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Plantarray是一款基于稱重的高通量、多傳感器生理表型平臺以及植物逆境生物學(xué)研究通用平臺。該系統(tǒng)可持續(xù)、實時測量位于不同環(huán)境條件下、陣列中每個植株的土壤-植物-空氣（SPAC）中的即時水流動。直接測量根系和莖葉系統(tǒng)水平衡和生物量增加，計算植物生理參數(shù)以及植物對動態(tài)環(huán)境的反饋。系統(tǒng)以有效、易用、無損的方式針對植物對不同處理的反應(yīng)、預(yù)測植物生長和生產(chǎn)力進行定量比較，廣泛應(yīng)用于生物脅迫和非生物脅迫以及植物栽培加速育種研究等，脅迫研究涵蓋干旱脅迫、鹽脅迫、重金屬脅迫、熱、冷脅迫、光脅迫以及灌溉/養(yǎng)分、CO2指示、植物健康等領(lǐng)域的研究。

產(chǎn)品特點

每一個PIU單元含有3個數(shù)字通道、1個模擬通道、1個稱重式蒸滲儀通道，所有的傳感器可以同時連續(xù)測量

灌溉模式：無限制-不同的灌溉處理可單獨應(yīng)用于每盆，時間/重量/土壤含水量/土壤EC/ 蒸騰均可控制調(diào)控灌溉

干旱處理應(yīng)用：干旱實驗需要對植物蒸騰和條件進行歸一化。能夠根據(jù)植物、土壤和環(huán)境條件設(shè)置自定義干旱處理

溶液混合方式：采用2閥門系統(tǒng)的多種方案

灌溉處理優(yōu)化功能：具有2個閥，可用于濃度梯度處理(例如鹽度)

灌溉分布：多點滲透源灌溉，以確保均勻的水分分布

Plantarray 高頻測量植物對動態(tài)環(huán)境條件的反應(yīng)

產(chǎn)品優(yōu)勢

生理學(xué)特征的監(jiān)測和數(shù)據(jù)高通量分析，如生長速率、蒸騰速率、水分利用率、氣孔導(dǎo)度等特征

連續(xù)控制不同的土壤和水分環(huán)境(如干旱、鹽分或化學(xué)物質(zhì))

反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，自動化精準(zhǔn)土壤環(huán)境維持，全面實時進行營養(yǎng)與灌溉控制，連續(xù)、同步的生物反饋

高通量實時動態(tài)測量，高分辨率全天候生理及環(huán)境參數(shù)采集

海量數(shù)據(jù)收集，復(fù)雜實驗的簡化及結(jié)果可視化處理

理想的實驗平臺：

全自動     實現(xiàn)隨機分組實驗設(shè)計

非破壞性    均一檢測

精確測量    適用于不同類型植物

操作簡單，維護費用幾乎可忽略，節(jié)省時間及人工：3-4周的實驗相當(dāng)于4-6個月的人工工作

靈活的設(shè)計能夠滿足任何溫室中不同方面的科學(xué)研究需求

在實驗運行中確保處理的效果可以獲取優(yōu)化的實驗參數(shù)

快速定量選擇-提供植物對于不同環(huán)境需求生理反應(yīng)的評級和評分的簡況

復(fù)雜實驗通過簡要圖像呈現(xiàn)生理參數(shù)與環(huán)境條件的空間和時間關(guān)系，顯示趨勢、異常和比率

整個植物、根、莖、環(huán)境測量

無需基礎(chǔ)設(shè)施投資

應(yīng)用領(lǐng)域

非生物逆境脅迫研究，比如：干旱、淹水、營養(yǎng)、有毒物質(zhì)等脅迫研究

在農(nóng)作物、蔬菜、樹木、藥用植物、燃料作物等方面的育種研究

根系的土壤穿透力、水通量研究

生物激素與養(yǎng)分研究

生理生態(tài)學(xué)研究等

測量參數(shù)

直接測量參數(shù)：

重量、空氣濕度、空氣溫度、輻射(PAR)、氣壓、土壤水分、土壤電導(dǎo)率、土壤溫度、日蒸騰。

計算參數(shù)：

植物生物量增益、日蒸騰、水分利用效率、氣孔導(dǎo)度、抗干旱因子、植物相對水分含量、根穿透力、根系水通量、VPD、土壤含水量、確定干旱點、土壤和水分重量、植物重量的分離、區(qū)分植物蒸騰、土壤水分蒸發(fā)。

模塊參數(shù)

傳感器參數(shù)

土壤參數(shù)：可測量土壤水分、溫度、鹽分

土壤水分：干至飽和(0~100%);精度：±3%

土壤電導(dǎo)率： 0~7ds/m;精度：±10.0%或0.005 S/m(取二者中的大值)

土壤溫度測量范圍：-15～65℃;精度：±1℃

氣象參數(shù)

