CN113439624B - 一种适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法及其应用，该筛选方法包括步骤S1、选择试验品种在第一试验田上进行至少两次重复种植试验；步骤S2、记录试验品种的终花期和成熟期，在终花期时标记代表性植株；步骤S3、在终花期15‑25天后，每天测定所述代表性植株的有效角果含水率直至低于20％；步骤S4、在步骤S3的基础上，摘取代表性植株不同生长部位的多个有效角果进行脱水前后的有效角果含水率差值测试，筛选出终花期15‑25天后每天的有效角果含水率差异率不超过10％的品种为适合机械收获的目标品种。该筛选方法所筛选出的目标品种在机械化种植方面的应用，大大降低了油菜机械收获损失。

Description

一种适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法及其应用

技术领域

本发明涉及农业种植栽培技术领域，具体涉及一种适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法及其应用。

背景技术

油菜是我国主要的油料作物之一，也是保障我国粮油供给安全的重要油料作物。在面对人工成本日益提升的情况下，传统人工收割油菜的劳作方式使得油菜生产效益低下。因此，全面实现油菜机械化生产是提高油菜生产效益的主要措施。由于油菜是无限花序作物，具有先开花先成熟、后开花后成熟的特性，该特性使得角果成熟参差不齐，给油菜机械化收获带来了困难。其中，油菜主花序角果的成熟顺序是下部先成熟，然后中部和上部依次成熟；一次分枝上的角果成熟顺序和主花序角果的成熟顺序是一致的。

目前，影响油菜机械收获损失的关键因素在于油菜角果含水率、油菜植株不同生长部位的角果含水率差异以及角果抗裂角。国内外学者研究认为油菜宜在角果含水率为12％-20％范围内进行机械收获。然而，考虑到角果成熟参差不齐，无法确保油菜所有角果含水率达到12％-20％。故油菜在角果含水率为12％-20％范围内进行机械收获，容易出现较大的机械收获损失，进而降低油菜经济效益。此外，若收获过早则角果未完全成熟，角果含水率高，机械清洗和脱粒损失大；若收获过迟则角果过于成熟，角果含水率低，容易自然脱落且割台损失大。

综上所述，急需一种适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法及其应用以解决现有技术中存在的油菜机械收获损失大的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法及其应用，具体技术方案如下：

一种适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，包括以下步骤：

步骤S1、选择试验品种在第一试验田上进行至少两次重复种植试验；

步骤S2、记录所述试验品种的终花期和成熟期，在终花期时标记代表性植株；

步骤S3、在终花期15-25天后，每天测定所述代表性植株的有效角果含水率，直至其有效角果含水率低于20％；

步骤S4、在步骤S3的基础上，摘取代表性植株不同生长部位的多个有效角果进行脱水前后的有效角果含水率测试，筛选出终花期15-25天后每天的有效角果含水率差异率不超过10％的品种为适合机械收获的目标品种。

优选的，在步骤S1中，所述试验品种包括湘杂油2号、湘杂油4号、湘杂油5号、湘杂油7号、沣油737、沣油845、沣油306、沣油958和沣油679中的至少一种。

优选的，在步骤S1中，所述第一试验田的形状为长方形，面积为20-30m²，所述试验品种采用条播方式种植，种植密度为2.0-4.0万株/亩，播种行距为0.2-0.4m；

所述试验品种在3-4叶期进行间苗定苗，每行留苗20-30株。

优选的，在步骤S2中，所述终花期为试验品种最后一朵花凋谢的时期；所述成熟期为试验品种不低于90％的角果变黄的时期，其中，所述试验品种的主花序中部和上部角果籽粒变黑。

优选的，在步骤S4中，所述有效角果含水率差值测试的过程具体包括：

在终花期15-20天后每天摘取5-10株代表性植株的主花序下部以及自主花序向下第1分枝顶部各至少6个有效角果，分别对每个有效角果测定其鲜重M₀和烘干脱水后干重M₁，通过算式(1)：[(M₀-M₁)/M₀]×100％，计算出主花序下部每个有效角果的有效角果含水率变化值P₁，以及自主花序向下第1分枝顶部每个有效角果的有效角果含水率变化值P₂；

