根系分析儀對(duì)蘋果樹根系吸水的分析.docx

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1、根系分析儀對(duì)蘋果樹根系吸水的分析一、根系分析儀簡(jiǎn)介概述：GXY-A根系分析儀又名根系分析系統(tǒng)、根系圖像分析儀、根系圖像分析系統(tǒng)、植物根系圖像監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)等，按成像方式不同可分為對(duì)原位根系圖像的分析儀，以及對(duì)洗根后的根系圖像分析儀。一般都要求可分析根系的長度、直徑、面積、體積、根尖數(shù)、分叉數(shù)、根交叉數(shù)等。專業(yè)些的根系分析系統(tǒng)，還可分析植物根系的主側(cè)根拓?fù)湫螒B(tài)關(guān)系、連接關(guān)系，以及根尖部位的色彩變化，以便進(jìn)行根系形態(tài)和構(gòu)造研究。最新的根系分析系統(tǒng)應(yīng)具備大批量圖像的全自動(dòng)分析特性，用戶可對(duì)自動(dòng)分析結(jié)果進(jìn)行局部的交互編輯修正，以確保數(shù)據(jù)的科學(xué)性。對(duì)原位根系圖像，因根系與土壤的顏色

2、可能非常接近，故國內(nèi)外均采用圖像中根系目標(biāo)的自動(dòng)增強(qiáng)后，以交互引導(dǎo)的方式進(jìn)行標(biāo)記分析的。另外，還有引入分形維數(shù)，以及直方圖投影來進(jìn)行根系整體生物量分析的。根系分析的最新技術(shù)還可分析根瘤菌體積在根系中的占比，以客觀確定根瘤菌體的貢獻(xiàn)量。托普云農(nóng)研發(fā)的根系分析儀以及配套的根系分析系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量各直徑段長度、投影面積、表面積、體積等，及其分布參數(shù)。是目前國內(nèi)市場(chǎng)計(jì)數(shù)領(lǐng)先的熱銷產(chǎn)品。二、根系分析儀功能特點(diǎn)：1、人工輔助修正：圖像可放大縮小和局部觀察。2、統(tǒng)計(jì)效果監(jiān)視：監(jiān)視和修正植物對(duì)象分析的精度。3、自動(dòng)雜質(zhì)剔除：根據(jù)尺寸等方面的區(qū)別，進(jìn)行自動(dòng)雜質(zhì)剔除。4、輔助測(cè)量功能：尺寸標(biāo)定

3、：自帶標(biāo)定功能，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)的尺寸標(biāo)定，XY向可分別標(biāo)定修正。長度測(cè)量：具有跟隨放大鏡功能，通過鼠標(biāo)拖動(dòng)精確測(cè)量。數(shù)據(jù)導(dǎo)出：分析圖像、分布圖、結(jié)果數(shù)據(jù)可保存，分析結(jié)果輸出至Excel表，可輸出分析標(biāo)記圖。三、根系分析儀技術(shù)參數(shù)：1、根總長；2、根平均直徑；3、根總面積；4、根總體積；5、根尖計(jì)數(shù)；6、分叉數(shù)；7、交叉數(shù)；8、根直徑等級(jí)9、可不等間距地自定義分段直徑，自動(dòng)測(cè)量各直徑段長度、投影面積、表面積、體積等，及其分布參數(shù)；10、根尖段長分布；11、能進(jìn)行根系的顏色分析，確定出根系存活數(shù)量，輸出不同顏色根系的直徑、長度、投影面積、表面積、體積；12、能進(jìn)行根系的分析，自

