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选择原位根系监测有助于认识植物的结构与功能

2018-09-17 浏览次数:768

   选择原位根系监测有助于认识植物的结构与功能
   原位根系监测包括根系图像采集装置、远程监控终端和计算机,根系图像采集装置通过移动网络与远程监控终端连接;远程监控终端通过数据线与计算机连接;本发明技术可以在远程监控终端的控制下对植物根系原位生长状况进行实时监控和图像采集,实现了植物根系的远程、快速、定点监测,有利于根系生物学的研究。
   原位根系监测实现对植物根系生长状态的远程实时可视化观察,降低监测作业量,提高了监测效率,同时,降低监测系统的复杂度和综合成本。根系是植物重要的功能器官,它不但为植物吸收养分和水分、固定地上部分,而且通过呼吸和周转消耗光合产物并向土壤输入有机质。研究根系生长不仅有助于深入认识植物的结构与功能之间的关系,也是探讨全球变化条件下陆地生态系统碳格局与过程的重要内容。因作物根系生长在土壤中,致使根系生长分布研究有诸多困难,而且目前现有的作物根系监测均存在操作繁琐,人员必须进行现场监测,且对使用人员技术要求较高等问题,不利于根系的定点监测,因此,需要一种操作方便、成本低、效率高、且人员可以进行远程操作监测的根系监测系统来解决上述问题。
   中央单元可实时采集和分析多个原位分析单元的激光光谱,并实时输出测量结果,测量延时小于0.5秒,实时性强;原位根系监测采用分布式设计,多个原位分析单元可独立操控、独立工作,任何一个分析单元或者中央单元的故障不会影响其他分析单元的运行,可靠性高;分析单元内置位移式微型参比气室,可定时自动谱线校准,避免因外部温度变化和激光器老化引起的谱线漂移,免维护周期达半年以上;支持远程通过GPRS、WIFI对中央单元和分析单元进行维护,降低维护成本。
   原位根系监测隔爆设计,与正压防爆设计相比,对现场气体要求低,现场安装简单,高性价比,有效降低客户投资,中央控制单元采用触摸屏控制,操作方便快捷,多台仪器的测量参数可在触摸屏上直接读。锌刂苹疲嘀С8个测量通道,智能化管理,测量探头到中央控制单元大传输距离长可达1000m,多通道分布式独立测量工作,任一测量探头故障不影响其他探头正常工作。
   原位根系监测按成像方式不同,可分为对原位根系图像的分析仪,以及对洗根后的根系图像分析仪。都是用于监测植物根系的,可兼做针叶面积、体积测量,以及棉纤维粗细、长度测量。原位根系监测一般都要求可分析根系的长度、直径、面积、体积、根尖数、分叉数、根交叉数等。专业些的根系分析系统,还可分析植物根系的主侧根拓扑形态关系、连接关系,以及根尖部位的色彩变化,以便进行根系形态和构造研究。根系分析系统应具备大批量图像的全自动分析特性,用户可对自动分析结果进行局部的交互编辑修正,以确保数据的科学性。
   原位根系监测对原位根系图像,因根系与土壤的颜色可能非常接近,故国内外均采用图像中根系目标的自动增强后,以交互引导的方式进行标记分析的。另外,还有引入分形维数,以及直方图投影来进行根系整体生物量分析的。根系分析的新型技术还可分析根瘤菌体积在根系中的占比,以客观确定根瘤菌体的贡献量。
 
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