在非破坏性前提下,如何测量一株玉米的根系有多长?得益于原位植物非破坏性根系识别分析新技术,这项有挑战性的工作如今有了破解之道。
11月30日,记者从中国气象局沈阳大气环境研究所获悉,依托对农作物全生长周期根系的长期跟踪监测实践,该所取得了根系图像扫描技术的重大突破,并建设了对全网开放的根系图像技术服务平台,帮助国内的科研院所、高校等完成根系图片批量扫描分析业务。目前,已累计为40余家单位分析根系图像4万余张,为推动根系和相关领域研究提供了助力。
“当前,国内外原位根系图像扫描识别分析主要依赖人工手动模式,每人每天仅可分析几张图像,且存在较大的人为误差。我们研发的系统,每月出准确结果的图像可达1万张,扫描参数包括根长、平均直径、投影面积、表面积和体积等,效率和准确率大幅提升,吸引了众多根系研究专家把历史积压的存量图像交由我们处理。”中国气象局沈阳大气环境研究所副研究员贾庆宇说。
据介绍,根系是作物从土壤中吸收养分和水分的最重要器官,通过跟踪监测作物从生长到死亡周期内的根系发展变化,结合包括实验室、温室和田间评估在内的根系表型研究,可以确定与选择最适合的土壤和环境条件,有针对性地提高作物吸收养分和水分的效率,为粮食生产提供更好的技术保障。
贾庆宇表示,随着自动化、高分辨率、高通量表型成像技术和根系图像分析软件的开发与进步,基于目标根系性状的大规模作物育种和改良成为新的发展趋势。他们研发的软件技术,在大批量、复杂背景的根系识别领域实现了新突破,为这个新发展趋势化解了基础性难题。目前,该技术已提交专利申请。