天津科研用植物表型平臺(tái)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-27

田間植物表型平臺(tái)構(gòu)建了天地空一體化的立體測(cè)量方案,實(shí)現(xiàn)田間尺度的植物表型全覆蓋。地面作業(yè)單元由履帶式移動(dòng)平臺(tái)承載,其搭載的高分辨率線陣相機(jī)與便攜式光譜儀,以每秒10幀的速率沿作物壟間行進(jìn)采集數(shù)據(jù),配合慣性導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位,可精確獲取單株植物葉片長(zhǎng)度、莖節(jié)間距等微觀形態(tài)參數(shù)??罩斜O(jiān)測(cè)體系采用多旋翼無(wú)人機(jī)集群作業(yè)模式,搭載多光譜與熱紅外雙載荷,通過(guò)自主規(guī)劃航線,在10-50米高度分層掃描,快速生成冠層覆蓋度、溫度分布等宏觀指標(biāo)。固定部署的田間監(jiān)測(cè)塔配備全天候激光雷達(dá)與氣象站陣列,每小時(shí)自動(dòng)采集三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與溫濕度、風(fēng)速、光合有效輻射等環(huán)境參數(shù),與地空數(shù)據(jù)形成時(shí)間-空間-尺度的立體交叉驗(yàn)證,構(gòu)建包含植株個(gè)體特征、群體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)、環(huán)境響應(yīng)變化的多維數(shù)據(jù)集。移動(dòng)式植物表型平臺(tái)具備高度的靈活性和適應(yīng)性,能夠在不同地形和環(huán)境中進(jìn)行高效部署。天津科研用植物表型平臺(tái)

天津科研用植物表型平臺(tái),植物表型平臺(tái)

傳送式植物表型平臺(tái)采用閉環(huán)式傳送系統(tǒng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)植物樣本的連續(xù)自動(dòng)化測(cè)量。傳送式植物表型平臺(tái)集成多段式傳送帶模塊,通過(guò)伺服電機(jī)精確控制傳送速度(0.5-2米/分鐘),配合光電傳感器自動(dòng)識(shí)別樣本位置,確保植株在測(cè)量區(qū)域內(nèi)的穩(wěn)定定位。傳送式植物表型平臺(tái)的傳送軌道上方架設(shè)可見(jiàn)光成像、高光譜儀、激光雷達(dá)等多模態(tài)傳感器陣列,形成標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量通道,可對(duì)水稻、小麥等單株作物或盆栽植物進(jìn)行全周期表型采集,這種連續(xù)傳送架構(gòu)使平臺(tái)日均處理樣本量達(dá)3000株以上。上海智慧農(nóng)業(yè)植物表型平臺(tái)大概多少錢(qián)移動(dòng)式植物表型平臺(tái)采用模塊化移動(dòng)架構(gòu)設(shè)計(jì),滿足不同場(chǎng)景下的靈活作業(yè)需求。

天津科研用植物表型平臺(tái),植物表型平臺(tái)

移動(dòng)式植物表型平臺(tái)在作物表型組學(xué)研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用,加速基因型-表型關(guān)聯(lián)分析。平臺(tái)通過(guò)動(dòng)態(tài)掃描獲取作物全生育期的形態(tài)與生理表型數(shù)據(jù),結(jié)合基因組測(cè)序信息,利用全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)快速定位控制重要性狀的基因位點(diǎn)。在玉米育種中,平臺(tái)可在灌漿期快速測(cè)量果穗長(zhǎng)度、穗行數(shù)等產(chǎn)量相關(guān)性狀,配合近紅外光譜預(yù)測(cè)籽粒含水量,為早代材料篩選提供數(shù)據(jù)支撐。在小麥抗逆研究中,平臺(tái)通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)干旱脅迫下的冠層溫度、光譜指數(shù)等表型變化,解析抗旱性的遺傳基礎(chǔ),加速抗逆品種選育進(jìn)程。

