专利名称：一种用于水稻低温敏不育系选育过程中水温调控的新方法
技术领域：
本发明涉及一种用于水稻两系不育系选育过程中水温调控的新方法，这种方法尤 其适用于低温敏不育系选育过程中水温调控。属于水稻育种领域和相关设施栽培领域，
背景技术：
水稻是我国最主要的粮食作物之一，是我国粮食安全的基本保证。只有不断提高 水稻产量，才能够满足水稻种植区不断增长的人口的需求保证。根据统计结果，品种改良在 水稻增产的贡献率约在50%以上，且是施肥措施改进、管理方式改进等其它水稻增产因素 的基础。水稻不育系的选育是杂交水稻品种选育的基础，不育系选育效率决定了杂交水稻 品种选育的进程。其效率对于水稻生产效率起着决定性的作用，显著影响的水稻生产的成 本和利润率。在水稻低温敏不育系选种过程中，为达到提高选育效率的目的，水稻生长过程中 需要精确的温度尤其是水温控制，根据不同材料情况，温度需要一般约在22-24°C左右。因 此，在外界温度较高如南方夏天气温在35°C左右的情况下，需要通过制冷设备降低外界和 水温保证不育系选育的低温环境。当前在水稻低温敏不育系过程中，通常采取三种方法解 决这些问题。第一种方法，在气温较高的情况下，搭建遮阳棚，采用空气压缩机-氟利昂降 温。这种方法所需成本相对较低，但存在较大的缺点，主要是温度控制难以保证，尤其是这 种方法对气温调节效果较好，但由于水温对外界反应较慢，其温度误差更为明显，大大影响 低温敏不育系选育的精度和纯度。第二种方法，在温室和遮阳棚等措施辅助下，根据水温情 况通过压缩机-氟利昂降温，调节灌溉水温度，对水稻进行循环灌溉，调节水温。这种方法 能够同时调控气温和水温，但由于水源温度往往与需求温度差异较大，调节水温耗电量巨 大，还需要投入较高的设备费用。此外，由于这种方法中培养池仅有1个进水口，池中水温 均一度较差，导致培养池中不同区域不育系选择温度不一致，造成试验结果误差大。第三种 方法适用于育种条件优越的研究单位、企业等，这些单位拥有自动化程度很高的自动恒温 温室，可准确控制温室中气温和水体温度。但自动恒温温室建造需要昂贵的设备成本和设 备运行费用，对于很多育种研究单位和企业而言难以承受，且对规模化生产利润影响很大。 因此，由于低温敏不育系技术的限制导致了目前不育系选育工作的困难，通过审定的不育 系少，限制了我国两系杂交水稻品种的选育。鉴于低温敏不育系对水体和土壤温度要求极高，一种能够既经济又适用于我国不 同地区的水温控制方法是极其必要的。因此，本发明的目的是提供一种水温控制精确、建造 成本低廉、能量利用效率高、运行费用低的调控新方法。
发明内容
本发明需要解决的问题是获得一种可以用于温度调控精确、建造成本低廉、能量 利用效率高的水稻低温敏不育系选育的水温控制方法。本发明提供一种水稻低温敏不育系过程中水温调控的方法，具体步骤包括
1.选择水温接近于低温敏不育系需求的地下水水源采用地下水空调系统原理 设计。据测试，30米以下浅层地下水的温度常年稳定在18-19°C左右，远低于夏季室外大气 温度。水稻低温敏不育系选育的温度要求在22-24°C之间，与地下水温度仅存在3-5摄氏度 的差距。由于夏季气温较高，水体在流动过程中自然升温就可以达到与水稻生长需求接近 的温度。2.进水水温自动辅助调节装置地下水水源经水管回流升温后，进入水稻生长培 养池之前，本方法设置了进水水温自动辅助调节装置。装置由1台全自动温度控制器、电热 辅助装置(电热管)和制冷辅助设备(空气压缩机-氟利昂)组成。根据水温要求，温度 控制器探测进水水温，如高于需求温度则启动制冷辅助装置，使水温达到预设的需求温度。3.多出水口均勻喷射装置水稻生长培养池内通过水管供水，水管均勻铺设于池 壁上和水池中，如设计图中所示。除沿池壁铺设水管外，池内每2米左右布设水管1条。池 壁上向池内一侧、池内水管两侧均勻设置喷水口，喷水口间距0. 5米。