一种冬小麦节水性鉴定方法
阅读说明：本技术 一种冬小麦节水性鉴定方法 (Winter wheat water conservation identification method ) 是由 李丁 乔文臣 孟祥海 李强 孙书娈 赵明辉 于 2021-09-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种冬小麦节水性鉴定方法,该方法基于单位面积根系活力节水指数实现冬小麦节水性的鉴定；所述单位面积根系活力节水指数通过以下公式计算所得：RAWSI=RAS.T～(2)·RAS.W～(-1)·RACK.W·(RACK.T～(2))～(-1)；其中,RAWSI为单位面积根系活力节水指数,RAS.T为待测材料节水处理单位面积根系活力,RAS.W为待测材料水处理单位面积根系活力,RACK.W为对照品种水处理单位面积根系活力,RACK.T为对照品种节水处理单位面积根系活力。本发明利用单位面积根系活力节水指数进行筛选,既能保证筛选的准确性,又能降低筛选时间,为冬小麦节水性的鉴定提供了一种新的方法。(The invention discloses a method for identifying water conservation of winter wheat, which is used for identifying the water conservation of the winter wheat based on a root activity water conservation index of a unit area; the water-saving index of the activity of the root system in unit area is calculated by the following formula: RAWSI = ras.t 2 ·RAS.W ‑1 ·RACK.W·(RACK.T 2 ) ‑1 (ii) a Wherein RAWSI is the water-saving index of unit area root activity, RAS.T is the water-saving unit area root activity of the material to be tested, RAS.W is the water-saving unit area root activity of the material to be tested, RACK.W is the water-saving unit area root activity of the control variety, and RACK.T is the water-saving unit area root activity of the control variety. The method utilizes the root activity water-saving index of unit area to carry out screening, can ensure the screening accuracy and reduce the screening time, and provides a new method for identifying the water-saving property of the winter wheat.)
技术领域
本发明涉及小麦节水性鉴定技术领域，具体涉及一种冬小麦节水性鉴定方法。
背景技术
干旱少雨是黄淮（北部）麦区的自然特点，气候干旱及水资源紧缺已经成为是限制小麦生产的主要因素，解决干旱问题有以下几种解决途径：（1）推广节水品种；（2）应用节水技术；（3）调水工程以及污水的再生利用等，其中，推广节水小麦品种是最经济有效的方法。以水分利用效率高的小麦品种为先导，与配套的节水栽培技术相结合，实现小麦生产的节水，这对缓解北方水资源短缺现状具有重要意义。因此小麦节水性研究已成为目前研究的热点。
