DB13T 396.6-1999 抗旱耐旱作物品种的鉴定

河北省地方标准1999-01-16发布1999-02-01实施河北省标准计量局发布2本标准系列共四项，第一项《旱作农业工程建设总则》,第二项《旱作农业区划与主导技术模式》,第三项《十大旱作农业技术配套技术规程》,第四项《旱作农业工程建设的管理》。本标准是上述系列标准中的第本配套技术规程包括13个标准：DB13/T396.1-1999坡改梯田与综合治理技术规范DB13/T396.2-1999旱作农区集雨水窖技术规范DB13/T396.3-1999旱地丰产沟、丰产坑耕作技术规程DB13/T396.4-1999旱地培肥改土技术规程DB13/T369.5-1999抗旱耐旱作物、品种筛选与利用DB13/T396.6-1999抗旱耐旱作物与品种的鉴定DB13/T396.7-1999旱地地膜覆盖栽培技术规程DB13/T396.8-1999旱地花生(5000kg/hm²)覆膜高产栽培技术规程DB13/T396.9-1999旱地小麦机械沟播栽培技术规程DB13/T396.10-1999旱地地膜小麦机械穴播栽培技术规程DB13/T396.11-1999旱地秸秆覆盖与秸秆还田技术规程DB13/T396.12-1999旱地作物错季适应栽培技术要求DB13/T396.13-1999抗旱、保水化学制剂应用技术规程本标准是DB13/T396.6-1999。本标准由河北省农业厅提出并归口。本标准负责起草单位：农业厅农业处。参加起草单位：农业厅农业处、科技处、河北省旱作农业研究所。本标准主要起草人：栗雨勤、王英君、魏瑞敏、李志宏。3河北省地方标准抗旱、耐旱作物与品种的鉴定GB13/T396.6本标准规定了作物、品种抗旱性鉴定技术原理、方法和指标。本标准适用于抗旱、耐旱作物与品种选育和审定，也适用于新品种推广和品种布局。下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所有版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。本标准采用下列定义。抗旱性鉴定方式：田间直接鉴定法、人工模拟逆环境鉴定法和实验室生划行器：人工播种时，标志出种植位置的一种工具。小区脱粒机：便于清扫，防止种子混杂的小型小麦脱粒机。风干室：地面干燥、通风、避雨，防止收获作物及种子霉烂的库房。利用田间灌水，造成水分差异，使小麦在不同水分条件下生长发育，以产量构成的抗旱指数比较，以此来评价作物的抗旱性。为了便于年度间比较，现将参试品种的平均旱地产量改为对照种的旱河北省标准计量局1999-01-20批准1999-02-01实施44.2节水性评价利用耗水系数和水分生产效率评价作物的节水性。耗水系数=(土壤耗水量+降水量+灌水量)/hm²产量。作物水分利用效率=hm²产量/(土壤耗水量+降水量+灌水量)土壤耗水量=土层深度〔2m〕×土壤容重×(播种前土壤含水量一收获后土壤含水量)5.1自然降水鉴定地点被鉴定作物品种的全生育期需水满足系数应低于0.5。5.2灌溉条件鉴定地块应满足被鉴定作物、品种灌溉用水的水源条件。5.3试验地条件土壤耕层20cm以上，土壤有机质、全氮含量分别在1%、0.1%以上，速茬、轮作方式、耕作栽培条件相对一致，且应具有与大田相似的代表性。要求试验地位置在大田的中心地块，便于评比和示范推广。试验地为沙壤，轻壤，粘壤时，播种土壤含水量应分别达到13%-15%、5.3.3面积和形状小区面积15m²-200m²,以作物类型不同而异。试验区的形状为长方形。试验区长宽比3:1或4:1。5.4所需仪器设备小区脱粒机、划行器、300m²风干室、1000m²的晒种场和感量0.1、0.5的天平、台秤以及有关的农机具。5从国内外有关科研育种单位广泛征集、引进有一定产量潜力的种质资源和育成的新品系。根据国家、省级试验结果，征集产量较高、表现较好的新品系。第一年采用微区鉴定方法，在水(全生育期满足水分供应，无干旱胁迫)、旱(自然干旱不浇水，在施足底肥情况下，仅浇一次造墒水，保证出全苗)两种环境下进行鉴定。