CN115104402A - 一种预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法，包括：将油菜种子筛选清洗后，在25℃、20℃、15℃、10℃、7.5℃、5℃进行萌发试验，以25℃为温度对照，计算不同温度下油菜品种相对萌发率；以在8天内相对萌发率大于70%为安全萌发的标准，定义不同品种的最低安全萌发温度，结合过去5年长江中下游各地区10月‑11月中45天内的最高、最低和平均气温数据，预测油菜直播安全临界期。本发明可以在室内条件下确定不同油菜品种的最低安全萌发温度，并预测油菜直播的最迟播种日期，为不同油菜品种能够在安全萌发范围内进行延迟播种提供有效方法，为保障油菜在生产上延迟直播后的产量安全奠定基础。
Description
技术领域
本发明属于油菜育种栽培技术领域，具体涉及一种预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法。
背景技术
我国油菜约80％种植于长江流域，为越冬型作物[1]。近年来随着社会经济的发展、农村劳动力的减少和土地流转比例的提高，农业种植制度发生改变，油菜种植模式也随之变化，传统的育苗移栽被免耕直播、无人机飞播，同步旋耕开沟、施肥播种覆土一体等一系列轻简化技术替代[2]，以浙江为例，随着油菜-单季稻种植面积的扩大，以及油菜前茬水稻品种生育期的延长，迫使油菜播种期延后。长江流域大部分地区，油菜接茬水稻收后播种，一般在11 月中下旬，气温通常已降至15℃甚至10℃以下，因而常常出现迟播油菜出苗率低，小苗钝长、冻死的现象[3]。因此，预测不同油菜的安全临界播种期可以确保不同油菜品种能够在安全萌发范围内进行延迟播种，对保障油菜的生产安全和种植效益具有重要意义，其一是可以对现有普通栽培的油菜品种及种质资源进行耐寒性评估，其二是通过测定结果预测长江流域不同地区不同油菜品种的最迟播种日期。前人研究多集中于对油菜种子耐寒性等级的评估，没有提出最低安全萌发问题，应用价值较低。如徐正华等[4]和鲜孟筑等[5]都进行了油菜种子低温萌发成苗的鉴定，两者都提出了低温对种子萌发的抑制作用，但未进一步检测和说明供试品种的安全萌发温度，所得结果不能直接转化于大田生产。所以在此基础上，对种子全萌发期进行不同温度的检测，并明确每个油菜品种安全萌发的临界温度，相比以往研究提出了更全面和更实用的方法，体现了较强的创新性。
参考文献：
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[4]徐正华,胡立勇,罗涛,鲜孟筑.一种鉴定油菜种子萌发成苗耐低温特性的方法.湖北省： CN107018707B,2019-11-08.
[5]鲜孟筑,杨萍,胡立勇,徐正华.油菜种子萌发成苗期耐低温性评价.作物杂志,2015 (05):116-122.
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，目的是提供一种预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法。
为达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法，其包括下列步骤：
(1)选取饱满一致的油菜种子，用蒸馏水清洗3次，在放有双层滤纸的无菌培养皿中加入10mL蒸馏水，培养皿的直径为9cm，每个培养皿中平铺50粒油菜种子，三次重复；
(2)在无光照培养箱内培养8天，设置25℃、20℃、15℃、10℃、7.5℃和5℃共6个温度进行处理，每天补加2mL蒸馏水，保持培养皿内滤纸湿润直至第8天；
(3)播种后，以芽长>2mm为标准，分别统计第3天、5天、8天萌发数，以50粒作为基数，计算萌发率，再以每个品种在25℃条件下萌发率为自身对照，计算不同温度下各油菜品种的相对萌发率；
(4)根据8天内相对萌发率>70％，萌发时间小于8天为安全萌发的参考标准，确定油菜播种的最迟安全萌发温度，根据近5年长江中下游地区油菜播种时间段45天内的平均气温，预测油菜的最迟直播期。
优选地，步骤(1)中，所述油菜种子的种类包括越优1203、越优1301、越优1510、越优花叶15、沣油737和浙优51，其中越优系列品种具有欧洲抗寒油菜血缘，具有相对较好的抗寒能力，沣油737为国家油菜对照品种，具有较好的抗寒性。
优选地，步骤(4)中，沣油737的最低安全萌发温度为13-15℃；浙优51的最低安全萌发温度为15℃；越优1203和越优花叶15的最低安全萌发温度为10℃；越优1301和越优1510 的最低安全萌发温度为7.5℃。