根系是小麦生命活动的重要器官，主要作用为吸收养分、水分，参与体内物质的合成和转化等，与植物的节水性和生长以及对产量的形成有密切的关系，在小麦的生长发育、生理功能和物质代谢过程中也发挥着重要作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冬小麦节水性鉴定方法，基于单位面积根系活力节水指数实现了冬小麦节水性的快速、准确鉴定。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种冬小麦节水性鉴定方法，该方法基于单位面积根系活力节水指数实现冬小麦节水性的鉴定。
进一步地，所述单位面积根系活力节水指数通过以下公式计算所得：
RAWSI=RAS.T2·RAS.W-1·RACK.W·(RACK.T2)-1其中，RAWSI为单位面积根系活力节水指数，RAS.T为待测材料节水处理单位面积根系活力，RAS.W为待测材料水处理单位面积根系活力，RACK.W为对照品种水处理单位面积根系活力，RACK.T为对照品种节水处理单位面积根系活力。
进一步地，具体包括如下步骤：
S1、在根系观测室模拟田间环境条件下，分别设水处理组和节水处理组，其中，水处理组春灌2水，分别于拔节、抽穗扬花灌水，灌水量603/亩；节水处理组在拔节期春灌1水，灌水量603/亩；
S2、在抽穗扬花期分别测定水处理组和节水处理组的0-120cm根系平均表面积和平均根系活力，计算单位面积根系活力，再通过以下公式计算单位面积根系活力节水指数RAWSI：RAWSI=RAS.T2·RAS.W-1·RACK.W·(RACK.T2)-1其中，RAWSI为单位面积根系活力节水指数，RAS.T为待测材料节水处理单位面积根系活力，RAS.W为待测材料水处理单位面积根系活力，RACK.W为对照品种水处理单位面积根系活力，RACK.T为对照品种节水处理单位面积根系活力。
S3、基于单位面积根系活力节水指数RAWSI及以下标准实现节水品种的筛选：单位面积根系活力节水指数≥1.300的株系，即为节水性极强（HR）的新品种；单位面积根系活力节水指数为1.100-1.299的株系，即为节水性强(R)的新品种；单位面积根系活力节水指数为0.9-1.099的株系，即为节水性中等(MR)的新品种；单位面积根系活力节水指数为0.700-0.899的株系，即为节水性弱(S)的新品种；单位面积根系活力节水指数为≤0.699的株系，即为节水性极弱(HS)的新品种。
上述方案中，利用单位面积根系活力节水指数进行筛选，既能保证筛选的准确性，又能降低筛选时间，为冬小麦节水性的鉴定提供了一种新的方法。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例
实验材料：
衡9966、衡11-6021、衡S29、衡4399、济麦22（CK）。
实验方法：
本实验采用T2scan(英国Delta2T Devices Ltd一种图形分析软件) 研究根系，可迅速准确地得出待测根系的表面积参数；采用测定a-萘胺浓度变化方法来测定根系活力。
（1）需准备放置种植小麦的根系观测室；60根长2.4m，直径是0.11m的PVC管；冲洗小麦根系的水池以及过筛去除草根和杂质的大田耕层土；
（2）根据土壤容重计算管内土重，根据田间持水量和土壤含水量计算注入水量管长2.4m，根据土壤容重（1.3克/厘米3），计算管内装土重量：3.14×5.252×2.36×1.3=26.6公斤根据田间持水量（28%）和当时土壤含水量计算应灌入水量：26.6×（28%-20.8%）=1.9152公斤
基于上述计算结果将过筛去除草根和杂质的大田耕层土灌入PVC管中，灌土的同时配合灌水，少量多次，以利于水分渗透，管底部用花盆承载，以防水土流失。
（3）试验采用顺序排列，每根管内种植3株，根据土壤容重计算管内土重，根据田间持水量和土壤含水量计算注入水量，压实播种，设小麦品种济麦22为对照品种，在根系观测室模拟田间环境条件下，分别设对照处理即两水处理（春灌2水，分别于拔节期、抽穗期灌水，灌水量603/亩）和胁迫处理即节水处理（在出全苗基础上春灌1水，即在拔节期灌水，灌水量603/亩）两个水处理。
（4）在抽穗扬花期分三段测定0-120cm根系表面积和根系活力（每段40cm），再计算出平均根系表面积和平均根系活力，计算出单位面积下的根系活力，再通过公式（1）计算单位面积根系活力节水指数RAWSI：
RAWSI=RAS.T2·RAS.W-1·RACK.W·(RACK.T2)-1
