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植物根系研究綜合解決方案

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更新時間：2024-05-04 09:29:48瀏覽次數：33次

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北京力科惠澤科技有限公司

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產品簡介

要針對根系某一特性展開研究，必須找到合適的研究方法和儀器設備。本方案為室內及野外根系科學研究提供綜合解決方案。

詳細介紹

工欲善其事，必先利其器。要針對根系某一特性展開研究，必須找到合適的研究方法和儀器設備。本方案為室內及野外根系科學研究提供綜合解決方案。

LK-1200臺式根系分析儀

LK-1200臺式根系分析儀專為洗根后進行旋轉成像設計，可以連續大量的對植物根系進行二維成像分析，每天可以測量幾百個植物樣品；可以根據需要對根系不同角度進行連續的旋轉成像。

結合專業的控制軟件和圖像分析，可以測量整個植物根系的長度、直徑、面積、生物量以及根系拓撲結構；此外，儀器配置了掃碼槍，可以自動生成根系樣品的圖像名稱，節約了測量時間；該儀器可廣泛用于農學、生物學、生態學、栽培學和園藝等相關專業的研究和教學中去。

室內試驗系列

野外試驗系列

產品特點

2044萬像素高清成像模塊；
自帶掃碼槍，可以快速命名根系圖片；
根系可以自動360度旋轉，可以拍攝任意角度二維圖像；
成像系統可以根據根系大小在軌道自動調整畫幅；
強大的根系圖像分析軟件，可以測量20多項根系指標；
可在后期選配三維合成與分析軟件，進行三維根系圖像分析。

LK-1250植物根盒成像系統

LK-1250植物根盒成像系統專為控制條件下植物根系長期連續無損測量而設計，將植物種植在底面透明的根盒中，并將根盒傾斜放置在固定角度的支架上，植物根系因重力而主要在透明的根盒面板上分布。

結合專業的根盒成像系統，可以對植物整個生長周期的根系變化進行連續跟蹤測量，圖像分析軟件可以測量根系的長度、直徑、面積、生物量、拓撲結構等根系指標；同時，在根盒背部可以通過專業的多孔性土壤孔隙水微探頭提取根際土壤溶液，進而研究植物根系與土壤的相互作用。

主要特點

與專用根盒配套，滿足根系長期無損成像測量需要；
德國進口2044萬像素高清成像模塊；
滾動導軌設計與掃碼命名根系圖片，可節省大量實驗時間；
根盒的材質（透明或不透明）和規格可根據用戶的需求定制；
可配套選擇多種根系圖像分析軟件，測量20多項根系指標。

實際應用

為研究土壤養分對水稻根系形態和發育的影響，在根盒中開展試驗。下圖左側為養分富集區，右側為養分匱乏區。正上方的水稻根系明顯偏向左側生長。利用LK-1250根盒成像系統實時監測根系發育動態，結合根系圖像分析軟件，進行可視化分析，入下圖所示。

MS-190原位植物根系分析儀

采用經典的微根窗技術，可定點原位觀察和研究植物的根和菌根，甚至根瘤的生長、死亡及分布（根系構型）規律。該系統的優點是在不干擾根生長過程的前提下，連續監測單個細根從出生到死亡的變化過程，還能記錄細根、根毛乃至根瘤的生長、發育和物候等特征。

主要特點

360度成像；分辨率可達2500dpi；
具備非線性校準功能，可消除微根管的曲面效應；
成像速度小于1秒，無需白平衡，可高效獲取圖像；
圖像捕捉和命名遵循ICAP方案，以便兼容各種根系分析軟件；
配備經典的“Smucker"模塊，實現精確定位；
系統可選擇配置專業的根系圖片分析軟件；

Root700根系生長監測系統

Root700根系生長監測系統可以在自然狀態下，獲取植物根系原位的高清圖片信息，輔助以專業分析軟件獲取植物根系重要參數，提供給植物根系生態、抗逆性、脅迫等研究者地下根系生長的研究資料。

主要特點

角度偏移校正功能可調整不同級別根系間所形成的角度，尤其適合根系時空對比分析；
具有折線圖、柱狀圖、散點圖、面積圖等豐富的數據圖型樣式選擇功能；
可對采集圖像的時間、地點、命名、事件記錄、注釋等信息進行編輯管理，
能夠對導入的圖像進行旋轉、分辨率（DPI）更改、圖像尺寸修改、圖像對比度調整、圖像銳化處理等屬性功能進行調整；
可實現鼠標框選特定區域、放大縮小局部觀察、統計所選區域、輔助裁剪污染區域，同時使用橡皮擦功能實現修正統計效果，
軟件自帶標定功能，實現半自動的尺寸標定，XY向可分別標定修正對象長度參數；
軟件能夠對圖像對象進行顏色信息分析，分析確定根系存活量，輸出不同顏色標記的根系直徑、長度和表面積等。

