一种实时监测植物根系生长的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于植物根系监测技术领域，具体涉及一种实时监测植物根系生长的方法及装置。
【背景技术】
[0002]植物根系在土壤中进行生长的过程中，对其研究相对困难，多为破坏性的将根取出，然后进行统计分析，这样很难进行连续的监测。目前也有可以在地下连续监测根系生长的监测系统，但是成本较高，且受影响因素较多。目前有X-光扫描根系的方法，但是费用较高，且栽培基质不是普通的土壤，对栽培基质要求高，实验结果不具有代表性，费时费力。还有方法是将根系从土壤中取出后分析，这种方法需要将根取出洗干净，肯定会破坏植物根系的空间分布情况，使植株无法继续进行生长，且不能实时的进行观测，破坏性的采集数据对实验的样本量要求极高。
[0003]因此植物根系研究存在较多问题，一方面是根系要在土壤中进行研究，另一方面是根系的研究应该是连续监测的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，提供一种实时监测植物根系生长的方法及装置。解决现有技术中植物根系实时监测困难、成本高的问题。
[0005]本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下:
[0006]本发明提供一种实时监测植物根系生长的方法，该方法为:将植物培养在透明容器中用以监测其根系生长状况；当植物处于正常生长状况时，所述透明容器壁被黑色液体包围以模拟植物根系在土壤中的生长环境；当对植物根系生长状况进行监测时，将所述透明容器与所述黑色液体分离，利用扫描仪对所述透明容器进行扫描，通过扫描获得的图像分析植物根系生长状况。
[0007]具体实施时，可以将黑色液体盛装在另一容器中，将透明容器放置在黑色液体中对透明容器内的植物进行培养；当需要对植物根系进行生长状况进行监测时，将透明容器从黑色液体中取出，然后利用扫描仪对所述透明容器进行扫描。
[0008]另一种实施方式是:所述透明容器壁采用内壁和外壁两层，且内壁和外壁之间为中空结构，所述中空结构用以盛装所述黑色液体。当植物处于正常生长状况时，所述中空结构内装满黑色液体；当对植物根系生长状况进行监测时，黑色液体从所述中空结构内移除，利用扫描仪对所述透明容器进行扫描。所述中空结构的上部设置有开口，用以排除空气。这里可采用虹吸管将黑色液体从所述中空结构内移除。
[0009]优选地，所述透明容器为玻璃容器。进一步优选为半球形玻璃容器。
[0010]优选地，所述扫描仪的扫描头为长条状，围绕所述透明容器旋转扫描一周，以获取整个植物外部的根系图像。
[0011]本发明还提供一种实时监测植物根系生长的装置，所述装置包括透明容器、液体储存箱、连接软管、扫描仪、数据传输线、图像分析设备；
[0012]所述透明容器为供植物生长发育的培养容器，该透明容器包括内壁和外壁，所述内壁和外壁之间为中空结构，内壁和外壁间的顶部设有开口 ；
[0013]所述液体储存箱用以存储黑色液体，并通过所述连接软管与所述透明容器的中空结构连接，黑色液体能够通过连接软管从液体储存箱进入所述透明容器的中空结构，也能够从所述中空结构进入液体储存箱；
[0014]所述连接软管两端连接的透明容器和液体储存箱能够通过连接软管上下位移；
[0015]所述扫描仪设置于透明容器外侧，用于对透明容器内壁的植物根系进行扫描，以获得植物根系的图像数据；
[0016]所述数据传输线连接所述扫描仪和图像分析设备，并将扫描仪获得的植物根系图像数据传输至图像分析设备；
[0017]所述图像分析设备用于接收扫描仪获得的植物根系图像数据，并对植物根系图像数据进行分析，实现对植物根系生长状况的实时监测。
[0018]优选地，所述透明容器为玻璃容器。
[0019]优选地，所述扫描仪为圆筒状，设置于所述透明容器外围，扫描仪的扫描头为长条状，能够围绕透明容器旋转扫描一周，以获取透明容器内整个植物外部根系的图像。
[0020]优选地，所述透明容器内壁与黑色液体接触的一侧采用不沾水材料处理。这样能够使得扫描仪对透明容器壁上的根系进行扫描时获得更清晰的图像。
[0021]优选地，所述透明容器内的植物在生长培养状态时，所述液体存储箱与透明容器处于同一水平线上，透明容器的中空结构内充满黑色液体；所述透明容器内的植物在根系监测状态时，所述液体存储箱在透明容器的下侧，透明容器中空结构内的黑色液体均进入液体储存箱。
[0022]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0023]1、本发明提供的实时监测植物根系生长的方法中，在透明容器中培养植物，使得与容器壁接触的植物根系能够通过透明容器被监测到，易于检测。同时透明容器的外壁被黑色液体包围，以模拟植物在土壤中的生存环境。黑色液体通过连接软管进入透明容器内外壁之间的中空结构，可以防止阳光照射植物根系，同时黑色液体具有较高的比热容，冬季可以为植物提供保温层。在需要对植物根系进行监测时，又可方便的将黑色液体从透明容器中空结构流出，方便对植物根系进行监测。能够实现对根系进行连续监测。
[0024]2、本发明设计的实时监测植物根系生长的装置，结构简单，易于实现。该装置能够方便的对植物根系进行实时监测。
[0025]3、为获取数据更加科学，根据透明容器大小，设计扫描仪为圆筒状，内部含有长条状的扫描头，圆筒状扫描仪可放置于透明容器外围，长条状扫描头可沿着圆筒壁转一周对透明容器进行扫描，扫描后回到初始位置，从而实现对透明容器的全方位扫描，获取植物根系生长的整体图像。
【附图说明】
[0026]图1是本发明实施例中实时监测植物根系生长的装置在植物培养状态时的示意图。
[0027]图2是本发明实施例中实时监测植物根系生长的装置在植物根系监测状态时的示意图。
[0028]图3是本发明实施例中的圆筒状扫描仪的示意图。
[0029]图4是本发明实施例中通过扫描圆形玻璃容器获得的植物根系图像。
【具体实施方式】
[0030]下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0031]参见图1，该图为实时监测植物根系生长的装置在植物培养状态时的示意图。如图1所示，透明容器1和液体储存箱2