中国教育装备采购网 【立即登录】 【免费注册】
资讯
专题
人物访谈
政府采购
产品库
求购库
企业库
院校库
案例·技术
会展信息
行业日历
体采通

光谱成像技术应用于植物病害早期检测

中国教育装备采购网 2019/4/17 16:26:30 围观859次 我要分享

  ​植物在病原物的侵害影响下生理机能失调、组织结构受到破坏,是寄主植物和病原物相互作用的结果。

  植物受到病害的侵染过程分为侵入期、潜育期、发病期。其中潜育期短的几天,长的可达一年。肉眼观察到叶片病斑时已经是发病期。如何在潜育期尽早识别,解决在变量施药过程中定位喷雾和喷洒剂量的问题是精准施药的核心难题。通过对农作物早期病害的监测预警进行及早干预、针对防治,在提高产量的同时降低农药施放量减少环境污染,实现环境安全型农业。同时,植物病害早期检测的研究,不但可以增加人们应对病害来临的时间,将病害消灭在萌芽阶段,尽可能的减少农作物损失,保证农产品的品质。还可以大幅度的减少农药化肥的使用量,让农产品更加的绿色安全。鉴于此,早期植物病害检测成为精准农业、生态健康的重要课题。

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  传统的通过肉眼识别经验评估病害已经远远不能满足需求,而一般的实验室检测费时费力。光谱成像技术具有高通量(可大范围快速检测)、非接触非损伤、高灵敏度(可以早起检测诊断)、可视化与数字化等特点,已成为植物病害检测的热点前沿技术。

  易科泰生态技术公司致力于光谱成像技术创新应用,提供植物病害早期检测光谱成像全面解决方案:

  ØFluorCam叶绿素荧光成像技术/多光谱荧光成像技术

  ØSpecim高光谱成像技术

  ØThermo-RGB红外热成像技术

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  FluorCam叶绿素荧光成像/多光谱荧光成像技术

  FluorCam叶绿素荧光成像技术作为植物光合作用的非损伤性2D探针,最早应用于植物病害检测及表型分析研究等。下图研究结果引自早期的两篇学术论文“J Soukupova, et al. Early detection of biotic and abiotic stress by kinetic imaging of chlorophyll fluorescence, 2001.”和“J Kim, et al. In vivo monitoring of the incorporation of chemicals into Cucumber and Rice leaves by chlorophyll fluorescenc imaging, 2002”

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  多光谱荧光成像是在FluorCam叶绿素荧光成像技术基础上,采用UV紫外光(320nm -400nm)激发多光谱荧光成像技术,既可用于叶绿素荧光动态成像分析,还可对F440、F520、F690、F740四个波段的植物荧光成像分析,成为近几年来植物病害检测研究最受追捧的技术。

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  Specim高光谱成像技术

  高光谱成像技术可以非损伤、高通量采集植物二维空间信息和光谱信息,通过植物“光谱指纹”灵敏反映植物表型信息、病害信息等,近几年来已成为一种新的广泛应用的作物检测技术,用于作物病害检测诊断、养分检测、生长状态监测及食品质量检测等。Specim高光谱成像技术不仅可以检测植物健康或者受到的病害,还可以进一步对植物病害的种类进行鉴别、严重程度进行分级、病害时期进行判断。Specim IQ智能手持式高光谱仪还可以创建病害检测模型和App,从而实现快速、高通量野外作物病害检测的目的。下图研究结果引自“J Behmann, et al. Specim IQ: Evaluation of a new, miniaturized handheld hyperspectral camera and its application for plant phenotyping and disease detection, 2018”

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  Thermo-RGB红外热成像技术

  植物胁迫、气孔导度动态都会引起温度变化,红外热成像技术可以高灵敏度(温度灵敏度可以达到0.015摄氏度)、高通量、非损伤快速检测植物温度时空动态变化,成为植物病害检测的有力工具之一。Thermo-RGB红外热成像技术将红外热成像与RGB成像融合分析,可以精确区分阳光照射叶片(Sunlit leaves)、阴影叶片、土壤等不同层次的覆盖度和温度,并可精准进行ROI选区分析、频率直方图、颜色分析等。

  应用案例:

  案例一:西班牙科尔多瓦CSIC可持续农业研究所研究人员利用FluorCam多光谱荧光成像红外热成像RGB成像对感染O. cumana的向日葵叶片进行早期诊断。同时还可以检测对O. cumana的应激反应,进而来实现向日葵品系的快速表型分析。

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  上图为接种O. cumana向日葵和未接种(对照)植株的叶片的温度变化。(A)两种处理的叶温的平均测量值。(B)接种后2.5周和对照植株的前两对叶片的RGB成像图和热成像图。

  下图左为接种O. cumana向日葵和未接种(对照)植株在整个叶发育过程中的多光谱荧光参数F440(A),F520(B),F440 / F520(C)和F440 / F680(D)平均值。上图右为8日龄叶片的各个参数荧光图像。

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  案例二:德国莱布尼茨农业工程研究所研究人员利用FluorCam叶绿素荧光成像Specim高光谱成像对感染镰刀菌的小麦穗早期症状进行检测。超过疾病严重程度5%(6 dai)的感染限度,叶绿素荧光成像可靠地识别感染的麦穗。高光谱成像在接种后7天容易检测到病症,直至疾病严重程度为50%。

