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

本发明专利技术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。

An evaluation method of rice drought resistance based on multi gradient and multi character comprehensive drought resistance index

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术属于农业生产
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术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，本专利技术采用的技术方案是：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实/Gck×100％DIP＝P实/Pck×100％DIF＝F实/Fck×100％DIK＝K实/Kck×100％DIBW＝BW实/BWck×100％DIGW＝GW实/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实、P实、F实、K实、BW实和GW实分别表示实验组中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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。...

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：康海岐，王士梅，张鸿，李其勇，康家荣，王宁，李星月，朱从桦，向运佳，杨晓蓉，
申请(专利权)人：四川省农业科学院作物研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51