本發(fā)明涉及農(nóng)作物種植，特別涉及農(nóng)作物萌發(fā)期耐鹽堿性的鑒定分級(jí)方法。

背景技術(shù)：

1、我國作為鹽堿地大國，鹽堿地面積廣泛分布，鹽堿化問題日益嚴(yán)重。因此，研究和開發(fā)耐鹽堿性農(nóng)作物品種對(duì)于提高農(nóng)作物產(chǎn)量、保障糧食安全具有重要意義。現(xiàn)關(guān)于農(nóng)作物耐鹽堿性的鑒定，公開號(hào)為：cn112273087a的專利申請(qǐng)公開了一種大豆耐鹽堿性的鑒定方法，該鑒定方法的步驟如下：(一)采集鹽堿型土壤樣品并測(cè)定其鹽堿含量和ph值，配制鹽堿混合溶液；(二)采用培養(yǎng)皿法對(duì)大豆進(jìn)行芽期耐鹽堿脅迫篩選，選出芽期的高耐鹽堿和耐鹽堿大豆；(三)采用培養(yǎng)袋法對(duì)芽期大豆進(jìn)行苗期耐鹽堿脅迫篩選，選出苗期的高耐鹽堿和耐鹽堿的大豆；(四)采用盆栽法對(duì)苗期大豆進(jìn)行全生育期耐鹽堿脅迫篩選，最終根據(jù)測(cè)定的指標(biāo)鑒定大豆耐鹽堿級(jí)別。

2、上述專利雖然可以實(shí)現(xiàn)大豆耐鹽堿級(jí)別的鑒定，但仍存在以下問題：

3、現(xiàn)有技術(shù)中，由于不同地區(qū)的鹽堿地條件各異，不同農(nóng)作物或同一作物的不同品種對(duì)鹽堿的耐受能力不同，缺乏統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的鑒定流程和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，無法滿足對(duì)大量種質(zhì)資源快速篩選的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供農(nóng)作物萌發(fā)期耐鹽堿性的鑒定分級(jí)方法，通過配制不同濃度的鹽堿混合溶液，可以精準(zhǔn)模擬不同程度的鹽堿土壤環(huán)境，為評(píng)估農(nóng)作物種子的耐鹽堿性提供可靠依據(jù)，為育種和種植決策提供參考，適用于大部分的農(nóng)作物種子的耐鹽堿性評(píng)估，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、農(nóng)作物萌發(fā)期耐鹽堿性的鑒定分級(jí)方法，包括以下步驟：

4、s1：農(nóng)作物培養(yǎng)：選取不同種質(zhì)的待測(cè)農(nóng)作物種子，包括不同品質(zhì)或種質(zhì)的種子，制備農(nóng)作物萌發(fā)苗床，并在每個(gè)苗床上鋪設(shè)無菌紗布形成若干個(gè)播種單元格，將不同種質(zhì)的待測(cè)農(nóng)作物種子均勻播種到對(duì)應(yīng)的播種單元格中；

5、s2：制定試驗(yàn)方案：根據(jù)選取的待測(cè)農(nóng)作物種子的種類特性，制定種植方案，并設(shè)置至少一個(gè)對(duì)照組，使用純水溶液作為對(duì)照組，模擬無鹽堿脅迫的常規(guī)生長環(huán)境，以比較不同濃度鹽堿脅迫對(duì)作物萌發(fā)的影響，同時(shí)，設(shè)置不少于兩個(gè)濃度梯度的鹽堿混合溶液作為實(shí)驗(yàn)組，將播種單元格進(jìn)行分區(qū)，對(duì)每個(gè)區(qū)域設(shè)置不同的脅迫梯度，為每個(gè)區(qū)域設(shè)置不同濃度的鹽堿混合溶液，確保每個(gè)區(qū)域都能形成一個(gè)獨(dú)立的鹽堿脅迫環(huán)境；

6、s3：鹽堿脅迫處理：按照預(yù)定濃度梯度配制鹽堿混合溶液，根據(jù)鹽堿混合溶液的濃度梯度向播種單元格對(duì)應(yīng)分區(qū)內(nèi)加入配制好且等量的鹽堿混合溶液，基于不同濃度梯度的制備的鹽堿混合溶液直接浸種催芽，使種子處于模擬的鹽堿環(huán)境中，將播種后的苗床置于符合待測(cè)農(nóng)作物種子生長的溫度、光照和濕度條件下進(jìn)行培養(yǎng)；