4、動(dòng)確定根的連接數(shù)、關(guān)系角等，可單獨(dú)自動(dòng)分析主根或任意一支側(cè)根的長度和分叉數(shù)等；13、可單獨(dú)顯示標(biāo)記根系的任意直徑段相應(yīng)各參數(shù)（分檔數(shù)、檔直徑范圍任意可改）；14、能進(jìn)行根的分叉裁剪、合并、連接等修正，修正操作能回退，以快速獲得100%正確的結(jié)果。精度：根長≤±1%；面積：優(yōu)質(zhì)圖像質(zhì)量時(shí)<1%，標(biāo)準(zhǔn)圖像質(zhì)量時(shí)≤3%；15、可兼做針葉面積、體積測(cè)量，以及棉纖維粗細(xì)、長度測(cè)量。四、根系分析儀對(duì)蘋果樹根系吸水的分析：準(zhǔn)確掌握植物的根系吸水狀況、了解土壤水分消耗的分布動(dòng)態(tài),不僅有利于合理制定灌溉制度,保證農(nóng)業(yè)節(jié)水和高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),而且對(duì)研究土壤—植物—大氣連續(xù)體(SPAC)水分運(yùn)轉(zhuǎn)以

5、及區(qū)域水量轉(zhuǎn)化關(guān)系的SVAT模型等都是必不可少的環(huán)節(jié)。研究根系吸水具有重要的水文意義。自20世紀(jì)50年代以來。植物生理、農(nóng)田水利、土壤物理、水文水資源等眾多領(lǐng)域的科研工作者分別從不同的方面對(duì)植物根系吸水的機(jī)理和特性以及根系吸水模型進(jìn)行了大量的研究,對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉、水文水資源等領(lǐng)域都具有十分重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。由于蘋果樹的以上特點(diǎn),因此在建立蘋果樹根系吸水模型時(shí),應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):1、合理布置土壤水分測(cè)點(diǎn),科學(xué)進(jìn)行根區(qū)土壤水分觀測(cè)。土壤水分觀測(cè)資料的正確性對(duì)建立根系吸水模型至關(guān)重要,它是衡量根系吸水模型正確性的標(biāo)尺,也是通過根系吸水動(dòng)態(tài)模擬的方法建立根系吸水模型的重要資料,所以

6、應(yīng)保證土壤水分觀測(cè)資料的科學(xué)合理性。1、注意土壤水分觀測(cè)對(duì)根系吸水和植株蒸騰的影響。由于蘋果樹的根系在水平方向的變化比較明顯,因此即使合理布置土壤水分測(cè)點(diǎn),土壤水分測(cè)點(diǎn)的數(shù)量仍然較多。而布置這么多的土壤水分測(cè)點(diǎn)是否會(huì)對(duì)蘋果樹的根系吸水和植株蒸騰產(chǎn)生顯著影響,這關(guān)系到所建模型正確性和有效性的重要問題。因此,應(yīng)當(dāng)研究土壤水分測(cè)量對(duì)根系吸水和植株蒸騰的影響問題。2、蘋果樹根系吸水模型的維數(shù)問題。蘋果樹的根系不僅在垂直方向有變化,而且在水平方向也有變化,甚至在水平方向的不同方位也有變化。若僅對(duì)某一棵蘋果樹而言,建立三維根系吸水模型能夠比較真實(shí)地反映其根系吸水狀況。但由于田間各種

7、實(shí)際情況的差異,導(dǎo)致有些蘋果樹的根系偏向這一側(cè),而有些蘋果樹的根系又偏向另一側(cè),植株個(gè)體之間的差異是必然存在的。這樣,將基于某一棵蘋果樹所建立的根系吸水模型應(yīng)用于其它蘋果樹,就不可避免地會(huì)造成較大偏差;而一維模型和二維模型由于將根系密度或土壤水分在空間進(jìn)行了一定程度的平均,因此這種偏差可能會(huì)較小。所以,應(yīng)當(dāng)研究建立幾維根系吸水模型更適合于蘋果樹的問題。3、不同類型蘋果樹根系吸水模型的合理性問題。將植株蒸騰量按根系密度成比例分配的方法建立根系吸水模型,需要根系密度觀測(cè)資料作為基本資料。采用這種方法建立根系吸水模型,計(jì)算工作量較小,建立模型時(shí)