一种鉴定水稻品种高产低排的方法技术

本发明专利技术涉及一种鉴定水稻品种高产低排的方法，其包括基于所述水稻品种的有效分蘖数来鉴定，所述低排为温室气体排放量低，所述温室气体为CH

【技术实现步骤摘要】
一种鉴定水稻品种高产低排的方法
本专利技术涉及一种鉴定水稻品种高产低排的方法，其中低排主要是指例如CH4和N2O温室气体的排放低。
技术介绍
中国是世界最大水稻生产国，超过60%的人口以稻谷为主粮，水稻生产对中国粮食安全具有重要战略地位。同时，水稻是温室气体CH4的最主要人为源，也是N2O的重要排放源。研究表明，80%的甲烷通过水稻植株排放入大气，因此不同水稻品种对稻田温室气体的产生、传输具有重要影响。当前国际形势和巴黎协定履约压力是要求中国加强粮食生产的同时，有效削减环境代价，温室气体是农业环境代价之一。尽管水稻植株对稻田温室气体排放的影响已有较多研究，但针对水稻品种与温室气体排放强度的关系尚未可知，如何简单、高效易行地筛选具有高产潜势，同时又具有较小温室气体排放的品种，是一项重大挑战。
技术实现思路
本专利技术提供了一种鉴定水稻品种高产低排的方法，其包括基于所述水稻品种的有效分蘖数来鉴定，所述低排为温室气体排放量低，所述温室气体为CH4和/或N2O。在一个具体实施方式中，所述有效分蘖数通过式1）确定：Net=Nl–Ns–N0式1）其中，Net为所述水稻品种的有效分蘖数，单位为个；Nl为所述水稻品种的伸长节间数，单位为个；Ns为所述水稻品种的叶片数，单位为个；N0为所述水稻品种的基本分蘖数，单位为个。在一个具体实施方式中，所述N0的默认值为3。在一个具体实施方式中，在所述水稻品种的有效分蘖数在15以上时，则判断所述水稻品种为高产低排品种。在一个具体实施方式中，所述方法还包括基于所述水稻品种的收获指数来鉴定。在一个具体实施方式中，所述收获指数通过式2）确定：HI=Bk/Bu式2）其中，HI为所述水稻品种的收获指数，无量纲；Bk为所述水稻品种的籽粒生物量，单位为g；Bu为所述水稻品种的地上部生物量，包括茎杆生物量和籽粒生物量，单位为g。在一个具体实施方式中，在所述水稻品种的收获指数在0.43以上时，则判断所述水稻品种为高产低排品种。在本专利技术中，高产低排的含义如下：相较于5390千克/公顷的水稻产量，增产10%以上为高产；相较于0.57千克CO2-e/千克的碳强度，降低25%以下为低排。本专利技术的有益效果：针对现有技术中存在的问题，本专利技术通过2012年到2015年四年期间开展8个生长季（每年早晚稻两季）的监测不同水稻品种的产量和温室气体排放量等指标，确定了水稻品种的高产低排与有效分蘖数和/或收获指数有关，在有效分蘖数在15个以上和/或收获指数在0.43以上时，则判断所述水稻品种为高产低排品种。由于监测时间跨度长，密度大，水稻品种样本量大，数据精确，因而具有典型代表性。通过该方法系统性地确定水稻品种为高产低排简单易行，在不干扰作物生产的情况下，识别水稻品种的产量及温室气体排放的高低，大大降低通过水稻育种复杂程序实现同一目的的成本，为决策制定者提供决策依据，为生产者提供实用技术指导。附图说明图1显示了稻田温室气体监测所用静态箱。图2显示了排放总量的公式。图3显示了2012年至2015年9个品种甲烷排放通量季节变化曲线。图4显示了2012年至2015年9个品种氧化亚氮排放通量季节变化曲线。图5显示了2012年至2015年各品种水稻累积产量、排放量和排放碳强度。图6显示了水稻生长参数、土壤特性6（a）及水稻品种6（c）对GHGI影响回归树；6（b）参数重要性。其中，在图6（a）和6（b）中，TILLER为有效分蘖数，BIOCULM为茎杆生物量，SPAD为叶绿素含量，HI为收获指数，BD为土壤容重，EH为土壤氧化还原电位，T为土壤温度，BIOPANICLE为籽粒生物量，BIOOVER为植株地上部生物量，PH为土壤酸碱度；在图6（c）中，CULTIVAR为品种，HF为合丰占，YJ为粤晶丝苗，QH为齐华占，HS为黄丝占，HR为黄软占，YX6为野籼占6号，YX8为野籼占8号，HX为黄秀占，YE为粤二占。图7显示了大田示范实测增产减排效果。