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植物根系研究綜合解決方案

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北京力科惠澤科技有限公司

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產(chǎn)品簡介

要針對(duì)根系某一特性展開研究，必須找到合適的研究方法和儀器設(shè)備。本方案為室內(nèi)及野外根系科學(xué)研究提供綜合解決方案。

詳細(xì)介紹

工欲善其事，必先利其器。要針對(duì)根系某一特性展開研究，必須找到合適的研究方法和儀器設(shè)備。本方案為室內(nèi)及野外根系科學(xué)研究提供綜合解決方案。

LK-1200臺(tái)式根系分析儀

LK-1200臺(tái)式根系分析儀專為洗根后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)成像設(shè)計(jì)，可以連續(xù)大量的對(duì)植物根系進(jìn)行二維成像分析，每天可以測量幾百個(gè)植物樣品；可以根據(jù)需要對(duì)根系不同角度進(jìn)行連續(xù)的旋轉(zhuǎn)成像。

結(jié)合專業(yè)的控制軟件和圖像分析，可以測量整個(gè)植物根系的長度、直徑、面積、生物量以及根系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；此外，儀器配置了掃碼槍，可以自動(dòng)生成根系樣品的圖像名稱，節(jié)約了測量時(shí)間；該儀器可廣泛用于農(nóng)學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、栽培學(xué)和園藝等相關(guān)專業(yè)的研究和教學(xué)中去。

室內(nèi)試驗(yàn)系列

野外試驗(yàn)系列

產(chǎn)品特點(diǎn)

2044萬像素高清成像模塊；
自帶掃碼槍，可以快速命名根系圖片；
根系可以自動(dòng)360度旋轉(zhuǎn)，可以拍攝任意角度二維圖像；
成像系統(tǒng)可以根據(jù)根系大小在軌道自動(dòng)調(diào)整畫幅；
強(qiáng)大的根系圖像分析軟件，可以測量20多項(xiàng)根系指標(biāo)；
可在后期選配三維合成與分析軟件，進(jìn)行三維根系圖像分析。

LK-1250植物根盒成像系統(tǒng)

LK-1250植物根盒成像系統(tǒng)專為控制條件下植物根系長期連續(xù)無損測量而設(shè)計(jì)，將植物種植在底面透明的根盒中，并將根盒傾斜放置在固定角度的支架上，植物根系因重力而主要在透明的根盒面板上分布。

結(jié)合專業(yè)的根盒成像系統(tǒng)，可以對(duì)植物整個(gè)生長周期的根系變化進(jìn)行連續(xù)跟蹤測量，圖像分析軟件可以測量根系的長度、直徑、面積、生物量、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等根系指標(biāo)；同時(shí)，在根盒背部可以通過專業(yè)的多孔性土壤孔隙水微探頭提取根際土壤溶液，進(jìn)而研究植物根系與土壤的相互作用。

主要特點(diǎn)

與專用根盒配套，滿足根系長期無損成像測量需要；
德國進(jìn)口2044萬像素高清成像模塊；
滾動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)與掃碼命名根系圖片，可節(jié)省大量實(shí)驗(yàn)時(shí)間；
根盒的材質(zhì)（透明或不透明）和規(guī)格可根據(jù)用戶的需求定制；
可配套選擇多種根系圖像分析軟件，測量20多項(xiàng)根系指標(biāo)。

實(shí)際應(yīng)用

為研究土壤養(yǎng)分對(duì)水稻根系形態(tài)和發(fā)育的影響，在根盒中開展試驗(yàn)。下圖左側(cè)為養(yǎng)分富集區(qū)，右側(cè)為養(yǎng)分匱乏區(qū)。正上方的水稻根系明顯偏向左側(cè)生長。利用LK-1250根盒成像系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測根系發(fā)育動(dòng)態(tài)，結(jié)合根系圖像分析軟件，進(jìn)行可視化分析，入下圖所示。

MS-190原位植物根系分析儀

采用經(jīng)典的微根窗技術(shù)，可定點(diǎn)原位觀察和研究植物的根和菌根，甚至根瘤的生長、死亡及分布（根系構(gòu)型）規(guī)律。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是在不干擾根生長過程的前提下，連續(xù)監(jiān)測單個(gè)細(xì)根從出生到死亡的變化過程，還能記錄細(xì)根、根毛乃至根瘤的生長、發(fā)育和物候等特征。

主要特點(diǎn)

360度成像；分辨率可達(dá)2500dpi；
具備非線性校準(zhǔn)功能，可消除微根管的曲面效應(yīng)；
成像速度小于1秒，無需白平衡，可高效獲取圖像；
圖像捕捉和命名遵循ICAP方案，以便兼容各種根系分析軟件；
配備經(jīng)典的“Smucker"模塊，實(shí)現(xiàn)精確定位；
系統(tǒng)可選擇配置專業(yè)的根系圖片分析軟件；

