CN102160503A - 一种盆栽根系动态测量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可用于盆栽的活体根系测定方法，该方法以透明容器为盆栽生长容器，间隔一定时间扫描根系，然后通过图片分析统计根系特征。应用该办法提高了扫描根系图像分析结果的精确性，提高了根系扫描效率，为盆栽根系的活体及其动态测量带来了便利的条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物根系测地方法，具体涉及一种盆栽活体根系动态测定方法。
背景技术
根系是植物与土壤的动态界面，具有支持、吸收、合成和储存有机物等功能，在生态系统的养分循环、地力维持及土壤结构改善中起着重要作用.随着科学研究的深入开展，国内外学者对根系生物量、活体及动态方面进行了大量的研究.但是由于根系在地下相对于地上部不便于进行活体、动态的观察与科学实验，随着计算机等领域的发展，目前适用于根系活体动态测定系统的主要有美国CID(CI-600)，ET-100等图像分析系统，专门的计算机图形分析软件也被开发出来用于根系图像信息的分析处理，它们的图象处理、图象分割与特征提取、图象分析与处理等。但相对于这些专用的这些活体动态根系测定系统，其安装复杂、操作繁琐、且对于植物整个根形及结构分析上有一定的难度，同时，这些仪器在盆栽实验中，测定相对较难，经常出现多少天以后，也未扫描到根，而实际上根已经出现。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，而采用本发明的方法，不仅可以植物活体动态的变化而且对于植物整个根系在结构上有很好的观察与分析，从根系刚刚出现，就可以清楚的观察与分析，该方法成本小，灵活度高，既可放置于大田内，也可放置于自然状态或人工气候室、温室等可对其进行温度、湿度、光照、气体、风速等方面的调控，便于进行各方面的实验设计等。
本发明的一个目的是提供一种动态测量盆栽根系生长状况的方法，所述方法以透明容器作为盆栽生长的容器，包括以下步骤：
在透明容器中种植植物；
间隔一定时间扫描透明容器侧面；
分析扫描结果。
在本发明的一个优选实施例中，在植物生长过程中使用不透明膜包裹透明容器，在扫描过程中将不透明膜取下。
在本发明的另外一个优选实施例中，透明容器为扁平状，优选长宽比大于5∶1，进一步优选为大于10∶1。
在本发明的另外一个优选实施例中，盆栽植物中包括草本作物或农作物。
在本发明的另外一个优选实施例中，盆栽植物是白羊草。
在本发明的另外一个优选实施例中，透明容器为有机玻璃板制成，优选其透光度大于80％，进一步优选大于95％，任选在透明容器底部有水分含量调节孔。
在本发明的另外一个优选实施例中，测量过程从播种开始，优选扫描的间隔周期为2天。
在本发明的另外一个优选实施例中，包括在白羊草生长过程中去除其它杂草的步骤。
在本发明的另外一个优选实施例中，通过扫描仪扫描透明容器的长边所在的侧面。
在本发明的另外一个优选实施例中，每次扫描时依次扫描长边所在的两个侧面。
附图说明：
图1用遮光铝膜纸包裹后的有机玻璃盒子中种植的白羊草生长状况；
图2白羊草的地上部分；
图3去除铝膜纸套之后，观察到的白羊草根系生长状况。其中浅色的线状物体为白羊草的根系；
图4白羊草生长50天根系扫描图，浅色线状物体为白羊草的根系；
图5白羊草生长60天根系状况；
图6-8分别为白羊草生长过程中根长、直径以及比表面积的变化，其中日期1-5分别对应于表1中的日期。
根据图1和图2像是，白羊草在有机玻璃容器中生长良好，叶子颜色碧绿，分蘖正常，说明有机玻璃容器对其生长不造成限制。
本发明专利受国家自然科学基金(NO.408701150)；中国科学院西部之光人才资助项目.
具体实施方式：
1)制作质地好、透光率同的玻璃容器，其规格如下长：以厚度为5mm，透光度为92％的透明有机玻璃板为材料，将其裁剪，用密封胶粘合组装成为高40cm，宽25mm，厚5.5mm的玻璃盒，盒子的底部中间部位，用钻头打一7mm直径的圆孔，盒子顶部不封口，在盒内放入黄绵土，然后用水缓慢的每个盒子中的土壤浸透。隔天，将白羊草的种子均匀撒入土壤中。由于根系具有背光性，用不透光铝膜纸包裹有机玻璃盒子四周。约4天后白羊草种子发芽，每隔2天将铝膜纸套取下，观察根系的生长情况。
2)然后去除铝膜纸套，观察到的白羊草根系生长状况。将有机玻璃容器平放在A4尺寸的扫描仪上，两面均进行扫描
通过有机玻璃容器对2010年7月8日至8月30日根系生长观察可以得到白羊草根系的生长状况：
表1 白羊草根系生长状况
从表1和附图7和8可以看出，玻璃槽中的土壤及根系能较好区分开来，这样即使是根刚刚开始生长也能轻易地观察与分析，同时不同根系之间的交叉也能在扫描仪的扫描以及扫描根土界面时进行有效的区分，这是大多数根系分析仪器不容易区分的，与现有技术相比，本发明的方法具有以下其中任意一项/两项或者全部优点：
1提高了扫描根系图象分析结果的精确性。
2.提高了扫描根系图像分析结果的准确度，可以较清晰的扫描根土界面，给根系分析带来了便利条件。
3.不仅节省时间，节省开支而且操作方便。
图6-8分别是白羊草根长、直径、体积随时间变化的趋势。从图中可以看出，白羊草根长逐渐增长，一开始生长迅速，可以看到明显的变化，8月份之后生长比较缓慢，根长的变化较小。而直径则随着植株的生长逐渐变小，体积也是逐渐变小的趋势，用此方法我们可以直接观察到根生长的动态，可为根的寿命，形态、周转的研究提供依据。
Claims (9)
1.一种盆栽根系测量方法，其特征在于以透明容器作为盆栽生长的容器，包括以下步骤：
在透明容器中种植植物；
间隔一定时间扫描透明容器侧面。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于在植物生长过程中使用不透明膜包裹透明容器，在扫描过程中将不透明膜取下。
3.根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于透明容器为扁平状，优选长宽比大于5∶1。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的测量方法，其特征在于所述的植物为草本植物或农作物。
5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于所述透明容器为有机玻璃板制成，优选其透光度大于80％，任选在透明容器底部有小孔。
6.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于所述测量过程从播种开始，优选扫描的间隔周期为2天。
7.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于草本植物或农作物生长过程中去除其它杂草。
8.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于通过扫描仪扫描透明容器的长边所在的侧面。
9.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于每次扫描时依次扫描长边所在的两个侧面。
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| CN 201010606115 CN102160503A (zh) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | 一种盆栽根系动态测量的方法 |
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