本发明涉及农业种植育种，尤其是涉及一种利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法。
背景技术：
1、小麦根系活力是指小麦根系新陈代谢能力的强弱，包括养分吸收、物质合成、呼吸作用与微生物活性等，它客观反映了根系生命活动的生理指标。具体来说，小麦根系活力高意味着根系能够更高效地吸收土壤中的水分和养分，为小麦的生长发育提供充足的营养支持。强壮健康的根系可以增强小麦对环境的适应能力，提高对各种逆境条件的抗性，如干旱、高温、低温等。根系活力强的小麦能更好地吸收养分和水分，提高光合作用强度，进而促进小麦的生长发育和籽粒产量；同时也有助于提高小麦的品质，使其更容易吸引市场消费者。
2、小麦根系颜色可以从一定程度上反映根系的健康状态，白色的根系通常细胞比较活跃，呼吸作用强，吸收营养和水分的能力也很强，这通常意味着根系活力较高。而黑色或灰色的根系表明根系处于不活跃状态，根系活力较弱，黑色或灰色的根系也在一定程度上反映根系处于不健康状况，如缺氧或有毒物质积累。
3、小麦根系活力对评估小麦生长状况、指导农业生产管理、预测抗逆性和产量、辅助育种和品种改良、监测土壤环境具有重要意义。目前小麦根系活力常用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride，ttc)还原法等生物化学方法测定。专利cn108562471a公开了一种植物根系活力的快速检测方法，包括以下步骤：s1：将植物根系样品浸没在ttc溶液和磷酸缓冲液的混合溶液中，在37℃下暗保温1～2h后加入硫酸终止反应，此时植物根系样品变成红色；s2：将红色的植物根系样品转入由乙酸乙酯和甲醇配制而成的浸提液中，在55～60℃水浴中浸提15～25min后，取出已褪色变白的植物根系样品，并使用浸提液对已经变红的浸提液进行定容；s3：以空白实验为对照，用分光光度计检测485nm波长下红色浸提液中ttf的吸光度，然后根据标准曲线，求出ttc溶液的还原量。本方法对ttf具有快速高效的浸出效果，重现性好、操作简便，更适合样本的批量检测。
4、采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride，ttc)还原法检测根系活力需要采集样品到实验室进行检测，实验室检测根活力存在以下不足：一是需要时间，通常需要在24小时内完成，耗费时间长；二是需要专门仪器设备；三是需要灭活和颜色等步骤，操作步骤繁琐复杂。而且根系的部位不同检测数据差异很大，导致测试数据不准确。因而，建立简单、高效、准确的判断小麦根系活力的方法，对小麦种植、育种具有重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，建立小麦根系颜色灰度值与根系活力量化关系的回归方程，利用小麦根系颜色判断小麦根系活力，为小麦根系活力判断提供了简单、快速高效、准确的方法，而且具有实际可操作性和可复制性，便于推广应用，为小麦施肥灌溉等田间管理提供理论依据。
2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，包括以下步骤：
3、步骤s1、获得品种a小麦根系活力值的历史实测值，获得品种a小麦根系颜色灰度值的历史实测值，将根系活力值的历史实测值和小麦根系颜色灰度值的历史实测值进行统计分析，建立品种a小麦根系颜色灰度值与根系活力量化关系的回归方程；
4、步骤s2、采集品种a待测的小麦生长体根系样品，拍照后进行图像处理，取得小麦根系颜色灰度值后，代入品种a小麦根系颜色灰度值与根系活力量化关系的回归方程，计算出品种a待测的小麦生长体的根系活力值，即可判断小麦根系活力。
5、进一步地，步骤s1包括以下步骤：
6、步骤s1.1、分别采集返青初期、返青中期、拔节初期、拔节中期、孕穗初期、孕穗中期、灌浆初期、灌浆中期、成熟期的小麦根系样品洗净，将小麦根系样品分为两组，取第一组小麦根系样品装入冰盒，采用ttc还原法测定根系活力值，获得小麦根系活力值的历史实测值；
7、步骤s1.2、取第二组小麦根系样品放置在背景上，拍摄小麦根系图片；
8、步骤s1.3、使用imagej软件将图片进行处理，圈出图片中小麦整个根系，设置测量参数使测量结果显示integrated density，将其作为小麦根系的颜色灰度值，获得小麦根系颜色灰度值的历史实测值；
9、步骤s1.4、将步骤s1.1中获得的根系活力值的历史实测值和步骤s1.3获得的小麦根系颜色灰度值的历史实测值进行统计分析，得出根系颜色灰度值与根系活力值之间的线性拟合方程为
10、y＝ax+b，
11、其中y是根系根活力值，单位μg ttc·g-1·fw·h，x是小麦根系颜色灰度值，该线性拟合方程即为小麦根系颜色灰度值与根系活力量化关系的回归方程。
12、进一步地，步骤s1.1中采集小麦根系样品选取长势一致、有代表性的麦行，以麦行为中心，向左右行间各延伸10cm，取长、宽各20cm，深30cm的土块，将挖取的土块装于70目的筛网袋中，用流水缓慢冲洗根部洗净。
13、进一步地，步骤s1.2中小麦根系样品放置在纯黑色不反光的背景上，用镊子小心将每条根展开，使根与根之间不交叉、不重叠，在根系附近放置一根标尺不与根系重叠，使用高清晰度摄像机拍摄小麦根系图。
14、进一步地，步骤s1.3中使用imagej软件将图片处理成8-bit格式，调整背景使背景颜色均一为纯黑色，利用图片上的标尺设置比例尺，使用方框/圆圈工具圈出小麦整个根系，使用analyze→measure方法得到integrated density。
