CN110367067A - 一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法 - Google Patents

一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,属于农业生产和研究技术领域,该方法建立了以新的综合抗旱指数即多梯度多性状综合抗旱指数为评价标准的评价水稻抗旱性的方法,提出了在多梯度量化控水条件下,得到水稻的多性状的抗旱指数,并通过水稻的多梯度多性状综合抗旱指数作水稻抗旱性大小比较的依据,解决了现有评价方法缺乏量化控水条件下的模糊定性评价缺陷,以及结果不够全面、难以重复、无法形成通用标准方法的缺点,可更精准地对水稻抗旱性进行评价,为水稻品种抗旱性评价和抗旱育种提供科学评价依据。

Description

一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法
技术领域
本发明属于农业生产技术领域,特别是涉及一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法。
背景技术
水稻是人类最重要的粮食作物之一,也是耗水量最大的作物。在传统稻作生产模式下,其水分生产效率(WaterUseEffcency水分利用效率)为0.6~1.04kg稻谷/m3水,即生产1kg稻谷约需0.96~1.67m3水。由于农业可耕地面积减少与人口膨胀,稻米需求量不断增加,同时区域性和季节性干旱频发以及农业水资源逐渐匮乏等问题,使稻作生产面临着严重挑战。因此研究水稻节水抗旱技术、发展节水抗旱稻成为稻作生产可持续发展的重要途径。目前报道的水稻抗旱性鉴定指标主要分为产量指标、形态指标和生理生化指标等类型,提出了抗旱系数、敏感指数、抗旱指数等概念,以及直接比较法、抗旱性分级评价法、总抗旱性评价法和数学分析法等综合评价方法。由于抗旱性为多因素作用结果,不同品种和不同发育时期的抗旱性不尽相同,使得水稻抗旱性呈现一定的复杂性,加之多种鉴定方法和指标及结果的报道,尚未形成统一公认的抗旱性鉴定标准,人们依然难以有效把握水稻的抗旱性鉴定。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性综合评价方法,该方法建立了以新的综合抗旱指数即多梯度多性状综合抗旱指数为评价标准的评价水稻抗旱性的方法,解决了现有评价方法缺乏量化控水条件下的模糊定性评价缺陷,以及结果不够全面、难以重复、无法形成通用标准方法的缺点,可更精准地对水稻抗旱性进行评价,为水稻品种抗旱性评价和抗旱育种提供科学评价依据。
为此,本发明采用的技术方案是:
一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,该方法包括以下步骤:
(1)确定待评价的多种水稻品种,分别育秧,得到各品种稻秧;
(2)分别对各品种稻秧进行盆栽实验,所述盆栽实验包括实验组和对照组,所述实验组和对照组是指对所述稻秧分别进行梯度量化控水栽培和淹水栽培,且其余实验条件均相同,分别得到实验组和对照组的成熟水稻;
所述梯度量化控水栽培步骤如下:
A、准备多个相同栽盆,分别装入相同重量的栽培土壤,并测定所述土壤的田间持水量和初始含水量;
B、将所述品种稻秧移栽入盆,得到水稻盆栽,单盆稻秧株数相同,按照饱和水分、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫4种梯度,并根据4种梯度设定4种梯度级数,然后分别计算得到所述水稻盆栽的4种梯度水分含量;
C、按照所述4种梯度水分含量,将水稻盆栽均分为4小组,并分别对各小组进行梯度量化控水管理,记录各小组每次单盆的补水量,得到各小组单盆累计补水量,直至水稻成熟;
(3)分别对所述实验组和对照组的成熟水稻进行取样考种,分别测得两组水稻的各性状考种数据;所述各性状考种数据包括单株生物学产量、单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数和千粒重,所述各性状考种数据是指各性状考种的平均数据;
(4)根据步骤(3)中两组水稻的各性状考种数据,分别得到所述实验组和对照组水稻的产量结构性状,并计算得到两组水稻的水分利用效率,所述产量结构性状包括单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数和千粒重,所述水分利用效率包括单株生物学产量水分利用效率和单株籽粒产量水分利用效率;
(5)根据步骤(4)所得实验组和对照组水稻的产量结构性状和水分利用效率,分别计算所述实验组和对照组水稻的产量结构性状和水分利用效率的各性状抗旱指数;
