[發明專利]一種基于形態參數的高溫脅迫下水稻產量預測方法

有效

• 申請號: 201811194915.5
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109325630B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 湯亮;王浩宇;劉蕾蕾;朱艷;曹衛星;王巍
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;邢賢冬

本發明公開了一種基于形態參數建立高溫脅迫下水稻產量預測模型的方法，包括：于水稻孕穗期或開花期對水稻進行短期極端高溫處理，同時設立對照處理；獲取高溫脅迫下的水稻形態指標，并求得各指標的相對值；獲取水稻產量，并求得產量相對值；對形態指標相對變化值與產量相對變化值進行逐步回歸分析，篩選出與產量相關的形態指標；基于形態參數建立高溫脅迫下水稻產量預測模型。本發明篩選出便于觀察的形態指標能夠對產量較好的預測，成本低，方法簡單有效。本發明還公開了一種基于形態參數建立高溫脅迫下水稻產量預測模型預測高溫脅迫下水稻產量方法，從而實現基于形態指標預測水稻產量的目的。

技術領域

本發明屬于水稻產量評估領域，涉及一種基于形態參數建立高溫脅迫下水稻產量預測模型的方法以及基于形態參數的高溫脅迫下水稻產量預測方法。

背景技術

水稻作為重要的糧食作物，對我國的糧食安全極為重要。隨著溫室效應的不斷加劇，全球氣候變暖和短期高溫事件頻發，已經漸漸成為影響水稻生長發育的主要因素之一。水稻作為起源于低緯度熱帶地區的高溫短日照植物，形成了適應高溫和短日照的生理生態特性。水稻在不同生長發育階段對溫度的要求和響應各不相同，但都存在一個最適溫度和臨界溫度。雖然水稻的生長發育需要相對較高的溫度，但是其在某些生育期內對溫度極為敏感，如果超出了上限或下限臨界溫度，水稻的生長發育就會出現異常，超過水稻所能承受高溫范圍將形成高溫脅迫。高溫脅迫是指溫度升高到一定程度并超過一段時間對作物生長和發育造成不可逆轉的影響，影響作物形態的各個方面，包括：從地下部的根到地上部的莖葉穗，從種子萌發到作物的產量和品質，從作物的外部形態結構到內部生理生化反應。植物的形態和群體特征很大程度上影響其調節能力和資源獲取能力，而形態的變化也會導致植物生理生化功能的改變。

產量估測一直是糧食生產中的一個重要環節，各種類的產量估測模型均能在某一方面上表現良好，如不同尺度大小、不同地形地貌、不同栽培措施等。在實際估產應用中，光譜診斷、高空遙感獲取數據估測產量占了很大比重。田間測產估產的方法一般包括：收獲前根據每公頃穗數來估計產量，收獲期則多是通過測量小面積田塊的實際產量而后按面積比例來完成估產。另外，也可通過獲取地上干物重與收獲指數來得到作物產量。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于形態參數建立高溫脅迫下水稻產量預測模型的方法，通過高溫脅迫引起的水稻形態變化規律和最終產量，利用統計分析軟件分析各個形態指標與水稻產量的相關關系，尋找與水稻產量變化顯著相關的形態變指標，從而基于形態參數建立預測高溫脅迫下水稻的產量的模型。

本發明目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于形態參數建立高溫脅迫下水稻產量預測模型的方法，包括以下步驟：

于水稻高溫敏感時期孕穗期或開花期對水稻進行短期極端高溫處理，同時設立對照處理；

測量灌漿前的水稻株高(此時的水稻株高為莖基部到穗尖的植株長度，即主莖莖長)和灌漿末期的水稻株高(此時的水稻株高為莖基部到穗頂的垂直高度，即收獲株高)，得到水稻因灌漿導致的株高下降量；獲取灌漿末期水稻的葉片黃葉面積比；獲得收獲期水稻穗數，測量水稻穗長、一次枝梗數和二次枝梗數；獲得水稻實際產量；

獲得經過短期極端高溫處理與對照處理的水稻形態指標相對變化值、產量相對變化值，對形態指標相對變化值與產量相對變化值進行逐步回歸分析，篩選出與產量相關的最優形態指標；獲得上述指標與實際產量的擬合度值和精確度值；

基于形態參數建立高溫脅迫下水稻產量預測模型，包括：

孕穗期高溫脅迫下水稻產量預測模型：

y＝2.214L+0.574YR-0.006 (1)

開花期高溫脅迫下水稻產量預測模型：

y＝0.102HD+0.727YR+0.161 (2)