摘要
抗旱性是作物与干旱环境相互作用的复杂数量性状,准确的抗旱表型鉴定是挖掘抗旱基因和开展抗旱遗传研究的基础,对于水稻节水抗旱育种至关重要。在大田条件下进行稻种资源全生育期抗旱表型鉴定的方法一直是抗旱育种工作者所关注的技术难题。本文针对这一问题,在多年田间稻种资源抗旱性鉴定和研究的基础上,对抗旱性鉴定体系进行探索优化,总结制定了稻种资源全生育期田间抗旱性鉴定的技术规程,其内容包括一般要求、整地、种植方式、水分管理、施肥、病虫草害防治以及抗旱性评价等全过程的操作规范和基本要求,以期为稻种资源全生育期抗旱鉴定提供技术参考。该技术规程适用于海南省三亚市每年冬季(11月中旬至次年4月上旬)的田间种植的全生育期抗旱性鉴定。
干旱是农业生产所面临的主要非生物胁迫之一,受全球气候变暖以及环境污染等问题的影响,全世界可利用的淡水资源逐渐减少,据估计,到2050年全球50%以上的耕地将受到干旱的影
水稻(Oryza sativa. L)是我国最重要的粮食作物之一,也是全球三分之二人口的主食作物,在全球范围内90%的水稻产自于亚洲国
作物在田间的抗旱性是植株在最接近生产条件下的各方面生理生化因素的综合体现,因此对稻种资源进行田间抗旱性精准鉴定,是开展抗旱材料筛选、抗旱基因挖掘,及进行水稻抗旱育种的重要技术保障,同时也可促进水稻抗旱机制的深入解析,推动相关科学研究的发展。创造一个适宜的干旱胁迫环境,是准确鉴定水稻抗旱性的基础。目前,创制水稻干旱胁迫环境的方法主要有:自然干旱法、控制灌溉法、大气干旱法、高渗溶液
海南岛属于典型的热带季风海洋性气候,自然降水集中于5-10月,每年11月至次年4月降水少,属于旱季,这样的季节性降水特点使得海南三亚的旱季成为农作物大规模抗旱自然鉴定的理想基地。本文通过分析和总结多年试验结果,详细制定了稻种资源在海南三亚田间进行全生育期抗旱鉴定的实施过程和技术规程,以期为水稻或旱稻抗旱育种及抗旱机制相关研究提供技术参考。
该规程规定了稻种资源全生育期田间抗旱性鉴定的一般要求、整地、种植方式、水分管理、施肥、病虫草害防治以及抗旱性评价等技术标准。本技术适用于稻种资源在海南省三亚市冬季(旱季)期间的全生育期田间抗旱性鉴定。
下列文件对于该规程的应用是必不可少的。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于该规程。
GB 4044.1 粮食作物种子 第1部分:禾谷类
GB 5084 农田灌溉水质标准
GB/T 8321 农药合理使用准则
GB 8246水稻二化螟防治标准
NY/T 496 肥料合理使用准则 通则
NY/T 2156水稻主要病害防治技术规程
鉴定地点为海南省三亚市,鉴定土壤应选择土壤疏松程度适中的沙壤土,排水良好,土层深厚,酸碱度适中,非盐渍土即盐碱含量低(土壤盐分含量<1.0 g/kg)无返盐,并具有用于喷灌条件的清洁水源。
水田采用育苗移栽的方式单行种植。种子浸种催芽后分箱播种于秧田,秧苗生长至3叶1心时进行插秧移栽,插秧的深度为2 cm左右,行距25 cm,株距为10~13 cm。为控制边际效应,材料外围种植保护行材料。
水稻插秧时保持水层1~3 cm,插秧后应立即建立水层,一般灌水至苗高的1/2~2/3,以不淹没秧心为宜。待水稻返青后至分蘖中期,保持3~5 cm浅水层,分蘖盛期适度晾田,幼穗分化形成期保持水层3~5 cm,孕穗期保持水层3~8 cm,抽穗开花期及灌浆前期保持水层0~5 cm,灌浆后期至成熟期采取间歇灌溉的方式,即一次灌3~5 cm浅水,待自然落干,等到脚窝有水、田面无水时再灌3~5 cm浅水,如此循环,收获前5~10 d逐渐落干水层。
施氮(N)170~200 kg/h
当材料生长至完熟期,籽粒充实饱满坚硬时,及时收获,每行混收5株,取全部地上部分用镰刀割取并装于网袋中。收获材料置于日光下晾晒8~10 d,至秸秆含水量至12%~15%时,称量地上部分总重,得到单株地上生物量数据。随后进行人工脱粒,并称量谷粒重量,得到单株产量数据。依据生物量和产量数据计算各个品种的抗旱指数用于抗旱性评价,抗旱指数计算公式如下:
抗旱指数(%)=(相对生物量+相对产量)/2
其中:相对生物量(%)=(旱田生物量/水田生物量)×100%;相对产量(%)=(旱田产量/水田产量)×100%。
所有稻种资源鉴定结果根据抗旱指数分为1、3、5、7和9共5个级别,分别属于强抗旱、抗旱、中等抗旱、敏旱和极敏旱类型。
具体抗旱指数数值、抗旱级别和抗旱水平标准见
抗旱级别 Drought resistance grade | 抗旱指数 Drought resistance index | 抗旱水平 Drought resistance level |
---|---|---|
1 | 55%以上 | 强抗旱 |
3 | 45%~55% | 抗旱 |
5 | 25%~45% | 中等抗旱 |
7 | 15%~25% | 敏旱 |
9 | 15%以下 | 极敏旱 |
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