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  上图为累积Fv / Fm值(%),(a)在单个麦穗的枯萎病发展的不同时期(b)在11天的不同感染水平下麦穗的Fv / Fm值的平均累积百分比。

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  上图为不同感染时间麦穗的高光谱成像图,绿色:健康组织;红色:患病组织。

  

  案例三:波兰科学院农业科学研究所研究人员利用Specim高光谱成像红外热成像对油菜感染链格孢属Alternaria真菌,宿主(Alternaria alternata,Alternaria brassicae和Alternaria brassicicola)和非寄主(Alternaria dauci)病原体,引起的生物胁迫进行早期检测。

光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测光谱成像技术应用于植物病害早期检测

  上图左为在接种(Alternaria brassicae)3天(左)和7天(右)油菜叶的热成像图及叶片温度分布的频率直方图;上右图为接种链格孢(Alternaria alternata)油菜叶的高光谱成像图与光谱曲线。

  北京易科泰生态技术公司提供植物病害早期检测全面技术方案:

  ² FluorPen、FluorCam叶绿素荧光/多光谱荧光技术

  ² SpectraPen/PolyPen、Specim高光谱测量技术

  ² Thermo-RGB红外热成像技术

  ² 多功能植物病害检测集成方案

  ² PlantScreen植物高通量表型成像分析平台

  ² EcoDrone无人机遥感技术方案

点击进入北京易科泰生态技术有限公司展台查看更多 来源:中国教育装备采购网 作者:北京易科泰生态技术有限公司 责任编辑:方剑波 我要投稿
2019“智慧体育”全国高校体育部主任专题研讨会
采购网二维码

扫一扫,欢迎关注

教育装备采购网官方微信

掌握教育装备行业最新、最权威资讯

相关阅读

  • 北京师范大学塞罕坝林场S185+WIRIS Pro+CW10成功飞行验收

    北京师范大学塞罕坝林场S185+WIRIS Pro+CW10成功飞行验收
    中国教育装备采购网07-22
    图1、S185WIRISProCW10飞行现场示意图2019年7月12日,北京安洲科技有限公司与北京师范大学同赴河北承德塞罕坝国家森林公园进行S185高光谱WIRISPro热红...
  • 2019分子植物育种大会胜利召开

    2019分子植物育种大会胜利召开
    中国教育装备采购网07-10
    2019分子植物育种大会7月3日在吉林省长春市胜利召开。会议以“践行分子育种,推进种业革新”为主题,参会代表来自30个省市自治区,1000余人参加大会,...
  • 国家海洋环境监测中心S185培训验收成功

    国家海洋环境监测中心S185培训验收成功
    中国教育装备采购网07-09
    S185机载高速成像光谱仪获得了越来越多研究者的认可,近日安洲科技来到国家海洋环境监测中心,进行S185的验收培训并试飞成功。国家海洋环境监测中心(...
  • 高光谱成像与叶绿素荧光成像技术在生菜和玉米无损检测中的应用

    高光谱成像与叶绿素荧光成像技术在生菜和玉米无损检测中的应用
    中国教育装备采购网07-01
    ​近年来,通过无损检测方法高精度地提高研究植物功能和结构的能力已成为植物育种和精准农业的主要目标,植物表型的新兴研究方法在揭示植物生长、产量...
  • 北京易科泰恭祝2019年(第九届)北京实验动物科学国际论坛圆满成功

    北京易科泰恭祝2019年(第九届)北京实验动物科学国际论坛圆满成功
    中国教育装备采购网07-01
    ​2019年6月24日,北京易科泰生态技术有限公司赞助参加了第九届北京实验动物科学国际论坛,本次论坛共邀请了三百多位研究者,近40家行业精英参会,会议...
  • 光谱成像技术应用于沙漠及生物土壤结皮研究

    光谱成像技术应用于沙漠及生物土壤结皮研究
    中国教育装备采购网06-27
    生物结皮又称生物土壤结皮(Biologicalsoilcrusts,BSCs),由蓝细菌、藻类、苔藓、地衣和真菌等及其菌丝、分泌物与土壤砂砾粘结形成的复合物,是沙漠...
  • 易科泰生态技术公司访问芬兰Specim高光谱成像技术公司

    易科泰生态技术公司访问芬兰Specim高光谱成像技术公司
    中国教育装备采购网06-26
    2019年17日至20日,易科泰生态技术公司光谱成像与无人机遥感团队技术工程师一行,访问了世界著名高光谱成像技术公司芬兰Specim,并与Specim公司CEOTap...
  • 2019分子植物育种大会邀请函

    2019分子植物育种大会邀请函
    中国教育装备采购网06-25
    2019年7月2日-4日,“2019分子植物育种大会”将在吉林省长春市五环国际大酒店举办。会议由分子植物育种大会组织委员会与中国科学院东北地理与农业生态...
  • 版权与免责声明:

    ① 凡本网注明"来源:中国教育装备采购网"的所有作品,版权均属于中国教育装备采购网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国教育装备采购网"。违者本网将追究相关法律责任。

    ② 本网凡注明"来源:XXX(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

    ③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

    广州市奥威亚电子科技有限公司
    产品线 企业简称 成立时间