1、BnLI河北省地方标准DB13/T 396. 6-1999抗旱耐旱作物品种的鉴定1999-01一16发布1999-02-01实施河北省标准计量局发布DB13/T 396.6-1999月J台本标准系列共四项，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，第四项早作农业工程建设的管理。本标准是上述系列标准中的第三项。本配套技术规程包括13个标准:DB13/T 396.1-1999坡改梯田与综合治理技术规范DB13/T 396.2-1999旱作农区集雨水窖技术规范DB13/T 396.3-1999旱地丰产沟、丰产坑耕作技术规程DB13/T 39
2、6.4-1999旱地培肥改土技术规程DB13/T 369.5-1999抗旱耐早作物、品种筛选与利用DB13/T 396.6-1999抗旱耐早作物与品种的鉴定DB13/T 396.7-1999早地地膜覆盖栽培技术规程DB13/T 396.8-1999旱地花生(5000kg/hm2 )覆膜高产栽培技术规程DB13/T 396.9-1999旱地小麦机械沟播栽培技术规程DB13/T 396.10-1999旱地地膜小麦机械穴播栽培技术规程DB13/T 396.11-1999旱地秸秆覆盖与秸秆还田技术规程DB13/T 396.12-1999旱地作物错季适应栽培技术要求DB13/T 396.13-1999抗
3、旱、保水化学制剂应用技术规程本标准是DB13/T 396.6-19990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。河北省地方标准抗旱、耐旱作物与品种的鉴定GB13/T 396.6一19991范围本标准规定了作物、品种抗早性鉴定技术原理、方法和指标。本标准适用于抗旱、耐早作物与品种选育和审定，也适用于新品种推广和品种布局。2引用标准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
4、使用下列标准最新版本的可能性。GB4404. 1 - 4404. 2一1996农作物种子质量标准GB4407. 1 -4407.2一1996农作物种子质量标准3定义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理生化鉴定法。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。4原理4. 1抗早性评价利用田间灌水，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。早地产量X抗旱系数抗旱指数(DRI)二参试品种的
5、平均早地产量为了便于年度间比较，现将参试品种的平均早地产量改为对照种的早地产量。该式经修改推导后得出:河北省标准计量局1999-01一时比准1999-02-01实施DB13/T 396.6-1999(旱地产量)照种的水地产量抗早指数=一x该品种水地产量(对照种早地产量)4. 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+降水量十灌水量)土壤耗水量二土层深度2m) X土壤容重X播种前土壤含水量一收获后土壤含水量)5田间鉴定的基础条件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
6、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5.3. 1土壤土壤耕层20cm以上，土壤有机质、全氮含量分别在1%, 0. 1%以上，速效养分(N, P, K)在90 mg/kg, 10 mg/kg, 100mg/kg左右。土质、肥力、前茬、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。5.3.2墒情试验地为沙壤，轻壤，粘壤时，播种土壤含水量应分别达到13%一15%,15%一18%, 18%一20%05.3. 3面积和形状小区面积15m-200m，以作物类型不同而异。试验区的
7、形状为长方形。试验区长宽比3:1或4:105.4所需仪器设备小区脱粒机、划行器、300扩风干室、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。6鉴定程序DB13/T 396.6-19996. 1材料征集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。6.2微区鉴定阶段第一年采用微区鉴定方法，在水(全生育期满足水分供应，无干早胁迫)、早(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。6. 3
8、小区鉴定阶段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。6.4试验设计在水、早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10图1田间种植示意图保 护区(防渗区)保护区防渗区早处理观察道防渗区水处理保护区防渗区保 护区(防渗区)注:观察道兼防渗区宽度1. 0-2. Om，保护区宽度5-10m0农设亩6.5种子准备种子符合GB4404.1 -4404.2一1996作物种子质量标准。播种前将种子征集齐全，GB4407. 1 -4407.2一1996
9、编写参试品种表(见表1)，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DB13/T 396.6-1999基本苗十发芽率十出苗率(按8 5%)X千粒重X小区播种面积计算出每个品种小区单行的用种量，称量后，分别装入一个纸袋内。并在每个纸袋上写明品种名称及在试验中的区号。表1参试品种表代品种名称号I选育单位，I供种单位6. 2.3试验地准备按试验要求施足底肥，造好墒。耕地前，化验土壤养分，做到因土施肥。并用农药拌种，防治地下害虫。耕翻耙盖后，划印做畦，平好畦面，准备播种。同时记载试验地基本情况(见表2).试验基本情况防治病虫害情况(时间、用药量)整地及播种情况中耕除草情况肥力土壤质