池内供水通过喷水口 进行，水管内水由于水泵压力均勻喷射于池中，可保证池内水温保持一致。4.水池温度探测装置水稻生长培养池内可根据需要设置水温探测装置，当池内 水温超出需求范围时，开启水泵换水调节水温。如水温探测装置采用全自动温度控制器，与 水泵相连，可自动根据需求控制水泵启动、停止，实现供水自动进行。本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果(1)水稻生长培养池内水温控制精确，均勻。根据在湖南省水稻研究所的试验结 果，该方法可使水稻生长培养池内温度恒定在需求温度士0.5°C范围内，池内温度均一。恒 定的水温为提高了低温敏不育系水稻选种效率奠定了良好的基础。除了利用自动恒温温室 选种方法外，其余现有技术温度误差往往较大，且水稻生长培养池内温度不均，尤其是高温 炎热的夏季。通过30天的运行结果表明，培养池内水温恒定，精确度< 士0.5°C。池内温度 均勻，通过30天随机5点监测表明，池内温度差彡士0. 2V(2)设施建造成本和运行费用低廉。本发明如在^iXSm的水稻生长培养池中应 用，所需费用包括供水泵、全自动温度控制器、水管和人工费用等，仅需要5000元左右。由 于地下水温度较低，价格较高的制冷辅助可以不安装，夏季仅通过减少水管长度，就能够减 少地下水在空气中的加温过程，从而使水温达到需求的温度。本发明由于充分利用了地 下水温恒定的原理(18-19°C)，与低温敏不育系选育的所需温度接近，运行费用低廉。以 4mX8m的水稻生长培养池为例，夏季外界温度35°C左右的条件下，每天仅需耗电IOkwh左 右。尽管现有技术中全自动恒温温室也可以做到温度恒定，满足低温敏不育系选育的需求， 但其成本和运行费用均非常高，对于很多育种单位而言难以承受。(3)设备运行操作简便，自动化程度较高。设施建设完成后，仅需根据外界环境温 度情况，设置全自动温度控制器，将温度要求设置在低温敏不育系选育需求范围内，如外界 温度较高则将进水温度设置略低于水稻生长需求温度，外界温度较低则提高进水温度。然 后将水稻生长盆碎置于池内，或直接将不育系材料种植于培养池内即可。
附图为在^iXSm的水稻生长培养池中使用本方法，具体设施布置设计示意图。附图1 MmXSm水稻生长培养池的平面设计图，其中墙体为60公分宽，中间建30
4公分宽的排水沟，排水沟的深度25公分。附图2 MmXSm水稻生长培养池的立体布置设计图，其中1为排水管，2为进水管， 3为探头管道，A、B和C排水口分别为200毫米、300毫米、400毫米。水池的深度为0. 4米、 长5米、宽2. 6米，安装水管的台面距离池面25公分，A池为深水池，排水管的上口距离水面 2公分，B池和C池排水管的上口距离水面12公分，进水管和探头管道距离池面3公分。附图3 :%iX8m水稻生长培养池的水管结构布置图，其中水管长6米、宽2米，图中 方格处代表螺丝连接，圆圈代表止回器水泵要求扬程IOm流量10个方，水管采用PVC，直径 50毫米。附图4:%iX8m水稻生长培养池的高精度培养箱(室)结构示意图0)，其中1为 上盖，2为蒸发器(为灯制冷)，3为灯室，4为循环风道底版，5为出风孔。附图5:%iX8m水稻生长培养池的高精度培养箱(室)结构示意图(1)，其中，1为 箱(室)，2为门，3为进风口，4为风机，5为蒸发器，6为灯室，7为隔温玻璃，8为循环风道。附图6 MmX 8m水稻生长培养池的高精度培养箱(室)不间隔制冷制热工作原理 示意图，其中1为压缩机，2为过压保护，3为汽液分离器，4为可视镜，5为膨胀阀，6为过滤 器，7为贮液器，8为手阀，9为制冷膨胀阀，10为制冷电磁阀，11为制热电磁阀，12为蒸发 器，13为散热器。
