水稻叶片

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水稻叶片相关的耗材

  • 涂层叶片喷涂叶片
    涂层叶片喷涂叶片新的技术加速了定性和半定量的快速筛选分析。简化的工作流程将复杂的方法简化为几个快速而简单的步骤。涂层刀片通过电离界面直接耦合到质谱仪上,无需色谱分析。警告:不用于临床。仅供研究之用。该装置未经认证可与生物危害性样品一起使用。探索涂层刀片喷涂技术:Restek涂层叶片喷涂(CBS)技术–重新定义快速筛选分析使用单个样品和采样装置快速筛选和确认生物流体中的分析物观看演示:带涂层的刀片喷雾串联质谱仪,用于快速筛选和定量口服液中的药物通过涂层叶片喷雾串联质谱法同时定量口服液中的控制物质/疼痛管理药物涂层刀片喷雾–高分辨率质谱:用于样品分析和复杂基质中受控物质筛选的多功能工具通过涂层刀片喷雾高分辨率质谱法鉴定食品样品Restek涂层刀片喷雾(CBS)技术将快速筛选分析加速到更高的效率和速度。 基于强大的样品提取和电离基础,CBS技术通过提供一种可以直接从样品进入质谱仪的产品,在样品制备和MS / MS分析之间架起了桥梁。 曾经需要复杂,独特的样品制备方法和色谱分离的快速筛选工作流程,简化为几个简单的步骤。 而且,您强大的分析工具–色谱法–仅用于需要进一步分析的选定样品。作为尖端技术的商业化技术,涂层刀片喷涂技术将继续发展,但是对于有兴趣评估涂层刀片喷涂技术如何革新其分析工作流程的实验室,Restek自豪地展示了第一款直接应用于实验室的产品。 即将推出的MS产品:带涂层的CB-HLB刀片。 精密制作的不锈钢刀片支撑特别制备的亲水亲脂平衡(HLB)吸附剂涂层,使CB-HLB成为经过微调的样品制备产品。订货信息:涂层叶片喷涂叶片名称材料包装涂层叶片喷涂叶片CB-HLB(亲水亲油平衡)48-pk
  • SUS搅拌轴(带叶片)
    SUS搅拌轴(带叶片) SUS撹拌棒 IMPELLER SUS 编号 型号 直径× 长(mm) 旋转叶片直径(&phi mm) RMB(含税) 1-9068-01 小 &phi 8× 300 50 ¥ 500.00 1-9068-02 中 &phi 8× 350 50 ¥ 510.00 1-9068-03 大 &phi 8× 450 80 ¥ 530.00 1-9068-04 特大 &phi 8× 500 80 ¥ 570.00特点: 金属制,叶片可以打开。规格: 材质:不锈钢(SUS304)
  • PTFE搅拌叶片
    PTFE搅拌叶片 PTFE撹拌羽根 IMPELLER PTFE编号叶片宽度× 高度× 厚度(mm)RMB(含税)1-9401-0150× 19× 3¥ 36.901-9401-0260× 19× 3¥ 36.901-9401-0375× 20× 4¥ 43.501-9401-0490× 24× 4¥ 58.001-9401-05125× 30× 5¥ 132.00特点 · 是在特氟隆® 搅拌棒上装配的氟树脂搅拌叶片。规格 · 材质:PTFE(氟树脂) · 孔径:&phi 9mm · 适合轴径:&phi 8mm

水稻叶片相关的仪器

  • 谷丰光电自主研发设计的水稻数字化考种机是一款快速高精度水稻考种的视觉系统,该系统集成了机器视觉、数字图像处理以及工业控制等先进技术,为水稻育种、分子研究等相关领域提供了一种新型高技术高效率检测手段。可以快速高精度的获取水稻种子样品的总粒数、实粒数、结实率、粒长、粒宽、粒面积、粒周长以及千粒重等参数。数据分析软件可实时监测种子检测状态并将数据结果实时的存储到EXCEL中。应用领域:水稻育种,水稻基因研究粒长、粒宽、千粒重、实粒数、总粒数,系统测量值和人工测量值比较,平均相对误差小于5%,R2大于0.9.谷粒粒长、粒宽、长宽比、千粒重、投影面积GWAS分析结果,鉴定出控制粒长的基 因位点GS3,控制粒宽的基因位点qsw5,控制粒长宽比的基因位点GS3,控制千粒重的基因位点GS3,控制谷粒投影面积的基因位点有MADS29、TH1、GS3)。