15、进一步地，步骤s2中拍照后进行图像处理具体方法为：取品种a待测的小麦生长体根系样品，放置在背景上，拍摄小麦根系图片，使用imagej软件将图片进行处理，圈出图片中小麦整个根系，设置测量参数使测量结果显示integrated density，将其作为小麦根系的颜色灰度值。
16、进一步地，步骤s2中使用imagej软件将图片处理成8-bit格式，调整背景使背景颜色均一为纯黑色，利用图片上的标尺设置比例尺，使用方框/圆圈工具圈出小麦整个根系，使用analyze→measure方法得到integrated density。
17、进一步地，品种a为郑麦113，步骤s1.4中得出根系颜色灰度值与根系活力值之间的线性拟合方程为
18、y＝1.7707x-4.5399，
19、其中y是根系根活力值，单位μg ttc·g-1·fw·h，x是小麦根系颜色灰度值，该线性拟合方程即为郑麦113小麦根系颜色灰度值与根系活力量化关系的回归方程。
20、进一步地，品种a为丰德存5号，步骤s1.4中得出根系颜色灰度值与根系活力值之间的线性拟合方程为
21、y＝1.7106x-4.331，
22、其中y是根系根活力值，单位μg ttc·g-1·fw·h，x是小麦根系颜色灰度值，该线性拟合方程即为丰德存5号小麦根系颜色灰度值与根系活力量化关系的回归方程。
23、进一步地，品种a为偃高21，步骤s1.4中得出根系颜色灰度值与根系活力值之间的线性拟合方程为
24、y＝1.7243x-5.2608，
25、其中y是根系根活力值，单位μg ttc·g-1·fw·h，x是小麦根系颜色灰度值，该线性拟合方程即为偃高21小麦根系颜色灰度值与根系活力量化关系的回归方程。
26、本发明的有益效果是：
27、本发明利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，建立小麦根系颜色灰度值与根系活力量化关系的回归方程，利用小麦根系颜色判断小麦根系活力，在实际的生产中操作简便，得出的根系活力数据经验证接近实测根系活力数据，为小麦根系活力判断提供了简单、快速高效、准确的方法，为小麦施肥灌溉等田间管理提供理论依据。
28、本发明获得小麦根系颜色的灰度值数据的方法可采用相机、手机拍照，然后提取图像数据，不需要复杂的实验设备；本发明利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，可操作性强，具有可重复性，便于推广应用。
29、本发明利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法可以在生长体上进行，不需要采集样品到实验室检测，能够对小麦根系活力进行快速的判断，操作步骤简单快速，拍照处理后按照回归方程计算得到根活力数据，一般10分钟就可以完成测算，即可判断出根系活力强弱，为小麦的田间管理和育种提供科学指导。
1.一种利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：步骤s1.1中采集小麦根系样品选取长势一致、有代表性的麦行，以麦行为中心，向左右行间各延伸10cm，取长、宽各20cm，深30cm的土块，将挖取的土块装于70目的筛网袋中，用流水缓慢冲洗根部洗净。
4.根据权利要求2所述的利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：步骤s1.2中小麦根系样品放置在纯黑色不反光的背景上，用镊子小心将每条根展开，使根与根之间不交叉、不重叠，在根系附近放置一根标尺不与根系重叠，使用高清晰度摄像机拍摄小麦根系图。
5.根据权利要求4所述的利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：步骤s1.3中使用imagej软件将图片处理成8-bit格式，调整背景使背景颜色均一为纯黑色，利用图片上的标尺设置比例尺，使用方框/圆圈工具圈出小麦整个根系，使用analyze→measure方法得到integrated density。
6.根据权利要求1所述的利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：步骤s2中拍照后进行图像处理具体方法为：取品种a待测的小麦生长体根系样品，放置在背景上，拍摄小麦根系图片，使用imagej软件将图片进行处理，圈出图片中小麦整个根系，设置测量参数使测量结果显示integrated density，将其作为小麦根系的颜色灰度值。
7.根据权利要求6所述的利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：步骤s2中使用imagej软件将图片处理成8-bit格式，调整背景使背景颜色均一为纯黑色，利用图片上的标尺设置比例尺，使用方框/圆圈工具圈出小麦整个根系，使用analyze→measure方法得到integrated density。
8.根据权利要求2所述的利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：品种a为郑麦113，步骤s1.4中得出根系颜色灰度值与根系活力值之间的线性拟合方程为
9.根据权利要求2所述的利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：品种a为丰德存5号，步骤s1.4中得出根系颜色灰度值与根系活力值之间的线性拟合方程为＝1.7106-4331
10.根据权利要求2所述的利用小麦根系颜色判定小麦根系活力的方法，其特征在于：品种a为偃高21，步骤s1.4中得出根系颜色灰度值与根系活力值之间的线性拟合方程为＝1.7243-5.2608