測量范圍：濕度0~100%;溫度-40~80℃;水氣壓0~47kPa;大氣壓49~109kPa

分辨率：0.1%RH;0.1℃;0.01kPa

花盆參數(shù)

花盆尺寸：2-60L

擴展性：每套系統(tǒng)基礎(chǔ)含12套，未來可無限制擴展

連接方式：SPAC容器和O型圈

高級分析功能

PARTRAIL包括數(shù)據(jù)的基本分析，高級SPAC分析(可選)包括所有生理特征的計算，包括統(tǒng)計學(xué)：t 檢驗，方差分析

數(shù)據(jù)顯示

所有傳感器讀數(shù)、蒸騰數(shù)據(jù)等都可以直觀的已圖形的方式呈現(xiàn)，SPAC  分析以及包括高級分析都可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視

化，方便用戶隨時查詢和下載

微型球形光量子傳感器

直徑3.7mm的球狀探頭安裝在直徑2mm 的光纖上，與信號放大器偶連，使用特殊的支架可以將其安裝在樣品室上

葉夾

包含光纖放置口和樣品夾，光纖與測量平面呈60°角，葉片溫度傳感器安裝在測量區(qū)域下方，濕度傳感器安裝在距離 測量區(qū)域3cm的位置，內(nèi)置芯片保存?zhèn)鞲衅鞯男?zhǔn)數(shù)據(jù)，可以通過遙控觸發(fā)按鈕被釋放

其它選配

可選配高光譜傳感器、多光譜傳感器、激光雷達傳感器、葉綠素?zé)晒獬上駛鞲衅鳌⑷后w光合傳感器、熱成像傳感 器等。

應(yīng)用案例

非生物脅迫反應(yīng)應(yīng)用案例

非生物脅迫包含環(huán)境影響，例如水分脅迫(干旱缺水、過度澆水)、鹽脅迫、極端溫度(寒冷、霜凍和高溫)以及 對作物和其他植物的生長、發(fā)育、產(chǎn)量和種子質(zhì)量產(chǎn)生負面影響的有毒物質(zhì)?，F(xiàn)代作物產(chǎn)量高，但易受非生物脅迫的影 響。由于GxE 相互作用的復(fù)雜性，特別是在氣候變化期間，改善作物的脅迫反應(yīng)是一項巨大的挑戰(zhàn)。為了滿足日益增長 的全球糧食需求，研究人員正在努力開發(fā)針對日益惡化的環(huán)境條件進行優(yōu)化的作物。Plantarray     提供簡單易用的硬件和 軟件工具，可在整個實驗過程中自動控制陣列中每個盆栽的灌溉模式(質(zhì)量和數(shù)量),并分析每個植物對受控處理的響 應(yīng)。這些特征通過確定受檢植物在所施加環(huán)境條件下的特定脅迫閾值(與現(xiàn)場結(jié)果高度相關(guān)),大大減少了在水分限制 環(huán)境反應(yīng)下植物研究的時間和精力。

水分脅迫下豇豆耐旱性機理的研究

不同鹽分脅迫下藜麥生長性狀研究

選擇性育種應(yīng)用案例

基因測序方法的最新進展和成本降低表明避免未來的育種瓶頸需要可 靠和有效的方式對大量種群進行表型分析。生長速率、水分利用效率或蒸 騰作用等數(shù)量生理性狀(QPT)  的可靠評估是許多研究和開發(fā)項目的重要 方面。然而，由于表型的復(fù)雜性、涉及的基因數(shù)量、基因型與環(huán)境交互作 用 (GxE)、  大量個體表型的較高成本，測量這些QPT 一直是一個重大挑 戰(zhàn)，需要在受控條件中進行精確篩選的生產(chǎn)環(huán)境。定量、客觀和自動篩選 方法與決策支持算法(如Plantarray)   相結(jié)合，能夠在早期階段快速篩選最 有價值的作物品系，然后進行最終的田間試驗。