Root700根系生長監(jiān)測系統(tǒng)

Root700根系生長監(jiān)測系統(tǒng)可以在自然狀態(tài)下，獲取植物根系原位的高清圖片信息，輔助以專業(yè)分析軟件獲取植物根系重要參數(shù)，提供給植物根系生態(tài)、抗逆性、脅迫等研究者地下根系生長的研究資料。

主要特點(diǎn)

角度偏移校正功能可調(diào)整不同級(jí)別根系間所形成的角度，尤其適合根系時(shí)空對(duì)比分析；
具有折線圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖、面積圖等豐富的數(shù)據(jù)圖型樣式選擇功能；
可對(duì)采集圖像的時(shí)間、地點(diǎn)、命名、事件記錄、注釋等信息進(jìn)行編輯管理，
能夠?qū)?dǎo)入的圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、分辨率（DPI）更改、圖像尺寸修改、圖像對(duì)比度調(diào)整、圖像銳化處理等屬性功能進(jìn)行調(diào)整；
可實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)框選特定區(qū)域、放大縮小局部觀察、統(tǒng)計(jì)所選區(qū)域、輔助裁剪污染區(qū)域，同時(shí)使用橡皮擦功能實(shí)現(xiàn)修正統(tǒng)計(jì)效果，
軟件自帶標(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)定修正對(duì)象長度參數(shù)；
軟件能夠?qū)D像對(duì)象進(jìn)行顏色信息分析，分析確定根系存活量，輸出不同顏色標(biāo)記的根系直徑、長度和表面積等。

主要參數(shù)

分辨率：1200dpi；
掃描速度：5-15s；
掃描角度：360°；
測量精度：測量精度：長度精度≤±1%，面積精度<1%（優(yōu)質(zhì)圖像質(zhì)量）或≤3%（標(biāo)準(zhǔn)圖像質(zhì)量）；
測量參數(shù)：生物量參數(shù)，單根參數(shù)，方向走勢參數(shù)，菌根參數(shù)，根拓?fù)鋮?shù)；
透明觀察管尺寸：國際標(biāo)準(zhǔn)7mm外徑，64mm內(nèi)徑，長度可定制；
工作環(huán)境：0 – 50℃，相對(duì)濕度0 – 99%RH（無凝結(jié)）；

LK-1100便攜式多光譜植物根系分析儀

主要特點(diǎn)

高度的便攜式設(shè)計(jì)；
手機(jī)app無線控制；
遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸根系圖像；
可自動(dòng)拼接整幅根系圖片；
配置自動(dòng)圖像背景分割軟件；
自動(dòng)獲得根系主要指標(biāo)。

技術(shù)指標(biāo)

同時(shí)獲得5個(gè)RGB+UV+NIR波段根系圖片（405，540，590，660，940nm）；
1100萬像素相機(jī)；
圖像分辨率達(dá)4800dpi；
成像速率小于5秒；
手機(jī)app實(shí)時(shí)圖像預(yù)覽；

科研難題

現(xiàn)有的植物根系分析儀所提供的圖像分辨率有限，不僅妨礙了對(duì)于根際形態(tài)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)分析（例如根毛長度，菌根菌絲生長），而且限制了通過視覺對(duì)根系進(jìn)行分析時(shí)的準(zhǔn)確度。此外，手動(dòng)描根分割土壤背景耗時(shí)耗力，限制了對(duì)植物根系的深入研究。

主要表現(xiàn)如下：

1.需要周期性的獲取圖像，且無法遠(yuǎn)程操作，極大地增加了工作量；

2.人工操作導(dǎo)致無法連續(xù)成像，無法獲取根的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)；

3.成像過程中，相機(jī)由于手動(dòng)移動(dòng)引起的圖片模糊。

LK-1100為此應(yīng)運(yùn)而生！

采用多光譜技術(shù)解決問題。采用光譜反射進(jìn)行土壤背景分割減少了人工描根的時(shí)間和誤差；多光譜可以對(duì)菌根，菌絲以及活根和死根進(jìn)行有效對(duì)比分析；
采用無線控制和超便攜設(shè)計(jì)，方便野外操作；
圖像自動(dòng)拼接和土壤背景自動(dòng)分割，為根系圖像全自動(dòng)分析帶來了可能；將極大地減輕根系研究者的工作量。

