植物根系生态监测系统

Plantarray植物根系生态监测系统是一款基于称重的高通量、多传感器生理表型平台以及植物逆境生物学研究通用平台。该系统可持续、实时测量位于不同环境条件下、阵列中每个植株的土壤-植物-空气（SPAC）中的即时水流动。直接测量根系和茎叶系统水平衡和生物量增加，计算植物生理参数以及植物对动态环境的反馈。系统以有效、易用、无损的方式针对植物对不同处理的反应、预测植物生长和生产力进行定量比较，广泛应用于生物胁迫和非生物胁迫以及植物栽培加速育种研究等，胁迫研究涵盖干旱胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、热、冷胁迫、光胁迫以及灌溉/养分、CO2指示、植物健康等领域的研究。 主要优势加速农业研究、缩短新产品推向市场时间定量、确定、可信结果全植株、根系、枝叶系统、环境测量多种产品和环境检测验证提升科研水平聚焦田间实验持续、实时生物反馈 模块设计、分步预算无需基础设施投资Plantarray 高频测量植物对动态环境条件的反应主要特征性状精度Plantarray植物生物量增益高水准, 直接蒸腾高水准, 直接水利用效率高水准, 直接营养利用效率高水准, 直接根活力高水准, 直接气孔冠层导度高水准, 直接土壤水含量、温度、EC高水准, 直接盐水准(EC)高水准, 直接耐旱和恢复指数高水准, 直接鉴别干旱胁迫点高水准, 直接气象指数，VPD高水准, 直接环境传感器 (PAR, PH, 风速等)高水准, 直接 主要诊断能力诊断能力Plantarray定量测量高水准高精度取样高水准实时测量 (相同条件)高水准多重个性化处理高水准随机结构高水准实时分析高水准应用套件应用套件Plantarray干旱胁迫高水准盐度和重金属胁迫高水准灌溉 / 养分高水准CO2 指示高水准热、冷胁迫高水准光高水准植物健康早期检测主要特点 直接精确测量主要生理-产量相关性状不同模式控制灌溉-时间、重量、土壤湿度、日常蒸腾等自动、实时测量阵列中单个植株高时空分辨率24/7 持续测量枝叶系统、根系以及环境基于反馈的独特灌溉控制云实时数据分析全植株、无损测量适合多数植物、土壤类型和生长阶段Plantarray系统可靠、耐用，是数十年利用称重蒸渗计（重力称量）系统的研究成果，用于监测在不同变化环境条件下不同植物的反馈。Plant-Ditech长期专业经验融入在系统每个部分之中。每个花盆置于高精度称重天平上，称重天平与控制单元相连，可持续24小时/7天测量花盆重量，并可进一步计算器生理性状。包含2个控制阀用于最大灌溉、施肥灵活性可进行自动化、个性化、植物特异反馈灌溉 每个控制单元设计可容纳4个额外传感器、尽管内部互连，当单元损坏不影响其他单元使用降低噪音以及使用长电缆的需求 特别设计排水容器坚固-无移动部件整个花盆容量范围 (2 - 60L)4个排水位防止水漏在蒸渗计表面不影响植物和实验前提下实现水和根测量 Plantarray系统技术参数 测量单元配有3个数字通道、1个模拟通道、1个称重式蒸渗仪通道，所有的传感器可以同时连续工作；高精度称重模块，最大测重量达50kg（测量范围依具体配置而定），测量精确度±0.02%称重量；植物生长容器满足多种植物的生长需求，容积2-60L，采用防漏水、溅水设计；可根据植物生长时间或生长容器重量选择灌溉模式，灌溉系统采用精准的滴灌控制，能够精确的控制浇水、施肥或施用生物激素的量；多种土壤类、气象类高精度传感器备选，用于测量土壤含水量、温度、电导率，空气温湿度、PAR、气压、NDVI等参数；直接测量参数：重量、空气湿度、空气温度、气压、辐射（PAR）、土壤水分、土壤电导率、土壤温度、日蒸腾计算参数：植物生物量增益、日蒸腾、水分利用效率、气孔导度、抗胁迫因子、水分相对含量、 根穿透力、根系水通量、VPD。Plantarray系统的技术优势Plantarray平台相比于现有系统，具有操作简单，成本低的特点。该系统将冗长的手动调试过程从数月甚至数年缩减为数周，节约了大量宝贵的时间。通过试错方式，利用低成本的自动化系统，Plantarray减少了大规模现场密集测试的工作。