干旱模拟研究平台

全自动精准灌溉控制、特别适合模拟干旱研究干旱作为全球性问题，极大地威胁到全球的粮食供应，是影响农业生产的最重要因素之一。为应对农业领域这一主要环境胁迫因子，全球科研人员一直在为筛选和培育抗旱品种而努力。而在干旱胁迫试验中，怎样自动精确控制灌溉量，并能实现可重复性，一直是困扰大家的难题之一。为此荷兰Phenospex公司研发出干旱模拟研究平台DroughtSpotter，特别适合应用于植物抗旱研究、筛选植物抗旱表型或用于其它需要精准灌溉（灌溉精度可高达1 g）的实验当中。干旱模拟研究平台DroughtSpotter可兼容不同大小和形状的花盆，适用于不用株型的植物。在试验过程中，将花盆直接放在内置了灌溉施肥系统的分析天平上，通过DroughtSpotter软件可设置多种灌溉方案，实现定制化服务。例如可通过精确控制灌溉水量保持每盆植物的预设重量，并通过称重得出的水分丧失来计算植物的蒸腾速率。结合移动式激光3D植物表型平台PlantEye使用，可计算生物量的增长。平台设计干旱模拟研究平台DroughtSpotter可提供12或24个独立灌溉称重单元，可同时将多个平台集成到温室或人工气候室中。应用范围耐旱表型筛选筛选可提高水分利用效率的保水剂筛选抗旱节水剂可控并可重复的干旱胁迫实验测量参数高时间分辨率下（以分为单位）计算每盆植物的蒸腾速率水汽压亏缺相对湿度水分利用率水分灌溉方案温度光合有效辐射产品特点高达1g的高精度重量控制；渐进式智能灌溉，防止过度补水可实现单个花盆的蒸腾动力学变化研究——适应不同规格的花盆针对每个花盆可单独设置灌溉方案同步集成环境探头，可监测光合有效辐射、温度和相对湿度可实现对花盆重量和灌溉方案实时监控可图表显示蒸腾作用动力学变化可下载原始数据——通过网络进行远程支持重量控制精度可达 0.02%友好的软件操作界面操作软件通过软件设置灌溉模式通过使用干旱模拟研究平台Drought Spotter，我们可以设置以下不同类型的灌溉模式 技术参数每套系统可提供12或24个独立灌溉称重单元标准重量范围：0-7 Kg，超过该重量范围，可定制标准花盆直径最大：20 cm，高度有10，20,30,40,50cm可选，其他规格可定制称量精度:0.02%(最大重量)渐进式智能灌溉：根据流速等实时计算加水量，控水量精度为≤1g4种灌溉自动模式可选：不灌溉，控制恒定值，预设添加等量水量，在一定值范围内控制花盆重量输出文件为CSV格式，数据包含：花盆重量、灌溉量、蒸腾速率；同时可显示环境气象参数可通过万维网远程控制开放的SSH协议可从外部网络访问数据可支持的操作系统：Windows、Mac OS等存储容量：最大支持10000天的测量数据存储温度：4-40℃相对湿度：40-80%防水等级IP65可兼容其他气象站的接口国际代表用户奥胡斯大学（University Aarhus），丹麦排名第二的大学，用于菊花、小麦和欧洲油菜（Brassica napus）的表型测量。先正达Syngenta，国际知名农业科技公司澳大利亚植物表型组设施，著名的“植物加速器”（Plant Accelerator）

Plantarray是一款基于称重的高通量、多传感器生理表型平台以及植物逆境生物学研究通用平台。该系统可持续、实时测量位于不同环境条件下、阵列中每个植株的土壤-植物-空气（SPAC）中的即时水流动。直接测量根系和茎叶系统水平衡和生物量增加，计算植物生理参数以及植物对动态环境的反馈。系统以有效、易用、无损的方式针对植物对不同处理的反应、预测植物生长和生产力进行定量比较，广泛应用于生物胁迫和非生物胁迫以及植物栽培加速育种研究等，胁迫研究涵盖干旱胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、热、冷胁迫、光胁迫以及灌溉/养分、CO2指示、植物健康等领域的研究。