Plantarray系統(tǒng)的適用范圍包括擬南芥到桉樹幼苗等多種植物，并顯著 縮短了植物的育種過程，例如：大田和蔬菜作物、生物柴油和生物燃料作

物、樹木(用于木材和纖維)以及林業(yè)(選擇幼苗期表現(xiàn)最佳的林木)等。

使用Plantarray系統(tǒng)進行選擇性育種

不同種質(zhì)野生大麥的數(shù)量生理形狀研究

營養(yǎng)素、生物刺激素和殺蟲劑應(yīng)用案例

肥料、生物刺激素、微生物、藥物和植物保護產(chǎn)品的濃度影響著植物的生長發(fā)育和產(chǎn)量。確定不同處理的最佳濃度 以及澆水制度(即干旱條件)是農(nóng)藝和環(huán)境方面的巨大挑戰(zhàn)。例如，肥料的有效施用優(yōu)化了植物性能，但過度施肥會污 染土壤和鄰近水體(地下水、湖泊等)。簡單易用的 Plantarray   硬件和軟件系統(tǒng)使用戶能夠控制任何灌溉的處理濃度及 其持續(xù)時間，適用于陣列中的每個盆載和大多數(shù)土壤類型(沙子、田間土壤或盆栽培養(yǎng)基)。該軟件分析植物對處理的 反應(yīng)，并在直觀且易于使用的界面中顯示數(shù)據(jù)。這使得能夠根據(jù)植物對不同處理應(yīng)用的絕對和相對響應(yīng)對植物進行分 級，并確定陣列中每個植物的濃度-響應(yīng)曲線。Plantarray能夠應(yīng)用、監(jiān)測和評估不同化學(xué)品對植物性能的影響，從而節(jié) 省時間、人力和不必要的實驗，并為新產(chǎn)品提供即時的概念證明。

兩種商業(yè)生物刺激素(海藻提取物-ICL-SW 和代謝物配   生物刺激劑對辣椒植株生長性能的影響

方-ICL-NewFo1) 在不同灌溉制度下對辣椒生長的影響

根系、水通量研究應(yīng)用案例

根系在水分吸收中起著至關(guān)重要的作用。然而由于它們位于地表以下，持續(xù)監(jiān)測是非常具有挑戰(zhàn)性的，特別是通過非 侵入性方法。通過使用土壤嵌入式傳感器(測量土壤濕度、溫度和電導(dǎo)率，同時測量其他環(huán)境信號和生理參數(shù)),Plantarray 能夠?qū)Χ喾N功能性狀進行定量評估，例如：根部流入-土壤傳感器持續(xù)精確地測量水流入每個植物根的速率。干旱臨界 點——該系統(tǒng)允許確定土壤含水量成為水分脅迫下植物蒸騰限制因素的臨界點(區(qū)crit) 。 植物土壤水分流入和流出(蒸 騰)之間的瞬時平衡提供了冠層相對含水量(RWC)   及其在不同研究植物和處理條件之間的變化。

Plantarray搭載高光譜成像系統(tǒng)應(yīng)用案例

Plantarray高通量植物生物學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，不僅包括非生物學(xué)逆境脅迫研究、育種研究、根系，水通量研究、生物激素與養(yǎng)分研究，還可與高光譜成像系統(tǒng)一起應(yīng)用于監(jiān)測植物生理性狀的動態(tài)響應(yīng)。Plantarray系統(tǒng)用于控制施肥、土壤水分環(huán)境、全天候環(huán)境參數(shù)采集以及蒸騰速率、水分利用效率的計算等；高光譜成像系統(tǒng)用于捕獲植物在特定波長或連續(xù)波段內(nèi)的光譜信息。兩個系統(tǒng)結(jié)合創(chuàng)建的高光譜植物生理數(shù)據(jù)庫有助于灌溉管理和作物產(chǎn)量優(yōu)化。

Plantarray和上方可移動的高光譜相機視圖

防洪套件

您是否希望在洪水等極端天氣事件下有效地研究植物? 您想了解植物如何應(yīng)對土壤中的缺氧嗎?

現(xiàn)在，您可以使用我們新的防洪套件進行自我測試，該套件功能最近引入PlantAr- ray,旨在提升您的植物研究。該套件可用于水稻等作物的研究!

隨著全球變暖與極端天氣事件(包括熱浪、缺水和洪水事件)的聯(lián)系越來越緊密，對 植物活動進行監(jiān)測的需求不斷上升。這就是Plant-Ditech創(chuàng)造防洪套件的原因。

主要特點

在對數(shù)據(jù)進行持續(xù)處理和分析的同時，自動應(yīng)用防洪。

結(jié)合其他脅迫源(如鹽度、營養(yǎng)物質(zhì))進行復(fù)雜的控制洪水實驗。

各種灌溉控制事件(如干旱、洪水)之間的簡單過渡。

防洪套件是PlantArray系統(tǒng)的附加組件。它模擬洪水事件，有效降低土壤中的氧氣含量。在這些受控的缺氧 間隔期間，植物會經(jīng)歷關(guān)鍵的代謝變化，從而優(yōu)化其生存資源分配。這一新增功能將幫助研究人員解鎖新發(fā)現(xiàn)。