具体实施例方式下面，本发明将用实施例进行进一步的说明，但是它并不限于这些实施例的任一 个或类似实例。实施例1 一种用于水稻低温敏不育系选育过程中水温调控的新方法，以在现有4mX8m的 水稻生长培养池的基础上实施过程为例，实施步骤如下①小型地下水抽水井建设在水稻生长培养池进水口附近，打1 口小型抽水井，井 深30m左右(可根据地下水位确定，但为确保水温恒定于18-19°C，建议井深30m左右)，利 用小型压力泵供水。②水管布设压力泵出水口接水管，水管在进入水稻生长培养池之前先接入容积 在2m3左右大小的水箱中，水箱大小根据培养池大小和水深确定，容积约在池内水总量的 1/10左右即可。地下水经水箱后，水管均勻铺设于池壁上和水池中，如设计图中所示。除沿 池壁铺设水管外，池内每2米左右布设水管1条。池壁上向池内一侧、池内水管两侧均勻设 置喷水口，每两个喷水口间距0. 5米。③进水水温自动辅助调节装置装置由1台全自动温度控制器，电热辅助装置(电 热管)和制冷辅助设备(空气压缩机-氟利昂)组成。根据水温要求，温度控制器探测进水 水温，如低于需求温度则启动电热辅助装置，如高于需求温度则启动制冷辅助装置，使水温 达到预设的需求温度。电热和制冷辅助装置主要通过散热片的方式调节水箱内水体温度。④池内中央架设1温度探头与全自动温度控制器连接，控制水泵启动与停止运 行，当池内水温超出需求范围时，开启水泵换水调节水温。此步骤可以选择，仅为提高设施 自动化程度设置。如果不需要，可以人工观测池内水温，控制水泵调节。⑤全自动温度控制器设置根据外界环境温度情况，设置全自动温度控制器，将温 度要求设置在水稻生长需求范围内，如外界温度较高则将进水温度设置略低于水稻生长需求温度，外界温度较低则提高进水温度。然后将水稻生长盆碎置于池内，或直接将不育系材 料于水稻生长培养池内即可。实施例2 一种水稻选种过程中水温调控的新方法，以在现有8mX8m的水稻生长培养池的 基础上实施过程为例，实施步骤如下1、小型地下水抽水井建设在水稻生长培养池进水口附近，打一口小型抽水井，井 深30m左右(可根据地下水位确定，但为确保水温恒定于18-19°C，建议井深30m左右)，利 用小型压力泵供水。2、水管布设压力泵出水口接水管，水管在进入水稻生长培养池之前先接入容积 在4m3左右大小的水箱中，地下水经水箱后，水管均勻铺设于池壁上和水池中，如设计图中 所示。除沿池壁铺设水管外，池内每2. 5米布设水管1条。池壁上向池内一侧、池内水管两 侧均勻设置喷水口，每两个喷水口间距0. 5米。3、进水水温自动辅助调节装置装置由1台全自动温度控制器，电热辅助装置(电 热管)和制冷辅助设备(空气压缩机-氟利昂)组成。根据水温要求，温度控制器探测进 水水温，如低于需求温度则启动电热辅助装置，如高于需求温度则启动制冷辅助装置，使水 温达到预设的需求温度。电热和制冷辅助装置主要通过散热片的方式调节水箱内水体温度。4、池内中央可架设1温度探头与全自动温度控制器连接，控制水泵启动与停止运 行，当池内水温超出需求范围时，开启水泵换水调节水温。。此步骤可以选择，仅为提高设施 自动化程度设置。如果不需要，可以人工观测池内水温，控制水泵调节。5、全自动温度控制器设置根据外界环境温度情况，设置全自动温度控制器，将温 度要求设置在水稻生长需求范围内，如外界温度较高则将进水温度设置略低于水稻生长需 求温度，外界温度较低则提高进水温度。然后将水稻生长盆碎置于池内，或直接将水稻种植 于水稻生长培养池内即可。实施例3 一种水稻选种过程中水温调控的新方法，以在现有細><細的水稻生长培养池的 基础上实施过程为例，实施步骤如下1、小型地下水抽水井建设在水稻生长培养池进水口附近，打一口小型抽水井，井 深30m左右(可根据地下水位确定，但为确保水温恒定于18-19°C，建议井深30m左右)，利 用小型压力泵供水。2、水管布设压力泵出水口接水管，水管在进入水稻生长培养池之前先接入容积 在2. 5m3左右大小的水箱中，地下水经水箱后，水管均勻铺设于池壁上和水池中，如设计图 中所示。