/ 生理学特征的监测和数据高通量分析，如生长速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度等特征；连续控制不同的土壤和水分环境（如干旱、盐分或化学物质）；理想的实验平台：全自动、均一检测、适用于不同类型植物、精确测量、非破坏性、实现随机分组实验设计3-4周的实验相当于4-6个月的人工工作；操作简单，维护费用几可忽略；灵活的设计能够满足任何温室中不同方面的科学研究需求。实时统计分析-为了数据的可靠快速分析，提供多阶乘ANOVA或配对T检验；实验目的-在实验运行中为了确保处理的效果可以获取最优化的实验参数；快速定量选择-提供植物对于不同环境需求生理反应的评级和评分的简况；复杂实验通过简要图像呈现生理参数与环境条件的空间和时间关系，显示趋势、异常和比率。 Plantarray系统应用领域 非生物逆境胁迫研究，比如：干旱、淹水、营养、有毒物质等胁迫研究；生物逆境胁迫研究：如病虫害等在农作物、蔬菜、树木、药用植物等方面的育种研究； 根系的土壤穿透力、水通量研究；生物激素与养分研究；生理生态学研究等。应用案例非生物胁迫反应应用非生物胁迫是指环境影响如干旱(缺水), 盐度，浇水过量), 极端温度(冷、霜和热)以及有毒物质，这些非生物胁迫可负面影响作物以及其它植物生长、发育、产量以及种子品质。 现代作物产量高，但易受到非生物胁迫影响。因基因环境互作的复杂性，提升作物胁迫反应面临巨大挑战, 特别是气候变化期间。要满足全球日益增长的食品需求，研究人员在努力培育适应恶化条件的作物优化品系。Plantarray高通量植物生理研究平台提供了简单易用的软硬件工具，可自动控制实验阵列每个花盆的灌溉处理（品质和数量），分析每个植株对控制处理的反应。通过测定检测施加环境胁迫条件的植物的特定胁迫阈值，系统显著降低了研究植物应对缺水环境的研究时间和精力，并与田间结果高度相关联。干旱处理：浇水良好处理控制 热分布图和图表（生长速率）根系生理表型性能应用根在水吸收中的作用非常重要，但是，因根位于地下，要想持续对其进行监控非常具有挑战性，特别是采用无损监测方法。使用嵌入土壤的传感器，可测量土壤湿度、温度以及电导率，同时测量其它环境信号和生理参数，Plantarray可对多个功能性状进行定量评估，例如流入根的水分-土壤传感器可持续、精确测量水流入每株植株的速率。干旱临界点植物土壤水流入以及流出的即时平衡（蒸腾）提供了不同研究植物和处理条件下的冠层相对水含量（RWC）和其变异。植物RWC认为是植物胁迫状态的比较参照点。 SPAC-Analytics分析软件Plant-DiTech公司的SPAC (土壤-植物-空气连续体) 分析是基于云服务的软件，可进行实时数据、分析以及生产力预测。SPAC-Analytics分析软件可帮助农业研究者处理多传感器和来源的输入数据 ，提供多种种植和生产力性状相关的数据统计和图标信息，包括环境参数（包括胁迫）。输出是详细的性能分析，是基于植物群体和处理反馈的高级数据统计工具。来自大阵列的植物样品的生长循环任一时期的数据可自动、持续追溯 。该软件可帮助你在实验时和实验后实时运行多个分析，可使用海量实时数据进行人工处理。SPAC-分析主要优势实时数据统计分析-多因素ANOVA或配对T-检验-结果可靠、快速 达到目标- 实验中优化实验参数，确保关键的处理效果快速定量选择-生成基于性能的概述，用于对植物针对不同环境的生理反馈进行分级和评分 负责实验以简洁图标展示-测量生理变量和环境条件之间的时空关系，展示趋势、异常以及比率SPAC-analytics分析软件如何工作 系统对相关性以数字、图表的形式进行处理并展示，下列测量和施加条件之间的测量值、趋势、异常和比率的关系1、测量参数的平滑时间(重量、土壤水含量、空气水需求等)。2、一段时间上述所提到参数的变化率。 3、不同时间间隔的植物生物量增益(天、周、和季度)。4、日常蒸腾的模式。5、不同时间间隔的（天、周、季度）水利用效率 (WUE) 。6、土壤水含量 (质量平衡计算或特定传感器直接测r)。7、一天中不同小时气孔导度变化。8、从土壤到根系的水流(安装土壤传感器)。 9、一天每小时的植物相对含水量的变化 SPAC-analytics主要优势 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics软件是基于网络软件系统，可让用户浏览并分析每个传感器输入的在线数据。任意网络浏览器都可以管理图形结果，基于用户数据采集，整个实验期间都可浏览。在用户的统计软件上，选择部分可与背景数据一起导出用于下一步工作用。一群样品中的单个植株以及数百个植株的阵列的分辨率有所差异。 用户可控制整个群体以及单个样本，例如:1、选择植物/一行(剔除特殊植物)2、参数选择3、日期范围选择 4、4、平滑/非平滑图型展示 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics 软件可提供快速、可靠的在线科学分析。