如何進行洪水實驗

PlantArray的電磁閥根據(jù)您的實驗設(shè)計，給植物澆水，直到水位達到土壤表面以上的指定體積。

通過配置Plantarray的出口電磁閥進行重力排水，建立排水良好的花盆組，專門用于控制處理。

結(jié)合各種傳感器，PlantArray測量所有植物的動態(tài)生理活動(如蒸騰作用、氣孔導(dǎo)度、生物量等)。

所有捕獲的數(shù)據(jù)均由SPAC-Analytics軟件實時分析。

上圖顯示了六組番茄植株的生長階段，包括三種基因型和兩種處理(控制和淹沒)。洪水處理于9月22日開始。

很明顯，兩種基因型證明了處理的有效性，而一種基因型(棕線-第6組)對其的敏感性較低。

MultiFerti施肥研究套件

MultiFerti是專為PlantArray設(shè)計的互補施肥系統(tǒng)。該創(chuàng)新的解決方案簡化了您的植物研究過程，為陣列中的指定植物提供不同的灌溉解決方案?，F(xiàn)在，進行多種受精細處理和創(chuàng)建復(fù)雜的實驗將變得簡單而高效。

借助MultiFerti, 您可以在單個設(shè)置中輕松探索多種施肥處理。此功能使您能夠進行全面的營養(yǎng)實驗，從受控營養(yǎng)研究到詳細的化學(xué)研究。突破性發(fā)現(xiàn)潛力無限。

MultiFerti主要優(yōu)勢

精確施肥

MultiFerti精確控制向指定植物輸送不同的灌溉溶液，確保每株植物都得到實驗所需的精確處理。

效率

該系統(tǒng)簡化了灌溉解決方案之間的過渡，節(jié)省了研究人員的時間和精力。在進行多個復(fù)雜實驗或迭代研究 時，這種效率特別有價值。

減少污染

MultiFerti的沖洗過程將處理之間的交叉污染風(fēng)險降至最低，確保實驗的純度和準(zhǔn)確性。

一致性

自動化過程確保了治療應(yīng)用的一致性，降低了人為錯誤的風(fēng)險并促進了可靠的結(jié)果。

用MultiFerti附加組件在灌溉解決方案之間輕松轉(zhuǎn)換

當(dāng)前處理完成

將初始灌溉溶液輸送到指定的植物后，MultiFerti會根據(jù)您的預(yù)設(shè)命令無縫切換到下一個解決方案。

徹底清潔

MultiFerti通過徹底沖洗之前溶液中的殘留物，確保不同處理方法不會混合。此步驟可防止任何殘留物影響下 一次處理。

開始下一次處理

沖洗過程完成后，MultiFerti立即開始向下一組植物發(fā)送下一組灌溉命令。

迭代實驗

這個過渡過程可以根據(jù)一系列治療的需要重復(fù)多次。它簡化了復(fù)雜的實驗，MultiFerti能夠在不同的解決方案 之間切換，確保您的研究順利高效地進行。

FieldArray田間植物功能生理表型系統(tǒng)

產(chǎn)品介紹

FieldArray田間植物功能生理表型系統(tǒng)設(shè)計用于在真實動態(tài)場條件下控制和測量植物水分關(guān)系。因此，它在田間環(huán)境 中提供了相對連續(xù)的植物性能分析，同時精確控制了水和養(yǎng)分的輸入。FieldArray旨在安裝在防雨棚下或開闊場地附近， 允許在兩種情況下同時進行實驗：田間試驗和盆栽試驗。這種方法提供了在真實現(xiàn)場和環(huán)境條件下對植物性能的高分辨 率精確模擬。FieldArray將顯著提高田間研究能力和作物性能。

產(chǎn)品特點

精確的現(xiàn)場模擬

FieldArray 位于防雨棚下，可以精確地模擬自然現(xiàn)場條件。這種設(shè)置允許對植物對環(huán)境因素的反應(yīng)進行受控觀 察，最大限度地減少與天氣相關(guān)的變化。

增強數(shù)據(jù)收集

利用我們的數(shù)據(jù)收集工具，我們可以收集有關(guān)植物生長和性能的全面數(shù)據(jù)，特別是關(guān)注蒸騰作用和水分利用 效率(WUE) 。 這些數(shù)據(jù)對于明智的決策和農(nóng)業(yè)實踐的進步至關(guān)重要。

先進的灌溉管理

與PlantArray一樣，F(xiàn)ieldArray 提供對灌溉計劃和數(shù)量的多功能控制，優(yōu)化用水或創(chuàng)建精確的實驗干旱階段。這 導(dǎo)致更有效地利用資源，改善作物管理和產(chǎn)量。

實時監(jiān)測與分析

FieldArray提供實時監(jiān)測和分析，使您能夠在實驗過程中觀察作物性能。此功能還支持及時的實驗采樣，如葉片 測量或其他灌溉/土壤/植物化學(xué)測試。

可擴展性和定制性

FieldArray具有高度的可擴展性與可定制性，適用于各種作物和負載以及不同的操作模式。無論是管理小型研究 地塊還是大型農(nóng)田，我們的系統(tǒng)都可以根據(jù)您的具體需求量身定制。