同一作物品种的不同处理在防渗区两侧对应种植，以防水分干扰。第二年在微区鉴定试验的基础上，将长势和产量均比标准种表现较好的材料升级到小区鉴定。对参试作物品种的抗旱性和节水性进行评价。在水、旱两种条件下进行鉴定。随机区组设计，重复三次。小区行长、行距、小区面积、播种密度根据不同作物品种要求设置。田间种植图见图1。图1田间种植示意图保护区(防渗区)旱处理观察道(防渗区)水处理保护区(防渗区)注：观察道兼防渗区宽度1.0-2.0m,保护区宽度5-10m。6.5种子准备种子符合GB4404.104404.2-1996GB4407.104407.2-1996农作物种子质量标准。播种前将种子征集齐全，编写参试品种表(见表1),设计好试验方案。测定每个参试品种(系)的发芽率、千粒重。按照公式(亩6基本苗÷发芽率÷出苗率(按85%)×千粒重×小区播种面积〕计算出代号品种名称6.2.3试验地准备试点前茬土壤质地肥力(时间、用药量)整地及播种情况中耕除草情况次数日名称/6.2.4播种期76.2.5播种方法6.4.1记载不同作物各生育时期、群体动态指标；生育期降水和灌溉情况。表3-1试验产量结果表(水处理)单位：t代号品种名称小区产量(g)重复1计平均8表3-2试验产量结果表(旱处理)单位：t代号品种名称小区产量(g)重复1计平均表3-3抗旱性结果表代号品种名称重复1重复2重复3计平均6.5.2统计分析耗水系数=(土壤耗水量+降水量+灌水量)/hm²产量。9水分利用效率=hm²产量/(土壤耗水量+降水量+灌水量)6.5.2.4鉴定结果根据经验和鉴定结果，按抗旱指数值大小划分参试品种的抗旱性。抗效率评价参试品种的节水性。抗旱耐旱性鉴定以两年以上能吻合的结果为准。6.6鉴定报告试验报告应列明所用方法和所得结果。还应指出本标准未规定的或自选的鉴定、统计分析方法，以及可能影响鉴定结果的其它因素。评价作物抗旱性的方法，从鉴定形式上分为3种：田间直环境法和实验室法。其中，田间自然鉴定是抗旱性鉴定的基本方法。选择适宜的鉴定地点和适当增加重复次数，可以获得较准确的鉴定结果。人工模拟鉴定法可以减少环境和基因型的互作，是筛选抗旱材料和获取准确的抗旱性鉴定结果的有效方法。但人工模拟鉴定法需要一定的鉴定设备，难以进行大批量材料的鉴定筛选。生理生化鉴定方法是以生理生化基础和分子遗传学基础以及解剖学特征鉴定抗旱性的方法。尽管已有的评价方法和指标很多，但试验结果距生产应用尚有较大距离。基于上述原因，本项规程试图完善、规范小麦抗旱性田间鉴定的技术规小麦的抗旱性受遗传基础和环境因素的制约，常因作物的生理过程的复杂性、环境因素的多变性及其互作的综合性而变化，给抗旱性鉴定研究带来了难度。河北省农林科学院旱作农业研究所自1982年以来，对小麦抗旱性评价进行了比较系统的研究。最初，利用小麦叶片在高温条件下的萎蔫程度划分抗旱级别的作法。对参试品种(系)进行了抗旱性分级。但结果发现“抗旱性好”的产量不一定高，“抗旱性差”的产量不一定低。说明该方法在鉴定小麦抗旱性方面实际意发现，抗旱系数的大小，与旱地产量的高低，无一定关系。鉴定结果没有实际意 (干旱胁迫)水(非干旱胁迫)下的产量差异和旱胁迫下的产量表现，提出了鉴定1、抗旱指数在理论上的科学性由农作物的实际蒸散和最大蒸散的比值来定义，或者可以用实际蒸腾和最大蒸腾的比值来定义。这些比值与基因型的实际产量和最佳产量之间存在着相互关系。实际蒸散和最大蒸散。这些表达式基本上说明了作物的水份环境与表现型值之间的关系。做为评价作物综合抗旱性的参数，如抗旱系数，即基困型旱地产量与水地产量的比值Ya/Ym及干旱伤害指数、即[1—(Ya—Ym)]都是从以上的公式引申出来的。这些指标是农作物抗旱性综合评价常用的参数。Fischer和Maurer(1978)注意到品种的产量潜力对旱地产量的影响，提出敏感指数S和旱地产量的关系。Ya=Ym(1—SD)Ya是某品种的旱地产量，Ym是某品种水地产量，D是胁迫强度。D=1-Ya/Ym,Ya和Ym是所有品种分别在旱地和水地的平均产量。