專利名稱：一種用于水稻低溫敏不育系選育過程中水溫調(diào)控的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水稻兩系不育系選育過程中水溫調(diào)控的新方法，這種方法尤 其適用于低溫敏不育系選育過程中水溫調(diào)控。屬于水稻育種領(lǐng)域和相關(guān)設(shè)施栽培領(lǐng)域，
背景技術(shù)：
水稻是我國最主要的糧食作物之一，是我國糧食安全的基本保證。只有不斷提高 水稻產(chǎn)量，才能夠滿足水稻種植區(qū)不斷增長的人口的需求保證。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，品種改良在 水稻增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率約在50%以上，且是施肥措施改進(jìn)、管理方式改進(jìn)等其它水稻增產(chǎn)因素 的基礎(chǔ)。水稻不育系的選育是雜交水稻品種選育的基礎(chǔ)，不育系選育效率決定了雜交水稻 品種選育的進(jìn)程。其效率對于水稻生產(chǎn)效率起著決定性的作用，顯著影響的水稻生產(chǎn)的成 本和利潤率。在水稻低溫敏不育系選種過程中，為達(dá)到提高選育效率的目的，水稻生長過程中 需要精確的溫度尤其是水溫控制，根據(jù)不同材料情況，溫度需要一般約在22-24°C左右。因 此，在外界溫度較高如南方夏天氣溫在35°C左右的情況下，需要通過制冷設(shè)備降低外界和 水溫保證不育系選育的低溫環(huán)境。當(dāng)前在水稻低溫敏不育系過程中，通常采取三種方法解 決這些問題。第一種方法，在氣溫較高的情況下，搭建遮陽棚，采用空氣壓縮機(jī)-氟利昂降 溫。這種方法所需成本相對較低，但存在較大的缺點，主要是溫度控制難以保證，尤其是這 種方法對氣溫調(diào)節(jié)效果較好，但由于水溫對外界反應(yīng)較慢，其溫度誤差更為明顯，大大影響 低溫敏不育系選育的精度和純度。第二種方法，在溫室和遮陽棚等措施輔助下，根據(jù)水溫情 況通過壓縮機(jī)-氟利昂降溫，調(diào)節(jié)灌溉水溫度，對水稻進(jìn)行循環(huán)灌溉，調(diào)節(jié)水溫。這種方法 能夠同時調(diào)控氣溫和水溫，但由于水源溫度往往與需求溫度差異較大，調(diào)節(jié)水溫耗電量巨 大，還需要投入較高的設(shè)備費用。此外，由于這種方法中培養(yǎng)池僅有1個進(jìn)水口，池中水溫 均一度較差，導(dǎo)致培養(yǎng)池中不同區(qū)域不育系選擇溫度不一致，造成試驗結(jié)果誤差大。第三種 方法適用于育種條件優(yōu)越的研究單位、企業(yè)等，這些單位擁有自動化程度很高的自動恒溫 溫室，可準(zhǔn)確控制溫室中氣溫和水體溫度。但自動恒溫溫室建造需要昂貴的設(shè)備成本和設(shè) 備運行費用，對于很多育種研究單位和企業(yè)而言難以承受，且對規(guī)模化生產(chǎn)利潤影響很大。 因此，由于低溫敏不育系技術(shù)的限制導(dǎo)致了目前不育系選育工作的困難，通過審定的不育 系少，限制了我國兩系雜交水稻品種的選育。鑒于低溫敏不育系對水體和土壤溫度要求極高，一種能夠既經(jīng)濟(jì)又適用于我國不 同地區(qū)的水溫控制方法是極其必要的。因此，本發(fā)明的目的是提供一種水溫控制精確、建造 成本低廉、能量利用效率高、運行費用低的調(diào)控新方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的問題是獲得一種可以用于溫度調(diào)控精確、建造成本低廉、能量 利用效率高的水稻低溫敏不育系選育的水溫控制方法。本發(fā)明提供一種水稻低溫敏不育系過程中水溫調(diào)控的方法，具體步驟包括