(6)将步骤(5)所得的各抗旱指数分别与所述4种梯度水分含量作xy轴坐标图,分别得到所述实验组和对照组水稻的各多梯度单性状坐标图,并通过计算得到所述各多梯度单性状坐标图与xy两坐标轴所围成的各图形的面积,所述各图形的面积即为所述实验组和对照组水稻的各性状T值;
(7)根据步骤(6)所得实验组和对照组水稻的各性状T值,计算得到所述水稻品种的多梯度多性状综合抗旱指数,通过比较各水稻品种的多梯度多性状综合抗旱指数大小,以确定各水稻品种抗旱性的高低。
作为本方案的进一步优化,上述步骤(2)中测定盆栽土壤初始含水量和田间持水量的步骤具体为:
A、用环刀在栽盆内采取原状土,采用环刀称重法称量所述原状土重量并记录为W0
B、将所述原状土烘干称重,并记录为W1,然后将其磨细过1mm筛孔,装入环刀中,将有小孔并附滤纸的环刀底盖盖好,放入盛水的磁盘中,盘内水面较环刀上缘低1-2mm,使环刀内土壤充分吸水,一昼夜后达到饱和,去底盖称重并记录为W2
所述田间持水量计算公式如下:
FM=[(W2-W0)/W1]×100%
式中,FM表示田间持水量;
所述初始含水量计算公式如下:
Wc=[(W0-W1)/W0]×100%
式中,Wc表示初始含水量。
作为本方案的进一步优化,上述步骤(2)中梯度级数为﹥100%,80%,60%和40%。
作为本方案的进一步优化,上述稻秧按每梯度5~10盆、单盆3穴,每穴1-2株进行净苗移栽。
作为本方案的进一步优化,上述梯度水分含量的计算公式如下:
Wt=FM×梯度级数
式中,Wt表示梯度水分含量,FM表示田间持水量。
作为本方案的进一步优化,上述步骤(2)中梯度量化控水管理具体步骤为:
A、根据梯度水分含量,分别计算所述4小组的盆土重量,计算公式如下:
Gp=单盆干土重×(1+Wt)+栽盆净重
式中,Gp表示盆土重量,Wt表示梯度水分含量,所述单盆干土重为将单盆内所有土壤烘干后的重量;
B、每小组盆土重量分别计为Gpi,i=1.2.3.4,然后分别向各小组盆栽灌入足量水,使水稻呈淹水栽培状态,并置于光照充足的阴凉处,待所述盆栽内水分自然减少至盆土重量为Gpi时,定时按小组对所述盆土逐盆称重,并按需补水使所述盆土保持Gpi恒重,并分别按小组记录每次补水重量,得到各小组的所述单盆累计补水量;所述盆土重量为栽盆和盆内含水土壤的总重。
作为本方案的进一步优化,上述步骤(3)具体步骤如下:
A、水稻成熟后,收割并分别对所述实验组和对照组进行取样考种,分别得到实验组和对照组的单株生物学产量、单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数和千粒重各考种数据;
B、计算得到所述实验组和对照组的生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率,计算公式如下:
BW=单盆总株数×B/单盆总耗水量
GW=单盆总株数×G/单盆总耗水量
式中,BW、B、GW和G分别表示实验组和对照组的生物学产量水分利用效率、单株生物学产量、籽粒产量水分利用效率和单株籽粒产量,单盆总耗水量=单盆土壤初始含水量+单盆累计补水量-收获后单盆土壤水分含量,其中,收获后单盆土壤水分含量的测量方法与单盆土壤初始含水量的测量方法相同。
作为本方案的进一步优化,上述步骤(4)所述各性状抗旱指数以DI表示,计算公式如下:
DIG=G/Gck×100%
DIP=P/Pck×100%
DIF=F/Fck×100%
DIK=K/Kck×100%
DIBW=BW/BWck×100%
DIGW=GW/GWck×100%
式中,DIG、DIP、DIF、DIK、DIBW和DIGW分别表示所述水稻品种的单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率的抗旱指数;G、P、F、K、BW和GW分别表示实验组中4小组的单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率的平均数;Gck、Pck、Fck、Kck、BWck和GWck分别表示对照组的单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率的平均数。
作为本方案的进一步优化,上述步骤(6)中多梯度多性状综合抗旱指数由TSDRI表示,计算公式如下:
TSDRI=logT_G(TP×TF×TK)×logT_GWTBW
式中,T_G、TP、TF、TK、T_GW和TBW分别表示单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、籽粒产量水分利用效率和的生物学产量水分利用效率T值。
本发明的水稻抗旱性综合评价方法的特点在于:
(1)对水稻土壤水分含量进行梯度量化设计和控制;
(2)兼顾水稻产量结构性状和水分利用效率进行水稻抗旱性综合评价指标构建;
(3)以基于单梯度单性状抗旱指数的多梯度多性状综合抗旱指数为梯度量化控水条件下水稻抗旱性综合评价指标。
本发明的水稻抗旱性综合评价方法的理论依据在于:
本发明通过梯度量化控水试验、产量及其相关性状测定及统计分析,探寻水稻抗旱育种中抗旱性鉴定可采用的标准量化可控可重复的复合评价指标体系,为水稻抗旱性评价、节水抗旱稻遗传育种等提供评价技术指标支持。
水稻的抗旱性取决于遗传与环境之互作,在环境条件一致且可重复的情况下,品种间的抗旱性才能得以正确比较。对抗旱性而言,则主要是土壤水分含量。但土壤水分含量具有动态变化与不确定性,往往造成抗旱性试验结果难以重复,且多次试验结果还可能不一致。这使得水稻抗旱性鉴定遇到极大的困难。本发明采用4种量化控水处理,形成了4种具有极显著差异的水分梯度,并对参试品种的产量结构及水分利用效率各性状产生了极显著影响。该试验过程对土壤水分含量具有明确而精细的控制,其结果稳定且可重复。
本发明将单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、单株生物学产量水分利用效率和单株籽粒产量水分利用效率在各种干旱胁迫条件下水分生态总效应即T值之积作为品种抗旱性评价的综合指标,发现具有良好的鉴别效果。
采用本技术方案的有益效果:
1、本发明通过对参试水稻品种进行返青至收获的长时期梯度量化控水处理,使参试水稻品种产量性状的抗旱性差异得到充分展现,且以产量和水分利用效率作为为抗旱性主要评价依据,考虑了育种性状选择和农业生产节水要求,收获后对产量相关性状进行考种,结合水分处理过程记录数据,计算出水稻耐旱性综合抗旱指数作为水稻品种耐旱性的综合评价指标,可更精准地对水稻抗旱性进行评价,为水稻种质资源抗旱性筛选提供依据。
2、本发明作为一种全新的综合评价方法,本发明针对水稻产量和水分利用效率在干旱胁迫环境中的主要影响因子-土壤水分含量,作为水稻抗旱性的评价体系之中的主控因素,首次提出了梯度量化控水处理的概念及其具体方法,其土壤水分含量在实际处理过程中呈频振式规律波动,各梯度最高值稳定在一致水平上,提出了水稻多梯度多性状水分生态总效应T值概念及其计算方法,为今后水稻抗旱性的研究探明了新方向。
3、多梯度多性状的考察方式,结合了水稻自身遗传及生长环境的双重因素,所得结果更准确、合理,且不会因年度、土壤类型等环境条件变化而改变,通用性强。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1本发明土壤水分含量的梯度量化控制模式图。
图2本发明的实施例中,6个试验品种某性状T值计算示意图。
图3 6个试验品种单株籽粒产量在不同梯度土壤水分含量的抗旱指数图。
图4 6个试验品种单株有效穗数在不同梯度土壤水分含量的抗旱指数图。
图5 6个试验品种单穗实粒数在不同梯度土壤水分含量的抗旱指数图。
图6 6个试验品种千粒重在不同梯度土壤水分含量的抗旱指数图。
图7 6个试验品种生物学产量水分利用效率在不同梯度土壤水分含量的抗旱指数图。
图8 6个试验品种籽粒产量水分利用效率在不同梯度土壤水分含量的抗旱指数图。
图9 6个试验品种6个性状的T值比较图。
图10 6个试验品种多梯度多性状综合抗旱指数TSDRI值比较图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例一:
一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,该方法包括以下步骤:
(1)准备如下水稻品种:明恢63(MH63)、蜀恢527(SH527)、II-32B、Bala、R17739-1和IR64,分别育秧,得到各品种稻秧;
(2)分别对各品种稻秧进行盆栽实验,所述盆栽实验包括实验组和对照组,所述实验组和对照组是指对所述稻秧分别进行梯度量化控水栽培和淹水栽培,且其余实验条件均相同,分别得到实验组和对照组的成熟水稻;
所述梯度量化控水栽培步骤如下:
A、准备多个相同栽盆,分别装入相同重量的栽培土壤,并测定所述土壤的田间持水量和初始含水量;
B、将所述品种稻秧移栽入盆,按每梯度6盆、单盆3穴,每穴1株进行净苗移栽,得到水稻盆栽,单盆稻秧株数相同,按照饱和水分、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫4种梯度,并根据4种梯度设定4种梯度级数,即﹥100%,80%,60%和40%,然后分别计算得到所述水稻盆栽的4种梯度水分含量;
C、按照所述4种梯度水分含量,将水稻盆栽均分为4小组,并分别对各小组进行梯度量化控水管理,记录各小组每次单盆的补水量,得到各小组单盆累计补水量,直至水稻成熟;
