植物表型平臺構(gòu)建了全生命周期、多尺度的表型測量體系。在宏觀形態(tài)測量上,通過無人機載激光雷達與地面移動平臺的協(xié)同作業(yè),可實現(xiàn)從單株到整片種植區(qū)域的三維數(shù)字化建模,利用點云數(shù)據(jù)處理算法自動計算株高變異系數(shù)、冠層體積等參數(shù);微觀層面則借助顯微成像模塊,對葉片氣孔密度、葉綠體超微結(jié)構(gòu)進行定量分析。生理測量模塊集成了氣體交換測量系統(tǒng),通過動態(tài)監(jiān)測CO?吸收速率與水汽釋放量,計算凈光合速率、氣孔導度等關鍵指標;基于光譜反射率的無損檢測技術(shù),能夠?qū)崟r追蹤葉片氮素含量的動態(tài)變化。在逆境研究方面,平臺可模擬梯度干旱、溫度脅迫等環(huán)境條件,通過多光譜成像監(jiān)測植物光譜指數(shù)變化,結(jié)合熱成像分析冠層溫度異常,建立早期脅迫響應預警模型。針對生長發(fā)育過程,時間序列成像系統(tǒng)以小時為單位記錄植物形態(tài)變化,利用圖像分割算法量化葉片展開速度、分枝角度等動態(tài)指標。軌道式植物表型平臺通過立體軌道設計可適應不同種植空間布局。江蘇天車式植物表型平臺
天車式植物表型平臺采用軌道式移動結(jié)構(gòu),能夠在溫室或?qū)嶒炇覂?nèi)實現(xiàn)大范圍、連續(xù)性的植物表型監(jiān)測,具有高度的自動化和靈活性。相比固定式或人工操作平臺,天車式平臺通過預設軌道系統(tǒng),能夠精確定位并覆蓋整個種植區(qū)域,確保數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)性和一致性。平臺通常集成多種成像模塊,如可見光、高光譜、紅外熱成像和激光雷達等,能夠在移動過程中實時獲取植物的多維度表型信息。其自動化控制系統(tǒng)支持定時巡航、路徑規(guī)劃和遠程操作,明顯提升了數(shù)據(jù)采集效率,減少了人力投入。此外,天車式平臺結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,適合長期運行,特別適用于大規(guī)模、連續(xù)性的植物生長監(jiān)測任務,為植物科學研究提供了高效可靠的技術(shù)支持。江蘇天車式植物表型平臺軌道式植物表型平臺以其獨特的軌道設計,實現(xiàn)了對植物的高效數(shù)據(jù)采集。
田間植物表型平臺為智慧農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐,推動精確種植管理模式的落地。平臺生成的田間表型分布圖采用標準化柵格數(shù)據(jù)格式,可無縫對接變量作業(yè)機械的控制系統(tǒng)。當檢測到某區(qū)域冬小麥葉片氮含量低于閾值時,系統(tǒng)自動生成變量施肥解決方案圖,控制噴肥設備以0.1kg/㎡的精度進行靶向補施,相比傳統(tǒng)均勻施肥減少30%的氮肥用量?;陂L期表型數(shù)據(jù)訓練的作物生長預測模型,結(jié)合氣象預報數(shù)據(jù),可提前7-10天預測需水量變化,驅(qū)動智能灌溉系統(tǒng)實現(xiàn)滴灌量的動態(tài)調(diào)節(jié)。在病蟲害防控方面,平臺通過高光譜成像捕捉作物早期光譜異常,結(jié)合歷史病蟲害發(fā)生數(shù)據(jù),構(gòu)建風險預警模型,指導植保無人機實施精確施藥,將農(nóng)藥使用面積減少40%以上,助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向精確化、綠色化轉(zhuǎn)型。
軌道式植物表型平臺依托固定軌道結(jié)構(gòu)實現(xiàn)平穩(wěn)移動,有效減少外界環(huán)境對測量過程的干擾,為表型數(shù)據(jù)采集提供穩(wěn)定的運行基礎。相較于無軌道的移動平臺,其軌道鋪設后形成固定路徑,避免了因地面不平整或動力系統(tǒng)波動導致的位置偏移,確保搭載的可見光成像、高光譜成像等設備能始終保持預設距離和角度對植物進行觀測。無論是溫室內(nèi)的多層種植區(qū),還是田間的特定監(jiān)測地塊,這種穩(wěn)定的運行模式都能降低設備振動對圖像清晰度、光譜數(shù)據(jù)準確性的影響,讓每次測量都在一致的條件下進行,為后續(xù)數(shù)據(jù)對比分析提供可靠的基礎保障。溫室植物表型平臺能夠在高度可控的環(huán)境中進行植物表型研究,為植物科學研究提供了理想的實驗條件。
田間植物表型平臺在植物環(huán)境適應性研究中具有重要的價值。隨著全球氣候變化的加劇,植物面臨著越來越多的環(huán)境脅迫,如干旱、高溫、鹽堿化等。田間植物表型平臺能夠?qū)崟r監(jiān)測植物在自然環(huán)境中的生長狀況和生理反應,為研究植物的適應機制提供了豐富的數(shù)據(jù)。通過高光譜成像技術(shù),研究人員可以分析植物葉片的光合色素含量變化,了解植物的光合作用效率;利用紅外熱成像技術(shù),可以監(jiān)測植物的水分利用效率,評估植物的抗旱能力。這些數(shù)據(jù)有助于揭示植物在不同環(huán)境條件下的生存策略,為培育適應氣候變化的作物品種提供科學依據(jù),從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。移動式植物表型平臺采用模塊化移動架構(gòu)設計,滿足不同場景下的靈活作業(yè)需求。上海黍峰生物高校用植物表型平臺采購
移動式植物表型平臺在農(nóng)業(yè)科研和生產(chǎn)中具有多種實際用途。江蘇天車式植物表型平臺
標準化植物表型平臺在科研和教育領域具有重要的價值。在科研方面,該平臺為植物科學研究提供了標準化的數(shù)據(jù)采集和分析工具,有助于推動植物學和農(nóng)學領域的創(chuàng)新發(fā)展。通過精確測量植物的表型特征,研究人員可以深入研究植物的生長發(fā)育機制、環(huán)境適應能力以及基因表達調(diào)控等科學問題。在教育方面,標準化植物表型平臺為學生提供了直觀的學習工具,幫助他們更好地理解和掌握植物學和農(nóng)學的基本概念和研究方法。例如,通過實際操作平臺,學生可以觀察植物在不同環(huán)境條件下的生長變化,增強他們的實踐能力和科學素養(yǎng)。這種科研與教育的結(jié)合,不僅培養(yǎng)了高素質(zhì)的科研人才,還推動了植物科學知識的普及和傳播,為植物科學研究和農(nóng)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)了后備力量。江蘇天車式植物表型平臺