10、地 前茬6.2.4播种期根据土壤墒情和品种适播期播种。DB13/T 396.6-19996.2. 5播种方法用人工划行、开沟，手撒种的方法，以保证下种均匀。开沟深度要适当深一些，保证覆土3cm左右，根据墒情，适度踩压。6. 3田间管理作物长期间除按试验设计浇水外，还要及时防治病虫草害。6.4田间调查项目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。6.4.2室内考种按不同作物考中要求测定小区产量。6.5收获和统计分析6.5. 1收获计产按成熟早晚顺序收获。收获时，将每个小区的边行和两头去掉，只收中间。按小区分别脱粒、称重。称重要进行两次，及时将称重结果填入表30同时按
11、不同试验处理测定土壤含水量。表3一1试验产量结果表(水处理)单位:t代号品种名称小区产量(9)t/hm2士%产量位次重复1重复2重复3计平均DB13/T * 396.6-1999表3一2试验产量结果表(早处理)单位:t代号品种名称小区产量(g)t/hm2士%产量位次重复1重复2重复3计平均、表3一3抗旱性结果表代号品种名称重复II重复21重复31计1平均1位次6.5.2统计分析6. 5.2. 1计算产量计算水早两种处理的单位面积产量(保留一位小数)。6. 5.2.2计算抗旱指数根据水旱产量结果，计算抗早指数。如方差分析处理间(品种)差异显著，则应进行t测验(LSD法)和新复极差测验(LSR法)
12、。6.5.2.3计算节水性耗水系数=(土壤耗水量+降水量+灌水量)/hm2产量。DB13/T 396.6-1999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，按抗早指数值大小划分参试品种的抗早性。抗旱性分级标准:抗早指数值0. 7为差;-1.0为好。按水分利用效率评价参试品种的节水性。抗旱耐早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。抗旱性田间鉴定技术规程编制说明河北省水资源匾乏，地上水严重不足，地下水日渐贫乏，实施早作
13、农业工程，对品种的抗早性进行鉴定，具有重要的现实意义。评价作物抗早性的方法，从鉴定形式上分为31中:田间直接鉴定法、人工模拟环境法和实验室法。其中，田间自然鉴定是抗早性鉴定的基本方法。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，是筛选抗早材料和获取准确的抗早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早性的方法。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，才拼页规程试图完善、规范小麦抗早性
14、田间鉴定的技术规程。一、研究过程小麦的抗早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胜,环境因素的多变性及其互作的综合性而变化，给抗早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早级别的作法。对参试品种(系)进行了抗旱性分级。但结果发现“抗早性好”的产量不一定高，“抗早性差”的产量不一定低。说明该方法在鉴定小麦抗早性方面实际意义不大。后来改用Chionoy提出的抗旱系w寸参试品种(系)进行抗早性评价，结果发现，抗早系数的大小，与早地产量的Al氏，无一定关系。鉴定结果没有实际
15、意义。在河北省农林科学院兰居生研究员指导下，利用水、旱两种水分环境，依据旱(干早胁迫)水(非干早胁迫)下的产量差异和早胁迫下的产量表现，提出了鉴定品种的抗旱性的综合指标一一抗早指数RI)的概念及其表达式。DRI (DI) =Ya X (Ya/YO /Ya式中Ya/YM是抗早系数，Ya是某品种的旱地产量，Ya是参试品种的平均旱地产量。1、抗早指数在理论上的科学性农作物抗早性的评价最初是由研究“水分环境”而提出的。“水份环境”可以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。这种关系常用的表达式为:Ya/
16、Ym=Ta/Tmo Ya和物分别表示实际产量和最佳产量，Ta*口Tn汾别表示作物实际蒸腾和最大蒸腾。Doorenbos哪Kassa浏.两者之间的关系瓶即作物反应因子，给出的表达式是: 1-(Ya-YWfig卜(Efa/ETrn) , Efa口ETMPE作物的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早性的参数，如抗早系数，即基困型早地产量与水地产量的比IYa/Ym及干早伤害指数、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早地产量
17、的影响，提出敏感指fts和早地产量的关系。Ya Ym(1-SD)Ya是某品种的早地产A Ym是某品种水地产量D是胁迫;9I.变。D=1-Ya/Ym4 Ya*IUYm是所有品种分别在早地和水地的平均产量。但是，敏感指数S和抗早指数的相关系数为1，前者是后者的另一种形式。Ya=Ym(1 SD)S=(1-Ya八甸山因此，敏感指数S比干早伤害指数(1 Ya/Ym)大D倍，两者相关系数等于1，而干早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。从评价抗早性的意义上讲，伤害指数和敏感指数并没有比抗早系数提供更多的信息。后两者没有克服抗早系数存