7、s4：數(shù)據(jù)采集分析：定期觀察并記錄種子的萌發(fā)情況，并根據(jù)獲取到的種子的萌發(fā)情況進(jìn)行分析，比較不同種質(zhì)、不同鹽堿濃度下農(nóng)作物的萌發(fā)和生長表現(xiàn)差異；

8、s5：耐鹽堿性評(píng)估：根據(jù)待測(cè)農(nóng)作物種子的萌發(fā)情況和生長表現(xiàn)差異的比較結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果將農(nóng)作物的耐鹽堿性分為四個(gè)等級(jí)，分別為高耐、耐、中耐、敏感；其中，高耐級(jí)別的農(nóng)作物在鹽堿環(huán)境中表現(xiàn)出較高的發(fā)芽率和良好的生長狀況，敏感級(jí)別的農(nóng)作物則表現(xiàn)出較低的發(fā)芽率和較差的生長狀況。

9、進(jìn)一步的，所述農(nóng)作物培養(yǎng)，具體包括：

10、s101：種子處理：挑選具有代表性、品質(zhì)優(yōu)良且遺傳背景清晰的不同種質(zhì)農(nóng)作物種子，確保種子的純凈度和活力，將挑選的待測(cè)農(nóng)作物種子進(jìn)行表面消毒處理后，室溫下浸泡在蒸餾水中24小時(shí)；

11、s102：苗床構(gòu)建：構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的農(nóng)作物萌發(fā)苗床，并在苗床上均勻劃分出多個(gè)播種單元格，每個(gè)單元格之間設(shè)置隔離帶以防止交叉污染；

12、s103：種子播種：將浸泡好的待測(cè)農(nóng)作物種子按照不同種質(zhì)均勻播種在對(duì)應(yīng)的播種單元格中，并確保每個(gè)單元格內(nèi)的種子數(shù)量、播種深度和種子品質(zhì)一致。

13、進(jìn)一步的，所述s2中設(shè)置不少于兩個(gè)濃度梯度的鹽堿混合溶液作為實(shí)驗(yàn)組，具體包括：

14、確定鹽堿混合溶液的濃度梯度數(shù)量與濃度閾值，其中，每個(gè)濃度梯度設(shè)置不少于兩個(gè)；

15、在苗床上根據(jù)濃度梯度數(shù)量使用隔板將播種單元格的區(qū)域劃分為對(duì)應(yīng)的分區(qū)，每個(gè)分區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)脅迫梯度，且每個(gè)脅迫梯度的區(qū)域相等；

16、其中，每個(gè)分區(qū)包括不同種質(zhì)的待測(cè)農(nóng)作物種子。

17、進(jìn)一步的，所述鹽堿脅迫處理，還包括對(duì)已發(fā)芽種子進(jìn)行處理：

18、基于純水對(duì)待測(cè)農(nóng)作物種子進(jìn)行催芽，并將將經(jīng)過催芽且已發(fā)芽的種子均勻播種于播種單元格中；

19、根據(jù)預(yù)定的脅迫梯度，向播種單元格中加入不同濃度梯度的鹽堿混合溶液，確保溶液均勻覆蓋種子發(fā)芽根部，模擬鹽堿土壤環(huán)境；

20、將鹽堿脅迫處理后的苗床放入人工氣候箱中進(jìn)行培育，設(shè)置人工氣候箱的溫度為25℃，相對(duì)濕度為60%，光照時(shí)間為12小時(shí)/天。

21、進(jìn)一步的，設(shè)置人工氣候箱的溫度的過程包括：

22、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人工氣溫箱的外部環(huán)境溫度；

23、提取人工氣溫箱的箱體材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)；

24、根據(jù)所述監(jiān)測(cè)人工氣溫箱的外部環(huán)境溫度和人工氣溫箱的箱體材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)獲取人工氣候箱的溫度補(bǔ)償系數(shù)；

