一种充分发挥不同抗旱性能小麦品种种植潜力的筛选方法与流程

1.本发明涉及一种小麦品种筛选方法，具体涉及一种充分发挥不同抗旱性能小麦品种种植潜力的筛选方法，属于农业领域。


背景技术：

2.目前农业的持续发展受到干旱、缺水的制约，围绕北方干旱区降水空间分布不均匀、利用率低、利用难度大的问题，以鉴选、培育和推广抗旱高产品种成为遏制地下水超采、保障国家粮食安全的重要途径之一。国家标准(gb/t 21127—2007)中抗旱指数di是鉴定小麦抗旱性能的一个较好的指标，可以较好的体现小麦材料的抗旱性能。通过鉴选高抗旱指数小麦材料，将该类品种应用于生产，可显著增加春0水灌溉条件下的小麦产量，提高水分生产效率。
3.国家标准(gb/t 21127—2007)中抗旱指数di，具体公式如下：
4.di＝gy
s.t2
·
gy
s.w-1
·
gy
ck.w
·
(gy
ck.t2
)-1
5.式中：
6.di
‑‑‑
抗旱指数
7.gy
s.t
‑‑‑
待测材料胁迫处理籽粒产量(kg)
8.gy
s.w
‑‑‑
待测材料对照处理籽粒产量(kg)
9.gy
ck.w
‑‑‑
对照品种对照处理籽粒产量(kg)
10.gy
ck.t
‑‑‑
对照品种胁迫处理籽粒产量(kg)
11.表1抗旱鉴定等级划分表
[0012][0013]
di是鉴定小麦抗旱性能的一个较好的指标，依据干旱胁迫和正常两种不同水分条件下产量进行计算，对比体现干旱胁迫情况下产量能力情况。目前小麦抗旱育种中的抗旱性鉴定常规做法是每个材料种成小区(小区面积10—12.4m2)，设置两个水处理(春0水、春2水)，每个处理3个重复，收获后依据春0水和春2水的小区产量，计算抗旱指数大小来判定该材料抗旱性能水平。这样做的好处是较好的揭示了测试材料的抗旱性能，即春0水处理的抗旱表现。
[0014]
实际应用中，我们发现上述方法存在局限性，个别品种抗旱指数达标，但春2水处理的产量低于对照品种，这种材料虽然有较好的抗旱性(从抗旱指数角度考虑)，但春2水条件下产量水平较对照偏低，高产性状不够理想，也即小麦品种虽然具有良好的抗旱性能，但是实际产量并不高，比如表2中的第11、15号品种烟农1617、冀麦659，春2水处理减产，但抗
旱指数达到较好级别，实际生产应用中，该类抗旱品种也可能进行春2水灌溉，但春2水产量可能减产，在生产中实际应用的效果可能不理想。可以想见，一些不具有抗旱品质的小麦品种，如果给予合适的种植条件，也可以将其种植潜力发挥到最大，或者根据当地的水资源条件选择事宜的小麦品种，则能够达到因地制宜，充分利用本地水资源，实现高产的目的。因此，实际生产中需要的一种科学的小麦品种筛选种植方法，使用这种方法能够使得合适的小麦品种得到发挥其最大种植潜力的事宜的种植条件，从而能够充分利用现有品种资源而达到高效种植和增产的目的。
[0015]
表2 2018年度国家小麦联合攻关抗旱指数、高产指数、抗旱高产指数情况表
[0016]