1.選擇水溫接近于低溫敏不育系需求的地下水水源采用地下水空調(diào)系統(tǒng)原理 設(shè)計。據(jù)測試，30米以下淺層地下水的溫度常年穩(wěn)定在18-19°C左右，遠(yuǎn)低于夏季室外大氣 溫度。水稻低溫敏不育系選育的溫度要求在22-24°C之間，與地下水溫度僅存在3-5攝氏度 的差距。由于夏季氣溫較高，水體在流動過程中自然升溫就可以達(dá)到與水稻生長需求接近 的溫度。2.進(jìn)水水溫自動輔助調(diào)節(jié)裝置地下水水源經(jīng)水管回流升溫后，進(jìn)入水稻生長培 養(yǎng)池之前，本方法設(shè)置了進(jìn)水水溫自動輔助調(diào)節(jié)裝置。裝置由1臺全自動溫度控制器、電熱 輔助裝置(電熱管)和制冷輔助設(shè)備(空氣壓縮機(jī)-氟利昂)組成。根據(jù)水溫要求，溫度 控制器探測進(jìn)水水溫，如高于需求溫度則啟動制冷輔助裝置，使水溫達(dá)到預(yù)設(shè)的需求溫度。3.多出水口均勻噴射裝置水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)通過水管供水，水管均勻鋪設(shè)于池 壁上和水池中，如設(shè)計圖中所示。除沿池壁鋪設(shè)水管外，池內(nèi)每2米左右布設(shè)水管1條。池 壁上向池內(nèi)一側(cè)、池內(nèi)水管兩側(cè)均勻設(shè)置噴水口，噴水口間距0. 5米。池內(nèi)供水通過噴水口 進(jìn)行，水管內(nèi)水由于水泵壓力均勻噴射于池中，可保證池內(nèi)水溫保持一致。4.水池溫度探測裝置水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)可根據(jù)需要設(shè)置水溫探測裝置，當(dāng)池內(nèi) 水溫超出需求范圍時，開啟水泵換水調(diào)節(jié)水溫。如水溫探測裝置采用全自動溫度控制器，與 水泵相連，可自動根據(jù)需求控制水泵啟動、停止，實現(xiàn)供水自動進(jìn)行。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果(1)水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)水溫控制精確，均勻。根據(jù)在湖南省水稻研究所的試驗結(jié) 果，該方法可使水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)溫度恒定在需求溫度士0.5°C范圍內(nèi)，池內(nèi)溫度均一。恒 定的水溫為提高了低溫敏不育系水稻選種效率奠定了良好的基礎(chǔ)。除了利用自動恒溫溫室 選種方法外，其余現(xiàn)有技術(shù)溫度誤差往往較大，且水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)溫度不均，尤其是高溫 炎熱的夏季。通過30天的運行結(jié)果表明，培養(yǎng)池內(nèi)水溫恒定，精確度< 士0.5°C。池內(nèi)溫度 均勻，通過30天隨機(jī)5點監(jiān)測表明，池內(nèi)溫度差彡士0. 2V(2)設(shè)施建造成本和運行費用低廉。本發(fā)明如在^iXSm的水稻生長培養(yǎng)池中應(yīng) 用，所需費用包括供水泵、全自動溫度控制器、水管和人工費用等，僅需要5000元左右。由 于地下水溫度較低，價格較高的制冷輔助可以不安裝，夏季僅通過減少水管長度，就能夠減 少地下水在空氣中的加溫過程，從而使水溫達(dá)到需求的溫度。本發(fā)明由于充分利用了地 下水溫恒定的原理(18-19°C)，與低溫敏不育系選育的所需溫度接近，運行費用低廉。以 4mX8m的水稻生長培養(yǎng)池為例，夏季外界溫度35°C左右的條件下，每天僅需耗電IOkwh左 右。盡管現(xiàn)有技術(shù)中全自動恒溫溫室也可以做到溫度恒定，滿足低溫敏不育系選育的需求， 但其成本和運行費用均非常高，對于很多育種單位而言難以承受。(3)設(shè)備運行操作簡便，自動化程度較高。設(shè)施建設(shè)完成后，僅需根據(jù)外界環(huán)境溫 度情況，設(shè)置全自動溫度控制器，將溫度要求設(shè)置在低溫敏不育系選育需求范圍內(nèi)，如外界 溫度較高則將進(jìn)水溫度設(shè)置略低于水稻生長需求溫度，外界溫度較低則提高進(jìn)水溫度。然 后將水稻生長盆碎置于池內(nèi)，或直接將不育系材料種植于培養(yǎng)池內(nèi)即可。


附圖為在^iXSm的水稻生長培養(yǎng)池中使用本方法，具體設(shè)施布置設(shè)計示意圖。附圖1 MmXSm水稻生長培養(yǎng)池的平面設(shè)計圖，其中墻體為60公分寬，中間建30