在代表性植株中筛选出终花期15-20天后每天的有效角果含水率差异率不超过10％的品种为适合机械收获的目标品种，其中，通过算式(2)：(P₂-P₁)/P₁*100，计算出有效角果含水率差异率；

所述有效角果为至少含有5颗饱满油菜籽粒的角果。

优选的，所述适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，还包括步骤S5，具体是对筛选出适合机械收获的目标品种按相同重量分别经第二试验田和第三试验田种植成熟后进行机械收获损失率验证。

优选的，所述第二试验田和第三试验田均与第一试验田的结构和面积相同；所述目标品种在第二试验田和第三试验田上的种植方式均与试验品种在第一试验田上的种植方式相同。

优选的，在步骤S5中，所述机械收获损失率验证的过程具体包括：

步骤S5.1、自然落粒损失

在目标品种长至75％角果变黄时，在第二试验田和第三试验田的地面上摆放敞口盒，用于接收直至机械收获前所有自然落粒的角果，用于计算自然落粒损失；

步骤S5.2、机械割台损失

在目标品种长至90％角果变黄时，机械收获前在第二试验田和第三试验田的地面上摆放敞口盒，用于接收机械收获时的所有落粒，在机械收获后捡拾第二试验田和第三试验田上所有的脱落分枝，摘取脱落分枝上的角果，并与机械收获时的所有落粒加和以测定机械割台损失；

步骤S5.3、计算夹带损失与未脱粒损失

收集第二试验田和第三试验田的油菜在机械脱粒后的秸秆残渣，将秸秆残渣中的籽粒分离出来，用于计算夹带损失与未脱粒损失；

步骤S5.4、计算机械收获损失率

首先，测定第二试验田和第三试验田上目标品种的总籽粒产量；其次，将步骤S5.1-S5.3中的自然落粒损失、机械割台损失及夹带损失与未脱粒损失分别与总籽粒产量比值的百分数加和得到目标品种的机械收获损失率。

优选的，在步骤S5.4中，所述机械收获损失率不超过10％。

一种所述适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法所筛选出的目标品种在机械化种植方面的应用。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

本发明中所述适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，通过研究终花期15-25天后代表性植株不同生长部位每天的有效角果含水率差值变化情况，筛选出了有效角果含水率差异率不超过10％的品种作为适宜机械收获的目标品种。该筛选方法既可作为评价油菜机械化性状的关键指标，也可为适宜机械化油菜品种的选育提供重要的参考依据，对推动我国油菜机械化应用进程、提高油菜种植效益具有重要意义。该筛选方法所筛选出的目标品种在机械化种植方面的应用，大大降低了油菜机械收获损失。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例1中试验品种为沣油737时角果含水率差值随终花期天数的变化情况；

图2是本发明对比例1中试验品种为湘杂油2号时角果含水率差值随终花期天数的变化情况；

图3是本发明对比例2中试验品种为湘杂油5号时角果含水率差值随终花期天数的变化情况；

图4是本发明对比例3中试验品种为沣油306时角果含水率差值随终花期天数的变化情况。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，包括以下步骤：

步骤S1、选择试验品种在第一试验田(具体选择在长沙市马坡岭湖南省农业科学院基地，土壤肥力中等且均匀，前茬为水稻)上进行3次重复种植试验，所述试验品种为沣油737；

步骤S2、记录所述试验品种的终花期和成熟期，在终花期时采用挂牌标记200株代表性植株，所述代表性植株为第一试验田上品种群体长势均衡一致的植株(如沣油737单株株高150-170厘米，一次有效分枝数5-8个)；

步骤S3、在终花期20天后，每天测定所述代表性植株的有效角果含水率，直至其有效角果含水率低于20％；

步骤S4、在步骤S3的基础上，摘取代表性植株不同生长部位的多个有效角果进行脱水前后的有效角果含水率差值测试，筛选出终花期20天后每天的有效角果含水率差异率不超过10％的品种为适合机械收获的目标品种。