主要优势加速农业研究、缩短新产品推向市场时间定量、确定、可信结果全植株、根系、枝叶系统、环境测量多种产品和环境检测验证提升科研水平聚焦田间实验持续、实时生物反馈模块设计、分步预算无需基础设施投资Plantarray 高频测量植物对动态环境条件的反应主要特征性状精度Plantarray植物生物量增益高水准, 直接蒸腾高水准, 直接水利用效率高水准, 直接营养利用效率高水准, 直接根活力高水准, 直接气孔冠层导度高水准, 直接土壤水含量、温度、EC高水准, 直接盐水准(EC)高水准, 直接耐旱和恢复指数高水准, 直接鉴别干旱胁迫点高水准, 直接气象指数，VPD高水准, 直接环境传感器 (PAR, PH, 风速等)高水准, 直接主要诊断能力诊断能力Plantarray定量测量高水准高精度取样高水准实时测量 (相同条件)高水准多重个性化处理高水准随机结构高水准实时分析高水准应用套件应用套件Plantarray干旱胁迫高水准盐度和重金属胁迫高水准灌溉 / 养分高水准CO2 指示高水准热、冷胁迫高水准光高水准植物健康早期检测主要特点直接精确测量主要生理-产量相关性状不同模式控制灌溉-时间、重量、土壤湿度、日常蒸腾等自动、实时测量阵列中单个植株高时空分辨率24/7 持续测量枝叶系统、根系以及环境基于反馈的独特灌溉控制云实时数据分析全植株、无损测量适合多数植物、土壤类型和生长阶段Plantarray系统可靠、耐用，是数十年利用称重蒸渗计（重力称量）系统的研究成果，用于监测在不同变化环境条件下不同植物的反馈。Plant-Ditech长期专业经验融入在系统每个部分之中。每个花盆置于高精度称重天平上，称重天平与控制单元相连，可持续24小时/7天测量花盆重量，并可进一步计算器生理性状。包含2个控制阀用于最大灌溉、施肥灵活性可进行自动化、个性化、植物特异反馈灌溉每个控制单元设计可容纳4个额外传感器、尽管内部互连，当单元损坏不影响其他单元使用降低噪音以及使用长电缆的需求特别设计排水容器坚固-无移动部件整个花盆容量范围 (2 - 60L)4个排水位防止水漏在蒸渗计表面不影响植物和实验前提下实现水和根测量Plantarray系统技术参数 测量单元配有3个数字通道、1个模拟通道、1个称重式蒸渗仪通道，所有的传感器可以同时连续工作；高精度称重模块，最大测重量达50kg（测量范围依具体配置而定），测量精确度±0.02%称重量；植物生长容器满足多种植物的生长需求，容积2-60L，采用防漏水、溅水设计；可根据植物生长时间或生长容器重量选择灌溉模式，灌溉系统采用精准的滴灌控制，能够精确的控制浇水、施肥或施用生物激素的量；多种土壤类、气象类高精度传感器备选，用于测量土壤含水量、温度、电导率，空气温湿度、PAR、气压、NDVI等参数；直接测量参数：重量、空气湿度、空气温度、气压、辐射（PAR）、土壤水分、土壤电导率、土壤温度、日蒸腾计算参数：植物生物量增益、日蒸腾、水分利用效率、气孔导度、抗胁迫因子、水分相对含量、 根穿透力、根系水通量、VPD。Plantarray系统的技术优势Plantarray平台相比于现有系统，具有操作简单，成本低的特点。该系统将冗长的手动调试过程从数月甚至数年缩减为数周，节约了大量宝贵的时间。通过试错方式，利用低成本的自动化系统，Plantarray减少了大规模现场密集测试的工作。/ 生理学特征的监测和数据高通量分析，如生长速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度等特征；连续控制不同的土壤和水分环境（如干旱、盐分或化学物质）；理想的实验平台：全自动、均一检测、适用于不同类型植物、精确测量、非破坏性、实现随机分组实验设计3-4周的实验相当于4-6个月的人工工作；操作简单，维护费用几可忽略；灵活的设计能够满足任何温室中不同方面的科学研究需求。