(3)分别对所述实验组和对照组的成熟水稻进行取样考种,分别测得两组水稻的各性状考种数据;所述各性状考种数据包括单株生物学产量、单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数和千粒重,所述各性状考种数据是指各性状考种的平均数据;
(4)根据步骤(3)中两组水稻的各性状考种数据,分别得到所述实验组和对照组水稻的产量结构性状,并计算得到两组水稻的水分利用效率,所述产量结构性状包括单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数和千粒重,所述水分利用效率包括单株生物学产量水分利用效率和单株籽粒产量水分利用效率;
(5)根据步骤(4)所得实验组和对照组水稻的产量结构性状和水分利用效率,分别计算所述实验组和对照组水稻的产量结构性状和水分利用效率的各性状抗旱指数;
(6)将步骤(5)所得的各抗旱指数分别与所述4种梯度水分含量作xy轴坐标图,分别得到所述实验组和对照组水稻的各多梯度单性状坐标图,并通过计算得到所述各多梯度单性状坐标图与xy两坐标轴所围成的各图形的面积,所述各图形的面积即为所述实验组和对照组水稻的各性状T值;
(7)根据步骤(6)所得实验组和对照组水稻的各性状T值,计算得到所述水稻品种的多梯度多性状综合抗旱指数,通过比较各水稻品种的多梯度多性状综合抗旱指数大小,以确定各水稻品种抗旱性的高低。
上述步骤(2)中测定盆栽土壤初始含水量和田间持水量的步骤具体为:
A、用环刀在栽盆内采取原状土,采用环刀称重法称量所述原状土重量并记录为0.285kg;
B、将所述原状土烘干称重,并记录为0.241kg,然后将其磨细过1mm筛孔,装入环刀中,将有小孔并附滤纸的环刀底盖盖好,放入盛水的磁盘中,盘内水面较环刀上缘低1-2mm,使环刀内土壤充分吸水,一昼夜后达到饱和,去底盖称重并记录为0.341kg;
计算土壤田间持水量
FM=[(0.341-0.241)/0.241]×100%=41.3%
计算土壤初始含水量Wc=15.345%
计算上述4种梯度水分含量:
Wt1﹥100%,Wt2=33.04%,Wt2=24.78%,Wt4=16.52%;
上述步骤(2)中梯度量化控水管理具体步骤为:
A、根据梯度水分含量,分别计算所述4小组的盆土重量Gp1=9.50kg,Gp2=7.82kg,Gp3=7.14kg,Gp4=6.40kg;
B、分别向各小组盆栽灌入足量水,使水稻呈淹水栽培状态,并置于光照充足的阴凉处,待所述盆栽内水分自然减少至盆土重量为Gpi时,定时按小组对所述盆土逐盆称重,并按需补水使所述盆土保持Gpi恒重,i=1.2.3.4,并分别按小组记录每次补水重量,得到各小组的所述单盆累计总耗水量,实验组单盆总耗水量为Wt、对照组的为Wck;所述盆土重量为栽盆和盆内含水土壤的总重。
上述步骤(3)具体步骤如下:
A、水稻成熟后,收割并分别对所述实验组和对照组进行取样考种,分别得到实验组和对照组的单株生物学产量、单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数和千粒重各考种数据,见下表1;
表1产量和结构性状及水分利用效率测定值
B、计算得到所述实验组和对照组的生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率,计算公式如下:
BW=3×B/实验组单盆总耗水量=3×B/Wt
GW=3×G/实验组单盆总耗水量=3×G/Wt
BW=3×Bck/对照组单盆总耗水量=3×Bck/Wck
GW=3×Gck/对照组单盆总耗水量=3×Gck/Wck
计算上述步骤(4)所述各性状抗旱指数以DI表示,计算公式如下,计算结果如表2所示:
DIG=G/Gck×100%
DIP=P/Pck×100%
DIF=F/Fck×100%
DIK=K/Kck×100%
DIBW=BW/BWck×100%
DIGW=GW/GWck×100%
表2实施例1各水稻品种的各性状抗旱指数
明恢63 蜀恢527 II-32B Bala R17739-1 IR64
DI<sub>G</sub> 0.51 0.517 0.464 0.484 0.507 0.293
DI<sub>P</sub> 0.650 0.577 0.538 0.743 0.501 0.931
DI<sub>F</sub> 0.452 0.461 0.630 00.593 0.798 0.269
DI<sub>K</sub> 0.733 0.834 0.658 0.560 0.625 0.671
DI<sub>BW</sub> 0.846 0.743 0.911 0.777 0.852 0.848