优选地，步骤(3)中，萌发率＝萌发数/50×100％，以25℃为温度对照，计算不同温度下各个材料的相对萌发率，相对萌发率＝不同温度萌发率/25℃萌发率×100％。
优选地，步骤(4)中，根据每个油菜品种的最低安全萌发温度，结合近5年(2016-2021 年)中10月16日-11月30日长江流域地区最高、最低和平均气温，以杭州、湖州、宁波、衢州、南京、合肥为例，预测沣油737和浙优51在湖州、安徽安全临界播种期为10月30日前，在杭州、衢州、宁波地区安全临界播种期为11月5日前；越优1203和越优花叶15在湖州地区安全临界播种期为11月10日，在安徽、江苏安全临界播种期为11月5日，在杭州、衢州、宁波地区安全临界播种期为11月15日前；越优1510和越优1301在湖州、安徽和江苏安全临界播种期为11月15日，在杭州、衢州、宁波地区安全临界播种期为11月30日前。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
本发明具有成本低、操作简单、实用性强的特点，是比较理想的预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法。种子萌发能力随着温度下降而降低，本发明可以在室内条件下确定不同油菜品种的最低安全萌发温度，根据不同地点的气候变化特点，预测油菜直播的最低播种日期，为不同油菜品种能够在安全萌发范围内进行延迟播种提供有效方法，解决了油菜因迟直播而导致的萌发率低，出苗不齐的现象，在油菜生产上具有非常广阔的前景。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1：
6个温度处理下对6份油菜品种8天内萌发出苗的影响
利用6份已审定(登记)的油菜品种(材料信息见表1)，研究在25℃、20℃、15℃、10℃、 7.5℃、5℃共6个温度处理下不同种子萌发出苗特性，提出一种预测越冬油菜直迟播安全临界期的方法。
1.试验品种的来源
表1供试材料清单
2.试验器材：
低温培养箱、9cm培养皿、9cm滤纸、灭菌锅、烘箱、镊子等为常用试验器材，可商购。
3.试验处理
(1)选取饱满一致的油菜种子，用蒸馏水清洗3次，在放有双层滤纸的无菌培养皿中加入10mL蒸馏水，培养皿的直径为9cm，每个培养皿中平铺50粒油菜种子，三次重复。
(2)在无光照培养箱内培养8天，设置25℃、20℃、15℃、10℃、7.5℃和5℃共6个温度进行处理，每天补加2mL蒸馏水，保持培养皿内滤纸湿润直至第8天。
(3)播种后，以芽长>2mm为标准，统计第3天、5天、8天萌发数，以50粒作为基数，计算萌发率，再以每个品种在25℃条件下萌发率为自身对照，计算不同温度下各油菜品种的相对萌发率。
(4)根据8天内相对萌发率>70％，萌发时间小于8天为安全萌发的参考标准，确定油菜播种的最迟安全萌发温度，根据近5年长江中下游地区油菜播种时间段(45天)的最高、最低和平均气温(表2)，预测油菜的最迟直播期。
其中，步骤(3)中，萌发率＝萌发数/50×100％，以25℃为温度对照，计算不同温度下各个材料的相对萌发率，相对萌发率＝不同温度萌发率/25℃萌发率×100％。
表2长江中下游部分地区近五年(2016-2021年)平均气温
连续5年的10月16日-11月30日共45天，以每5天计算平均数，再取5年平均值，以上温度单位均为℃，绘制上表。数据来源 https://tianqi.2345.com/wea_history/58457.htm
实施例2：
萌发率和相对萌发率
6个品种的萌发率见表3。在25℃和20℃条件下，萌发至第5天，6个品种萌发已基本稳定，达到自身萌发最高值，浙优51为78％，越优1203为88％，其余品种平均达到90％以上。随着处理温度降低，6个品种的最终萌发率随之下降。油菜一般适宜萌发温度大于15℃，当温度小于10℃，萌发率下降明显，但抗旱性强的品种如越优1301在7.5℃第8天的萌发率仍大于70％。
为客观评价各品种种子萌发时对温度的响应，排除种子在收获和干燥过程中可能发生的操作失误导致的自身萌发率的差异，利用表3中萌发率结果，以25℃为参照，计算其它温度下不同品种的相对萌发率，结果见表4。定义70％相对萌发率为油菜在低温条件下的安全萌发标准。