[发明专利]一种杂交水稻制种田去除杂株提高制种纯度的方法

说明书

本发明涉及一种杂交水稻制种田去除杂株提高制种纯度的方法，根据父本、母本在不同区域制种的抽穗期调整播差期，使父母本花期相遇，进行杂交种制种；利用杂株识别模型在株型期识别并清除水稻植株中的杂株，其中，株型期包括分蘖期、拔节期、孕穗期；利用开花散粉杂株识别模型在不育系抽穗开花期识别并清除水稻植株中的不育系杂株；本发明在杂交水稻制种和亲本繁殖过程中，通过智能化快速识别杂株，不受人为因素影响，提高杂交水稻种子和亲本纯度；同时提升了机械化程度，显著降低了杂交水稻制种和亲本繁殖的劳动力成本，利于提高良种质量，保障粮食生产安全。

技术领域

本发明属于农业技术领域，尤其是涉及识别杂株的方法领域。

背景技术

水稻是我国三大农作物之一，全国近半数人口以稻米作为主要粮食，杂交水稻的成功研究与大面积推广应用为我国乃至世界的粮食安全做出了巨大的贡献，杂交水稻质量的优劣直接关系到世界粮食安全，为了确保口粮绝对安全的战略底线，必须大力发展水稻种业，保障种子安全；种子纯度为种子质量好坏的衡量标准之一，根据国家标准的规定，杂交水稻种子必须保证达到96％以上的纯度指标；在杂交种生产过程中要严格去杂，当前杂交种子制种去杂还是以人工去杂为主，包括在播种至孕穗期间，根据亲本生长形态进行去杂，把制种田中与亲本不同叶色、不同株型的植株清除以及在抽穗开花期除去混杂在亲本中的异品种如常规种、保持系杂株及母本内串粉可育杂株等，尤其是抓好时机割除制种田不育系中的保持系植株，此期是除杂的关键时期，不及时去除杂株会导致种子纯度大幅降低。然而人工去杂劳动强度大，需要大量的劳动力，且需要有对杂株识别的经验，不同人由于观察角度不同、杂株识别能力不同等均会影响到去杂的效果，管理员对大面积制种田块的田间去杂效果也无法进行评判，导致种子纯度超标风险变大，种子生产成本变高或种子质量不合格致报废；因此，迫切需要研究水稻快速识别杂株的方法，保证生产种子的质量符合国家标准，保障杂交稻的纯度进而保障粮食生产安全。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过克服现有制种和繁殖过程中杂株识别和去杂难度大的问题，进而提供了一种用于水稻的快速识别杂株的方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种杂交水稻制种田去除杂株提高制种纯度的方法，包括以下步骤；

步骤S1：根据父本、母本在不同区域制种的抽穗期调整播差期，使父母本花期相遇，进行杂交种制种；

步骤S2：利用杂株识别模型在株型期识别并清除水稻植株中的杂株，其中，株型期包括分蘖期、拔节期、孕穗期；

步骤S3：利用开花散粉杂株识别模型在不育系抽穗开花期识别并清除水稻植株中的不育系杂株。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S2中利用杂株识别模型在株型期识别并清除水稻植株中的杂株的具体步骤包括：

步骤S21、在水稻株型期内利用无人机搭载CCD摄像机拍摄田间水稻植株，生成实时视频流数据；

步骤S22、从实时视频流数据中采集水稻图像，并将水稻图像通过杂株识别模型进行识别，检测图像中是否有杂株；

步骤S23、若检测到杂株时，输出杂株在图像中的位置坐标，否则返回步骤S22继续进行杂株检测；其中，杂株的位置坐标包括植株分布的行和列位置信息；

步骤S24、将杂株在图像中的位置坐标传输给杂株清除装置，杂株清除装置行进至杂株位置处，识别出杂株并进行清除。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S3中利用开花散粉杂株识别模型在不育系抽穗开花期识别并清除水稻植株中的不育系杂株的具体步骤包括：

步骤S31、在不育系抽穗开花期，每天利用无人机搭载CCD摄像机拍摄田间水稻植株，生成实时视频流数据；