其中，RAWSI为单位面积根系活力节水指数，RAS.T为待测材料节水处理单位面积根系活力，RAS.W为待测材料水处理单位面积根系活力，RACK.W为对照品种水处理单位面积根系活力，RACK.T为对照品种节水处理单位面积根系活力。
具体步骤如下：
1、将待测PVC管剪去地上部分，取0-120cmPVC管分三段（每段40cm）写好牌，分别装入纱袋内，在水中浸泡2小时，使得土壤松软，便于清洗。
2、用水管冲去多余泥土，再用镊子将小麦根系挑拣干净，用甲基蓝染色备用。
3、将染色后根系摆在透明玻璃盘上，用扫描仪将根系扫描成Tif格式图片，再使用英国的T2scan对这些图片进行分析，得到小麦根系表面积数据，计算小麦的0-120cm土层的平均表面积。
4、用同种方法取0-120cm土层待测根系样品，采用测定a-萘胺浓度变化方法来测定根系活力。测定步骤如下：
4.1原理：利用a-萘胺容易被氧化的原理，将根系浸泡于a-萘胺溶液中一定时间，通过测定氧化前后a-萘胺的浓度变化，测定根系的活力。
4.2提取：将用吸水纸吸干水分的根，混合均匀后称取1g(或沿根的基部将根切下取混合样1g)置于50ml塑料瓶中，加0.05g/L a-萘胺溶液和pH7.0 0.1 mol/L磷酸缓冲液的等量混合液40ml。轻轻摇动，静置10分钟，这时，根的吸附也己完毕。a-萘胺氧化量迅速上升，并把此时作为零时。为了测定此时的浓度值，在根系浸入a-萘胺10分钟后，立即从此平衡溶液中准确地吸取1ml溶液放入25 mL 容量瓶中，即为第一次取样。紧接着塞好瓶塞，置于振荡器上于25℃振荡2小时，再次从平衡溶液中准确吸取1ml，放入另一25ml 容量瓶中，即为第二次取样，不论哪次取样，如发现溶液混浊，均须过滤。由于a-萘胺在空气中振荡时会自动氧化，故须做空白试验。
4.3测定：两次取样均放到100ml三角瓶中，按下表加入各试剂，充分播动5分钟，使之显色，然后加燕馏水、摇匀。在10-40分钟内用1cm 比色杯于510 nm波长下比色。2小时的消光值不应低干10分钟消光值的一半，否则应增加a-萘胺体积或减少样品量；反之，如果两者十分接近，应该降低a-萘胺体积，否则测定不准确。在一次测定中，所用溶液最好都不要换，要准备充裕。建议每次震荡都加标准溶液，至少应该加最低和最高标准，因a-萘胺长期存放会有浓度变化。
4.4标准曲线的绘制
4.5计算：根活力ug a-萘胺/g/hr=浓度差(X0-X2-ck0+ck2，ug/ml)*(40-1)ml/1ml/2hr/g
4.6试剂配制
4.6.1 1000ppm a-萘胺储存液：准确称取分析纯a-萘胺(a-naphthylamine)1g，用少量酒精溶解，加水，如果出现浑浊，说明酒精量不够，添加少量酒精至清亮，加水到1L，混匀，置于低温黑暗处保存；
4.6.2 0.05g/La-萘胺标准溶液:吸取50ml1000ppm a-萘胺储存液稀释至1000ml，保存于棕色瓶中，置于低温黑暗处保存；
4.6.3 0.5%对氨基苯磺酸溶液：称2.5g对氨基苯磺酸溶于500ml15%的乙酸(205ml36%乙酸+295ml水或者75ml冰乙酸+425ml水)溶液中；
4.6.4 0.05%亚硝酸的溶液：称取0.05g亚硝酸钠溶于 100ml蒸馏水中；
4.6.5 0.1 mol/LpH7.0磷酸缓冲溶液：磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲体系，取0.2MNaH2PO4(390ml)+0.2M Na2HPO4(610ml)加水1000ml。(6.0844g NaH2PO4。2H2O(MW=156.01)+21.8478g Na2HPO4.12H2O(MW-358.16)定容1L。
（5）基于单位面积根系活力节水指数及表1的分级标准实现节水品种的筛选，结果见表2和表3。
表1 小麦单位面积根系活力节水指数RAWSI分级标准
表2小麦抽穗期单位面积根活力性状表
表3小麦抽穗期节水性结果
实验结果：衡9966、衡H11-6021、衡S29、衡4399的抽穗期节水性结果分别是强、极强、强、强，与各个品种的田间节水性结果相符。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
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