主要參數

分辨率：1200dpi；
掃描速度：5-15s；
掃描角度：360°；
測量精度：測量精度：長度精度≤±1%，面積精度<1%（優質圖像質量）或≤3%（標準圖像質量）；
測量參數：生物量參數，單根參數，方向走勢參數，菌根參數，根拓撲參數；
透明觀察管尺寸：國際標準7mm外徑，64mm內徑，長度可定制；
工作環境：0 – 50℃，相對濕度0 – 99%RH（無凝結）；

LK-1100便攜式多光譜植物根系分析儀

主要特點

高度的便攜式設計；
手機app無線控制；
遠程實時傳輸根系圖像；
可自動拼接整幅根系圖片；
配置自動圖像背景分割軟件；
自動獲得根系主要指標。

技術指標

同時獲得5個RGB+UV+NIR波段根系圖片（405，540，590，660，940nm）；
1100萬像素相機；
圖像分辨率達4800dpi；
成像速率小于5秒；
手機app實時圖像預覽；

科研難題

現有的植物根系分析儀所提供的圖像分辨率有限，不僅妨礙了對于根際形態結構的詳細分析（例如根毛長度，菌根菌絲生長），而且限制了通過視覺對根系進行分析時的準確度。此外，手動描根分割土壤背景耗時耗力，限制了對植物根系的深入研究。

主要表現如下：

1.需要周期性的獲取圖像，且無法遠程操作，極大地增加了工作量；

2.人工操作導致無法連續成像，無法獲取根的實時動態；

3.成像過程中，相機由于手動移動引起的圖片模糊。

LK-1100為此應運而生！

采用多光譜技術解決問題。采用光譜反射進行土壤背景分割減少了人工描根的時間和誤差；多光譜可以對菌根，菌絲以及活根和死根進行有效對比分析；
采用無線控制和超便攜設計，方便野外操作；
圖像自動拼接和土壤背景自動分割，為根系圖像全自動分析帶來了可能；將極大地減輕根系研究者的工作量。

野外長期監測儀器

AS-18全自動多光譜植物根系分析儀

AS-18全自動多光譜植物根系分析儀一款長期定位監測植物根系生長動態的測量系統。可定點原位觀察和研究植物的根和菌根，甚至根瘤的生長、死亡及分布（根系構型）規律。在不干擾根生長過程的前提下，連續監測單個細根從出生到死亡的變化過程，還能記錄細根、根毛乃至根瘤的生長、發育和物候等特征。

主要技術指標

自動重復獲取根部及根際圖片；
超高清RGB相機，固定焦距（動態分辨率在0.05-0.003125之間），支持定時拍攝及高清視頻錄制；
可更換的照明裝置，強度在0-256級可控；
360°成像，角度分辨率在0.36-0.0225°之間；
可通過參數編程修改圖像之間的距離（縱向）和角度（旋轉）；
微根管最長2米，直徑7厘米，內徑6.4厘米，支持垂直或一定角度安裝；
圖片失真自動校正，自動裁剪；
操作控制中心和電機一起安裝在頂部，密封防水；
通過12V或24V直流供電，也可以用太陽能電池、緩沖電池或者交直流轉換器供電；
根管的長度可延長至3-5m。

系統特點

1.軟件自動控制—可按照預定程序進行全自動連續觀測；

2.根系圖像自動分析—根系動態追蹤和圖像自動分析軟件。

根系動態追蹤

圖像自動分析儀

Rhizon根際土壤孔隙水采樣器

Rhizon根際土壤孔隙水采樣器將根際土壤與非根際土壤分離，研究土壤孔隙水、根系交互作用等的可行手段，也可以用來監測根系的生長、代謝和深度上的分布，還可以對已定義的根類型（例如，年齡級，根序）或者土壤區域（根際/非根際土壤）進行抽樣分析。

型號	使用環境	分析對象
Rhizon SMS	擾動土壤、實驗室、溫室和田間表層土壤	大量元素，不適合分析金屬和碳元素
Rhizon MOM	擾動土壤，實驗室，溫室	用于分析大量和微量元素，溶解氣體和DOC（溶解有機碳）
Rhizon CSS	適用于土芯和非擾動底層沉積物中直接采樣	用于分析大量和微量元素，溶解性氣體和DOC
Rhizon Flex	適用于擾動土壤，只能在填充Rhizonbox根盒或盆栽過程中進行放置	用于分析大量和微量元素，溶解性氣體和DOC

實際應用

在Rhizonbox中使用MicroRhizon根際土壤孔隙水采樣器進行土壤水提取和使用Rhizon根際土壤灌溉器進行灌溉。MicroRhizon根際土壤孔隙水采樣器安裝于Rhizonbox上壁的土壤小孔中，每一個MicroRhizon根際土壤孔隙水采樣器都連接到PVC真空箱中的分離式樣品小瓶中。通過重力，營養液從位置較高的容器，進入到Rhizonbox中的土壤。