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植物根系多光谱成像系统-植物根系表型研究设备
发表时间:2020-04-27 10:13:59点击:1358
较开始对于植物根系的研究是根据植物根系形态特征、生长情况、结构特征、对养分的吸收状况等。一开始受到了众多学者们的广泛关注。美国研究者在20世纪20年代对高粱、小麦、向日葵等多种农作物根系的生长过程进行了研究,并提出了农作物根系的生长发育、分布状况、吸收养分和水分的能力以及不同的土壤环境对作物的生产都起到很大的影响,但由于根系生长于地下,因此给植物根系的研究带来了很多的制约因素,近些年来国内外学者逐渐提出了一系列的根系研究方法,主要包括挖掘法、剖面法、气培法、整段标本法、三维坐标容器法、微根窗及微根管技术法等。
Videometer MR植物根系多光谱成像系统可用来拍摄土壤中的活根以及菌根菌丝的全高清图像,监控其多季的生长和行为。土壤中安装透明管,植物根以及其共生物在管旁生长,便于研究。该原位根系成像技术采用微根管技术,无破坏地对植物根系进行原位在线扫描成像,测量过程中不干扰细根生长,能持续或在线监测根系系统的整个生长或死亡的变化过程。结合根系分析软件,能够分析根系相关参数,如根的长度、面积、根尖数量、直径分布格局、死亡根及存活根数量等,也能记录细根乃至根毛和菌根的生长、生产和物候等特征,多光谱微根管成像系统除了以上信息,还可有效区分老根和新根,对细根、绒毛根由较好的分辨效果,可对根系背景进行研究,是估计生态系统地下C分配和N平衡研究的有效方法,结合所提供根系分析软件,能够将根系相关数据定量化。还可以根据用户需求监测土壤水分状况,从而研究根系所在区域内溶质运移及水分胁迫所引起的生理变化,标准微根管直径为 6cm。相机将较佳安置,确保硬件和软件得到较大优化。系统可设置为不同程度自动化,适合科学研究。
菌根的发育是植物生长非常重要的因素,会影响多个生态系统和生物物理化学过程,但要想观察此隐埋在土壤中的生态系统并不容易。微根管系统是一款定量和定性观察工具,可用来研究根和菌根生长、寿命和原位分布或研究生物群落。微根管系统是基于透明或塑料管,管路手动插入洞里或利用机械器械插入洞里。随后,RGB成像或多光谱成像设备插入到管路中来记录根图像并通过微根管观察到根际情况。之后记录图像,并经控制单元和软件来处理。利用微根管系统可对土壤中的活根和菌根进行全高清摄影,从而研究多季的生长和行为。
该微根管系统采用模块化设计,是一款高度定制系统,拥有多个少有特征。成像也可实现全自动化,包括自动识别管路、预设成像或识别以前成像区域,产品还包括一款手工指示微根管操作设备。任意情况下,微根管系统较重要的特点是图像质量、成像区可重复以及易于使用。所有系列产品均可实现选择区(360°)高清成像,可调整监控微根管表面适应研究以及图像分析需求。原图像的轻微变形,一般由管表面弯曲所致,可由所带软件自动校正。图像尺寸可调整,例如生物质取样深度(0-10 cm, 10-20 cm)可调节 。微根管预设方面,建议使用带角度的设备,操作通过无线远程控制(备选电缆)。设备采用锂电池供电或电源线 (110-230V)。图像利用Videometer强大的处理软件处理。