在步骤S1中，所述第一试验田的形状为长方形，面积为20m²(所述第一试验田厢宽2m，长10m)，所述试验品种当年9月底播种，采用条播方式种植，每厢播6行，播种行距0.33m，种植密度为2.7万株/亩(具体是810株/20m²)；

所述试验品种在3-4叶期进行间苗定苗，每行留苗27株。

在步骤S2中，所述终花期为试验品种最后一朵花凋谢的时期，具体选择在75％的油菜植株无花之日；所述成熟期为试验品种不低于90％的角果变黄的时期，其中，所述试验品种的主花序中部和上部角果籽粒变黑。

在步骤S4中，所述有效角果含水率差值测试的过程具体包括：

在终花期20-50天，每天摘取8株代表性植株的主花序下部以及自主花序向下第1分枝顶部各10个有效角果，分别对每个有效角果测定其鲜重M₀和烘干脱水后干重M₁，通过算式(1)：[(M₀-M₁)/M₀]×100％，计算出主花序下部每个有效角果的有效角果含水率变化值P₁，以及自主花序向下第1分枝顶部每个有效角果的有效角果含水率变化值P₂；

在代表性植株中筛选出终花期20天后每天的有效角果含水率差异率小于10％的品种为适合机械收获的目标品种，其中，通过算式(2)：(P₂-P₁)/P₁*100％，计算出有效角果含水率差异率；

所述有效角果为至少含有5颗饱满油菜籽粒的角果。

所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，还包括步骤S5，具体是对筛选出适合机械收获的目标品种按相同重量分别经第二试验田(具体选择在长沙市马坡岭湖南省农业科学院基地，土壤肥力中等且均匀，前茬为水稻)和第三试验田(具体选择在长沙市马坡岭湖南省农业科学院基地，土壤肥力中等且均匀，前茬为水稻)种植成熟后进行机械收获损失率验证。

所述第二试验田和第三试验田均与第一试验田的结构和面积相同；所述目标品种在第二试验田和第三试验田上的种植方式均与试验品种在第一试验田上的种植方式相同。

在步骤S5中，所述机械收获损失率验证的过程具体包括：

步骤S5.1、自然落粒损失

在目标品种长至75％角果变黄时，在第二试验田和第三试验田的地面上各均匀摆放10个敞口盒(长×宽×高＝23cm×12cm×5cm)，用于接收直至机械收获前所有自然落粒的角果，用于计算自然落粒损失；

步骤S5.2、机械割台损失

在目标品种长至90％角果变黄时(即主花序中部角果籽粒变黑)，准备机械收获前，在二试验田和第三试验田的地面上均匀摆放10个敞口盒(长×宽×高＝23cm×12cm×5cm)，用于接收机械收获时的所有落粒，在机械收获后捡拾第二试验田和第三试验田上所有的脱落分枝，摘取脱落分枝上的角果，并与机械收获时的所有落粒加和以测定机械割台损失；

步骤S5.3、计算夹带损失与未脱粒损失

收集第二试验田和第三试验田的油菜在机械脱粒后的秸秆残渣，将秸秆残渣中的籽粒分离出来，用于计算夹带损失与未脱粒损失；

步骤S5.4、计算机械收获损失率

首先，分别测定第二试验田和第三试验田上目标品种的总籽粒产量；其次，将第二试验田上由步骤S5.1-S5.3中的自然落粒损失、机械割台损失及夹带损失与未脱粒损失分别与第二试验田上总籽粒产量比值的百分数加和得到第二试验田上目标品种的机械收获损失率；将第三试验田上由步骤S5.1-S5.3中的自然落粒损失、机械割台损失及夹带损失与未脱粒损失分别与第三试验田上总籽粒产量比值的百分数加和得到第三试验田上目标品种的机械收获损失率。

在步骤S5.4中，所述机械收获损失率不超过10％。

一种所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法所筛选出的目标品种在机械化种植方面的应用。所述机械化种植采用直播方式，且直播密度为2.7万株/亩。

对比例1：

与实施例1不同的是：所述试验品种为湘杂油2号。

对比例2：

与实施例1不同的是：所述试验品种为湘杂油5号。

对比例3：

与实施例1不同的是：所述试验品种为沣油306。

由实施例1和对比例1-3中各试验品种通过算式(1)：[(M₀－M₁)/M₀]×100％，计算出相应试验品种的有效角果含水率差值的平均值随终花期30-50天的变化情况，具体结果参见图1-4所示。

