一种基于群体构建期指数对水稻品种筛选的评价方法

摘要

本发明涉及一种基于群体构建期指数对水稻品种筛选的评价方法。其包括：1）通过测得的入射值和透射值确定冠层光照辐射截获率；2）将测得的光照辐射截获率代入公式（1），拟合得到冠层光照截获率增长基准速率、最大截获率和初始截获率；3）通过步骤2）中得到的最大截获率和初始截获率代入公式（2），确定冠层构建期。上述的一种用于评估水稻冠层构建期的测定方法，通过测定冠层光照辐射截获率得到水稻冠层构建期的特征指标最大截获率和初始截获率，从而明确了水稻冠层构建期，为实际工作生产作指导。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于群体构建期指数对水稻品种筛选的评价方法。

背景技术

水稻冠层的构建是光能资源高效利用的关键，但是长期以来对冠层构建过程缺乏科学的定义，相对应得概念常常与水稻的分蘖期、营养生长期相互混淆，而且缺乏系统、有效、科学的标准测定方法。因此长期以来，缺乏成熟的评测体系来定义水稻冠层构建从何时开始，何时截止，构建的时间，如何确定等一系列问题。没有这一量化的指标，使得大量光照辐射资源的利用研究往往陷入误区，甚至给出错误结论，同时也不利于水稻光能资源高效品种的筛选与利用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种用于评估水稻冠层构建期的测定方法的技术方案。

所述的一种基于群体构建期指数对水稻品种筛选的评价方法，其特征在于包括以下步骤：

1）选择晴朗天气，于水稻移栽或直播后10天在每个小区选取长势相近的区域测定太阳有效辐射入射值和透射值，测得时，根据田间株行距，分别测定不同走向，每个方向各测定六次重复，取平均值，以5-7天为间隔，测定整个生育期，通过测得的入射值和透射值确定冠层光照辐射截获率，冠层光照辐射截获率=1-透射值/入射值；

2）将测得的光照辐射截获率代入公式（1），拟合得到冠层光照截获率增长基准速率、最大截获率和初始截获率；

（1）

其中：LI为冠层光照辐射截获率，LI_max为最大截获率，LI_init为初始截获率，r为冠层光照截获率增长基准速率，t为移栽或直播后的天数；

3）通过步骤2）中得到的最大截获率和初始截获率代入公式（2），确定冠层构建期；

（2）。

所述的一种基于群体构建期指数对水稻品种筛选的评价方法，其特征在于所述的步骤（1）中太阳有效辐射入射值为冠层上方10-20cm区域内测定的值，所述的太阳有效辐透射值为冠层内部，土层以上10-20cm区域内测定的值。

所述的一种基于群体构建期指数对水稻品种筛选的评价方法，其特征在于所述的步骤（1）中不同走向为纵向和横向。

上述的一种基于群体构建期指数对水稻品种筛选的评价方法，通过测定冠层光照辐射截获率得到水稻冠层构建期的特征指标最大截获率和初始截获率，从而明确了水稻冠层构建期，为实际工作生产作指导。

附图说明

图 1 不同品种冠层截获率（LI）动态变化；

图2不同水稻品种冠层构建期差异；

图3冠层构建期示意图。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步说明本发明。

实施例1：一种基于群体构建期指数对水稻品种筛选的评价方法

1）选择晴朗天气，于水稻移栽或直播后10天在每个小区选取长势相近的区域测定太阳有效辐射入射值和透射值，测得时，根据田间株行距，分别测定不同走向（横向和纵向），每个方向各测定六次重复，取平均值，以5-7天为间隔，测定整个生育期，通过测得的入射值（冠层上方10-20cm）和投射值（冠层内部，土层以上10-20cm）确定冠层光照辐射截获率，冠层光照辐射截获率=1-透射值/入射值；

2）将测得的光照辐射截获率代入公式（1），拟合得到冠层光照截获率增长基准速率、最大截获率和初始截获率；

（1）

其中：LI为冠层光照辐射截获率，LI_max为最大截获率，LI_init为初始截获率，r为冠层光照截获率增长基准速率，t为移栽或直播后的天数；

3）通过步骤2）中得到的最大截获率和初始截获率代入公式（2），确定冠层构建期；

（2）。

实施例2

试验于2015在中国水稻研究所试验区进行(30°05’N，119°56’E)，试验采用裂区设计，设栽插密度和品种两因素，栽插密度为主区，采用单本种植，根据行株距设15cm*25cm（26.7穴/m²），以代表性的籼、粳超级稻组合和对应的常规品种为副区，其中籼稻品种为天优华占和黄华占，生育期在130-140天之间；粳稻品种春优84和秀水09，生育期在170-180天之间。

于5月20日播种，采用湿润育秧，选健壮一致的秧苗于6月18日移栽，单本种植。肥料运筹，纯氮202.5kg/ha，其中40%作为基肥，以复合肥（N:P₂O₅:K₂O=15:15:15）施用；30%移栽返青后追施蘖肥，以尿素的形式施用；20%拔节期作为穗肥追加；10%作为穗粒肥后期看苗追施。另施用P₂O₅>

如图1所示，利用实施例1所用方法测定不同品种冠层发育期内，不同水稻品种冠层发育过程，存在显著差异，如春优84、天优华占等杂交稻品种，其冠层发育明显要快于秀水09和黄华占这样的常规品种。将测定LI数据与观测时间输入本发明构建的模型中，残差分析（表1）表明，春优84、秀水09、天优华占和黄华占死个品种的的矫正R方分别为0.93、0.92、0.94、0.91，达到90%以上，这表明本发明构建的数理模型，能够90%以上覆盖基于LI的冠层发育过程。基于数理模型，我们能够构建基于品种的冠层特性（图2，表2）。结果表明，不同品种间比较，春优84、天优华占、黄华占和秀水09的冠层构建期（T_sensitive）规律表现为，秀水09>春优84>黄华占>天优华占；生产上，水稻的分蘖特性表现为杂交稻<常规稻，籼稻<粳稻；比较发现，本发明构建的模型参数能够很好的反应品种的分蘖特性。另一方面，在最大冠层截获率上，表现为天优华占、春优84和黄华占显著高于秀水09；而前三个品种的高产栽培密度为16.7cm*30cm，要显著低于秀水09（25cm*13.3cm），这也是为了弥补秀水09品种冠层截获率低的不足，由此可见，该指标对品种的描述与生产上的种植实践基本吻合。不同冠层构建体系，对于光照辐照的利用也具有显著差异（图3）；本发明构建的模型，在量化冠层发育的同时，亦能够量化冠层构建期光照辐射的变化情况，为水稻光能高效利用提供理论基础和技术支持。

表1 不同品种非线性拟合残差分析

表2 不同品种冠层LI_max和T_sensitive参数

注：DAT 为移栽后天数。同列内不同小写字母代表品种间具有显著差异（p<0.05,Tukey’ HSD test）。