本發(fā)明涉及農(nóng)作物種植，特別涉及農(nóng)作物萌發(fā)期耐鹽堿性的鑒定分級方法。

背景技術(shù)：

1、我國作為鹽堿地大國，鹽堿地面積廣泛分布，鹽堿化問題日益嚴重。因此，研究和開發(fā)耐鹽堿性農(nóng)作物品種對于提高農(nóng)作物產(chǎn)量、保障糧食安全具有重要意義?，F(xiàn)關(guān)于農(nóng)作物耐鹽堿性的鑒定，公開號為：cn112273087a的專利申請公開了一種大豆耐鹽堿性的鑒定方法，該鑒定方法的步驟如下：(一)采集鹽堿型土壤樣品并測定其鹽堿含量和ph值，配制鹽堿混合溶液；(二)采用培養(yǎng)皿法對大豆進行芽期耐鹽堿脅迫篩選，選出芽期的高耐鹽堿和耐鹽堿大豆；(三)采用培養(yǎng)袋法對芽期大豆進行苗期耐鹽堿脅迫篩選，選出苗期的高耐鹽堿和耐鹽堿的大豆；(四)采用盆栽法對苗期大豆進行全生育期耐鹽堿脅迫篩選，最終根據(jù)測定的指標鑒定大豆耐鹽堿級別。

2、上述專利雖然可以實現(xiàn)大豆耐鹽堿級別的鑒定，但仍存在以下問題：

3、現(xiàn)有技術(shù)中，由于不同地區(qū)的鹽堿地條件各異，不同農(nóng)作物或同一作物的不同品種對鹽堿的耐受能力不同，缺乏統(tǒng)一、標準的鑒定流程和分級標準，無法滿足對大量種質(zhì)資源快速篩選的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供農(nóng)作物萌發(fā)期耐鹽堿性的鑒定分級方法，通過配制不同濃度的鹽堿混合溶液，可以精準模擬不同程度的鹽堿土壤環(huán)境，為評估農(nóng)作物種子的耐鹽堿性提供可靠依據(jù)，為育種和種植決策提供參考，適用于大部分的農(nóng)作物種子的耐鹽堿性評估，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、農(nóng)作物萌發(fā)期耐鹽堿性的鑒定分級方法，包括以下步驟：

4、s1：農(nóng)作物培養(yǎng)：選取不同種質(zhì)的待測農(nóng)作物種子，包括不同品質(zhì)或種質(zhì)的種子，制備農(nóng)作物萌發(fā)苗床，并在每個苗床上鋪設無菌紗布形成若干個播種單元格，將不同種質(zhì)的待測農(nóng)作物種子均勻播種到對應的播種單元格中；

5、s2：制定試驗方案：根據(jù)選取的待測農(nóng)作物種子的種類特性，制定種植方案，并設置至少一個對照組，使用純水溶液作為對照組，模擬無鹽堿脅迫的常規(guī)生長環(huán)境，以比較不同濃度鹽堿脅迫對作物萌發(fā)的影響，同時，設置不少于兩個濃度梯度的鹽堿混合溶液作為實驗組，將播種單元格進行分區(qū)，對每個區(qū)域設置不同的脅迫梯度，為每個區(qū)域設置不同濃度的鹽堿混合溶液，確保每個區(qū)域都能形成一個獨立的鹽堿脅迫環(huán)境；

6、s3：鹽堿脅迫處理：按照預定濃度梯度配制鹽堿混合溶液，根據(jù)鹽堿混合溶液的濃度梯度向播種單元格對應分區(qū)內(nèi)加入配制好且等量的鹽堿混合溶液，基于不同濃度梯度的制備的鹽堿混合溶液直接浸種催芽，使種子處于模擬的鹽堿環(huán)境中，將播種后的苗床置于符合待測農(nóng)作物種子生長的溫度、光照和濕度條件下進行培養(yǎng)；

7、s4：數(shù)據(jù)采集分析：定期觀察并記錄種子的萌發(fā)情況，并根據(jù)獲取到的種子的萌發(fā)情況進行分析，比較不同種質(zhì)、不同鹽堿濃度下農(nóng)作物的萌發(fā)和生長表現(xiàn)差異；

8、s5：耐鹽堿性評估：根據(jù)待測農(nóng)作物種子的萌發(fā)情況和生長表現(xiàn)差異的比較結(jié)果進行綜合評估，并根據(jù)評估結(jié)果將農(nóng)作物的耐鹽堿性分為四個等級，分別為高耐、耐、中耐、敏感；其中，高耐級別的農(nóng)作物在鹽堿環(huán)境中表現(xiàn)出較高的發(fā)芽率和良好的生長狀況，敏感級別的農(nóng)作物則表現(xiàn)出較低的發(fā)芽率和較差的生長狀況。