由图1-4知，在终花期30-50天，不同试验品种的不同部位有效角果含水率差值P₂-P₁的平均值变化差异明显。具体的，实施例1在终花期30-50天，不同部位有效角果含水率的差异率平均低于10％，表明实施例1中的沣油737试验品种角果成熟步伐趋于一致；对比例3在终花期30-50天，不同部位有效角果含水率的差异率平均低于10％，表明对比例3中的沣油306试验品种角果成熟步伐趋于一致；而对比例1-2在终花期30-50天，不同部位有效角果含水率的差异率有超过10％的情况，表明对比例1中的湘杂油2号试验品种和对比例2中的湘杂油5号试验品种在终花期30-50天，随角果脱水成熟，一部分角果先成熟，一部分角果后成熟，使得角果成熟步伐不一致。

由实施例1和对比例1-3中各试验品种在机械收获时，即终花期35-45天，各试验品种不同部位有效角果含水率的平均值及不同部位有效角果含水率差异率(即(P₂-P₁)/P₁*100％)的平均值与机械收获损失率(自然落粒损失率、机械割台损失率及夹带损失与未脱粒损失率的加和)的情况，具体结果参见表1所示(在表1中，实施例1和对比例3的不同部位有效角果含水率的平均值标以相同小写字母a，含水率差异不显著；对比例1和对比例2的不同部位有效角果含水率的平均值标以不同小写字母a和b，含水率差异显著)。

表1中收获时间为2020年5月2日采集的机械收获损失数据来源于第二试验田；表1中收获时间为2020年5月5日采集的机械收获损失数据来源于第三试验田。表1中收获时间为2020年5月2日和2020年5月5日采集的不同部位有效角果含水率的平均值及不同部位有效角果含水率的差异率平均值来源于第一试验田。

表1由实施例1和对比例1-3中各试验品种有效角果含水率与机械收获损失率的情况

由表1数据知：

油菜的主花序下部和第一分枝上部的有效角果含水率的平均值和不同部位有效角果含水率差异率均会影响机械收获损失率。

在实施例1中，主花序下部和第一分枝上部的有效角果含水率的平均值均接近适宜机械收获的角果含水率20％，不同部位有效角果含水率差异率低于10％，机械收获损失率低于10％。

在对比例1中，主花序下部和第一分枝上部的有效角果含水率的平均值虽相对接近适宜机械收获的角果含水率20％，但因不同部位有效角果含水率差距较大，差异率达46％，角果成熟步伐不一致，田间自然落粒损失和割台损失明显增加，导致对比例1机械收获损失增加。

在对比例2中，主花序下部和第一分枝上部的有效角果含水率的平均值明显高于适宜机械收获的角果含水率20％，即角果未成熟，使得割台损失和夹带损失高而导致机械收获损失率高；

即使将对比例2的收获时间由2020年5月2日推迟至5月5日，但第一分枝上部的有效角果含水率的平均值明显高于适宜机械收获的角果含水率20％，使得不同部位有效角果含水率差异率仍然高至95％，造成田间自然落粒损失和割台损失明显增加，加大了机械收获损失率。

在对比例3中，虽不同部位有效角果含水率差异率最低，但第一次收获时(即2020年5月2日)主花序下部和第一分枝上部的有效角果含水率的平均值均明显高于适宜机械收获的角果含水率20％，使得割台损失和夹带损失高而导致机械收获损失率高；

将对比例3的收获时间由2020年5月2日推迟至5月5日，此时，主花序下部和第一分枝上部的有效角果含水率的平均值相对接近适宜机械收获的角果含水率20％，机械收获损失率降低。

综上分析知，在试验品种角果成熟步伐趋于一致，即主花序下部和第一分枝上部的有效角果含水率的平均值接近适宜机械收获的角果含水率20％，且两部分差异率值较小时，机械损失率低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、选择试验品种在第一试验田上进行至少两次重复种植试验；