具体实施方式以下通过优选的实施案例的形式对本专利技术的上述内容作进一步的详细说明，但其不构成对本专利技术的限制。实施例1小区试验在试验之前，选定华南主产稻区9个主推的水稻品种作为供试水稻品种。9个供试水稻品种的基础特性如表1所示。表1供试水稻品种基础特性从2012年到2015年，四年期间，开展8个生长季（每年早晚稻两季）的监测。具体实施过程如下。（1）试验点位及面积设置在广东省惠州市农业科学研究所国家水稻品种区试试验田（E114.21°，N23.11°），本区地理位置东经114.21°，北纬23.11°，是华南地区典型的双季稻种植推广区。该区地处热带最北边界，雨量充沛，阳光充足，气候温和。年平均降水量为1770毫米，主要集中在4月份至9月份，年平均气温22°C，无霜期350d。供试土壤为典型热带砖红壤（黏粒15.57%，粉粒32.27%，砂粒52.16%）。每个品种小区种植面积为12平方米。（2）种植管理：遵循“三控”原则1）控肥：2012年初，基于施肥方案对广东6个区县30个村镇180户农民进行入户问卷调查，基于调查基础确定如表2所示施肥方案，以确保粮食安全要求的施肥量。表2试验施肥方案（千克/公顷）2）控水：在水稻生长季内，采用间歇灌溉+中期晒田的用水模式。3）控苗：合理密植，插足基本苗，早稻栽抛足2万蔸/亩，晚稻栽抛足1.2-1.5万蔸/亩，每蔸1-2粒谷的苗。科学栽培水稻是获取稳定产量的前提。（3）水稻生长参数监测1）精准记录水稻有效分蘖数。根据水稻生长特性，从移栽返青期到孕穗期，记录水稻叶片数、伸长节间数和基础分蘖数，通过式1）确定各品种的有效分蘖数：Net=Nl–Ns–N0式1）其中，Net为所述水稻品种的有效分蘖数，单位为个；Nl为所述水稻品种的伸长节间数，单位为个；Ns为所述水稻品种的叶片数，单位为个；N0为所述水稻品种的基本分蘖数，单位为个。2）精准监测收获期9个水稻品种收获时的平均株高（HEIGHT）、茎杆生物量（BIOCULM）、籽粒生物量（BIOPANICLE）和产量，其中茎杆生物量和籽粒生物量之和为地上部生物量（BIOOVER），利用式2）精确计算各品种水稻收获指数：HI=Bk/Bu式2）其中，HI为所述水稻品种的收获指数，无量纲；Bk为所述水稻品种的籽粒生物量（干重计），单位为g；Bu为所述水稻品种的地上部生物量（干重计），单位为g。3）叶绿素含量（SPAD），在各个水稻品种生长的移栽返青期、分蘖期、孕穗期、乳熟期和成熟期分别用五点取样法选取植株测量长势良好的叶片利用日本产SPAD仪（SPAD-502）进行测量五个阶段各自的叶绿素含量。（4）土壤特性监测参数监测土壤容重（BD）、土壤酸碱度（PH）、土壤氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鉴定水稻品种高产低排的方法，其包括基于所述水稻品种的有效分蘖数来鉴定，所述低排为温室气体排放量低，所述温室气体为CH

【技术特征摘要】
1.一种鉴定水稻品种高产低排的方法，其包括基于所述水稻品种的有效分蘖数来鉴定，所述低排为温室气体排放量低，所述温室气体为CH4和/或N2O。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有效分蘖数通过式1）确定：
Net=Nl–Ns–N0式1）
其中，Net为所述水稻品种的有效分蘖数，单位为个；Nl为所述水稻品种的伸长节间数，单位为个；Ns为所述水稻品种的叶片数，单位为个；N0为所述水稻品种的基本分蘖数，单位为个。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述N0的默认值为3。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述水稻品...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦晓波，李玉娥，万运帆，王斌，廖育林，范美蓉，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11