9、進一步的，所述農(nóng)作物培養(yǎng)，具體包括：

10、s101：種子處理：挑選具有代表性、品質(zhì)優(yōu)良且遺傳背景清晰的不同種質(zhì)農(nóng)作物種子，確保種子的純凈度和活力，將挑選的待測農(nóng)作物種子進行表面消毒處理后，室溫下浸泡在蒸餾水中24小時；

11、s102：苗床構(gòu)建：構(gòu)建標準化的農(nóng)作物萌發(fā)苗床，并在苗床上均勻劃分出多個播種單元格，每個單元格之間設置隔離帶以防止交叉污染；

12、s103：種子播種：將浸泡好的待測農(nóng)作物種子按照不同種質(zhì)均勻播種在對應的播種單元格中，并確保每個單元格內(nèi)的種子數(shù)量、播種深度和種子品質(zhì)一致。

13、進一步的，所述s2中設置不少于兩個濃度梯度的鹽堿混合溶液作為實驗組，具體包括：

14、確定鹽堿混合溶液的濃度梯度數(shù)量與濃度閾值，其中，每個濃度梯度設置不少于兩個；

15、在苗床上根據(jù)濃度梯度數(shù)量使用隔板將播種單元格的區(qū)域劃分為對應的分區(qū)，每個分區(qū)對應一個脅迫梯度，且每個脅迫梯度的區(qū)域相等；

16、其中，每個分區(qū)包括不同種質(zhì)的待測農(nóng)作物種子。

17、進一步的，所述鹽堿脅迫處理，還包括對已發(fā)芽種子進行處理：

18、基于純水對待測農(nóng)作物種子進行催芽，并將將經(jīng)過催芽且已發(fā)芽的種子均勻播種于播種單元格中；

19、根據(jù)預定的脅迫梯度，向播種單元格中加入不同濃度梯度的鹽堿混合溶液，確保溶液均勻覆蓋種子發(fā)芽根部，模擬鹽堿土壤環(huán)境；

20、將鹽堿脅迫處理后的苗床放入人工氣候箱中進行培育，設置人工氣候箱的溫度為25℃，相對濕度為60%，光照時間為12小時/天。

21、進一步的，設置人工氣候箱的溫度的過程包括：

22、實時監(jiān)測人工氣溫箱的外部環(huán)境溫度；

23、提取人工氣溫箱的箱體材質(zhì)的導熱系數(shù)；

24、根據(jù)所述監(jiān)測人工氣溫箱的外部環(huán)境溫度和人工氣溫箱的箱體材質(zhì)的導熱系數(shù)獲取人工氣候箱的溫度補償系數(shù)；

25、其中，所述人工氣候箱的溫度補償系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

26、

27、其中，ct表示人工氣候箱的溫度補償系數(shù)；α表示調(diào)節(jié)因子，并且，所述調(diào)節(jié)因子的取值范圍為0.04-0.17；β表示通過前期實驗獲取的材料反應對溫度變化敏感性的指數(shù)；n表示人工氣候箱的溫度調(diào)控次數(shù)；k表示人工氣溫箱的箱體材質(zhì)的導熱系數(shù)；wm表示目標溫度值；wi表示第i次溫度調(diào)控對應的外部環(huán)境溫度；a表示人工氣候箱的表面積；d表示人工氣候箱的箱體厚度；cp表示人工氣候箱的內(nèi)部空氣比熱容；

28、實時將所述人工氣候箱的溫度補償系數(shù)與當前人工氣候箱的預設補償系數(shù)閾值進行比較；

29、當所述人工氣候箱的溫度補償系數(shù)超過當前人工氣候箱的預設補償系數(shù)閾值時，則對人工氣候箱進行調(diào)節(jié)。

30、進一步的，當所述人工氣候箱的溫度補償系數(shù)超過預設的補償系數(shù)閾值時，則對人工氣候箱進行調(diào)節(jié)，包括：

31、當所述人工氣候箱的溫度補償系數(shù)超過當前人工氣候箱的預設補償系數(shù)閾值時，則調(diào)取當前人工氣候箱的溫度調(diào)控對應的調(diào)控時長；

32、利用所述當前人工氣候箱的溫度調(diào)控對應的調(diào)控時長獲取調(diào)節(jié)系數(shù)；其中，所述調(diào)節(jié)系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

33、

34、其中，t表示調(diào)節(jié)系數(shù)；tc表示預設的調(diào)控時長參考值；tmax表示人工氣候箱的調(diào)控時長最大值；w表示人工氣候箱的調(diào)控時長最大值對應的外部環(huán)境溫度數(shù)值；n表示人工氣候箱的溫度調(diào)控次數(shù)；wci表示第i次溫度調(diào)控對應的溫度調(diào)控幅度值；wm表示目標溫度值，所述目標溫度值為25℃；ti表示第i次溫度調(diào)控對應的調(diào)控時長；