但是，敏感指数S和抗旱指数的相关系数为1,前者是后者的另一种形式。因此，敏感指数S比干旱伤害指数(1—Ya/Ym)大D倍，两者相关系数等于1,而干旱伤害指数与抗旱系数的相关系数同样等于1,统计结果三者是同一的；评价的顺序是完全一致的，它们之间存在全相关关系。从评价抗旱性的意义上讲，伤害指数和敏感指数并没有比抗旱系数提供更多的信息。后两者没有克服抗旱系数存在问题。抗旱系数是一种简捷的度量基因型与环境互作的定义公式。它主要是判断基因型与环境互作的，它不能反映一个基因型的产量水平。因此，有必要对抗旱系数进行改进。倡导抗旱系数的Blum和提出敏感指数的Fischer认为，育种目标应以产量和较低的基因型与环境的互作为基本原则。因此，研究人员试图将产量和互作的度量值合并到一个评价公式中。1988年C.S.Lin和MRBinns提出优势值P的度量公式，将基因型值和基因型值与环境互作的度量值合并到一个公式中。将右端分解，可划为P=[n(X"-M)²+Z(X"-x-W+M)内的最高产量。可以看出括弧内的第一项是基因值平方和，第二项是基因型与环境互作的平方和。我们认为其思路和表达式几乎是完美的。但是和Finlay模型样，要求多个品种在多个环境中进行试验。它不适合于只有两种环境的情况。将限水条件下基因型产量和其与环境的互作结合到一个公式中的思路是完全正确的。已经说明抗旱系数是对基因型和环境互作的度量，另一个就是限水条件下的产量了。这里我们不能直接用“旱地产量”这个指标，因为“旱地产量”是个具体表现。先给一个规定性，据此进行抽象，使“旱地产量”具有一般性的意的一般性意义是某一基因型在这个环境中所处的位置或所具有的水平。得数大于1量水平的度量。两者的乘积是抗旱指数DRI。是一个比较适用的综合抗旱性评价指2、抗旱指数在实际应用的可行性后，生产应用面积不足0.7万公顷。当育种者得知该品种抗旱性鉴定结果后，当年广面积达到113.3万公顷。冀麦31号选育获得了河北省科技进步二等奖。又如高产品种冀麦26号的育种者，根据我们的试验结果，迅速在干旱缺水的黑龙港流域推心的衡水市作为主要当家品种连续种植十年之久。该品系先后获得河北省科技进定结果DRI值与推广面积之间的关系。发现DR值较高的品种(系)在生产上其年度平3、鉴定方法的确定目前，我国的作物育种程序是通过区试、生产试验等方法来鉴定、筛选新品种。上述方法多是在一种水肥环境条件下，注重产量性能鉴定，而对抗旱性能鉴定则表现它的局限性。省旱作所借鉴国内外经验，根据抗旱遗传变异规律，将过去一种环境(水)下筛选改为两种环境(水、旱)同时鉴定筛选的方法。其原理是，创造高水肥环境(作物全生育期满足水肥供应)鉴定其丰产性；创造干旱胁迫环境(在保证作物苗全、苗匀的基础上，实行干旱胁迫)鉴定其抗旱性。为参试品种的遗传基因充分表达创造了有利环境，其抗旱性、高产性得到了充分表现。提高了鉴定筛选的准确性，减少了盲目性。高产冬小麦新品种冀麦38新系、鲁麦21号和衡水71-3育成后，育种者根据省旱作所鉴定试验结果，在干旱缺水的黑龙港流域和省旱作试范县推广。上述品种的推广面积迅速扩大，产生了巨大的经济、社会效益。4、节水性鉴定指标的确定农作物有效利用水包括自然降水和人工灌溉。其中自然降水以当地气象站观测的数据为准；人工灌溉的灌水量采用直角三角形量水堰测量。依据<<中国北方旱农地区水分生产潜力及开发>>提供的数据和我省不同旱作农业类型区的试验结果，以水分利用率作为节水性的鉴定指标。通过分析我国西北和华北旱作农区的试验数据和我省不同旱作农业类型区的试验示范结果得出：节水性较好的作物和品种其水分利用率都在0.8-1.2范围内；节水性一般的大多在0.5-0.8之间。因此，作物与品种的节水性划分为3个级别。1级，水分利用率大于或等于0.8;2级，水分利用率0.5-0.8;3级，水分利用率小于或等于0.5。三、应用前景预测山西省农业科学研究院乔蕊清先生和河北农业大学刘桂茹教授等将抗旱指数抗旱指数式被北京师范大学赵微平先生(1993)收入其著作《小麦生理学和分抗旱性鉴定指标(抗旱指