DI<sub>GW</sub> 0.473 0.594 0.558 0.635 0.487 0.349
上述步骤(6)中多梯度多性状综合抗旱指数由TSDRI表示,计算公式如下:
TSDRI=logT_G(TP×TF×TK)×logT_GWTBW
式中,T_G、TP、TF、TK、T_GW和TBW分别表示单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率的T值,计算结果如表3所示:
表3实施例1各水稻品种的多梯度多性状抗旱指数TSDRI
明恢63 蜀恢527 Ⅱ-32B Bala R17739-1 IR64
T<sub>SDRI</sub> 1.177 1.637 1.201 1.532 1.261 0.760
通过表3可以看出,抗旱性方面,蜀恢527>Bala>R17739-1>II-32B>明恢63>IR64,符合实际情况。
其中IR64为国际公认的水分敏感品种(Wen-ShengWangetal.,2011;Jan-XangLuetal.,2011;PrceAHetal.,2002a;PrceAHetal,2002b),可做恢复系;Bala是四川省农科院作物所筛选出的抗旱种质资源,亦有文献报道(PrceAHetal.,2002a;PrceAHetal.,2002b)支持;明恢63、蜀恢527、II-32B为杂交水稻的骨干亲本,据报道II-32B亦有一定的抗旱性;R17739-1是四川省农科院作物所选育的节水抗旱稻恢复系。因此,水稻品种的多梯度多性状抗旱指数TSDRI越大,其抗旱性越好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)确定待评价的多种水稻品种,分别育秧,得到各品种稻秧;
(2)分别对各品种稻秧进行盆栽实验,所述盆栽实验包括实验组和对照组,所述实验组和对照组是指对所述稻秧分别进行梯度量化控水栽培和淹水栽培,且其余实验条件均相同,分别得到实验组和对照组的成熟水稻;
所述梯度量化控水栽培步骤如下:
A、准备多个相同栽盆,分别装入相同重量的栽培土壤,并测定所述土壤的田间持水量和初始含水量;
B、将所述品种稻秧移栽入盆,得到水稻盆栽,单盆稻秧株数相同,按照饱和水分、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫4种梯度,并根据4种梯度设定4种梯度级数,然后分别计算得到所述水稻盆栽的4种梯度水分含量;
C、按照所述4种梯度水分含量,将水稻盆栽均分为4小组,并分别对各小组进行梯度量化控水管理,记录各小组每次单盆的补水量,得到各小组单盆累计补水量,直至水稻成熟;
(3)分别对所述实验组和对照组的成熟水稻进行取样考种,分别测得两组水稻的各性状考种数据;所述各性状考种数据包括单株生物学产量、单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数和千粒重,所述各性状考种数据是指各性状考种的平均数据;
(4)根据步骤(3)中两组水稻的各性状考种数据,分别得到所述实验组和对照组水稻的产量结构性状,并计算得到两组水稻的水分利用效率,所述产量结构性状包括单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数和千粒重,所述水分利用效率包括单株生物学产量水分利用效率和单株籽粒产量水分利用效率;
(5)根据步骤(4)所得实验组和对照组水稻的产量结构性状和水分利用效率,分别计算所述实验组和对照组水稻的产量结构性状和水分利用效率的各性状抗旱指数;
(6)将步骤(5)所得的各抗旱指数分别与所述4种梯度水分含量作xy轴坐标图,分别得到所述实验组和对照组水稻的各多梯度单性状坐标图,并通过计算得到所述各多梯度单性状坐标图与xy两坐标轴所围成的各图形的面积,所述各图形的面积即为所述实验组和对照组水稻的各性状T值;
(7)根据步骤(6)所得实验组和对照组水稻的各性状T值,计算得到所述水稻品种的多梯度多性状综合抗旱指数,通过比较各水稻品种的多梯度多性状综合抗旱指数大小,以确定各水稻品种抗旱性的高低。
2.根据权利要求1所述的一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,其特征在于,所述步骤(2)中测定盆栽土壤初始含水量和田间持水量的步骤具体为:
A、用环刀在栽盆内采取原状土,采用环刀称重法称量所述原状土重量并记录为W0
B、将所述原状土烘干称重,并记录为W1,然后将其磨细过1mm筛孔,装入环刀中,将有小孔并附滤纸的环刀底盖盖好,放入盛水的磁盘中,盘内水面较环刀上缘低1-2mm,使环刀内土壤充分吸水,一昼夜后达到饱和,去底盖称重并记录为W2
