一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法

本发明涉及农作物抗倒伏性评价，具体涉及一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法。

背景技术：

1、饲用燕麦（ avena sativa）作为一种重要的牧草和饲料作物，在农业生产中应用广泛。饲用燕麦在生长过程中，受到大风、大雨等外力作用时常常会出现倒伏在地的情形，饲用燕麦倒伏主要发生在灌浆期至乳熟期之间。饲用燕麦多种植于北方干旱半干旱地区，在其生长中后期，营养物质向穗部转移，在每年燕麦进入乳熟期前后，在集中降雨、大风和冰雹天气影响下极易发生倒伏。生产中饲用燕麦大面积倒伏带来的突出问题是严重影响其机械化收获，降低饲用燕麦的产量和品质，给农户带来较大经济损失。

2、科学鉴定饲用燕麦的抗倒伏性，对于筛选抗倒伏饲用燕麦品种、育种上创制抗倒伏新种质、培育抗倒伏新品种均具有重要意义。目前，我国仅靠田间倒伏率这个单一指标评价饲用燕麦的抗倒伏性，该方式需要进行多年田间试验，无法短时间内得出饲用燕麦的抗倒伏性状。并且倒伏率指标极易受气象条件的影响，若测试地区在种植当年燕麦生长季内无大风、雷雨、冰雹等天气发生，所有参试材料田间测得的倒伏率可能为0或较小，无法鉴定出材料之间的抗倒伏性差异，但之后年份一旦有暴风、暴雨、冰雹等极端天气发生，那些实际上具有潜在倒伏性的种质材料会出现大面积倒伏，严重影响饲用燕麦的抗倒伏性评价。

3、因此，现有的依靠田间倒伏率评价饲用燕麦抗倒伏性状的方法，耗时长、工作量大，易受气象条件影响。饲用燕麦品种的抗倒伏性是其自身特性，而如何在短时间内准确评价得出饲用燕麦品种的抗倒伏性，一度是本领域的技术难题。

4、因此，现有技术中亟需一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法，以在相对更短时间内，不受气象条件影响，得到准确的饲用燕麦抗倒伏性指标。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法，以在相对更短时间内，不受气象条件影响，得到准确的饲用燕麦抗倒伏性指标。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法，其特征在于包括如下步骤：

3、a、田间种植：将需要进行抗倒伏性评价的饲用燕麦种质材料或品种在试验小区进行田间播种；

4、b、测定植株茎秆的重心高度；

5、c、测定燕麦茎秆抗折力；

6、d、测定燕麦茎秆抗穿刺强度；

7、e、测定茎部、穗部和根部形态指标；

8、f、结合穗部、根部、茎秆特性和田间实际倒伏率进行综合评价，综合分析每份材料的穗部、根部、茎秆特性和田间实际倒伏率指标，采用隶属函数法计算综合得分：

9、a）主成分综合分数计算

10、将各指标的测定数据导入ibm spss statistics 26软件，对数据进行主成分分析，得到权重系数，提取特征值大于1的主成分，以确定综合分数指标 x ikn，每个材料的综合分数值根据以下公式计算；

11、式1

12、式1中，是第 i个材料第 k个主成分综合分数，是第 i个材料第 k个主成分第 n个重复综合分数， n是重复数， k是主成分的个数， i是试验材料；

13、b）所测指标进行主成分分析之后，获得主成分个数，对每份材料的指标进行主成分权重计算，公式如下：

14、式2

15、式2中，是第 k个主成分在所有主成分中所占权重， pk是第 k个主成分的贡献率；

16、c）将所测指标进行隶属函数值计算，公式如下：

17、式3

18、式3中，是第 i个材料第 k个主成分综合分数的隶属函数值，与分别是第 i个材料第 k个主成分综合分数最大值和最小值；

19、d）所有种质材料进行综合抗倒伏性计算，公式如下：

20、式4

21、式4中： d为综合评价的分值， m为所选主成分个数；

22、对所有测定指标采用隶属函数法进行综合分析，得到所有参试种质材料或品种的抗倒伏性综合得分d值，d值越大，表明该饲用燕麦种质材料或品种的抗倒伏能力越强。

23、所述步骤a中,播种量根据千粒重，按照保苗数375万株·hm-2统一计算，每个试验小区大小3 m×5 m，行距25 cm，3次重复，按照常规田间管理，出苗后进行田间除草，在乳熟期进行各指标的测定。

24、所述步骤b中，在乳熟时期，从每小区内选取10株长势良好、高度整齐一致的未倒伏植株，从每株上选取1个典型主茎，使用米尺，测量植株重心高度即茎秆基部至其平衡支点的距离。

25、所述步骤c中，在乳熟期，从每个小区内选取10株长势良好、高度整齐一致的未倒伏植株，每株上取1个典型主茎，使用便携式植物茎秆强度测定仪，将去除叶鞘的第一节间茎秆置于测定仪的凹槽处，两支点之间的距离为5 cm，将测定仪的平压探头放在茎秆中间，缓慢用力向下压，茎段折断时由测定仪自动记录的最大力值为茎秆的抗折力。