步骤S2、记录所述试验品种的终花期和成熟期，在终花期时标记代表性植株；

步骤S3、在终花期15-25天后，每天测定所述代表性植株的有效角果含水率，直至其有效角果含水率低于20％；

步骤S4、在步骤S3的基础上，摘取代表性植株不同生长部位的多个有效角果进行脱水前后的有效角果含水率差值测试，筛选出终花期15-25天后每天的有效角果含水率差异率不超过10％的品种为适合机械收获的目标品种。

2.根据权利要求1所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，其特征在于，在步骤S1中，所述试验品种包括湘杂油2号、湘杂油4号、湘杂油5号、湘杂油7号、沣油737、沣油845、沣油306、沣油958和沣油679中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，其特征在于，在步骤S1中，所述第一试验田的形状为长方形，面积为20-30m²，所述试验品种采用条播方式种植，种植密度为2.0-4.0万株/亩，播种行距为0.2-0.4m；

所述试验品种在3-4叶期进行间苗定苗，每行留苗20-30株。

4.根据权利要求3所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，其特征在于，在步骤S2中，所述终花期为试验品种最后一朵花凋谢的时期；所述成熟期为试验品种不低于90％的角果变黄的时期，其中，所述试验品种的主花序中部和上部角果籽粒变黑。

5.根据权利要求4所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，其特征在于，在步骤S4中，所述有效角果含水率差值测试的过程具体包括：

在终花期15-20天后每天摘取5-10株代表性植株的主花序下部以及自主花序向下第1分枝顶部各至少6个有效角果，分别对每个有效角果测定其鲜重M₀和烘干脱水后干重M₁，通过算式(1)：[(M₀-M₁)/M₀]×100％，计算出主花序下部每个有效角果的有效角果含水率值P₁，以及自主花序向下第1分枝顶部每个有效角果的有效角果含水率值P₂；

在代表性植株中筛选出终花期15-20天后每天的有效角果含水率差异率小于10％的品种为适合机械收获的目标品种，其中，通过算式(2)：(P₂-P₁)/P₁*100％，计算出有效角果含水率差异率；

所述有效角果为至少含有5颗饱满油菜籽粒的角果。

6.根据权利要求5所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，其特征在于，还包括步骤S5，具体是对筛选出适合机械收获的目标品种按相同重量分别经第二试验田和第三试验田种植成熟后进行机械收获损失率验证。

7.根据权利要求6所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，其特征在于，所述第二试验田和第三试验田均与第一试验田的结构和面积相同；所述目标品种在第二试验田和第三试验田上的种植方式均与试验品种在第一试验田上的种植方式相同。

8.根据权利要求7所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，其特征在于，在步骤S5中，所述机械收获损失率验证的过程具体包括：

步骤S5.1、自然落粒损失

在目标品种长至75％角果变黄时，在第二试验田和第三试验田的地面上摆放敞口盒，用于接收直至机械收获前所有自然落粒的角果，用于计算自然落粒损失；

步骤S5.2、机械割台损失

在目标品种长至90％角果变黄时，机械收获前在第二试验田和第三试验田的地面上摆放敞口盒，用于接收机械收获时的所有落粒，在机械收获后捡拾第二试验田和第三试验田上所有的脱落分枝，摘取脱落分枝上的角果，并与机械收获时的所有落粒加和以测定机械割台损失；

步骤S5.3、计算夹带损失与未脱粒损失

收集第二试验田和第三试验田的油菜在机械脱粒后的秸秆残渣，将秸秆残渣中的籽粒分离出来，用于计算夹带损失与未脱粒损失；

步骤S5.4、计算机械收获损失率

首先，测定第二试验田和第三试验田上目标品种的总籽粒产量；其次，将步骤S5.1-S5.3中的自然落粒损失、机械割台损失及夹带损失与未脱粒损失分别与总籽粒产量比值的百分数加和得到目标品种的机械收获损失率。

9.根据权利要求8所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法，其特征在于，在步骤S5.4中，所述机械收获损失率不超过10％。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的适用于机械收获的甘蓝型油菜品种的筛选方法所筛选出的目标品种在机械化种植方面的应用。

Images