4公分寬的排水溝，排水溝的深度25公分。附圖2 MmXSm水稻生長培養(yǎng)池的立體布置設(shè)計圖，其中1為排水管，2為進(jìn)水管， 3為探頭管道，A、B和C排水口分別為200毫米、300毫米、400毫米。水池的深度為0. 4米、 長5米、寬2. 6米，安裝水管的臺面距離池面25公分，A池為深水池，排水管的上口距離水面 2公分，B池和C池排水管的上口距離水面12公分，進(jìn)水管和探頭管道距離池面3公分。附圖3 :%iX8m水稻生長培養(yǎng)池的水管結(jié)構(gòu)布置圖，其中水管長6米、寬2米，圖中 方格處代表螺絲連接，圓圈代表止回器水泵要求揚(yáng)程IOm流量10個方，水管采用PVC，直徑 50毫米。附圖4:%iX8m水稻生長培養(yǎng)池的高精度培養(yǎng)箱(室)結(jié)構(gòu)示意圖0)，其中1為 上蓋，2為蒸發(fā)器(為燈制冷)，3為燈室，4為循環(huán)風(fēng)道底版，5為出風(fēng)孔。附圖5:%iX8m水稻生長培養(yǎng)池的高精度培養(yǎng)箱(室)結(jié)構(gòu)示意圖(1)，其中，1為 箱(室)，2為門，3為進(jìn)風(fēng)口，4為風(fēng)機(jī)，5為蒸發(fā)器，6為燈室，7為隔溫玻璃，8為循環(huán)風(fēng)道。附圖6 MmX 8m水稻生長培養(yǎng)池的高精度培養(yǎng)箱(室)不間隔制冷制熱工作原理 示意圖，其中1為壓縮機(jī)，2為過壓保護(hù)，3為汽液分離器，4為可視鏡，5為膨脹閥，6為過濾 器，7為貯液器，8為手閥，9為制冷膨脹閥，10為制冷電磁閥，11為制熱電磁閥，12為蒸發(fā) 器，13為散熱器。
具體實施例方式下面，本發(fā)明將用實施例進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但是它并不限于這些實施例的任一 個或類似實例。實施例1 一種用于水稻低溫敏不育系選育過程中水溫調(diào)控的新方法，以在現(xiàn)有4mX8m的 水稻生長培養(yǎng)池的基礎(chǔ)上實施過程為例，實施步驟如下①小型地下水抽水井建設(shè)在水稻生長培養(yǎng)池進(jìn)水口附近，打1 口小型抽水井，井 深30m左右(可根據(jù)地下水位確定，但為確保水溫恒定于18-19°C，建議井深30m左右)，利 用小型壓力泵供水。②水管布設(shè)壓力泵出水口接水管，水管在進(jìn)入水稻生長培養(yǎng)池之前先接入容積 在2m3左右大小的水箱中，水箱大小根據(jù)培養(yǎng)池大小和水深確定，容積約在池內(nèi)水總量的 1/10左右即可。地下水經(jīng)水箱后，水管均勻鋪設(shè)于池壁上和水池中，如設(shè)計圖中所示。除沿 池壁鋪設(shè)水管外，池內(nèi)每2米左右布設(shè)水管1條。池壁上向池內(nèi)一側(cè)、池內(nèi)水管兩側(cè)均勻設(shè) 置噴水口，每兩個噴水口間距0. 5米。③進(jìn)水水溫自動輔助調(diào)節(jié)裝置裝置由1臺全自動溫度控制器，電熱輔助裝置(電 熱管)和制冷輔助設(shè)備(空氣壓縮機(jī)-氟利昂)組成。根據(jù)水溫要求，溫度控制器探測進(jìn)水 水溫，如低于需求溫度則啟動電熱輔助裝置，如高于需求溫度則啟動制冷輔助裝置，使水溫 達(dá)到預(yù)設(shè)的需求溫度。電熱和制冷輔助裝置主要通過散熱片的方式調(diào)節(jié)水箱內(nèi)水體溫度。④池內(nèi)中央架設(shè)1溫度探頭與全自動溫度控制器連接，控制水泵啟動與停止運 行，當(dāng)池內(nèi)水溫超出需求范圍時，開啟水泵換水調(diào)節(jié)水溫。此步驟可以選擇，僅為提高設(shè)施 自動化程度設(shè)置。如果不需要，可以人工觀測池內(nèi)水溫，控制水泵調(diào)節(jié)。⑤全自動溫度控制器設(shè)置根據(jù)外界環(huán)境溫度情況，設(shè)置全自動溫度控制器，將溫 度要求設(shè)置在水稻生長需求范圍內(nèi)，如外界溫度較高則將進(jìn)水溫度設(shè)置略低于水稻生長需求溫度，外界溫度較低則提高進(jìn)水溫度。然后將水稻生長盆碎置于池內(nèi)，或直接將不育系材 料于水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)即可。