主要配置:成像单元像素尺寸:14.08μm 成像单元类型:单色线阵列CCD相机光源:线阵列LED光源尺寸:700*1100*1240mm(长宽高)电源:单相 220VAC控制装置:WindowsPC 控制机柜软件:在线控制,图像处理,数据分析及存储主要性能参数: 可测参数:总粒数,实粒数,粒长,粒宽,结实率,千粒重,粒面积,粒周长等 平均误差:≤3% 效率:60s/单株 检测方式:在线实时采集 数据存储:EXCEL格式自动存储 可持续工作时长:20h(每天) 工作环境温度:0-50℃ 额定功率:1KW水稻育种水稻功能基因研究 粒长、粒宽、千粒重、实粒数、总粒数,系统测量值和人工测量值比较,平均相对误差小于5%,R2大于0.9.谷粒粒长、粒宽、长宽比、千粒重、投影面积GWAS分析结果,鉴定出控制粒长的基 因位点GS3,控制粒宽的基因位点qsw5,控制粒长宽比的基因位点GS3,控制千粒重的基因位点GS3,控制谷粒投影面积的基因位点有MADS29、TH1、GS3)。考种机图片水稻考种机外观图,用户交互界面及数据存储界面 水稻数字化考种机应用案例目前多家院校企业采购了谷丰光电的水稻数字化考种仪,合作的单位包括中国种子集团有限公司,深圳市作物分子育种设计研究院,华南农业大学,三明市农业科学研究院,湖南岳阳农科所,湖北农业科学院,中国农业科学院深圳生物育种创新研究院,山东省农业科学院,海南大学等。武汉谷丰光电科技有限公司致力于植物表型,农业科研和机器视觉系统集成领域,具备核心图像处理、光机电控制、以及系统集成技术,掌握一批自主知识产权。公司主营业务包含:水稻数字化考种机,玉米考种机,叶片表型快速分析仪,植物表型分析系统,植物表型参数自动提取系统,植物荧光表型检测平台,高光谱成像系统,作物考种服务,图形分析定制服务,表型仪器定制服务。谷丰光电“自主创新,创国际品牌”。
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  • 谷丰光电科技拥有专业技术团队,掌握核心工业控制、机器视觉系统构建、图像处理及算法设计、应用软件开发等先进应用技术,谷丰光电设计生产的农业科研经济型水稻数字化考种机在原水稻数字化考种的基础上对仪器外观控制以及数据分析软件进行了改进。可以快速高精度的获取水稻种子样品的总粒数、实粒数、结实率、粒长、粒宽、粒面积、粒周长以及千粒重等参数。数据分析软件可实时监测种子检测状态并将数据结果实时的存储到EXCEL中。应用领域:水稻考种,水稻功能基因组研究主要配置:成像单元像素尺寸:14.08μm 成像单元类型:单色线阵列CCD相机 光源:线阵列LED光源 尺寸:700*1100*1240mm(长宽高) 电源:单相 220VAC 控制装置:WindowsPC 控制机柜 软件:在线控制,图像处理,数据分析及存储主要性能参数:可测参数:总粒数,实粒数,粒长,粒宽,结实率,千粒重,粒面积,粒周长等:平均误差:≤3%效率:100s/单株检测方式:在线实时采集数据存储:EXCEL格式自动存储可持续工作时长:20h(每天)工作环境温度:0-50℃额定功率:0.5KW水稻育种水稻功能基因研究粒长、粒宽、千粒重、实粒数、总粒数,系统测量值和人工测量值比较,平均相对误差小于5%,R2大于0.9. 谷粒粒长、粒宽、长宽比、千粒重、投影面积GWAS分析结果,鉴定出控制粒长的基 因位点GS3,控制粒宽的基因位点qsw5,控制粒长宽比的基因位点GS3,控制千粒重的基因位点GS3,控制谷粒投影面积的基因位点有MADS29、TH1、GS3)。 经济型考种机图片经济型水稻考种机外观图,交互界面及数据存储水稻数字化考种机应用案例 武汉谷丰光电科技有限公司致力于植物表型,农业科研和机器视觉系统集成领域,具备核心图像处理、光机电控制、以及系统集成技术,掌握一批自主知识产权。公司主营业务包含:水稻数字化考种机,玉米考种机,叶片表型快速分析仪,植物表型分析系统,植物表型参数自动提取系统,植物荧光表型检测平台,高光谱成像系统,作物考种服务,图形分析定制服务,表型仪器定制服务。谷丰光电“自主创新,创国际品牌”。更多相关产品欢迎登陆