25、其中，所述人工氣候箱的溫度補(bǔ)償系數(shù)通過如下公式獲取：

26、

27、其中，ct表示人工氣候箱的溫度補(bǔ)償系數(shù)；α表示調(diào)節(jié)因子，并且，所述調(diào)節(jié)因子的取值范圍為0.04-0.17；β表示通過前期實(shí)驗(yàn)獲取的材料反應(yīng)對(duì)溫度變化敏感性的指數(shù)；n表示人工氣候箱的溫度調(diào)控次數(shù)；k表示人工氣溫箱的箱體材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)；wm表示目標(biāo)溫度值；wi表示第i次溫度調(diào)控對(duì)應(yīng)的外部環(huán)境溫度；a表示人工氣候箱的表面積；d表示人工氣候箱的箱體厚度；cp表示人工氣候箱的內(nèi)部空氣比熱容；

28、實(shí)時(shí)將所述人工氣候箱的溫度補(bǔ)償系數(shù)與當(dāng)前人工氣候箱的預(yù)設(shè)補(bǔ)償系數(shù)閾值進(jìn)行比較；

29、當(dāng)所述人工氣候箱的溫度補(bǔ)償系數(shù)超過當(dāng)前人工氣候箱的預(yù)設(shè)補(bǔ)償系數(shù)閾值時(shí)，則對(duì)人工氣候箱進(jìn)行調(diào)節(jié)。

30、進(jìn)一步的，當(dāng)所述人工氣候箱的溫度補(bǔ)償系數(shù)超過預(yù)設(shè)的補(bǔ)償系數(shù)閾值時(shí)，則對(duì)人工氣候箱進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括：

31、當(dāng)所述人工氣候箱的溫度補(bǔ)償系數(shù)超過當(dāng)前人工氣候箱的預(yù)設(shè)補(bǔ)償系數(shù)閾值時(shí)，則調(diào)取當(dāng)前人工氣候箱的溫度調(diào)控對(duì)應(yīng)的調(diào)控時(shí)長；

32、利用所述當(dāng)前人工氣候箱的溫度調(diào)控對(duì)應(yīng)的調(diào)控時(shí)長獲取調(diào)節(jié)系數(shù)；其中，所述調(diào)節(jié)系數(shù)通過如下公式獲取：

33、

34、其中，t表示調(diào)節(jié)系數(shù)；tc表示預(yù)設(shè)的調(diào)控時(shí)長參考值；tmax表示人工氣候箱的調(diào)控時(shí)長最大值；w表示人工氣候箱的調(diào)控時(shí)長最大值對(duì)應(yīng)的外部環(huán)境溫度數(shù)值；n表示人工氣候箱的溫度調(diào)控次數(shù)；wci表示第i次溫度調(diào)控對(duì)應(yīng)的溫度調(diào)控幅度值；wm表示目標(biāo)溫度值，所述目標(biāo)溫度值為25℃；ti表示第i次溫度調(diào)控對(duì)應(yīng)的調(diào)控時(shí)長；

35、利用所述調(diào)節(jié)系數(shù)和人工氣候箱的溫度補(bǔ)償系數(shù)獲取綜合補(bǔ)償系數(shù)；

36、其中，所述綜合補(bǔ)償系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

37、

38、其中，u表示綜合補(bǔ)償系數(shù)；ct表示人工氣候箱的溫度補(bǔ)償系數(shù)；t表示調(diào)節(jié)系數(shù)；

39、利用所述綜合補(bǔ)償系數(shù)對(duì)所述人工氣候箱加熱或制冷設(shè)備功率進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)，獲得調(diào)節(jié)后的加熱或制冷設(shè)備的輸出功率；其中，所述調(diào)節(jié)后的加熱或制冷設(shè)備的輸出功率通過如下公式獲?。?/p>

40、

41、其中，pt表示調(diào)節(jié)后的加熱或制冷設(shè)備的輸出功率；p表示調(diào)節(jié)錢的加熱或制冷設(shè)備的輸出功率；u表示綜合補(bǔ)償系數(shù)。

42、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集分析，具體包括：

43、根據(jù)待測(cè)農(nóng)作物種子的育苗時(shí)間和生長習(xí)性，確定數(shù)據(jù)采集周期；

44、記錄每個(gè)區(qū)域內(nèi)待測(cè)農(nóng)作物種子的發(fā)芽率、發(fā)芽時(shí)間和幼苗生長狀況數(shù)據(jù)，并生成待測(cè)農(nóng)作物種子的生長報(bào)告；

