全自動(dòng)植物表型平臺(tái)不僅能獲取大量表型數(shù)據(jù),還提供圖形化的表型數(shù)據(jù)分析軟件,方便研究人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。這些專業(yè)的分析工具包含數(shù)據(jù)清洗、統(tǒng)計(jì)分析、圖像識(shí)別等功能模塊,可對(duì)采集到的海量原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,去除干擾信息,提取出有效的特征參數(shù)。例如,通過圖像識(shí)別算法對(duì)植物葉片圖像進(jìn)行分析,能夠自動(dòng)計(jì)算出葉面積指數(shù)、葉片顏色變化等指標(biāo)。研究人員借助這些工具,能夠從復(fù)雜的數(shù)據(jù)中挖掘出植物表型與生長環(huán)境、基因特性之間的內(nèi)在聯(lián)系,為研究結(jié)論的形成提供數(shù)據(jù)支持,使表型數(shù)據(jù)能夠更高效地轉(zhuǎn)化為具有實(shí)踐價(jià)值的科研成果,進(jìn)一步提升研究工作的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。隨著人工智能技術(shù)的深度融入,植物表型平臺(tái)成為生物大數(shù)據(jù)的重要生產(chǎn)基地。寧夏育種管理植物表型平臺(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。作物育種研究植物表型平臺(tái)費(fèi)用田間植物表型平臺(tái)在作物育種中發(fā)揮關(guān)鍵作用,加速優(yōu)良品種的篩選進(jìn)程。
田間植物表型平臺(tái)為智慧農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐,推動(dòng)精確種植管理模式的落地。平臺(tái)生成的田間表型分布圖采用標(biāo)準(zhǔn)化柵格數(shù)據(jù)格式,可無縫對(duì)接變量作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)。當(dāng)檢測(cè)到某區(qū)域冬小麥葉片氮含量低于閾值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)生成變量施肥解決方案圖,控制噴肥設(shè)備以0.1kg/㎡的精度進(jìn)行靶向補(bǔ)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(xùn)練的作物生長預(yù)測(cè)模型,結(jié)合氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),可提前7-10天預(yù)測(cè)需水量變化,驅(qū)動(dòng)智能灌溉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)滴灌量的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。在病蟲害防控方面,平臺(tái)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(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型,指導(dǎo)植保無人機(jī)實(shí)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。
傳送式植物表型平臺(tái)在作物育種篩選中發(fā)揮高效支撐作用,加速優(yōu)良品種的鑒定進(jìn)程。在雜交育種后代篩選中,平臺(tái)可對(duì)F2分離群體進(jìn)行高通量表型分析,通過傳送式測(cè)量快速獲取株高、分蘗數(shù)、穗型等農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù),結(jié)合分子標(biāo)記信息實(shí)現(xiàn)目標(biāo)單株的精確篩選。針對(duì)抗逆育種,平臺(tái)可聯(lián)動(dòng)環(huán)境控制艙模擬干旱、高溫等脅迫條件,在傳送過程中監(jiān)測(cè)植株脅迫響應(yīng)表型,如干旱處理下的葉片萎蔫指數(shù)、高溫環(huán)境中的光合穩(wěn)定性等,將傳統(tǒng)篩選效率提升5-8倍。全自動(dòng)植物表型平臺(tái)不僅能獲取大量表型數(shù)據(jù),還提供圖形化的表型數(shù)據(jù)分析軟件。
自動(dòng)植物表型平臺(tái)具備多種重點(diǎn)功能,包括可見光成像、高光譜成像、激光雷達(dá)掃描、紅外熱成像和葉綠素?zé)晒獬上竦取_@些功能使得平臺(tái)能夠從多個(gè)維度對(duì)植物進(jìn)行非接觸式、無損檢測(cè),系統(tǒng)獲取植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、光譜特征、三維結(jié)構(gòu)、溫度分布和光合效率等信息。平臺(tái)配備自動(dòng)化控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)對(duì)植物樣本的自動(dòng)傳送、定位和成像,極大提高了數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化程度。其圖形化數(shù)據(jù)分析軟件支持多種數(shù)據(jù)處理和可視化功能,用戶可以根據(jù)研究需求自定義分析流程,快速生成圖表和報(bào)告。此外,平臺(tái)還具備良好的擴(kuò)展性,可根據(jù)不同研究目標(biāo)靈活配置成像模塊和傳感器,滿足多樣化的科研需求。田間植物表型平臺(tái)針對(duì)戶外復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行了專業(yè)化技術(shù)適配,實(shí)現(xiàn)自然條件下的表型數(shù)據(jù)采集。河北植物遺傳研究植物表型平臺(tái)
軌道式植物表型平臺(tái)通過立體軌道設(shè)計(jì)可適應(yīng)不同種植空間布局。寧夏育種管理植物表型平臺(tái)
龍門式植物表型平臺(tái)可按照預(yù)設(shè)時(shí)間間隔對(duì)固定區(qū)域的植物進(jìn)行周期性測(cè)量,實(shí)現(xiàn)對(duì)植物生長發(fā)育全過程的動(dòng)態(tài)追蹤,為解析生長規(guī)律提供連續(xù)數(shù)據(jù)。通過設(shè)定每日或每周的測(cè)量計(jì)劃,平臺(tái)能記錄植物從幼苗期到成熟期的株高變化、葉片擴(kuò)展速度、果實(shí)發(fā)育進(jìn)程等動(dòng)態(tài)信息,結(jié)合葉綠素?zé)晒獬上癖O(jiān)測(cè)光合作用效率的階段差異。這種長期追蹤能力讓科研人員能清晰觀察植物在不同生長階段的表型響應(yīng),尤其適合研究環(huán)境因素對(duì)植物生長的長期影響,為優(yōu)化種植周期提供數(shù)據(jù)依據(jù)。寧夏育種管理植物表型平臺(tái)