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  • 产品简介谷丰光电科技拥有专业技术团队,掌握核心工业控制、机器视觉系统构建、图像处理及算法设计、应用软件开发等先进应用技术,谷丰光电设计生产的农业科研经济型水稻数字化考种机在原水稻数字化考种的基础上对仪器外观控制以及数据分析软件进行了改进。可以快速高精度的获取水稻种子样品的总粒数、实粒数、结实率、粒长、粒宽、粒面积、粒周长以及千粒重等参数。数据分析软件可实时监测种子检测状态并将数据结果实时的存储到EXCEL中。 应用领域水稻育种水稻功能基因研究 主要配置成像单元像素尺寸:14.08μm成像单元类型:单色线阵列CCD相机光源:线阵列LED光源尺寸:700*1100*1240mm(长宽高)电源:单相 220VAC 控制装置:WindowsPC 控制机柜软件:在线控制,图像处理,数据分析及存储 主要性能参数可测参数:总粒数,实粒数,粒长,粒宽,结实率,千粒重,粒面积,粒周长等平均误差:≤3%效率:100s/单株 检测方式:在线实时采集数据存储:EXCEL格式自动存储可持续工作时长:20h(每天)工作环境温度:0-50℃额定功率:0,5KW产品图片经济型水稻数字化考种机、数据分析软件及数据存储格式图。 公司简介谷丰光电(GREENPHENO)致力于植物表型,农业科研和机器视觉系统集成领域,具备核心图形处理、光机电控制、以及系统集成技术,掌握一批自主知识产权。主营业务包含:水稻数字化考种机;玉米在体、离体数字化考种机;全自动银染显影仪;双目视觉谷粒检测仪;叶片表型快速分析仪;水稻穗长测量系统;高通量植物分蘖测量系统;高通量植物表型参数自动提取系统等光机电一体化仪器设备定制,应用软件及算法开发。谷丰光电将立足于高端农业科研仪器、植物表型系统,坚持高科技、高价值、高效益三大目标,打造实力品牌优势、系统优势和价值优势的知名光电企业。
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水稻叶片相关的试剂

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  • 不同环氧树脂对水稻叶片超微结构的影响

    不同环氧树脂对水稻叶片超微结构的影响

    [align=center]不同环氧树脂对水稻叶片超微结构的影响[/align][align=center]吴佳楠[url=#footnote_1]1[/url][font=times new roman][size=13px],张丽娜[/size][/font][font=times new roman][sup][size=13px]2[/size][/sup][/font][/align][align=center](中国农业科学院 作物科学研究所 重大平台中心,北京 100089)[/align]摘要:树脂包埋是制备超薄切片前的关键一步,良好的包埋效果是保证超微结构真实的保证,不同的包埋剂根据其自身特点对样品包埋过程产生不同的影响。本文以水稻超微结构为例,对比实验室常用的两种环氧树脂spurr和epon812的包埋效果,发现spurr的包埋效果整体上要优于epon812,但是在干燥的环境下,epon812包埋效果较好。关键词:树脂;spurr;epon812;水稻叶片实验室常用环氧树脂spurr和epon812均可以用于制备水稻叶片超薄切片,其中spurr树脂的流动性好、黏度小,常用于植物组织的包埋;epon812由于黏度大、易吸潮,较少的用于植物组织。但因为epon812具有高度反差和良好的切割性能,在保证环境湿度的前提下,epon812也可以用于植物组织的渗透包埋。本文以水稻叶片为例,通过相同的样品制备流程,对比spurr和epon812在不同环境条件下的包埋效果,spurr树脂的整体包埋效果,如切片的平整度和衬度要优于epon812,但是在干燥环境中epon812包埋的样品,其切片的平整度和衬度要优于spurr,并且在切片的时候无需采用氯仿薰片,即可获得平整的超薄切片。1[font=宋体] 实验方法[/font]1.1取材取新鲜的水稻叶片,蒸馏水清洗表面杂质,用干净的双面刀片切成1mm[sup]3[/sup]大小的组织块,立即投入2.5%戊二醛+4%多聚甲醛固定液中抽真空固定24h[font=calibri][sup][1][/sup][/font]。1.2清洗、脱水固定完成的水稻叶片经0.1mol PB清洗后采用30%、50%、70%、90%、100%、100%丙酮依次脱水10min。1.3树脂渗透分别配置spurr和epon812树脂,具体配方见表1和表2。采用丙酮:树脂为1:1和1:3的比例配置spurr和epon812的树脂渗透液,每个梯度渗透12小时。