26、所述步骤d中，在乳熟期，从每个小区内选取10株长势良好、高度整齐一致的未倒伏植株，每株上取1个典型主茎，使用便携式植物茎秆强度测定仪，将去除叶鞘的第一节间茎秆置于测定仪的凹槽处，两支点之间的距离为5 cm，采用测定仪的穿刺探头缓慢用力向下压，探头瞬间穿刺茎秆时由测定仪自动记录的最大力值为茎秆的穿刺强度。

27、所述步骤e中，在乳熟期，从每小区内选取10株长势良好、高度整齐一致的植株，带根挖出，切取根系，带回实验室，使用根系分析系统测量根总表面积；从每株上取1个典型主茎，使用米尺，测量植株的重心高度，即茎秆基部至其平衡支点的距离；使用游标卡尺测量根茎粗、第一节间茎粗、第一节间茎壁厚度以及穗长。

28、本发明的有益效果是：

29、1、本发明采用改良后的隶属函数法（包括主成分综合分数计算、主成分权重计算、隶属函数值计算及种质材料综合抗倒伏性d值计算）进行综合分析，鉴定评价每份参试饲用燕麦种质材料或品种的抗倒伏性。本发明综合考虑和利用了饲用燕麦多个性状指标，并进行各指标权重及系统计算分析的饲用燕麦抗倒伏性评价方法，对饲用燕麦抗倒伏性的评价更全面。本发明能够直接对燕麦的抗倒伏性进行评价，评价得到的饲用燕麦抗倒伏性指标准确可靠，耗时短，不受外界气象条件（风、雨、冰雹等）影响。

30、2、本发明对燕麦地上性状以及地下根系进行综合分析，选用的植株茎秆的重心高度、茎秆抗折力、茎秆穿刺强度及穗、茎、根表型性状数据易于测量，所需设备简单，技术方法操作便捷，省时，具有明显的技术优势和广阔的应用前景。为生产上筛选抗倒伏饲用燕麦品种、育种上鉴定抗倒伏新种质、培育抗倒伏新品种提供重要依据和技术指导。

技术特征：

1.一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法，其特征在于：所述步骤a中,播种量根据千粒重，按照保苗数375万株·hm-2统一计算，每个试验小区大小3 m×5 m，行距25 cm，3次重复，按照常规田间管理，出苗后进行田间除草，在乳熟期进行各指标的测定。

3.根据权利要求2所述的一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法，其特征在于：所述步骤b中，在乳熟时期，从每小区内选取10株长势良好、高度整齐一致的未倒伏植株，从每株上选取1个典型主茎，使用米尺，测量植株重心高度即茎秆基部至其平衡支点的距离。

4.根据权利要求2所述的一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法，其特征在于：所述步骤c中，在乳熟期，从每个小区内选取10株长势良好、高度整齐一致的未倒伏植株，每株上取1个典型主茎，使用便携式植物茎秆强度测定仪，将去除叶鞘的第一节间茎秆置于测定仪的凹槽处，两支点之间的距离为5 cm，将测定仪的平压探头放在茎秆中间，缓慢用力向下压，茎段折断时由测定仪自动记录的最大力值为茎秆的抗折力。

5.根据权利要求2所述的一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法，其特征在于：所述步骤d中，在乳熟期，从每个小区内选取10株长势良好、高度整齐一致的未倒伏植株，每株上取1个典型主茎，使用便携式植物茎秆强度测定仪，将去除叶鞘的第一节间茎秆置于测定仪的凹槽处，两支点之间的距离为5 cm，采用测定仪的穿刺探头缓慢用力向下压，探头瞬间穿刺茎秆时由测定仪自动记录的最大力值为茎秆的穿刺强度。

6.根据权利要求2所述的一种饲用燕麦抗倒伏性评价方法，其特征在于：所述步骤e中，在乳熟期，从每小区内选取10株长势良好、高度整齐一致的植株，带根挖出，切取根系，带回实验室，使用根系分析系统测量根总表面积；从每株上取1个典型主茎，使用米尺，测量植株的重心高度，即茎秆基部至其平衡支点的距离；使用游标卡尺测量根茎粗、第一节间茎粗、第一节间茎壁厚度以及穗长。

技术总结
本发明公开了一种饲用燕麦抗倒伏性综合评价方法，包括如下步骤：a、将待鉴定的材料进行田间种植；b、当燕麦植株进入乳熟期时测定茎秆的株高、重心高度；c、测定燕麦茎秆抗折力；d、测定燕麦茎秆抗穿刺强度；e、测定茎粗、穗下节间长和根部形态指标；f、对穗部、根部、茎秆特性及田间表观倒伏率等多个指标，按照改良后的隶属函数法进行综合分析，鉴定评价出每份参试燕麦材料或品种的抗倒伏性。本发明综合考虑了多个与抗倒伏性相关的性状指标，在相对较短时间内对饲用燕麦抗倒伏性进行鉴定评价，克服了传统方法指标单一、耗时长、受天气影响大、工作量大的问题。为生产上筛选抗倒伏燕麦品种、抗倒伏燕麦新种质鉴定及新品种培育提供技术指导。

技术研发人员：王照兰,宋艳艳,孙娟娟,林克剑,李元恒,范慧敏,岳静宇,姚佳利
受保护的技术使用者：中国农业科学院草原研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23