6)成熟期考种：每品种选15株进行考种，每5株一个重复，3次重复。

结果表明：

10个播期间结实率的差异如表1所示，品种结实率随着播期的推移呈现先增加后下降的趋势，黄华占结实率在S6期最高，达到91.0％，天优华占在S4期达到最高，为83.0％，2个品种在S10期结实率最低，分别为55.3％和55.9％，而楚粳27结实率最低值出现在S2期为51.2％，最高值出现在S4期，为81.0％。

表1不同播期3个品种水稻结实率和积温

结实率和积温的关系如图1～3所示，结实率与抽穗后10d活动积温之间呈显著的二次项相关，函数开口向下，对函数拟合进行分析发现，黄华占、天优华占和楚粳27结实率率最高时对应抽穗后10d活动积温分别为185.4℃，216.9℃和167.1℃。对危害积温与结实率的关系如图4～6所示，黄华占和天优华占相对结实率随着负积温增加下降幅度大于正积温增加，说明低温对黄华占和天优华占的影响幅度大于正积温，而楚粳27正积温增加结实率下降大负积温，说明高温对楚粳27影响幅度大于低温。黄华占，天优华占，楚粳27危害积温与相对结实率的关系分别符合

Y＝-0.0076X²+0.0078X+100

Y＝-0.0068X²+0.0076X+100

Y＝-0.0075X²-0.0072X+100

的二次函数，可用于大田生产条件下结实率的评估。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种温度影响水稻结实的估测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过分期播种，明确不同播期水稻结实率的变化；

2)利用小型气象站记录水稻生长期间温度变化，建立起抽穗开花期10d积温与结实率之间的曲线关系，明确最适积温及对应的最高结实率；

3)根据最适积温计算危害积温，并以最高结实率为对照计算相对结实率，建立危害积温和相对结实率的关系，以危害积温为结实率变化的评价指标；

4)收集水稻种植地水稻抽穗开花期10d的最高温度、最低温度和平均气温，计算积温和危害积温，根据积温与结实率之间的曲线关系计算相对结实率，便可估测水稻结实率受温度的水稻结实率损失幅度。

2.根据权利要求1所说的一种温度影响水稻结实的估测方法，其特征在于，所述的分期播种为10～12期，每期间隔7d，第一播期比水稻品种最适播期提前15～20d。

3.根据权利要求1所说的一种温度影响水稻结实的估测方法，其特征在于，所述的结实率的考察方法为选择成熟的生长大小一致的水稻9丛，3丛为一个重复，3次重复，逐穗考种，考察实粒数和瘪粒数，按照结实率＝实粒数/(实粒数+瘪粒数)×100％计算结实率。

4.根据权利要求1所说的一种温度影响水稻结实的估测方法，其特征在于，所述的积温的计算方法为：其中Tacc为积温。

5.根据权利要求1所说的一种温度影响水稻结实的估测方法，其特征在于，所述的小型气象站自动记录温度间隔为0.5h。

6.根据权利要求1所说的一种温度影响水稻结实的估测方法，其特征在于，所述的危害积温的计算方法为：指定抽穗后10d危害积温＝指定播期抽穗后10d实际积温-抽穗后10d最适积温。

7.根据权利要求1所说的一种温度影响水稻结实的估测方法，其特征在于，所述的相对结实率的计算方法为：指定播期相对结实率＝指定播期实际结实率/最适积温时结实率×100％。

8.根据权利要求1所说的一种温度影响水稻结实的估测方法，其特征在于，所述的水稻结实率损失幅度＝1-相对结实率。