纯树脂渗透2次,每次24小时树脂渗透过程需辅助旋转装置,保证渗透完全[font=calibri][sup][2][/sup][/font]。[align=center]表1 spurr树脂配方[/align][table][tr][td][align=center]树脂单体[/align][/td][td][align=center]质量(g)[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]ERL-4221[/align][/td][td][align=center]10[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DER-736[/align][/td][td][align=center]4[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]NSA[/align][/td][td][align=center]26[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DMAE[/align][/td][td][align=center]0.4ml[/align][/td][/tr][/table][align=center]表2 epon812树脂配方(Luft配方,1961)[/align][table][tr][td][/td][td][align=center]树脂单体[/align][/td][td][align=center]质量(ml)[/align][/td][/tr][tr][td=1,2][align=center]A液[/align][/td][td][align=center]Epon812[/align][/td][td][align=center]62[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DDSA[/align][/td][td][align=center]100[/align][/td][/tr][tr][td=1,2][align=center]B液[/align][/td][td][align=center]Epon812[/align][/td][td][align=center]100[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]MNA[/align][/td][td][align=center]89[/align][/td][/tr][tr][td=3,1][align=center]根据湿度将A和B液在使用前混合:[/align][align=center]夏季A:B=1:4;冬季A:B=1:9[/align][align=center]混合后滴加催化剂DMP-30[/align][/td][/tr][/table]1.4包埋聚合spurr和epon812渗透的水稻组织均采用包埋板包埋(包埋板使用之前需在70℃烘箱中过夜,去除微滴水分),其中spurr70℃聚合48h,epon812 40℃聚合6h后60℃聚合42h。1.5切片染色观察聚合好的叶片经超薄切片机切片70nm,捞于铜网上干燥后染色,于HT7700透射电子显微镜下观察,记录实验结果。2 实验结果与讨论2.1干燥环境下两种环氧树脂渗透的水稻叶片及叶绿体[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310311528566275_9449_3446098_3.jpg[/img][/align][align=center]图1 干燥环境(北京4、5月份)下spurr树脂和epon812树脂渗透的水稻叶片和叶绿体[/align][align=center]a和b为spurr树脂渗透包埋的水稻叶片及叶绿体;[/align][align=center]c和d为epon812树脂渗透包埋的水稻叶片及叶绿体[/align]图1为干燥环境下spurr树脂和epon812树脂渗透的水稻叶片及叶绿体,从图中可以看出,干燥环境下,两种环氧树脂渗透的水稻叶片切片的平整度和均一性良好,细胞结构清晰、细胞膜完整,叶绿体类囊体层次清晰;且epon812树脂渗透的水稻叶片及叶绿体的衬度较高。