近日我司工程師在新疆農(nóng)科院完成AZR-300根系生長動態(tài)觀測系統(tǒng)安裝調(diào)試工作，該設(shè)備用于研究不同灌水量、不同氮肥施用量對花生根系生長的影響，為選育優(yōu)良品種提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，相關(guān)實驗設(shè)備負責人接受了儀器的操作培訓(xùn)。
 

圖1：現(xiàn)場安裝圖片

​本次安裝的AZR-300根系生長動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)采用微根窗技術(shù)，用于非破壞性地定位監(jiān)測活體根系生長動態(tài)和根際微生態(tài)環(huán)境，其最大優(yōu)點是在不干擾細根生長過程的前提下，能連續(xù)監(jiān)測單個細根從出生到死亡的變化過程，也能記錄細根乃至根毛和菌根的生長、生產(chǎn)和物候等特征，是估計生態(tài)系統(tǒng)地下C分配和N平衡研究的有效方法，結(jié)合所提供根系分析軟件，能夠?qū)⒏�系相關(guān)數(shù)據(jù)定量化，包括根的長度、面積、根尖數(shù)量、直徑分布格局、死亡根及存活根數(shù)量等等。
 

圖2  AZR-300根系生長動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

該系統(tǒng)配置3840×2880像素（4800dpi）高清攝像頭，10um超高分辨率, 可原位無損觀測根毛、菌絲, 實時清晰觀察記錄土壤根系生長分布動態(tài)和微型動物行為軌跡。

微根窗管中能清晰觀察到植物幼根、細根的生長、發(fā)育、死亡，觀察到多種類型土壤動物的地下活動軌跡。

圖3   AZR-300拍攝植物幼根、根毛和土壤動物
 

​專業(yè)圖像拍攝軟件和標定手柄的組合，可以實現(xiàn)圖像的快速拼接，確保相鄰圖片間無縫連接。圖像的規(guī)則命名，便于后期利用圖像分析軟件進行批量分析。可以手動描繪根系的生長軌跡，直接得到根系的形態(tài)學(xué)參數(shù)。

圖4  不同時間、深度圖片無縫拼接和手動描根軌跡

表1 根系根長、平均直徑、表面積、體積和根尖數(shù)量等結(jié)果

圖4   數(shù)據(jù)結(jié)果圖形展示
 

​為了更好的理解根系系統(tǒng)，獲取全面的土壤參數(shù)，系統(tǒng)可選ENVILog/IPH模塊同步觀測土壤水分、電導(dǎo)率、溫度等基本參數(shù)，AZW-100模塊采集土壤間隙水溶液分析土壤溶質(zhì)變化，CCM-300葉綠素含量測量模塊精確測量地上部分的葉綠素含量變化情況。