第 27卷 第 2期
2007年 4月
气 象 科 学
SCIENTIA M ETEOROLOGICA SINICA
V01.27。NO.2
A pr.,2007
两 系法 杂 交稻 安全 制 种 的水 热传 输模 型及 其应 用
胡 凝 吕川 根 姚 克 敏 夏 士 健
(1南 京信息 工 程大学 应 用气 象 学系 ,南京 210044)(2江苏省农 业科学 院 粮食研 究 所 ,南京 210014)
摘 要 针对 两系 杂交稻 制种易遇夏季低温 危害制种纯度 的技 术瓶颈 ,为正 确采用 以水 调温
预 防技术 ,本文依据 热量平 衡原理 ,建立 了制种 稻 田 的水热 传输 多层模 型。经 实测资 料检验 ,模 型
稳定 、可靠 。对模型输入 不 同灌水 参数 的计算 结果 表 明 :20 cm 气温 (不育 系 敏感 期 的幼 穗高 度)
随着净 辐射 通量 、灌水 深度 、进水 及 出水 口水温 的升高而增 加 ,增 温 幅度受这些 因子 的综合 影响 。
要 合理 的利 用水 资 源必须考虑 多种 因子 的相互 作用 。对育性 的实测 表明 ,以水 调温对防御 夏 季低
温 ,提高制种纯度效果 良好 。
关 键 词 模型 灌 水 培 矮 64S
分 类 号 S162 文 献 标 识 码 A
引 言
我 国两 系杂交 水稻 生产 技术 已经 取得 世界 领先 的实 践成 果 ,以两 系法 为 技术 途 径 的超级 稻 育 种 也取 得
突破 性 进展[】],但制 种纯 度 的稳 定 性始 终是 影 响其 大 面积 应 用 的隐 患 性 问题 。其 中 ,我 国主 要制 种 地 8月
中 、下旬 低温 引发 的不 育系 育性部 分恢 复 是两 系杂 交稻 安 全制 种 的主 要制 约瓶 颈Ez-4]。对此 ,众 多 研 究者 提
出了制 种纯度 保 障技术 2 ]。其 中 ,“以水 增 温”措施 因其 简便 易 行 ,受 到 广 泛 的重 视 。据 对 南 方 稻 区 35个
测 站 1971—2001年 8月 中 、下旬 出现 ≤24℃的强 度及 持续 时 间的统 计 ,长江流 域单 双 季稻 区低 温的平均 持
续 期 为 3.4 d,平 均强度 为 23.4℃ ;江淮一 季稻 区 的低温 平均 持续 期为 6.5 d,平 均 强度 为 22.6℃ ;与水 稻不
育 系育 性转换 温 度指标 (≤ (23.5~24.0)℃ )相差 0.6℃和 1.4℃ 2]。经江 苏 省农 业 科学 院近 5 a的 实践 ,
凡 是低 温期 间夜灌 河水 的制 种 田纯度 可高 于 98 ,比对照 高 5 ~15 2]。 由 2004年 试 验 的育 性 检验结 果
表 明 ,灌水后 花 粉可育 度 和 自交 结实 率分 别 降低 了 6.5 ~ 51.7 和 0.6 ~5.9 ,其 中花 粉 可育 度低 至
8.1 以 内 ,自交 结识率 低 至 0.9 以 内E1 5],也 进一 步证 实 了以水 调温 措施 是可 行有 效 的 。
但 是 到 目前 为止 ,针 对 两 系 杂 交 稻 安 全 制 种 的 ”以水 增 温 ”的灌 水 方案 都 是 基 于 实 测 资料 的 统 计 模
型[3 ]。它们虽 然 简便易 用 ,但 外 延性不 一定 好 ,一旦 某些 条件 (如 叶 面积 、种植 地 )改变 ,其 回归 系数 就会 相
应改 变 。考 虑到 模型 的普 遍性 ,在井 上君 夫 。]的水 田微气 象 环境 的模 拟模式 和储 长树 等E8-93的水 稻 不育系 ”
冷灌 繁殖 ”数值模 拟模 型 的基础 上 ,根据 热量 平衡原 理 建立 水 田冠层 水 热传 输 的多层 耦 合模 型 ,讨 论 了不 同
灌 水参 数对 提高 育性 敏感期 幼穗 高 度层气 温 的效果 ,分 析影 响敏感 层 温度 的影 响因子 ,提 出了两 系杂 交稻安
全制 种防御 夏季 低温 危 害的灌水 方 案 。
1 材 料 与 方 法
1.1 资料 来源
1.1.1 试 验材 料
田间试 验 于 2004年 在 江 苏省 农业科 学 院试 验 田进 行 。材料 为 培矮 64S。分 05—30、06—15、06—25和 07一
O5四期播 种 ,秧 龄为 30 d。移 栽密 度为 16.5×19.8 cm 。每播 期 均在 育性 敏感 期 (抽 穗 前 18~ 10 d)设 置水
收稿 日期 :2005—09—20;修 改 稿 日期 :2006—04—26
基金 项 目 :本 文 由国 家 自然 科学基金 项 目(编号 :30370830)资 助
第一 作 者简介 :胡凝 (1978一),女 (汉 ),浙 江湖州 ,助教 ,硕 士 ,现 在南 京信息 工程大学 ,主要 从事农 业 气象学研 究
E-mail:huning1978@ 126、corn
维普资讯 http://www.cqvip.com
第
27
卷第
2
期
2007
年
4
月
气象科学
SCIENTIA METEOROLOGICA
SINICA
Vo
l. 27 ,No. 2
Apr.