2.2干燥环境下两种环氧树脂渗透的水稻叶片及叶绿体[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310311528566912_7299_3446098_3.jpg[/img][/align][align=center]图2 潮湿环境(北京6、7月份)下spurr树脂和epon812树脂渗透的水稻叶片和叶绿体[/align][align=center]a和b为spurr树脂渗透包埋的水稻叶片及叶绿体;[/align][align=center]c和d为epon812树脂渗透包埋的水稻叶片及叶绿体[/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310311528570282_501_3446098_3.jpg[/img][/align][align=center]图3 潮湿环境(北京6、7月份)下epon812树脂渗透的水稻叶片和叶绿体[/align]图2为潮湿环境下spurr树脂和epon812树脂渗透的水稻叶片及叶绿体,从图中可以看出,潮湿环境下,spurr树脂渗透的水稻叶片及叶绿体结构完整、清晰,叶绿体类囊体层次清晰。而图2中epon812树脂渗透的水稻叶片及叶绿体结构模糊,衬度明显下降;在图3中可以看到叶片呈现“磨砂玻璃”状形态,提示严重吸潮。2.3讨论从实验结果中我们发现,spurr树脂在干燥(本文选择的是北京4.5月份)和潮湿(本文选择的是北京6、7月份)的环境中均能获得良好的切片效果,切片的平整度和均一性较高,切片衬度良好。这是因为spurr树脂的黏度较低(60CPS)[font=calibri][sup][3][/sup][/font],对于有细胞壁限制的植物细胞较友好,容易渗透;而且不易吸潮,即使环境潮湿,也可以获得良好的细胞结构。epon812树脂在潮湿环境下(北京6、7月份)渗透的组织,其切片平整度和衬度较差。主要在于epon812配方中使用的NMA和DDSA均为酸酐,极容易吸潮[font=calibri][sup][4][/sup][/font],而且催化剂DMP-30可以溶于水,尤其是相对湿度在35%以上的环境,会将水分子引入已脱水的组织中,导致组织渗透聚合不良,影响交联反应的均一度和完整度[font=calibri][sup][5][/sup][/font],最终降低切片质量。树脂受到水分子的干扰,切片会呈现出一种被“磨砂玻璃”覆盖的状态,显示出细胞结构模糊不清,对比度下降;树脂渗透不良,会造成细胞结构出现空洞并造成切片的整体支撑度不均一,致使切片出现长条形的褶皱。此外,吸潮的epon812树脂发脆,切片修块时,容易崩断或呈现粉末状态,严重影响切片操作。但是在干燥环境下(北京4.5月份),spurr和epon812树脂渗透的组织切片平整度无较大差异,并且epon812的衬度要优于spurr,这主要是因为epon812分子量和黏度均较大,可以提高切片的整体支撑度,并且epon812中包含两种酸酐成分,与环氧集团的交联反应优于spurr。Epon812树脂的此种特性也决定切片时,epon812不用采用氯仿薰片即可获得平整的切片,减少了氯仿的使用,节约了切片时间[font=calibri][sup][6][/sup][/font]。3 结论本文对比组织切片中常用的两种环氧树脂在水稻叶片的渗透和包埋效果,发现在保证环境湿度的情况下可以可以优先考虑使用epon812树脂,但是对于密度较高、结构坚硬的组织或者环境湿度较大的情况下,则优先考虑spurr树脂。也有文章指出,可以将两者进行混合使用,根据组织的特点选择不同的比例进行渗透聚合,也可以很好的正好两种树脂的优点[font=calibri][sup][3][/sup][/font]。参考文献:黄吉雷,伦璇,刘传荷.水稻叶片透射电镜制样方法探讨[J].电子显微学报, 2018, 37(4):4..曹媛,陈家宝,殷亚方.通过改良超薄切片制样法观察汉代饱水考古木材细胞壁的超微构造[J].电子显微学报, 2022(003):041.杨慧,金良韵,姬曼,等.不同树脂对特殊生物样品包埋效果的比较[J].分析仪器, 2019(5):46-51.吴丽莉,颜永碧,陆月良.使用Epon-812包埋剂的体会[J].