野外長期監(jiān)測儀器

AS-18全自動(dòng)多光譜植物根系分析儀

AS-18全自動(dòng)多光譜植物根系分析儀一款長期定位監(jiān)測植物根系生長動(dòng)態(tài)的測量系統(tǒng)?？啥c(diǎn)原位觀察和研究植物的根和菌根，甚至根瘤的生長、死亡及分布（根系構(gòu)型）規(guī)律。在不干擾根生長過程的前提下，連續(xù)監(jiān)測單個(gè)細(xì)根從出生到死亡的變化過程，還能記錄細(xì)根、根毛乃至根瘤的生長、發(fā)育和物候等特征。

主要技術(shù)指標(biāo)

自動(dòng)重復(fù)獲取根部及根際圖片；
超高清RGB相機(jī)，固定焦距（動(dòng)態(tài)分辨率在0.05-0.003125之間），支持定時(shí)拍攝及高清視頻錄制；
可更換的照明裝置，強(qiáng)度在0-256級(jí)可控；
360°成像，角度分辨率在0.36-0.0225°之間；
可通過參數(shù)編程修改圖像之間的距離（縱向）和角度（旋轉(zhuǎn)）；
微根管最長2米，直徑7厘米，內(nèi)徑6.4厘米，支持垂直或一定角度安裝；
圖片失真自動(dòng)校正，自動(dòng)裁剪；
操作控制中心和電機(jī)一起安裝在頂部，密封防水；
通過12V或24V直流供電，也可以用太陽能電池、緩沖電池或者交直流轉(zhuǎn)換器供電；
根管的長度可延長至3-5m。

系統(tǒng)特點(diǎn)

1.軟件自動(dòng)控制—可按照預(yù)定程序進(jìn)行全自動(dòng)連續(xù)觀測；

2.根系圖像自動(dòng)分析—根系動(dòng)態(tài)追蹤和圖像自動(dòng)分析軟件。

根系動(dòng)態(tài)追蹤

圖像自動(dòng)分析儀

Rhizon根際土壤孔隙水采樣器

Rhizon根際土壤孔隙水采樣器將根際土壤與非根際土壤分離，研究土壤孔隙水、根系交互作用等的可行手段，也可以用來監(jiān)測根系的生長、代謝和深度上的分布，還可以對(duì)已定義的根類型（例如，年齡級(jí)，根序）或者土壤區(qū)域（根際/非根際土壤）進(jìn)行抽樣分析。

型號(hào)	使用環(huán)境	分析對(duì)象
Rhizon SMS	擾動(dòng)土壤、實(shí)驗(yàn)室、溫室和田間表層土壤	大量元素，不適合分析金屬和碳元素
Rhizon MOM	擾動(dòng)土壤，實(shí)驗(yàn)室，溫室	用于分析大量和微量元素，溶解氣體和DOC（溶解有機(jī)碳）
Rhizon CSS	適用于土芯和非擾動(dòng)底層沉積物中直接采樣	用于分析大量和微量元素，溶解性氣體和DOC
Rhizon Flex	適用于擾動(dòng)土壤，只能在填充Rhizonbox根盒或盆栽過程中進(jìn)行放置	用于分析大量和微量元素，溶解性氣體和DOC

實(shí)際應(yīng)用

在Rhizonbox中使用MicroRhizon根際土壤孔隙水采樣器進(jìn)行土壤水提取和使用Rhizon根際土壤灌溉器進(jìn)行灌溉。MicroRhizon根際土壤孔隙水采樣器安裝于Rhizonbox上壁的土壤小孔中，每一個(gè)MicroRhizon根際土壤孔隙水采樣器都連接到PVC真空箱中的分離式樣品小瓶中。通過重力，營養(yǎng)液從位置較高的容器，進(jìn)入到Rhizonbox中的土壤。

MicroRhizon根際孔隙水采樣器

與根盒配合使用

通過一種簡便、無損和可重復(fù)的方法，來提取根際土壤或沉積物中的孔隙水?？梢杂糜谔崛〔伙柡屯寥篮惋柡蛥^(qū)域中的水，而提取液可用于測量溶液中的溶質(zhì)，例如養(yǎng)分，溶解的有機(jī)養(yǎng)分或者污染物；也可以用于提取根系分泌物；

輔助設(shè)備EV-101真空制備器

MicroRhizon和Rhizon孔隙水采集器在大量收集樣品時(shí)，通過EV-101真空制備器可在短時(shí)間內(nèi)制備大量的真空樣品管。EV-101真空制備器通過抽真空，填充氦氣，然后接著抽取真空。整個(gè)制備過程通過針頭刺穿氣瓶隔膜來實(shí)現(xiàn)。能容納11個(gè)樣品管（瓶）的轉(zhuǎn)盤可以輕松實(shí)現(xiàn)批量制備。