18、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，有必要对抗早系数洲T改进。倡导抗早系数的Blumf口提出敏感指数的Fische州人为，育种目标应以产量和朝氏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。1988C. S. Li礴口M R Binns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。P= E (X“4 2/ (2n)将右端分解，可划为P= n (纽 M z+E (X-X-M-i-N(j勺/(2n)这里，X“=艺X/n, IVY
19、 E NV /n式中X“是品系i在地点i产量，he是地点J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。刻门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。已经说明抗早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。这里洲门不能直接用“早地产量”这个指标，因为“早地产量”是个具体表现。先给一个规定性，据此进行抽象，使“早地产量”具有一般性的意义。这个规定性是“早地产量”这个具体的数在“环境指数”
20、中所处的位置。按Finlay的定义，“环境指数”以特定环境中所有基因型的平均数表示。我们用所有品种早地产量的平均数作为“环境指数”，然后除以“早地产量”，完成了初步的抽象。它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表示较高的抗早性。这样，抗早指数DI=伪扩闭* (Ya/Ym)右端第一项是抗早系数它是G湛因酬xE杯榭的度量;右端第二项是早地产量水平的度量。两者的乘积是抗早指数DRI。是一个比较适用的综合抗早性评价指标。2、抗旱指数在实际应用的可行性人们习惯地认为高产品种不抗早，抗早品种不高产。而抗早指数打破了品种划分的概念。1981年，高产冬小麦新品种冀麦31号育
21、成后，育种者根据高水肥生产试验产量第一位的试验结果，把推广重点放在高水肥的石家庄、邯郸等市区，结果91,丰后，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(1989年)秋，将推广重点转移到干旱缺水的邢台、衡水市区推广。两年后(1991年)因为该品种高产抗旱，应用面积突破了6.7万公顷，1994年达到了43.3万公顷，累计推广面积达到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广。仅用9年时间，该品种的累计推广面积达到了333.3万公顷。在华北地区干早中心的衡水市作为主要当家
22、品种连续种植十年之久。该，品系先后获得河北省禾附妞步一等奖、国家科技进步三等奖和河北省省长特别奖。小麦生产实践是衡量比较各种试验方法的标尺。1996年，我们分析了抗旱性鉴定结果皿值与推广面积之间的关系。发),DR值较高的品种(系)在生产上其年度平均推广速度和累计推广面积也较大，如冀麦36号和冀麦31号。而78-555, 7810, 5103和早丰一号其皿值较小其年平均推广速度和累计推广面积也较小。据此，说明了DR工可以预见品种应用前景。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，而对抗早性能鉴定则表
23、现它的局限性。省早作所借鉴国内外经验，根据抗早遗传变异规律，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)鉴定其抗早性。为参试品种的遗传基因充分表达创造了有利环境，其抗早性、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71一3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早作试范县推广。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
24、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“八五”以
25、来，河北省旱作所以DRI为指标，鉴定、筛选出12个既高产又抗旱的玉米、冬小麦新品种。其中以冀麦26号为代表的新品种，无论是推广速度，还是累计推广面积都开创了河北省小麦生产历史的最高纪录。河北农大、山西小麦所应用DRI指导后代选拔均取得较好的效果。河南鹤壁农科所用皿鉴定，筛选出5个高产、稳产小麦新品种用于生产。1997年，“中国西北旱作农业可持续发展”国际学术研讨会上 皿受到国内外专家、学者的关注。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应用到冬小麦抗旱育种的后代选拔上，取得了较好的效果。抗早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子生物学一书
26、中。抗旱性鉴定指标(抗旱指数)，将在抗早品种选育、审定、推广和品种布局等小麦生产应用中发挥越来越重要的作用。四、本标准与类似标准的比较经查询，国家、农业行业标准中没有类似标准，也未见外省制定A4标准。作为抗旱、耐早作物与品种的鉴定标准，在我国尚属首例，居国内领先水平。五、实施该标准的建议建议各级农业部门，因地制宜组织实施本标准。在省政府组织实施的早作农业工程建设中，按该标准组织技术培训，确保早作农业工程建设健康发展。六、参考资料GB4404. 1 -4404.2 -1996农作物种子质量标准GB4407. 1 0 4407.2一1996农作物种子质量标准DB13/123田间调查项目DB13/T347温度、日照、土地条件。DB农作物品种标准1992-19980中国北方早农地区水分生产潜力及开发作物水分胁迫与干早研究河南科技出版社19910小麦生理学和分子生物学北京师范大学赵微平19930北方半千早地区持续农业研究中国农业科技出版社19970(刚匕省种植业区划河北科技出版社19880早地农业工程的理论与实践J晾农业大学出版社19940以及农业厅、财政厅、省计委有关早作农业工程建设的文件等。