技术实现要素：

[0017]
为解决上述技术问题，提供一种充分发挥不同抗旱性能小麦品种种植潜力的筛选方法，根据本技术的抗旱高产指数，可简单判断小麦品种适合在何种条件下种植，以及根据当地的水资源条件来选择最佳的小麦品种，也即还解决了现有技术中高产性筛选中不够直观方便的问题。
[0018]
一种充分发挥不同抗旱性能小麦品种种植潜力的筛选方法，其特征在于：利用抗旱高产指数drhyi来进行抗旱高产小麦品种筛选，drhyi＝(di-0.999999)/|(di-0.999999)|*hyi
dr
式中：
[0019]
di＝gy
s.t2
·
gy
s.w-1
·
gy
ck.w
·
(gy
ck.t2
)-1
；
[0020]
hyi
dr
＝gy
s.w2
·
gy
s.t-1
gy
ck.t
·
(gy
ck.w2
)-1
；
[0021]
gy
s.t
为待测品种春0水处理籽粒产量；
[0022]
gy
s.w
为待测品种春2水处理籽粒产量；
[0023]
gy
ck.w
为对照品种春2水处理籽粒产量；
[0024]
gy
ck.t
为对照品种春0水处理籽粒产量。
[0025]
如果待测品种drhyi值大于等于1，春0水和春2水均适于种植；如果待测品种drhyi值大于0小于1，仅适于春0水种植；如果待测品种drhyi值大于-1小于等于0，不适宜春0水或春2水种植，为一般性品种；如果待测品种drhyi值小于等于-1，仅适于春2水种植。
[0026]
根据本技术的一实施例，其特征在于：针对春0水和春2水两个处理，每个材料设置三个重复，一个小麦品种种植在两个地块，分别浇春0水和春2水，每个地块还要种成三个重复。
[0027]
根据本技术的一实施例，其特征在于：种植中田间区组排列方法为随机区组，重复3次，行距0.155米，每小区9行，小区面积10—12.4平方米。
[0028]
根据本技术的一实施例，其特征在于：对照品种为衡4399。
具体实施方式
[0029]
为此，我们提出依据抗旱高产指数drhyi来进行抗旱高产小麦品种筛选，其中具体标准如表3所示：
[0030]
表3
[0031][0032]
drhyi＝(di-0.999999)/|(di-0.999999)|*hyi
dr
[0033]
式中：
[0034]
di为抗旱指数，di＝gy
s.t2
·
gy
s.w-1
·
gy
ck.w
·
(gy
ck.t2
)-1
[0035]
hyi
dr
为抗旱条件下的高产指数，hyi
dr
＝gy
s.wn
·
gy
s.t-1
gy
ck.t
·
(gy
ck.wn
)-1
[0036]
gy
s.t
‑‑‑
待测品种春0水处理籽粒产量(kg)
[0037]
gy
s.w
‑‑‑
待测品种春2水处理籽粒产量(kg)
[0038]
gy
ck
.w
‑‑‑
对照品种春2水处理籽粒产量(kg)
[0039]
gy
ck
.t
‑‑‑
对照品种春0水处理籽粒产量(kg)。
[0040]
根据本技术定义的抗旱高产指数，我们对表2的小麦品种进行了计算，结果如表4所示。
[0041]
表4
[0042][0043]
从表4中可以看出，第11、15号品种烟农1617、冀麦659虽然抗旱指数较高，但是它们的高产指数以及抗旱高产指数并不高，其一水和二水的产量并不突出，所以这两个品种并不属于既抗旱又高产的小麦品种。其中第8号衡h15-5115和17号衡h116021品种则属于既抗旱又高产的品种，它们的一水和二水产量均较高。第12号泰科麦493和16号lh16-4品种虽然抗旱性能不佳，但是其具有较好的高产性能，如果进行种植，为了提高产量，需要进行2水灌溉。
[0044]
根据表4可以得到以下结果：衡1589、中麦5051、衡h15-5115、石12-4016、衡h116021这5个品种为春0水和春2水都能种植的品种，可在生产上春0水、春2水条件下广泛应用，drhyi指数越高应用效果会越理想。其他品种也可对照表4进行等级划分，分属不同类型，具体分类略。
[0045]
该方法实际应用中，试验必须设置春0水和春2水两个处理，每个材料设置三个重复，也就是说一个小麦材料要种植在两个地块，分别浇春0水和春2水，每个地块还要种成三个重复，依据最后收获的产量数据，根据公式计算相关指数。
[0046]
在田间自然干旱环境下进行鉴定，小麦生育期降雨量不宜超过150mm(维持适度干旱，保证鉴定效果)，分别设水处理(足墒出苗基础上，全生育期灌2水，灌水量120方/亩)和限水处理(足墒出苗基础上，全生育期不浇水)。也可增加干旱棚模拟干旱鉴定条件(参考国家标准(gb/t 21127—2007)进行)。
[0047]
田间区组排列方法：随机区组，重复3次，行距0.155米，每小区9行，小区面积10—12.4平方米。
[0048]
试验采用河北省区域试验统一对照品种衡4399为对照，该品种具有较好的抗旱、节水、高产特性，在生产上广泛种植。
[0049]
本发明创造性提出综合评价小麦品种抗旱高产特性的抗旱高产指数方法drhyi，对小麦品种适宜春0水、春2水各类条件种植情况进行分类，便于指导小麦品种在生产中的实际应用。
[0050]
该方法在鉴定抗旱指数的过程中，同时可获得高产特性指数，不增加田间试验工作量。
[0051]
应用该方法较好评价了衡4399的抗旱高产特性，抗旱高产指数drhyi达到1.000，属抗旱高产型品种，该品种在多年应用研究中表现突出，也验证了该方法的正确性。衡4399在2020年获河北省科技进步三等奖，奖项编号：2020jb3097。该品种的突出表现如下：
[0052]
衡4399经国家指定抗旱鉴定单位鉴定，与标准对照品种邯4589、石4185相比，2006年衡4399抗旱指数为1.23，2008年抗旱指数为1.149和1.152，平均1.151，抗旱性达到“2”级、抗旱性强。衡4399春2水栽培模式下的水分利用效率为2.06kg/m3【河北农业科学，2016，20：16-19】，水分利用效率最高可达2.54kg/m3(李晓爽等)，为高水分利用效率的品种。河北省两年区试及生产试验平均亩产539.58kg，比河北省对照(石4185)增产7.21％，达极显著水平，总评第1位。2011年节水条件下专家实打实收亩产704.98kg，曾刷新河北省小麦单产最高纪录，属高产品种。综合评价：衡4399抗旱、高产特点突出，属于抗旱高产型品种。
[0053]
多年大面积生产实践表现，春0水亩产达到400kg以上，春浇2水(每水50方/亩)，亩产达到600kg以上，抗旱高产性表现突出。衡4399近年来成为河北省第一大推广品种，在河北省年种植面积达300万亩以上。
[0054]
利用该方法，烟1212抗旱高产指数drhyi为-1.050，高产指数hyi
dr
为-1.050，属高产型品种。烟1212多年来在国内多次创造亩产800kg的高产纪录，国内媒体多次报道，说明该品种具有高产特性。综合方法鉴定结果和实际应用效果，验证了此方法具有较好的实际应用效果，也说明该方法较好评价了该品种的高产特性。
[0055]
2021年我们对几个新品种进行了相关指数测试，结果表明dihyi能较好鉴定品种适宜种植的水分条件，与实际应用的效果一致。其中，有两个品种衡h15-5115、衡1589，2018年也参加过鉴定，鉴定结果与2018的相近。具体见下表。
[0056]
表5 2021年小麦品种测试结果
[0057][0058]