一、产品简介：平面原位根系监测系统是一款土壤根系原位平面多层次图像监测仪，可获取土壤、根系侧面剖面图像，监测土壤中活体根系的生长状态，可获取高分辨率图像用于分析根系的详细结构。利用专业的原位根系分析软件可快速的分析计算获得根长、根表面积、体积、平均直径、根尖数等根系形态参数。本仪器克服了旋转式根系监测仪的局限性，可以连续测量一个完整平面的根系生长状况，对根系研究更有实际意义。二、产品特点：非破坏性原位平面测量；可获取高分辨率彩色图像；可获取根系不同深度的图像，合成整体根系剖面图；可定点、连续观测根系在整个生长季节的动态变化；三、技术参数：主机分辨率：4800*9600 dpi获取图像速度：12S传感器：CIS光源：LED单次扫描宽度：216mm单次扫描深度：297mm色彩深度：48位扫描窗口：双面 1000*267*50 mm外置电源：20000mAH笔记本电脑：i5，11代 cpu，8g内存

DJ-3012植物3D根系生长监测系统用途：植物根系对固定植株以及获得水分和养分起重要作用，但是土壤不可观测性的限制，给根系生态学的研究带来一定的困难。因此, 找到原位观察根系生长的方法对研究根系生态学就显得尤为重要。DJ-3012植物3D根系生长监测系统采用国际认可的微根窗技术，结合3D全景成像，一次性获取整个根管的剖面图像，掌握土壤中根系的生长动态，解决了目前市场上原位根系检测设备每个根管要多次扫描、分析时需要拼接带来的问题。3D全景技术在植物根系研究中创新性应用，有如下几大优势：1）每个根管一次成像，操作方便，节省时间；2）获取的根系整体连续，结果更加准确，分析不必再对图像进行拼接，避免多图分析时的重叠现象；3）扫描仪带有距离编码器，根系生长深度数据准确。 特点：非破坏性的原位观测；带距离编码器，数据包含根系生长深度信息；USB数据传输，测量、存储方便；不论根管长短，每个根管一次获取整张图像，后续分析无需再次拼接高集成性：主机集成控制、图像采集、显示和存储功能；智能化：内置双核处理器，同时处理图像、深度和探头空间数据；易操作性：360°全景成像，无需调焦，便携易用；结构合理：探头防水设计，不锈钢外壳、钢化光学玻璃探头罩； 图像分析细节展示 360°3D显示根系发育 应用领域：Ø 作物生长胁迫研究Ø 果树根系生长监测Ø 森林木根系生长周期研究Ø 古树名木移植后根系发育监测Ø 大树复壮保护技术参数：图像采集成像方式360度3D全景，无需调焦图像色彩模式RGB供电方式内置锂电池，12V，连续工作大于10h光源大于30Lux，0-100%可调数据存储32G，存储在控制单元，野外无需携带笔记本电脑测量精度0.1mm三维罗盘精度0.5°，分辨率0.01°；探头横滚极限360°探头尺寸直径40mm摄像头全景360度，1/100Lux，700TV lines鱼眼镜头180°软件放大分辨率19200×19200显示方式平面图、柱状图、3D旋转保存格式JPG，BMP，PNG等多种格式一次获取数据尺寸≥22.0cm x 80.0cm(标配)工作方式编码方式控制测量成像，保证高精度测量结果，无需携带笔记本电脑微根窗标配：内径64mm，外径70mm，长度100cm；其他长度的微根管可定制；数据传输USB快速接口工作环境温度-10至+60℃，相对湿度0-95%（无水汽凝结）防护等级IP67主机尺寸25cm×19cm×7.4cm图像分析基本测量根总长、根平均直径、根总面积、根总体积、根尖计数、分叉计数、交叠计数、根直径等级分布参数、根尖段长分布、可不等间距地自定义分段直径，自动测量各直径段长度、投影面积、表面积、体积等，及其分布参数。时空数据对比支持不同时间相同位置的图像对比（需满足ICAP命名规则）数据处理分析结果输出至Excel表