實施例2 一種水稻選種過程中水溫調(diào)控的新方法，以在現(xiàn)有8mX8m的水稻生長培養(yǎng)池的 基礎(chǔ)上實施過程為例，實施步驟如下1、小型地下水抽水井建設(shè)在水稻生長培養(yǎng)池進(jìn)水口附近，打一口小型抽水井，井 深30m左右(可根據(jù)地下水位確定，但為確保水溫恒定于18-19°C，建議井深30m左右)，利 用小型壓力泵供水。2、水管布設(shè)壓力泵出水口接水管，水管在進(jìn)入水稻生長培養(yǎng)池之前先接入容積 在4m3左右大小的水箱中，地下水經(jīng)水箱后，水管均勻鋪設(shè)于池壁上和水池中，如設(shè)計圖中 所示。除沿池壁鋪設(shè)水管外，池內(nèi)每2. 5米布設(shè)水管1條。池壁上向池內(nèi)一側(cè)、池內(nèi)水管兩 側(cè)均勻設(shè)置噴水口，每兩個噴水口間距0. 5米。3、進(jìn)水水溫自動輔助調(diào)節(jié)裝置裝置由1臺全自動溫度控制器，電熱輔助裝置(電 熱管)和制冷輔助設(shè)備(空氣壓縮機(jī)-氟利昂)組成。根據(jù)水溫要求，溫度控制器探測進(jìn) 水水溫，如低于需求溫度則啟動電熱輔助裝置，如高于需求溫度則啟動制冷輔助裝置，使水 溫達(dá)到預(yù)設(shè)的需求溫度。電熱和制冷輔助裝置主要通過散熱片的方式調(diào)節(jié)水箱內(nèi)水體溫度。4、池內(nèi)中央可架設(shè)1溫度探頭與全自動溫度控制器連接，控制水泵啟動與停止運 行，當(dāng)池內(nèi)水溫超出需求范圍時，開啟水泵換水調(diào)節(jié)水溫。。此步驟可以選擇，僅為提高設(shè)施 自動化程度設(shè)置。如果不需要，可以人工觀測池內(nèi)水溫，控制水泵調(diào)節(jié)。5、全自動溫度控制器設(shè)置根據(jù)外界環(huán)境溫度情況，設(shè)置全自動溫度控制器，將溫 度要求設(shè)置在水稻生長需求范圍內(nèi)，如外界溫度較高則將進(jìn)水溫度設(shè)置略低于水稻生長需 求溫度，外界溫度較低則提高進(jìn)水溫度。然后將水稻生長盆碎置于池內(nèi)，或直接將水稻種植 于水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)即可。實施例3 一種水稻選種過程中水溫調(diào)控的新方法，以在現(xiàn)有細(xì)><細(xì)的水稻生長培養(yǎng)池的 基礎(chǔ)上實施過程為例，實施步驟如下1、小型地下水抽水井建設(shè)在水稻生長培養(yǎng)池進(jìn)水口附近，打一口小型抽水井，井 深30m左右(可根據(jù)地下水位確定，但為確保水溫恒定于18-19°C，建議井深30m左右)，利 用小型壓力泵供水。2、水管布設(shè)壓力泵出水口接水管，水管在進(jìn)入水稻生長培養(yǎng)池之前先接入容積 在2. 5m3左右大小的水箱中，地下水經(jīng)水箱后，水管均勻鋪設(shè)于池壁上和水池中，如設(shè)計圖 中所示。除沿池壁鋪設(shè)水管外，池內(nèi)每1.5米布設(shè)水管1條。池壁上向池內(nèi)一側(cè)、池內(nèi)水管 兩側(cè)均勻設(shè)置噴水口，每兩個噴水口間距0. 5米。3、進(jìn)水水溫自動輔助調(diào)節(jié)裝置裝置由1臺全自動溫度控制器，電熱輔助裝置(電 熱管)和制冷輔助設(shè)備(空氣壓縮機(jī)-氟利昂)組成。根據(jù)水溫要求，溫度控制器探測進(jìn)水 水溫，如低于需求溫度則啟動電熱輔助裝置，如高于需求溫度則啟動制冷輔助裝置，使水溫 達(dá)到預(yù)設(shè)的需求溫度。電熱和制冷輔助裝置主要通過散熱片的方式調(diào)節(jié)水箱內(nèi)水體溫度。4、池內(nèi)中央可架設(shè)1溫度探頭與全自動溫度控制器連接，控制水泵啟動與停止運行，當(dāng)池內(nèi)水溫超出需求范圍時，開啟水泵換水調(diào)節(jié)水溫。。此步驟可以選擇，僅為提高設(shè)施 自動化程度設(shè)置。如果不需要，可以人工觀測池內(nèi)水溫，控制水泵調(diào)節(jié)。