所述田间持水量计算公式如下:
FM=[(W2-W0)/W1]×100%
式中,FM表示田间持水量;
所述初始含水量计算公式如下:
Wc=[(W0-W1)/W0]×100%
式中,Wc表示初始含水量。
3.根据权利要求1所述的一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,其特征在于,所述步骤(2)中梯度级数为﹥100%,80%,60%和40%。
4.根据权利要求1所述的一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,其特征在于,所述稻秧按每梯度5~10盆、单盆3穴,每穴1-2株进行净苗移栽。
5.根据权利要求1所述的一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,其特征在于,所述梯度水分含量的计算公式如下:
Wt=FM×梯度级数
式中,Wt表示梯度水分含量,FM表示田间持水量。
6.根据权利要求1所述的一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,其特征在于,所述步骤(2)中梯度量化控水管理具体步骤为:
A、根据梯度水分含量,分别计算所述4小组的盆土重量,计算公式如下:
Gp=单盆干土重×(1+Wt)+栽盆净重
式中,Gp表示盆土重量,Wt表示梯度水分含量,所述单盆干土重为将单盆内所有土壤烘干后的重量;
B、每小组盆土重量分别计为Gpi,i=1.2.3.4,然后分别向各小组盆栽灌入足量水,使水稻呈淹水栽培状态,并置于光照充足的阴凉处,待所述盆栽内水分自然减少至盆土重量为Gpi时,定时按小组对所述盆土逐盆称重,并按需补水使所述盆土保持Gpi恒重,并分别按小组记录每次补水重量,得到各小组的所述单盆累计补水量;所述盆土重量为栽盆和盆内含水土壤的总重。
7.根据权利要求1所述的一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,其特征在于,所述步骤(3)具体步骤如下:
A、水稻成熟后,收割并分别对所述实验组和对照组进行取样考种,分别得到实验组和对照组的单株生物学产量、单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数和千粒重各考种数据;
B、分别计算得到所述实验组和对照组的生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率,计算公式如下:
BW=单盆总株数×B/单盆总耗水量
GW=单盆总株数×G/单盆总耗水量
式中,BW、B、GW和G分别表示实验组和对照组的生物学产量水分利用效率、单株生物学产量、籽粒产量水分利用效率和单株籽粒产量,单盆总耗水量=单盆土壤初始含水量+单盆累计补水量-收获后单盆土壤水分含量,其中,收获后单盆土壤水分含量的测量方法与单盆土壤初始含水量的测量方法相同。
8.根据权利要求1所述的一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,其特征在于,所述步骤(4)所述各性状抗旱指数以DI表示,计算公式如下:
DIG=G/Gck×100%
DIP=P/Pck×100%
DIF=F/Fck×100%
DIK=K/Kck×100%
DIBW=BW/BWck×100%
DIGW=GW/GWck×100%
式中,DIG、DIP、DIF、DIK、DIBW和DIGW分别表示所述水稻品种的单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率的抗旱指数;G、P、F、K、BW和GW分别表示实验组中4小组的单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率的平均数;Gck、Pck、Fck、Kck、BWck和GWck分别表示对照组的单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率的平均数。
9.根据权利要求1所述的一种基于多梯度多性状综合抗旱指数的水稻抗旱性评价方法,其特征在于,所述步骤(6)中多梯度多性状综合抗旱指数由TSDRI表示,计算公式如下:
TSDRI=logT_G(TP×TF×TK)×logT_GWTBW
式中,T_G、TP、TF、TK、T_GW和TBW分别表示单株籽粒产量、单株有效穗数、单穗实粒数、千粒重、生物学产量水分利用效率和籽粒产量水分利用效率的T值。
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