,2007
两系法杂交稻安全制种的水热传输模型及其应用
胡
凝
1
吕川根
2
姚克敏
1
夏士健
2
o
南京信息工程大学应用气象学系,南京
210044)(2
江苏省农业科学院粮食研究所,南京
210014)
摘
要
针对两系杂交稻制种易遇夏季低温危害和
j
种纯度的技术瓶颈,为正确采用以水调温
预防技术,本文依据热量平衡原理,建立了制种稻田的水热传输多层模型。经实测资料检验,模型
稳定、可靠。对模型输入不同灌水参数的计算结果表明
:20
cm
气温(不育系敏感期的幼穗高度)
随着净辐射通量、灌水深度、进水及出水口水温的升高而增加,增温幅度受这些因子的综合影响。
要合理的利用水资源必须考虑多种因子的相互作用。对育性的实测表明,以水调温对防御夏季低
温,提高制种纯度效果良好。
关键词模型灌水培矮
64S
分类号
S162
文献标识码
A
引
占百
我国两系杂交水稻生产技术已经取得世界领先的实践成果,以两系法为技术途径的超级稻育种也取得
突破性进展
[IJ
但制种纯度的稳定性始终是影响其大面积应用的隐患性问题。其中,我国主要制种地
8
月
中、下旬低温引发的不育系育性部分恢复是两系杂交稻安全制种的主要制约瓶颈
[2-4J
。对此,众多研究者提
出了制种纯度保障技术
[2.5J
。其中,"以水增温"措施因其简便易行,受到广泛的重视。据对南方稻区
35
个
测站
1971
一
2001
年
8
月中、下旬出现
ζ24
"c的强度及持续时间的统计,长江流域单双季稻区低温的平均持
续期为
3.4
d
,平均强度为
23.4
.C;
江淮一季稻区的低温平均持续期为
6.5
d
,平均强度为
22.6
.C;
与水稻不
育系育性转换温度指标(::Ç
(23.
5~24.
0)
.C)
相差
0.6
.C
和1.
4 "c
[2J
。经江苏省农业科学院近
5
a
的实践,
凡是低温期间夜灌河水的制种田纯度可高于
98%
,比对照高
5%~15%[2J
。由
2004
年试验的育性检验结果
表明,灌水后花粉可育度和自交结实率分别降低了
6.5%~5
1.
7%
和
0.6%~5.9%
,其中花粉可育度低至
8.1%
以内,自交结识率低至
0.9%
以内
[15J
也进一步证实了以水调温措施是可行有效的。
但是到目前为止,针对两系杂交稻安全制种的"以水增温"的灌水方案都是基于实测资料的统计模
型[叫。它们虽然简便易用,但外延性不一定好,一旦某些条件(如叶面积、种植地)改变,其回归系数就会相
应改变。考虑到模型的普遍性,在井上君夫
[6-7J
的水田微气象环境的模拟模式和储长树等[叫的水稻不育系"
冷灌繁殖"数值模拟模型的基础上,根据热量平衡原理建立水田冠层水热传输的多层捐合模型,讨论了不同
灌水参数对提高育性敏感期幼穗高度层气温的效果,分析影响敏感层温度的影响因子,提出了两系杂交稻安
全制种防御夏季低温危害的灌水方案。
1
材料与方法
1. 1
资料来源
1.1.
1
试验材料
田间试验于
2004
年在江苏省农业科学院试验田进行。材料为培矮
64S
。分
05-30
、
06-15
、
06-25
和
07-
05
四期播种,秧龄为
30 d
。移栽密度为
16.5X19.8cm
2
。每播期均在育性敏感期(抽穗前
18~10
d)
设置水
收稿日期:
2005-09-20;
修改稿日期:
2006-04-26
基金项目:本文由国家自然科学基金项目(编号,
30370830)
资助
第-作者简介:胡凝
0978-)
.女(汉)
.浙江湖州,助教,硕士,现在南京信息工程大学,主要从事农业气象学研究
E-m
且
1:
huning1978@126
、
com