35、利用所述調(diào)節(jié)系數(shù)和人工氣候箱的溫度補償系數(shù)獲取綜合補償系數(shù)；

36、其中，所述綜合補償系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

37、

38、其中，u表示綜合補償系數(shù)；ct表示人工氣候箱的溫度補償系數(shù)；t表示調(diào)節(jié)系數(shù)；

39、利用所述綜合補償系數(shù)對所述人工氣候箱加熱或制冷設備功率進行補償調(diào)節(jié)，獲得調(diào)節(jié)后的加熱或制冷設備的輸出功率；其中，所述調(diào)節(jié)后的加熱或制冷設備的輸出功率通過如下公式獲取：

40、

41、其中，pt表示調(diào)節(jié)后的加熱或制冷設備的輸出功率；p表示調(diào)節(jié)錢的加熱或制冷設備的輸出功率；u表示綜合補償系數(shù)。

42、進一步的，所述數(shù)據(jù)采集分析，具體包括：

43、根據(jù)待測農(nóng)作物種子的育苗時間和生長習性，確定數(shù)據(jù)采集周期；

44、記錄每個區(qū)域內(nèi)待測農(nóng)作物種子的發(fā)芽率、發(fā)芽時間和幼苗生長狀況數(shù)據(jù)，并生成待測農(nóng)作物種子的生長報告；

45、對同一區(qū)域獲取到的不同種質(zhì)的待測農(nóng)作物種子的發(fā)芽率、發(fā)芽時間和幼苗生長狀況數(shù)據(jù)進行比對，確定不同種質(zhì)的待測農(nóng)作物種子間的萌發(fā)和生長表現(xiàn)差異。

46、進一步的，所述發(fā)芽率為每個區(qū)域內(nèi)已萌發(fā)的種子數(shù)占總種子數(shù)的百分比，發(fā)芽時間為從播種到第一批種子萌發(fā)所需的時間，幼苗生長狀況包括幼苗的高度、葉片數(shù)、葉片顏色、根系長度和健康狀況，并使用相機拍攝照片以記錄待測農(nóng)作物種子的形態(tài)變化。

47、進一步的，所述耐鹽堿性評估，具體包括：

48、評估指標計算：基于待測農(nóng)作物種子的發(fā)芽率和發(fā)芽時間計算種子發(fā)芽勢和萌發(fā)指數(shù)，其中，種子發(fā)芽勢和萌發(fā)指數(shù)的計算公式為：

49、

50、式中，表示為種子發(fā)芽勢；表示為發(fā)芽高峰期發(fā)芽種子數(shù)；表示為總種子數(shù)；表示為萌發(fā)指數(shù)；表示為發(fā)芽率；表示為平均發(fā)芽時間；

51、權(quán)重值確定：根據(jù)種子發(fā)芽勢和萌發(fā)指數(shù)兩個指標的貢獻率大小計算各指標的權(quán)重值，根據(jù)各指標權(quán)重對綜合指標進行數(shù)值化轉(zhuǎn)換，將各指標的加權(quán)值相加生成在鹽堿脅迫條件下的耐鹽堿性綜合評價值；

52、耐鹽堿性等級劃分：根據(jù)得到的綜合評價值與預設的耐鹽堿性評估閾值進行比對，得到該農(nóng)作物種子的耐鹽堿性等級。

53、進一步的，得到該農(nóng)作物種子的耐鹽堿性等級，具體為：

54、將所述綜合評價值與一級預設閾值、二級預設閾值、三級預設閾值、四級預設閾值進行比較，若所述綜合評價值在一級預設閾值內(nèi)，則判定該農(nóng)作物種子為高耐鹽堿性，若所述綜合評價值在二級預設閾值內(nèi)，則判定該農(nóng)作物種子為耐鹽堿性，若所述綜合評價值在三級預設閾值內(nèi)，則判定該農(nóng)作物種子為中耐鹽堿性，若所述綜合評價值在四級預設閾值內(nèi)，則判定該農(nóng)作物種子為敏感鹽堿性。

55、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

56、通過配制不同濃度的鹽堿混合溶液，可以精準模擬不同程度的鹽堿土壤環(huán)境，為評估農(nóng)作物種子的耐鹽堿性提供可靠依據(jù)，提高實驗結(jié)果的準確性和可重復性，在同一實驗條件下對不同濃度的鹽堿脅迫進行比較，評估農(nóng)作物種子的耐鹽堿性等級，為育種和種植決策提供參考，適用于大部分的農(nóng)作物種子的耐鹽堿性評估，規(guī)范化的數(shù)據(jù)采集和分析流程提高了實驗效率，使得實驗結(jié)果更加可靠和具有可重復性，幫助農(nóng)民和農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇合適的作物品種和種植區(qū)域，提高鹽堿地的利用效率。