解剖学杂志, 1998, 21(06):521.刘庆宏,何幼英.不同湿度下Epon812,Epon618对电镜制样的影响[J].临床与实验病理学杂志, 2015, 31(7):824-825.[color=#333333]Finck.H.Epoxy resin in electron microscopy.J Biophys Biochem Cytol,1960,7(2):27-30[/color][url=#footnote_back_1]1[/url] [font=calibri][size=12px]1作者介绍:吴佳楠,[/size][/font][size=12px]([/size][size=12px]1989-[/size][size=12px]),女(汉族),河北石家庄人,工程师[/size][size=12px].[/size][size=12px] [/size][size=12px]E-mail[/size][size=12px]:[/size][size=12px]wujianan1989@126.com[/size][font=calibri]2[/font][font=calibri][size=12px]通讯作者:张丽娜,[/size][/font][size=12px]女(汉族),辽宁丹东人,副研究员[/size][size=12px].[/size][size=12px] [/size][size=12px]E-mail[/size][size=12px]:[/size][size=12px]zhanglina@caas.cn[/size][font='Times New Roman'][color=#333333] [/color][/font]

  • 【原创大赛】水稻叶片(冰箱冻存)研磨条件优化

    在植物样品中,水稻的叶片因含有较多硅,故比较难磨。即便是用机械研磨设备,有时也不容易研细,可以说如果水稻叶片如果研好了,草本植物的叶片就都没啥大问题了。我们是通过在某省农科院的实验室反复试验,得到以下条件提供参考: 1 将离心管编号,对应编号将相应的水稻叶片截成1cm左右的小段,每个离心管中放3段,用镊子夹住中间位置,放入管底。2 分装珠子:内侧两排装2颗5mm珠子和5颗3mm珠子;外侧两排装1颗5毫米珠子和6颗3mm珠子。3 冷冻:将摆好的夹具,放到泡沫盒中,加液氮冷冻,3-5分钟,充分冷冻夹具及管内样品。4 *转速与时间设定:1500转/分钟 3min5 研磨:在上夹具时,要注意一是要带上厚一点的手套,防止被液氮冻伤;一是要迅速,且要保证螺栓拧紧,卡上保险扣。然后,启动研磨。6 取下夹具,使整体离心管盖子向上,在桌面上拍一拍,使样品粉末沉落管底,进行下一步实验。*目前研磨仪的速度可以达到更高,但考虑离心管材质差异,建议一开始不要设定太高的速度,根据实际情况调整。感谢大家的积极回复,虽然没有像样的照片,但我还是很佩服各位的见识,正如“雾非雾”所说,刚研磨出的样品就是粉末状的,细度比咱们平时冲的豆奶,芝麻糊之类的粉末更细一点,但由于在常温下很容易化冻,如果不抓紧处理,这种粉末很快就会变成“菜泥”状,就是给宝宝吃的那种蔬菜泥。 另外其实就像雾非雾所说,很多实验室也是将样品经低温冷冻,一般是-80℃,这种低温对样品中温度敏感的成分保护已经足够了,但浸液氮的作用除了降温还有一个重要的作用就是脱水,使样品变干变脆,研磨过程中研磨珠与样品进行刚性作用,就像铁锤砸石头,作用力完全被样品吸收,才会被打得粉碎。以前像水稻叶片这种样品之所以不好磨,就是因为叶片本身比较韧,低温冻过之后变蔫变软,研磨珠有劲使不上。 目前我们在植物样品的研磨上获得了不少的经验,下一步还会在其他类型的样品上下功夫,当然,在不透露更多机密的情况下,我会拿来和大家分享。

水稻叶片相关的资料

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  • 浙江大学研制出水稻叶片氮素测定仪
