学术交流

石羊河实验站2024年第十四期学术交流会

发布日期:2024-08-16 访问次数: 信息来源:国家野外科学观测研究站

时 间:2024年8月16日晚19:00

地 点:石羊河实验站214会议室

报告人:张恒源

题目:不同品种玉米对干旱的生理及多光谱响应特征研究

内容简介:精准农业作为现代农业技术的一大突破,应对着全球食品安全和可持续发展的挑战。提高农业水肥利用效率为目标的精准灌溉是未来农业灌溉的主要模式,精准灌溉的前提条件是对作物需水、需肥的精准诊断和科学的灌溉决策。在此背景下,无人机遥感技术凸显了其独特的价值,采用无人机遥感技术能够为作物管理提供高效、无损和动态的解决方案,这类技术能够提供关于作物生理活动的高分辨率数据,使得能在大范围内快速识别生理状态变化,从而进一步指导合理的农田管理。这样不仅可以有针对性地提高农业资源使用效率,也是实现精准农业和可持续发展目标的关键步骤。

目前采用光谱特征反演不同处理下作物的含水率、氮含量等参数较多,光谱特征能否反映同一作物不同品种对干旱响应的差异研究尚无定论;此外,生理表型参数作为胁迫响应的重要指示因子,其遥感反演研究相对较少,亟待建立不同品种生理表型光谱反演方法,以克服其因测定方法较繁琐制约其在胁迫诊断中的应用。

本研究具体内容如下:(1)阐明不同处理下,作物参数,包括气孔导度、光合速率、叶面积指数LAI、水力导度、叶片含水率、叶水势、叶片氮含量等的响应特征及品种间差异;(2)选择合适的指数和计算模型来估算生理表型参数,以实测值作为参考,检验各种指数和计算方法的估算精度,分析误差可能的原因,寻求改进的方法,确定不同品种干旱敏感的光谱指数及生理表型估算方法。(3)确定生理表型参数及光谱指数指示灌溉的动态阈值,以生理参数的变化来实现灌溉水肥制度决策,为以生理表型变化实现灌溉水肥决策提供可行的技术手段。

报告人:姜涵

题目:电阻抗断层成像(EIT)技术在植物上的应用

内容简介:EIT技术可以通过测量植物根系在土壤中的电阻抗变化,来估计根系的生物量。研究表明,根的大小(如重量、长度)与测量的阻抗之间存在显著的相关性。例如,在胡萝卜根生物量的估计中,相关性超过97%,这为实时无损地监测植物根系生长提供了可能。通过动态可调的电极阵列传感器,可以开发具有成本效益的EIT系统,用于原位测量多个频率的阻抗,从而监测根系生长和发育的变化。EIT技术能够重建出植物根系在土壤中的三维图像,帮助研究人员了解根系的分布、形态和生长情况。这对于研究植物对环境的适应性、优化农业灌溉和施肥策略具有重要意义。EIT技术还可以用于监测植物在不同生长阶段或环境条件下的生理状态变化。例如,通过测量植物体内电阻抗的变化,可以反映植物的水分状况、营养吸收情况以及应对逆境(如干旱、盐碱等)的能力。

结合物联网、大数据等现代信息技术,EIT技术可以在精准农业中发挥重要作用。通过实时监测植物的生长状态和根系情况,为农民提供科学的种植建议和管理方案,提高农业生产效率和作物产量。在生态学研究中,EIT技术可以用于监测植物群落的结构和动态变化,以及植物与土壤、微生物之间的相互作用关系,为生态保护和恢复提供科学依据。尽管EIT技术在植物上的应用前景广阔,但仍面临一些技术挑战,如图像分辨率和对比度不足、数据采集和处理复杂等。为解决这些问题,需要不断优化EIT系统的硬件和软件设计,提高数据采集的精度和效率;同时,还需要开发更为先进的图像重构算法,以提高图像的分辨率和对比度。电阻抗断层成像(EIT)在植物上的应用前景广阔,具有重要的科研价值和实际应用意义。随着技术的不断进步和完善,EIT技术将在植物科学研究中发挥越来越重要的作用。






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