越优1510在20℃第5天种子萌发不再增加，相对萌发率为100％，在15℃、10℃、 7.5℃和5℃条件下第8天相对萌发率分别为95％、88％、71％、0％，因此，判断越优1510最低安全萌发温度为7.5℃；越优花叶15在20℃第5天种子萌发不再增加，相对萌发率为100％，在15℃、10℃、7.5℃和5℃条件下第8天相对萌发率分别为99％、75％、60％、0％，因此，判断越优花叶15最低安全萌发温度为10℃；越优1301在20℃第5天种子萌发不再增加，相对萌发率为100％，在15℃、10℃、7.5℃和5℃条件下第8天相对萌发率分别为93％、93％、83％、16％，因此，判断越优1301最低安全萌发温度为7.5℃；越优1203在20℃第5 天种子萌发不再增加，相对萌发率为100％，在15℃、10℃、7.5℃和5℃条件下第8天相对萌发率分别为77％、82％、41％、0％，因此，判断越优1203最低安全萌发温度为10℃；沣油737在20℃第5天种子萌发不再增加，相对萌发率为95％，在15℃、10℃、7.5℃和5℃条件下第8天相对萌发率分别为95％、49％、32％、0％，因此，判断沣油737最低安全萌发温度为13-15℃；浙优51在20℃第5天种子萌发不再增加，相对萌发率为97％，在15℃、10℃、 7.5℃和5℃条件下第8天相对萌发率分别为71％、62％、29％、0％，因此，判断浙优51最低安全萌发温度为15℃。
根据上述得出的每个品种的最低安全萌发温度，结合长江中下游各地区近5年中10月 16日-11月30日共计45天的最高、最低和平均温度，本实施例提出一个可供参考的油菜安全临界播种期，以杭州、湖州、宁波、衢州、南京、合肥为例(表2)，预测沣油737和浙优51在湖州、安徽安全临界播种期为10月30日前，在杭州、衢州、宁波地区安全临界播种期为11月5日前；越优1203和越优花叶15在湖州地区安全临界播种期为11月10日，在安徽、江苏安全临界播种期为11月5日，在在杭州、衢州、宁波地区安全临界播种期为11月 15日前；越优1510和越优1301在湖州、安徽和江苏安全临界播种期为11月15日，在杭州、衢州、宁波地区安全临界播种期为11月30日前。
在一定温度范围内，生产上一般通过增加播种量来弥补低温导致芽率下降和苗数不足的问题，本发明提出的临界播种温度是以相对萌发率约70％为依据，因此，迟直播情况下播种量至少加量30-50％，随播种期后延，播种量相应增加。
表3 6个品种在不同温度下的萌发率
表4 6个品种在不同温度下的相对萌发率
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。
Claims (4)
1.一种预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法，其特征在于：其包括下列步骤：
（1）选取饱满一致的油菜种子，用蒸馏水清洗数次，在放有数个双层滤纸的无菌培养皿中加入10mL蒸馏水，每个培养皿中平铺50粒油菜种子，三次重复；
（2）在无光照培养箱内培养8天，设置25℃、20℃、15℃、10℃、7.5℃和5℃共6个温度进行处理，每天补加2mL蒸馏水，保持培养皿内滤纸湿润直至第8天；
（3）播种后，以芽长>2mm为标准，分别统计第3天、5天、8天萌发数，以50粒作为基数，计算萌发率，再以每个品种在25℃条件下萌发率为自身对照，计算不同温度下各油菜品种的相对萌发率；
（4）根据8天内相对萌发率>70%，萌发时间小于8天为安全萌发的参考标准，确定油菜播种的最迟安全萌发温度，根据5年长江中下游地区油菜播种时间段45天内的平均气温，预测油菜的最迟直播期。
2.根据权利要求1所述的预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述油菜种子的种类包括越优1203、越优1301、越优1510、越优花叶15、沣油737和浙优51。
3.根据权利要求1或2所述的预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法，其特征在于：步骤（4）中，沣油737的最低安全萌发温度为13-15℃；浙优51的最低安全萌发温度为15℃；越优1203和越优花叶15的最低安全萌发温度为10℃；越优1301和越优1510的最低安全萌发温度为7.5℃。
4.根据权利要求1或2所述的预测越冬油菜迟直播安全临界期的方法，其特征在于：步骤（4）中，根据每个油菜品种的最低安全萌发温度，结合2016-2021年中10月16日-11月30日长江流域地区最高、最低和平均气温，以杭州、湖州、宁波、衢州、南京、合肥为例，预测沣油737和浙优51在湖州、安徽安全临界播种期为10月30日前，在杭州、衢州、宁波地区安全临界播种期为11月5日前；越优1203和越优花叶15在湖州地区安全临界播种期为11月10日，在安徽、江苏安全临界播种期为11月5日，在杭州、衢州、宁波地区安全临界播种期为11月15日前；越优1510和越优1301在湖州、安徽和江苏安全临界播种期为11月15日，在杭州、衢州、宁波地区安全临界播种期为11月30日前。
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