5、全自動溫度控制器設(shè)置根據(jù)外界環(huán)境溫度情況，設(shè)置全自動溫度控制器，將溫 度要求設(shè)置在水稻生長需求范圍內(nèi)，如外界溫度較高則將進(jìn)水溫度設(shè)置略低于水稻生長需 求溫度，外界溫度較低則提高進(jìn)水溫度。然后將水稻生長盆碎置于池內(nèi)，或直接將水稻種植 于水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)即可。
權(quán)利要求
1.一種水稻低溫敏不育系選育過程中水溫調(diào)控的新方法，它包括下列步驟(1)打一口小型地下水抽水井井深30m左右(可根據(jù)地下水位確定，但為確保水溫恒 定于18-19°C，建議井深30m左右)，利用小型壓力泵供水。(2)水管布設(shè)壓力泵出水口接水管，水管在進(jìn)入水稻生長培養(yǎng)池之前先接入容積在 2m3左右大小的水箱中，容積約在池內(nèi)水總量的1/10左右即可。地下水經(jīng)水箱后，水管均勻 鋪設(shè)于池壁上和水池中，如設(shè)計圖中所示。(3)安裝進(jìn)水水溫自動輔助調(diào)節(jié)裝置裝置由1臺全自動溫度控制器，電熱輔助裝置 (電熱管)和制冷輔助設(shè)備(空氣壓縮機(jī)-氟利昂)組成。(4)池內(nèi)中央可架設(shè)1溫度探頭與全自動溫度控制器連接，控制水泵啟動與停止運行， 當(dāng)池內(nèi)水溫超出需求范圍時，開啟水泵換水調(diào)節(jié)水溫。。此步驟可以選擇，僅為提高設(shè)施自 動化程度設(shè)置。如果不需要，可以人工觀測池內(nèi)水溫，控制水泵調(diào)節(jié)。(5)安裝全自動溫度控制器根據(jù)外界環(huán)境溫度情況，設(shè)置全自動溫度控制器，將溫度 要求設(shè)置在水稻生長需求范圍內(nèi)，如外界溫度較高則將進(jìn)水溫度設(shè)置略低于水稻生長需求 溫度，外界溫度較低則提高進(jìn)水溫度。然后將水稻生長盆碎置于池內(nèi)，或直接將水稻種植于 水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水稻低溫敏不育系選育過程中水溫調(diào)控的新方法，其特 征在于采用地下水空調(diào)系統(tǒng)原理設(shè)計，以溫度恒定于18-19°C的地下水為水源，與水稻選 種所需溫度接近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水稻低溫敏不育系選育過程中水溫調(diào)控的新方法，其特 征在于水池內(nèi)均勻布設(shè)噴水口和水管，有效的保證池內(nèi)水溫的均一程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的布設(shè)噴水口和水管密度可根據(jù)需要來設(shè)計。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水稻低溫敏不育系選育過程中水溫調(diào)控的新方法，其特 征結(jié)合了全自動溫度控制器、電熱輔助和制冷輔助的自動化溫度調(diào)控輔助裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水稻低溫敏不育系選育過程中水溫調(diào)控的新方法，該方法主要涉及水稻育種領(lǐng)域和相關(guān)設(shè)施栽培領(lǐng)域。具體步驟包括打一口小型地下水抽水井，水管布設(shè)；安裝進(jìn)水水溫自動輔助調(diào)節(jié)裝置，池內(nèi)中央可架設(shè)1溫度探頭與全自動溫度控制器連接，控制水泵啟動與停止運行，安裝全自動溫度控制器。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本方法能夠精確控制水稻生長培養(yǎng)池內(nèi)水體溫度，設(shè)施建造和運行費用成本低廉，操作方便，能夠大幅度提高水稻結(jié)實率，進(jìn)而提高水稻選種效率，顯著增加水稻育種利潤，適用于廣大水稻栽培區(qū)域，尤其是夏天炎熱的地區(qū)。
文檔編號A01G9/24GK102067796SQ20101050961
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者曾翔 申請人:曾翔