实时统计分析-为了数据的可靠快速分析，提供多阶乘ANOVA或配对T检验；实验目的-在实验运行中为了确保处理的效果可以获取最优化的实验参数；快速定量选择-提供植物对于不同环境需求生理反应的评级和评分的简况；复杂实验通过简要图像呈现生理参数与环境条件的空间和时间关系，显示趋势、异常和比率。 Plantarray系统应用领域 非生物逆境胁迫研究，比如：干旱、淹水、营养、有毒物质等胁迫研究；生物逆境胁迫研究：如病虫害等在农作物、蔬菜、树木、药用植物等方面的育种研究；根系的土壤穿透力、水通量研究；生物激素与养分研究；生理生态学研究等。应用案例非生物胁迫反应应用非生物胁迫是指环境影响如干旱(缺水), 盐度，浇水过量), 极端温度(冷、霜和热)以及有毒物质，这些非生物胁迫可负面影响作物以及其它植物生长、发育、产量以及种子品质。现代作物产量高，但易受到非生物胁迫影响。因基因环境互作的复杂性，提升作物胁迫反应面临巨大挑战, 特别是气候变化期间。要满足全球日益增长的食品需求，研究人员在努力培育适应恶化条件的作物优化品系。Plantarray高通量植物生理研究平台提供了简单易用的软硬件工具，可自动控制实验阵列每个花盆的灌溉处理（品质和数量），分析每个植株对控制处理的反应。通过测定检测施加环境胁迫条件的植物的特定胁迫阈值，系统显著降低了研究植物应对缺水环境的研究时间和精力，并与田间结果高度相关联。干旱处理：浇水良好处理控制 热分布图和图表（生长速率）根系生理表型性能应用根在水吸收中的作用非常重要，但是，因根位于地下，要想持续对其进行监控非常具有挑战性，特别是采用无损监测方法。使用嵌入土壤的传感器，可测量土壤湿度、温度以及电导率，同时测量其它环境信号和生理参数，Plantarray可对多个功能性状进行定量评估，例如流入根的水分-土壤传感器可持续、精确测量水流入每株植株的速率。干旱临界点植物土壤水流入以及流出的即时平衡（蒸腾）提供了不同研究植物和处理条件下的冠层相对水含量（RWC）和其变异。植物RWC认为是植物胁迫状态的比较参照点。SPAC-Analytics分析软件Plant-DiTech公司的SPAC (土壤-植物-空气连续体) 分析是基于云服务的软件，可进行实时数据、分析以及生产力预测。SPAC-Analytics分析软件可帮助农业研究者处理多传感器和来源的输入数据 ，提供多种种植和生产力性状相关的数据统计和图标信息，包括环境参数（包括胁迫）。输出是详细的性能分析，是基于植物群体和处理反馈的高级数据统计工具。来自大阵列的植物样品的生长循环任一时期的数据可自动、持续追溯 。该软件可帮助你在实验时和实验后实时运行多个分析，可使用海量实时数据进行人工处理。SPAC-分析主要优势实时数据统计分析-多因素ANOVA或配对T-检验-结果可靠、快速 达到目标- 实验中优化实验参数，确保关键的处理效果快速定量选择-生成基于性能的概述，用于对植物针对不同环境的生理反馈进行分级和评分负责实验以简洁图标展示-测量生理变量和环境条件之间的时空关系，展示趋势、异常以及比率SPAC-analytics分析软件如何工作 系统对相关性以数字、图表的形式进行处理并展示，下列测量和施加条件之间的测量值、趋势、异常和比率的关系1、测量参数的平滑时间(重量、土壤水含量、空气水需求等)。2、一段时间上述所提到参数的变化率。3、不同时间间隔的植物生物量增益(天、周、和季度)。4、日常蒸腾的模式。5、不同时间间隔的（天、周、季度）水利用效率 (WUE) 。6、土壤水含量 (质量平衡计算或特定传感器直接测r)。7、一天中不同小时气孔导度变化。8、从土壤到根系的水流(安装土壤传感器)。9、一天每小时的植物相对含水量的变化 SPAC-analytics主要优势 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics软件是基于网络软件系统，可让用户浏览并分析每个传感器输入的在线数据。任意网络浏览器都可以管理图形结果，基于用户数据采集，整个实验期间都可浏览。在用户的统计软件上，选择部分可与背景数据一起导出用于下一步工作用。一群样品中的单个植株以及数百个植株的阵列的分辨率有所差异。用户可控制整个群体以及单个样本，例如:1、选择植物/一行(剔除特殊植物)2、参数选择3、日期范围选择4、4、平滑/非平滑图型展示 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics 软件可提供快速、可靠的在线科学分析。