45、對(duì)同一區(qū)域獲取到的不同種質(zhì)的待測(cè)農(nóng)作物種子的發(fā)芽率、發(fā)芽時(shí)間和幼苗生長狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，確定不同種質(zhì)的待測(cè)農(nóng)作物種子間的萌發(fā)和生長表現(xiàn)差異。

46、進(jìn)一步的，所述發(fā)芽率為每個(gè)區(qū)域內(nèi)已萌發(fā)的種子數(shù)占總種子數(shù)的百分比，發(fā)芽時(shí)間為從播種到第一批種子萌發(fā)所需的時(shí)間，幼苗生長狀況包括幼苗的高度、葉片數(shù)、葉片顏色、根系長度和健康狀況，并使用相機(jī)拍攝照片以記錄待測(cè)農(nóng)作物種子的形態(tài)變化。

47、進(jìn)一步的，所述耐鹽堿性評(píng)估，具體包括：

48、評(píng)估指標(biāo)計(jì)算：基于待測(cè)農(nóng)作物種子的發(fā)芽率和發(fā)芽時(shí)間計(jì)算種子發(fā)芽勢(shì)和萌發(fā)指數(shù)，其中，種子發(fā)芽勢(shì)和萌發(fā)指數(shù)的計(jì)算公式為：

49、

50、式中，表示為種子發(fā)芽勢(shì)；表示為發(fā)芽高峰期發(fā)芽種子數(shù)；表示為總種子數(shù)；表示為萌發(fā)指數(shù)；表示為發(fā)芽率；表示為平均發(fā)芽時(shí)間；

51、權(quán)重值確定：根據(jù)種子發(fā)芽勢(shì)和萌發(fā)指數(shù)兩個(gè)指標(biāo)的貢獻(xiàn)率大小計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重值，根據(jù)各指標(biāo)權(quán)重對(duì)綜合指標(biāo)進(jìn)行數(shù)值化轉(zhuǎn)換，將各指標(biāo)的加權(quán)值相加生成在鹽堿脅迫條件下的耐鹽堿性綜合評(píng)價(jià)值；

52、耐鹽堿性等級(jí)劃分：根據(jù)得到的綜合評(píng)價(jià)值與預(yù)設(shè)的耐鹽堿性評(píng)估閾值進(jìn)行比對(duì)，得到該農(nóng)作物種子的耐鹽堿性等級(jí)。

53、進(jìn)一步的，得到該農(nóng)作物種子的耐鹽堿性等級(jí)，具體為：

54、將所述綜合評(píng)價(jià)值與一級(jí)預(yù)設(shè)閾值、二級(jí)預(yù)設(shè)閾值、三級(jí)預(yù)設(shè)閾值、四級(jí)預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，若所述綜合評(píng)價(jià)值在一級(jí)預(yù)設(shè)閾值內(nèi)，則判定該農(nóng)作物種子為高耐鹽堿性，若所述綜合評(píng)價(jià)值在二級(jí)預(yù)設(shè)閾值內(nèi)，則判定該農(nóng)作物種子為耐鹽堿性，若所述綜合評(píng)價(jià)值在三級(jí)預(yù)設(shè)閾值內(nèi)，則判定該農(nóng)作物種子為中耐鹽堿性，若所述綜合評(píng)價(jià)值在四級(jí)預(yù)設(shè)閾值內(nèi)，則判定該農(nóng)作物種子為敏感鹽堿性。

55、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

56、通過配制不同濃度的鹽堿混合溶液，可以精準(zhǔn)模擬不同程度的鹽堿土壤環(huán)境，為評(píng)估農(nóng)作物種子的耐鹽堿性提供可靠依據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，在同一實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)不同濃度的鹽堿脅迫進(jìn)行比較，評(píng)估農(nóng)作物種子的耐鹽堿性等級(jí)，為育種和種植決策提供參考，適用于大部分的農(nóng)作物種子的耐鹽堿性評(píng)估，規(guī)范化的數(shù)據(jù)采集和分析流程提高了實(shí)驗(yàn)效率，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠和具有可重復(fù)性，幫助農(nóng)民和農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇合適的作物品種和種植區(qū)域，提高鹽堿地的利用效率。