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利用AZR-300根系监测系统监测根系生长与土壤孔隙变化的关系

撰稿人: 日期:2022-4-14 点击次数:490


根系在土壤中受土壤松紧、干湿及肥力高低的影响。土壤基质对根系生长穿插有阻碍作用。土壤裂隙可以直接提供给根系生长的通道外,当土壤比较紧实时,土壤容重增加,大孔隙数量减少,根系使土壤变形并取代土壤位置的能力很易受到限制,根系生长速率也就随之下降。 植物根系生长要求土壤不仅要有适当的孔隙数量,而且大、小孔隙的比例要适当。
许多实验证明,一般旱地土壤孔隙度要大于50%,无效孔隙度要尽量减少,毛管孔隙度要尽量增加,才能较好的保证作物正常生长发育。
在根系生长研究中,微根窗技术一直用于非破坏性地定位监测活体根系生长动态和根际微生态环境,其最大优点是在不干扰细根生长过程的前提下,能连续监测单个细根从出生到死亡的变化过程,备受科研人员青睐。
中科院重庆分院的科研人员使用AZR-300复合根系生长动态监测系统观察了几种常见草本植物根系生长与土壤孔隙变化的关系。

                                                                                                       AZR-300复合根系测量系统根测管布设


                                                                          AZR-300系统扫描的根系图像

                                           
                                                                                                       AZR-300系统拍摄的根系及土壤孔隙

微根窗技术目前有摄像和扫描两种测量方法,摄像技术分辨率高,但存在一次性拍摄图片小的缺陷,扫描技术一次性获取图片区域大但分辨率较摄像技术略有不足。
AZR-300复合根系生长动态监测系统集摄像和扫描技术于一体,集合摄像和扫描各自优势,实现在微根管中任意切换摄像和扫描两种方式,从而能快速、清晰获取植物根系整体和局部图片。
该系统配置4800dpi高清摄像头,10um超高分辨率, 可原位无损观测根毛、菌丝, 对土壤的孔隙度变化也可以清晰观察。


专业图像拍摄软件和标定手柄的组合,可以实现图像的快速拼接,确保相邻图片间无缝连接。图像的规则命名,便于后期利用图像分析软件进行批量分析。可以手动描绘根系的生长轨迹,直接得到根系的形态学参数。

不同时间、深度图片无缝拼接和手动描根轨迹

根系根长、平均直径、表面积、体积和根尖数量等结果

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