    今后,广大农户可以直接在农作物施肥的过程中,准确、快速、实时地检测作物氮素状况和长势动态,及时地获取作物对肥料的需求,因需施肥,从而节约肥料成本,实现用肥精细化。   最近,由浙江大学生物系统工程与食品科学院聂鹏程博士、何勇教授率领的团队,成功地开发出基于光谱技术的水稻叶片氮素测定仪。该仪器可以直接地测量出水稻叶片的氮含量,检测精度高,在农业精细化施肥的过程中,不仅有助于节约肥料成本,也可以降低因使用过量化肥而导致的土壤环境恶化和水资源污染,具有极高的应用价值。   氮素是水稻必需的营养元素之一,但施氮过多,容易造成地下水污染,如何在保证作物高产优质的同时,又防止作物生产带来的环境污染,是各国政府、农学家和生产者所面临的共同难题。解决这一难题的关键是攻克对作物氮素含量的实时在线检测技术,实时获取作物生长过程中氮素含量,以实现按需精确施肥。国外虽然有成熟的技术,也推出了一些成果,但是国外仪器成本高,推广难,不适合田间或不能直接快速地测量出植物氮素含量。   浙江大学水稻叶片氮素测定仪的研制成功,在很大程度上解决了这一难题。目前该仪器已成功进入市场,成为了一款可测量植物叶绿素含量、氮素含量的植物养分速测仪。
  • ASD | 应用PROSPECT模型提取叶片生化性状的适用性研究
    PROSDM:PROSPECT模型与光谱导数和相似性度量相结合从双向反射率中提取叶片生化性状的适用性叶片生化性状为理解植物光合功能、动态生长、养分循环和初级生产提供了有价值的信息。叶片叶绿素含量(Cab)、类胡萝卜素含量(Cxc)、含水量(Cw)和干物质含量(Cm)是四个重要的叶片生化性状,与植物光合作用、氮素、胁迫和衰老等健康和生长状态密切相关。能够对这些叶片生化性状进行高通量测量的方法对于表征植物生理状态和关键功能过程至关重要。PROSPECT模型是目前更常用的叶片辐射传输模型之一,可从叶片定向半球反射因子(DHRF)光谱来提取叶片生化性状,然而,在应用于叶片双向反射因子(BRF)光谱提取叶片生化性状方面尚待探索。叶片表面反射率和各向异性性状的存在可能是限制PROSPECT从叶片BRF光谱评估叶片生化性状的主要问题。基于此,在本研究中,研究者们提出了一个方法,整合了PROSPECT模型、光谱导数和相似性度量(SDM),称为PROSDM,去除了叶片BRF和DHRF光谱的差异,并从叶片BRF光谱提取了叶片生化性状。具体目标是:(1)通过PROSPECT反演调查叶片BRF和DHRF光谱差异随波长的变化以及对Cab、Cxc、Cw和Cm提取的影响,(2)开发PROSDM消除BRF和DHRF光谱差异,从叶片BRF光谱与PROSPECT和PROCOSINE以及PROCWT的比较来提取Cab、Cxc、Cw和Cm以及(3)评估PROSPECT、光谱子域、光谱噪音和模型参数范围对PROSDM性能的影响。为了获得各种叶片生化性状和反射率,作者收集了具有不同生长阶段、营养状况和种植区域的植物物种的10个数据集,包括1个测量数据集和9个公开获取数据集。从油菜(Brassica napus L.)、水稻(Oryza sativa L.)和柑橘(Citrus aurantium L.)随机采集2279个植物叶片,利用ASD FieldSpec 4测量叶片反射率,获得数据集#1。从EcoSIS光谱库中获得具有各种叶片光谱和生化性状的9个公开的数据集。其中,7个数据集的BRF光谱由ASD地物光谱仪(Analytical Spectral Devices, Inc., Boulder, CO, USA)搭配ASD叶片夹测量。 表1 数据集描述。Dataset#1是本研究中测得的,Dataset#2-#10是在线https://ecosis.org获取的。BRF和DHRF光谱的光谱区域是400-2500 nm。【结果】 平均BRF和DHRF光谱差异(a)以及这些差异对平均BRF光谱的贡献(b)。油菜(红线)在Dataset#1中获得,其他植物物种在Dataset#5中获得。 通过考虑非波长依赖性f(a,d)和波长依赖性f(b,c,e,f)两种情况,利用一阶(a-c)和二阶(d-f)导数的叶片BRF(绿线)和DHRF(橙线)光谱之间的差异。 利用PROSPECT反演(a–d),PROCOSINE反演(e–h),PROCWT-S4( i–l)和基于全光谱域PROSPECT-PRO 的PROSDM(m–p)的所有数据集(Dataset#1-#10)中Cab (a,e,i,m) ,Cxc (b,f,j,n), Cw (c,g,k,o) 和Cm (d,h,l,p)测量值和估算值比较。 【结论】 本研究中,作者提出了PROSDM这种新方法用来从叶片BRF光谱来提取叶片生化性状。