全自動(dòng)植物表型平臺(tái)能夠獲取植物多維度的表型信息。植物的表型特征是其生長(zhǎng)發(fā)育和環(huán)境適應(yīng)能力的外在表現(xiàn),涵蓋了形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)等多個(gè)方面。該平臺(tái)通過(guò)集成多種成像技術(shù)和傳感器,能夠系統(tǒng)、深入地獲取這些表型信息。例如,可見(jiàn)光成像可以清晰地呈現(xiàn)植物的形態(tài)特征,如株高、葉面積等;高光譜成像則能夠分析植物葉片的光合色素含量、營(yíng)養(yǎng)元素分布等生理生化指標(biāo);激光雷達(dá)可以精確測(cè)量植物的三維結(jié)構(gòu),為研究植物的生長(zhǎng)空間分布提供數(shù)據(jù)支持。這種多維度的表型信息獲取能力,使得全自動(dòng)植物表型平臺(tái)能夠滿足不同研究領(lǐng)域的多樣化需求,為植物科學(xué)研究提供了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐。傳送式植物表型平臺(tái)采用閉環(huán)式傳送系統(tǒng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)植物樣本的連續(xù)自動(dòng)化測(cè)量。

天津科研用植物表型平臺(tái),植物表型平臺(tái)

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷進(jìn)步,野外植物表型平臺(tái)的未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮?。平臺(tái)將進(jìn)一步向智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展,集成更多先進(jìn)傳感器和分析算法,實(shí)現(xiàn)更高精度和更高效率的數(shù)據(jù)采集與分析。未來(lái)的平臺(tái)將具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,能夠在更復(fù)雜、更極端的自然條件下穩(wěn)定運(yùn)行,拓展其應(yīng)用范圍至更多生態(tài)系統(tǒng)和地理區(qū)域。通過(guò)與無(wú)人機(jī)、無(wú)人車(chē)等移動(dòng)平臺(tái)的結(jié)合,平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)更大范圍的田間覆蓋和更靈活的作業(yè)模式。此外,平臺(tái)將與AI大模型深度融合,實(shí)現(xiàn)植物表型數(shù)據(jù)的智能解析與預(yù)測(cè),推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)和精確育種的發(fā)展。在可持續(xù)農(nóng)業(yè)和生態(tài)保護(hù)日益受到重視的背景下,野外植物表型平臺(tái)將在農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和生態(tài)文明建設(shè)中發(fā)揮更加重要的作用。移動(dòng)式植物表型平臺(tái)在農(nóng)業(yè)科研和生產(chǎn)中具有多種實(shí)際用途。作物栽培研究植物表型平臺(tái)怎么賣(mài)

面對(duì)全球農(nóng)業(yè)發(fā)展的雙重挑戰(zhàn),植物表型平臺(tái)通過(guò)科技創(chuàng)新推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式變革。天津科研用植物表型平臺(tái)

田間植物表型平臺(tái)為植物環(huán)境響應(yīng)研究提供野外實(shí)驗(yàn)平臺(tái),解析自然條件下的適應(yīng)機(jī)制。在季節(jié)性變化研究中,平臺(tái)對(duì)華北冬小麥開(kāi)展全生育期監(jiān)測(cè),通過(guò)分析返青期至灌漿期冠層光譜指數(shù)、株高日增量等20余項(xiàng)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化,揭示溫度積溫與生育進(jìn)程的量化關(guān)系。在氣候變化研究領(lǐng)域,連續(xù)5年對(duì)同一品種玉米進(jìn)行表型追蹤,對(duì)比不同年份降水模式下的根系分布、葉片氣孔密度差異,發(fā)現(xiàn)降水量減少20%時(shí),植株通過(guò)增加根冠比提升水分吸收效率。平臺(tái)還具備極端天氣模擬能力,通過(guò)可移動(dòng)遮雨棚與增溫裝置,人工制造短時(shí)強(qiáng)降雨、高溫?zé)崂说让{迫場(chǎng)景,結(jié)合高頻次表型監(jiān)測(cè),解析植物在48小時(shí)內(nèi)的生理響應(yīng)網(wǎng)絡(luò),為培育適應(yīng)氣候變化的作物品種提供理論依據(jù)。天津科研用植物表型平臺(tái)