本發(fā)明屬于作物抗旱性鑒定技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種谷子套盆滲吸一次干旱苗期抗旱性鑒定方法。
背景技術(shù):
干旱造成的減產(chǎn)是干旱和半干旱地區(qū)糧食生產(chǎn)的主要障礙之一,我國是一個嚴重缺水的國家,干旱、半干旱地區(qū)占全國總耕地面積的51%,其中河北省平原區(qū)是地下水嚴重超采區(qū),缺水是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一,提高干旱、半干旱地區(qū)糧食產(chǎn)量,一條十分重要的途徑就是培育抗旱作物新品種,而創(chuàng)造抗旱種質(zhì)資源,選配抗旱親本組合,在分離后代中選擇抗旱基因型,都需要比較簡單、比較準確可靠的抗旱性鑒定方法和鑒定指標。
谷子是公認的抗旱作物,在干旱地區(qū)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?,但不同品種的抗旱性差別很大,那么如何快速、大量的鑒定篩選抗旱性強的品種對于生產(chǎn)和育種都有著重要的意義,鑒定谷子抗旱性的方法很多,目前應(yīng)用較多的是苗期鑒定和全生育期鑒定,其中苗期鑒定操作簡便且可靠性較高,可以同時鑒定大量的品種,被眾多的科學(xué)家所認可。
目前苗期抗旱性鑒定的方法主要有田間自然鑒定法、設(shè)施條件下反復(fù)干旱法以及實驗室高滲溶液法等,其中設(shè)施條件下反復(fù)干旱法是最為常用也是較為公認的,利用塑料盒,盒內(nèi)裝入相同質(zhì)量的過篩壤土并整平壓實,澆水達到最大持水量,進行播種,每個材料播20-30粒,出苗后定苗10-15株,3-4葉期后進行干旱脅迫,控水至土壤含水量達3%-4%,達永久萎蔫后灌水至最大持水量,48h后調(diào)查幼苗存活率,然后自然干旱再復(fù)水,反復(fù)干旱3次,調(diào)查每次脅迫的存活數(shù),在日平均氣溫20℃的條件下,干旱一次約需30天左右,整個試驗約持續(xù)60天左右,通過3次調(diào)查的存活率平均數(shù)評價其抗旱性,但是,該方法需要進行多次干旱,時間較長,本區(qū)域進入6月中旬后,風(fēng)雨逐漸增多,期間易受風(fēng)雨的影響而導(dǎo)致報廢;多數(shù)夏谷區(qū)的品種生育期90天左右,60天左右的時候,許多谷子品種已度過苗期進入了孕穗分化期,而且每次復(fù)水前需測土壤含水量,以確定達最大持水量時所需的灌水量,以保證土壤水分的均勻,但測量土壤含水量需搬動塑料盒,非常費時費力,而且會造成土壤松動影響生長,表面灌水容易造成土壤裂縫影響鑒定結(jié)果,特別是干旱后每個盒內(nèi)存活的苗數(shù)并不一定相等,有的甚至可以相差1倍以上,但灌水量是相同的,相當(dāng)于每株的給水量是不相等的,導(dǎo)致鑒定結(jié)果不準確。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明克服了現(xiàn)有抗旱性鑒定方法的不足,提供了一種谷子套盆滲吸一次干旱苗期抗旱性鑒定方法,該方法實施周期短,能夠最大限度排除外界干擾因素,對于谷子苗期抗旱性鑒定更為精確。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:
一種谷子套盆滲吸一次干旱苗期抗旱性鑒定方法,該鑒定方法借助套盆滲吸系統(tǒng)進行實施,所述套盆滲吸系統(tǒng)包括盛有土壤的盆體,土壤中均勻播種谷子種粒,關(guān)鍵點是,所述的盆體底部設(shè)置有均勻分布的滲吸孔,底部上端面鋪設(shè)有滲吸層,所述套盆滲吸系統(tǒng)增設(shè)有用于盆體內(nèi)土壤吸水用的外盆,外盆套裝于盆體外部,外盆中盛有水,所述套盆滲吸系統(tǒng)還增設(shè)有用于盆體定植的半地下式定植坑,半地下式定植坑上方設(shè)置有遮雨棚,遮雨棚上設(shè)置有可卷起和展開的大棚膜,利用上述套盆滲吸系統(tǒng)進行的苗期抗旱性鑒定方法,包括以下步驟:
A、土壤吸水
4月中下旬進行操作,設(shè)置一組套盆滲吸系統(tǒng),各個系統(tǒng)中進行如下操作:盆體中土壤距離盆體上邊不小于2cm,外盆中盛水且水量為土壤所需最大持水量體積的1.2-1.5倍,然后將盆體放入外盆中,盆體中土壤持水達最大持水量后去掉外盆,然后將盆體放置于半地下式定植坑中,盆體上端不低于半地下式定植坑上端;
B、播種
4月底到5月初,選取不同種類的谷子種粒,每種谷子種粒對應(yīng)一個套盆滲吸系統(tǒng),谷子種粒催芽后播種至相應(yīng)的盆體中,播種間距要均勻;
C、管理
在下雨前,將遮雨棚上的大棚膜展開,除此之外將大棚膜卷起,當(dāng)盆體中80%的谷子幼苗到達永久萎蔫后進行補水,再次出現(xiàn)永久萎蔫后重復(fù)補水,重復(fù)補水次數(shù)不少于三次,重復(fù)進行過程中表現(xiàn)一致、存活率較高的谷子種類為抗旱性強。
所述的步驟A中,去掉外盆后,在盆體上覆蓋地膜;盆體放入半地下式定植坑之前,先向半地下式定植坑中鋪設(shè)2-5cm沙層并整平,然后在沙層上端覆蓋塑料布,盆體放置于塑料布上端面。
所述的套盆滲吸系統(tǒng)增設(shè)有播種孔板,播種孔板端面與盆體內(nèi)部橫截面尺寸相同,播種孔板端面均勻設(shè)置有播種孔,播種孔尺寸大于谷子種粒;所述的步驟B中,播種前取出盆體中1cm厚度的土壤,并耙松盆體內(nèi)1cm厚度土壤,然后壓平并將播種孔板放入盆體中,按照播種孔板中的播種孔進行播種,播種后覆土1cm并壓實。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明立足生產(chǎn)實際,使用最為接地氣的方法,對現(xiàn)有的反復(fù)干旱法進行改進,仍然利用平均存活率評價其抗旱性,快速對多品種谷子進行苗期抗旱性鑒定,解決目前鑒定試驗歷時長、操作性差、水量控制不精確、高溫影響根系生長導(dǎo)致結(jié)果失真等缺點,利用套盆滲吸方法替代常規(guī)灌水,使盆體中土壤各個部位的灌水量保持一致;用半地下式掩埋替代地上式擺放,避免高溫對根系的影響,由于提高了試驗的精準度,可以1次干旱評價,短時間便可通過存活率評價抗旱性,簡便易行,可重復(fù)性強。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種谷子套盆滲吸一次干旱苗期抗旱性鑒定方法,該鑒定方法借助套盆滲吸系統(tǒng)進行實施,所述套盆滲吸系統(tǒng)包括盛有土壤的盆體,土壤中均勻播種谷子種粒,所述的盆體底部設(shè)置有均勻分布的滲吸孔,底部上端面鋪設(shè)有滲吸層,所述套盆滲吸系統(tǒng)增設(shè)有用于盆體內(nèi)土壤吸水用的外盆,外盆套裝于盆體外部,外盆中盛有水,所述套盆滲吸系統(tǒng)還增設(shè)有用于盆體定植的半地下式定植坑,半地下式定植坑上方設(shè)置有遮雨棚,遮雨棚上設(shè)置有可卷起和展開的大棚膜,利用上述套盆滲吸系統(tǒng)進行苗期抗旱性鑒定方法,主要包括土壤吸水、播種和管理,鑒定方法的具體操作步驟通過具體實施例進行闡述。
具體實施例,所有待鑒定谷子種類對應(yīng)設(shè)置一個套盆滲吸系統(tǒng),所述的套盆滲吸系統(tǒng)中盆體的尺寸為長30cm、寬10cm、高20cm,底部滲吸孔為兩排共12個,底部上端面鋪設(shè)的滲吸層為三層吸水紙,外盆容積為盆體中土壤最大持水量體積的1.2倍,盆體中土壤選用黏土,土壤容重1.3g/立方厘米,田間最大持水量為30%,盆體中黏土最大持水量為0.3×0.2×0.1×1.3t/立方米×0.3=0.00234t,為了便于操作,外盆尺寸為長40cm、寬15cm,按照1.2倍計算,其高度應(yīng)該為3.9cm,為了保證向外盆注水時水不易濺出,同時考慮到盆體底部厚度,將外盆的高度設(shè)置為5cm,既能夠滿足需求,又能夠控制材料成本,基于上述描述,抗旱性鑒定方法具體包括以下步驟:
A、土壤吸水
4月中下旬進行操作,各個套盆滲吸系統(tǒng)中進行如下操作:盆體中土壤距離盆體上邊不小于2cm,外盆中盛水且水量為土壤所需最大持水量體積的1.2倍,然后將盆體放入外盆中,盆體中土壤持水達最大持水量后去掉外盆,去掉外盆后,在盆體上覆蓋地膜進行保濕;然后將盆體放置于半地下式定植坑中,盆體放入半地下式定植坑之前,先向半地下式定植坑中鋪設(shè)2-5cm沙層并整平,然后在沙層上端覆蓋塑料布,盆體放置于塑料布上端面,盆體上端不低于半地下式定植坑上端,盆體放置完畢后四周培土至與盆體同高;7-10天后拔除雜草,然后揭去地膜,準備播種;
B、播種
4月底到5月初,選取不同種類的谷子種粒,每種谷子種粒對應(yīng)一個套盆滲吸系統(tǒng),種子催芽后播種,選擇飽滿的谷種,三層濾紙,25度,在培養(yǎng)皿中進行催芽,將發(fā)芽后的種子進行挑選,選擇芽長和飽滿程度一致的種子進行播種,每個盆體中為同一個品種共46粒種子,播種間距要均勻,套盆滲吸系統(tǒng)增設(shè)有播種孔板,播種孔板端面與盆體內(nèi)部橫截面尺寸相同,播種孔板端面均勻設(shè)置有播種孔,播種孔尺寸大于谷子種粒,播種孔板的規(guī)格為開有4行共46個播種孔,呈梅花形布置,即每一行播種孔的個數(shù)分別為12-11-12-11,孔徑為0.3cm,孔距為2.5cm,相鄰兩行的播種孔相互錯開半個孔距,播種前取出盆體中1cm厚度的土壤,并耙松盆體內(nèi)1cm厚度土壤,然后壓平并將播種孔板放入盆體中,按照播種孔板中的播種孔進行播種,播種后覆土1cm并壓實;
C、管理
在下雨前,將遮雨棚上的大棚膜展開,防止雨水對鑒定試驗的影響,除此之外將大棚膜卷起,以利于土壤中水分的減少達到干旱的目的,如果陽光過強,盆體中土壤溫度過高,可使用30%遮陽率的遮陽網(wǎng),主要是為了降低中午前后的溫度對植物的影響,谷子苗接受自然光照,15天后,每隔一天,早晚進行觀察,目測80%出現(xiàn)永久萎蔫時進行記載,為了證明其是否為永久萎蔫,傍晚用噴霧器均勻噴水,反復(fù)干旱和噴水至少3次,在干旱和噴水的反復(fù)進行過程中,盆體中表現(xiàn)一致、存活率較高的谷子種類為抗旱性較強。
本發(fā)明中涉及的鑒定方法主要相比于現(xiàn)有的反復(fù)干旱法,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面:
1)、縮短了試驗時間,操作簡易。由于減少了用水量,有利于土壤水分的快速減少,加之使用一次干旱處理,后期處理無需測定土壤含水量也無需灌水,操作簡易,可減少干旱的時間,降低管理成本?,F(xiàn)有方法中使用的塑料盒,每盒土重量約為40kg左右,為了使土壤水分均勻,需要灌水至最大持水量,因此增加了干旱所需的時間,每次復(fù)水前需先測定土壤含水量,目前的速測儀還不夠精確,所測數(shù)據(jù)參考價值不大,而且需要把塑料盒子稱重計算,如此大的重量,每一次搬動都非常費時費力,且容易造成土壤的松動,對根系影響很大;
2)、水量控制精確,結(jié)果準確可靠。每個盆體種植一個品種,盆體容積變小,使用靈活,保證了每個品種的給水量均勻可控,試驗結(jié)果更為可靠;由于采用滲吸方式進行給水,與此前的表面灌水相比,減少了裂縫的產(chǎn)生,使每盆中的土壤水分分布更為均勻,避免了此前水分順裂縫直接下流,在底部低洼處蓄積,導(dǎo)致鑒定結(jié)果不準的情況,此外,現(xiàn)有技術(shù)中使用較大塑料盒子干旱處理時不同盒內(nèi)存活的苗數(shù)大不相同,但為了保證土壤水分的均勻,只能灌至最大持水量,此時,相對于單株的給水量來說,已經(jīng)明顯不同,也會影響后期的結(jié)果;
3)、半地下式掩埋的定植方式,更接近生長條件,避免高溫對根系的影響而造成死苗,減少了外界干擾因素,使鑒定結(jié)果更為準確。