结果发现光谱导数可以消除BRF和DHRF光谱的非波长依赖性差异。当BRF和DHRF光谱的差异随波长变化时,光谱导数仅能去除部分差异,而曼哈顿距离(MD)补偿了光谱导数的限制,进一步减少了差异。结果,PROSDM从叶片BRF光谱准确提取了不同植物物种的Cab、Cxc、Cw和Cm。与标准的PROSPECT反演需要利用带有积分球的光谱仪测量叶片DHRF光谱不同,PROSDM扩展了PROSPECT到叶片BRF光谱的应用,以提取叶片生化性状。它可利用不同手持式光谱仪和叶片夹原位提取叶片生化性状。 在全光谱域,PROSDM-SED实现了Cab和Cxc的更优提取,RMSE分别为7.64 μg/cm2 and 2.77 μg/cm2,PROSDM-FMD产生了Cw(RMSE = 0.0041 g/cm2)和Cm(RMSE = 0.0024 g/cm2)的更好估计。与PROSPECT相比,PROSDM提取的Cab、Cxc、Cw和Cm RMSE分别降低了20.33%,29.34%,25.45%和44.19%。结果表明,PROSPECT和PROCOSINE以及PROCWT的Cab、Cxc、Cw和Cm提取精度受到光谱饱和度、PROSPECT反演、光谱子域以及模型参数范围的影响很大。适当的光谱子域和模型参数范围可以改善不同反演方法的提取结果。这需要从实地测量和报告的研究中了解叶片生化和结构性状的先验信息。与这些反演方法相比,所提出的PROSDM在减轻Cab、Cxc、Cw和Cm提取的负面影响上具有很大潜力。对于不同的PROSPECT版本,建议利用PROSPECT-PRO从叶片BRF光谱提取叶片生化性状。 未来研究需要基于叶片BRDF模型测量叶片BRF光谱的光谱和方向变化,将BRDF模型与所提出的PROSDM耦合可以改善对BRF和DHRF光谱变化的表征。此外,由于植物物种BRF和DHRF光谱的差异变化,在不同的数据集中PROSDM不能获得一致性提取结果。预计更多的工作将集中在理解不同视角和照明角度下植物叶片光学特性的变化。期望PROSDM可以应用在不同的尺度上,提高其在遥感、生态和环境研究中的适用性。点击如下链接,下载原文:PROSDM:PROSPECT模型与光谱导数和相似性度量相结合从双向反射率中提取叶片生化性状的适用性
  • 全方位植物叶片光学监测和评估系统在黑龙江农垦科学院投入运行
    “万物生长靠太阳”。作物产量的高低归根结底取决于叶片对太阳辐射,特别是光合有效辐射的利用。全面监测和评估高等植物对光的吸收、利用、反射和传播,既能从整体上了解植物对光合有效辐射的吸收情况和光合作用的,又能具体分析叶绿体对光能的转化途径及电子传递状况,并且能够衡量作物冠层的结构变化。 由北京易科泰生态技术有限公司提供的全方位植物叶片光学监测和评估系统目前在黑龙江农垦科学院正式安装并组织了培训学习。该系统由开放式叶绿素荧光成像系统FC800-O、手持式叶绿素荧光仪FP100、全自动便携式光合仪LCPro-SD、植物冠层分析系统SunScan、AM350便携式叶面积仪组成,能够对黑龙江农垦科学院的主要研究作物水稻、玉米、大豆的形态及光合生理特性做全方位、多角度的监测和评估。 设备的安装、演示、培训和上手操作在6月末连阴雨天气下的哈尔滨进行。北京易科泰生态技术有限公司的技术工程师为参加培训的师生进行了详细的讲解和演示。理论铺垫和口头讲解仪器的使用&应用开放式叶绿素荧光成像系统FC800-O演示Rfd叶绿素荧光衰减率成像 PAR吸收率成像手持式叶绿素荧光仪FP100讲解FluorPen应用案例:番茄的臭氧处理在不同时期的OJIP快速荧光动力学曲线变化(Thwe and Kasemsap, 2014)全自动便携式光合仪LCPro-SD操作演示应用案例:调亏灌溉对柑橘叶片光合速率、气孔导度及叶绿素荧光强度的影响(Zarco-Tejada et al., 2016;LCPro-SD &FP100测定)ET:100%满足水分需求;RDI 1 :调亏灌溉,水分供给降低到37%;RDI 2:调亏灌溉,水分供给降低到50%。箭头指向水分胁迫开始施加的日期。AM350便携式叶面积仪操作演示植物冠层分析系统SunScan演示讲解Soilbox-343土壤碳通量观测系统讲解
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