基于可見光成像的水稻表層根系性狀無損測(cè)量.pdf

1、中國(guó)是世界最大的水稻消費(fèi)國(guó)并且人口眾多，因此培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的水稻品種具有重要意義。水稻根系是吸收營(yíng)養(yǎng)的器官，對(duì)植株起支撐作用，并且和土壤及周圍環(huán)境之間存在相互作用。越來越多的研究表明水稻根系性狀和產(chǎn)量之間存在著聯(lián)系，通過根系育種來改良水稻品種必將成為未來研究的趨勢(shì)之一。
　　本研究設(shè)計(jì)了一種可以動(dòng)態(tài)無損測(cè)量水稻表層根系的方法。首先將水稻植株種植于透明PMMA管中，隨著植株的生長(zhǎng)根系會(huì)貼到管內(nèi)表面，利用可見光成像并結(jié)合圖像處理技術(shù)可以

2、獲取水稻表層根系性狀。
　　本研究主要內(nèi)容如下（1）透明PMMA管和室外移動(dòng)成像暗室設(shè)計(jì)。（2）實(shí)驗(yàn)選材、步驟和安排。（3）圖像采集、圖像校準(zhǔn)、透明PMMA管定位和虛擬分區(qū)。（4）表層根系分割和相關(guān)性狀參數(shù)提取和分析，包括根系總面積、不同深度根系面積和密度、根系平均半徑、質(zhì)心位置、最大扎根區(qū)域、地上部分面積。（5）實(shí)驗(yàn)問題、結(jié)果總結(jié)和分析。
　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明所選10個(gè)品種水稻表層根系初期處于加速生長(zhǎng)，在移栽幼苗32到42天的

3、時(shí)候生長(zhǎng)速率最大，后期生長(zhǎng)減緩或者死亡，而地上部分生長(zhǎng)速率較為一致，并且猜測(cè)水稻表層根系和地上部分面積之比同產(chǎn)量之間可能存在類似于正態(tài)分布的關(guān)系。表層根系平均直徑在經(jīng)歷初期生長(zhǎng)之后則穩(wěn)定在1.1mm左右，其質(zhì)心位置隨著時(shí)間的推移逐漸下移并最終穩(wěn)定下來，體現(xiàn)了根系向下生長(zhǎng)的趨勢(shì)。表層根系從上至下覆蓋率遞減，但不同品種水稻表層根系分布不同，如5號(hào)品種最上方區(qū)域（AL區(qū)）表層根系所占最高比例約為45％，而11號(hào)品種則約為25％。
　　本