除沿池壁铺设水管外，池内每1.5米布设水管1条。池壁上向池内一侧、池内水管 两侧均勻设置喷水口，每两个喷水口间距0. 5米。3、进水水温自动辅助调节装置装置由1台全自动温度控制器，电热辅助装置(电 热管)和制冷辅助设备(空气压缩机-氟利昂)组成。根据水温要求，温度控制器探测进水 水温，如低于需求温度则启动电热辅助装置，如高于需求温度则启动制冷辅助装置，使水温 达到预设的需求温度。电热和制冷辅助装置主要通过散热片的方式调节水箱内水体温度。4、池内中央可架设1温度探头与全自动温度控制器连接，控制水泵启动与停止运行，当池内水温超出需求范围时，开启水泵换水调节水温。。此步骤可以选择，仅为提高设施 自动化程度设置。如果不需要，可以人工观测池内水温，控制水泵调节。
5、全自动温度控制器设置根据外界环境温度情况，设置全自动温度控制器，将温 度要求设置在水稻生长需求范围内，如外界温度较高则将进水温度设置略低于水稻生长需 求温度，外界温度较低则提高进水温度。然后将水稻生长盆碎置于池内，或直接将水稻种植 于水稻生长培养池内即可。
权利要求
1.一种水稻低温敏不育系选育过程中水温调控的新方法，它包括下列步骤(1)打一口小型地下水抽水井井深30m左右(可根据地下水位确定，但为确保水温恒 定于18-19°C，建议井深30m左右)，利用小型压力泵供水。(2)水管布设压力泵出水口接水管，水管在进入水稻生长培养池之前先接入容积在 2m3左右大小的水箱中，容积约在池内水总量的1/10左右即可。地下水经水箱后，水管均勻 铺设于池壁上和水池中，如设计图中所示。(3)安装进水水温自动辅助调节装置装置由1台全自动温度控制器，电热辅助装置 (电热管)和制冷辅助设备(空气压缩机-氟利昂)组成。(4)池内中央可架设1温度探头与全自动温度控制器连接，控制水泵启动与停止运行， 当池内水温超出需求范围时，开启水泵换水调节水温。。此步骤可以选择，仅为提高设施自 动化程度设置。如果不需要，可以人工观测池内水温，控制水泵调节。(5)安装全自动温度控制器根据外界环境温度情况，设置全自动温度控制器，将温度 要求设置在水稻生长需求范围内，如外界温度较高则将进水温度设置略低于水稻生长需求 温度，外界温度较低则提高进水温度。然后将水稻生长盆碎置于池内，或直接将水稻种植于 水稻生长培养池内即可。
2.根据权利要求1所述的一种水稻低温敏不育系选育过程中水温调控的新方法，其特 征在于采用地下水空调系统原理设计，以温度恒定于18-19°C的地下水为水源，与水稻选 种所需温度接近。
3.根据权利要求1所述的一种水稻低温敏不育系选育过程中水温调控的新方法，其特 征在于水池内均勻布设喷水口和水管，有效的保证池内水温的均一程度。
4.根据权利要求3所述的布设喷水口和水管密度可根据需要来设计。
5.根据权利要求1所述的一种水稻低温敏不育系选育过程中水温调控的新方法，其特 征结合了全自动温度控制器、电热辅助和制冷辅助的自动化温度调控辅助装置。
全文摘要
本发明公开了一种水稻低温敏不育系选育过程中水温调控的新方法，该方法主要涉及水稻育种领域和相关设施栽培领域。具体步骤包括打一口小型地下水抽水井，水管布设；安装进水水温自动辅助调节装置，池内中央可架设1温度探头与全自动温度控制器连接，控制水泵启动与停止运行，安装全自动温度控制器。与现有技术比较，本方法能够精确控制水稻生长培养池内水体温度，设施建造和运行费用成本低廉，操作方便，能够大幅度提高水稻结实率，进而提高水稻选种效率，显著增加水稻育种利润，适用于广大水稻栽培区域，尤其是夏天炎热的地区。
文档编号A01G9/24GK102067796SQ20101050961
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月18日 优先权日2010年10月18日
发明者曾翔 申请人:曾翔