Plantarray是一款基于称重的高通量、多传感器生理表型平台以及植物逆境生物学研究通用平台。该系统可持续、实时测量位于不同环境条件下、阵列中每个植株的土壤-植物-空气（SPAC）中的即时水流动。直接测量根系和茎叶系统水平衡和生物量增加，计算植物生理参数以及植物对动态环境的反馈。系统以有效、易用、无损的方式针对植物对不同处理的反应、预测植物生长和生产力进行定量比较，广泛应用于生物胁迫和非生物胁迫以及植物栽培加速育种研究等，胁迫研究涵盖干旱胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、热、冷胁迫、光胁迫以及灌溉/养分、CO2指示、植物健康等领域的研究。主要优势加速农业研究、缩短新产品推向市场时间定量、确定、可信结果全植株、根系、枝叶系统、环境测量多种产品和环境检测验证提升科研水平聚焦田间实验持续、实时生物反馈模块设计、分步预算无需基础设施投资Plantarray 高频测量植物对动态环境条件的反应主要特征性状精度Plantarray植物生物量增益高水准, 直接蒸腾高水准, 直接水利用效率高水准, 直接营养利用效率高水准, 直接根活力高水准, 直接气孔冠层导度高水准, 直接土壤水含量、温度、EC高水准, 直接盐水准(EC)高水准, 直接耐旱和恢复指数高水准, 直接鉴别干旱胁迫点高水准, 直接气象指数，VPD高水准, 直接环境传感器 (PAR, PH, 风速等)高水准, 直接主要诊断能力诊断能力Plantarray定量测量高水准高精度取样高水准实时测量 (相同条件)高水准多重个性化处理高水准随机结构高水准实时分析高水准应用套件应用套件Plantarray干旱胁迫高水准盐度和重金属胁迫高水准灌溉 / 养分高水准CO2 指示高水准热、冷胁迫高水准光高水准植物健康早期检测主要特点直接精确测量主要生理-产量相关性状不同模式控制灌溉-时间、重量、土壤湿度、日常蒸腾等自动、实时测量阵列中单个植株高时空分辨率24/7 持续测量枝叶系统、根系以及环境基于反馈的独特灌溉控制云实时数据分析全植株、无损测量适合多数植物、土壤类型和生长阶段Plantarray系统可靠、耐用，是数十年利用称重蒸渗计（重力称量）系统的研究成果，用于监测在不同变化环境条件下不同植物的反馈。Plant-Ditech长期专业经验融入在系统每个部分之中。每个花盆置于高精度称重天平上，称重天平与控制单元相连，可持续24小时/7天测量花盆重量，并可进一步计算器生理性状。包含2个控制阀用于最大灌溉、施肥灵活性可进行自动化、个性化、植物特异反馈灌溉每个控制单元设计可容纳4个额外传感器、尽管内部互连，当单元损坏不影响其他单元使用降低噪音以及使用长电缆的需求特别设计排水容器坚固-无移动部件整个花盆容量范围 (2 - 60L)4个排水位防止水漏在蒸渗计表面不影响植物和实验前提下实现水和根测量Plantarray系统技术参数 测量单元配有3个数字通道、1个模拟通道、1个称重式蒸渗仪通道，所有的传感器可以同时连续工作；高精度称重模块，最大测重量达50kg（测量范围依具体配置而定），测量精确度±0.02%称重量；植物生长容器满足多种植物的生长需求，容积2-60L，采用防漏水、溅水设计；可根据植物生长时间或生长容器重量选择灌溉模式，灌溉系统采用精准的滴灌控制，能够精确的控制浇水、施肥或施用生物激素的量；多种土壤类、气象类高精度传感器备选，用于测量土壤含水量、温度、电导率，空气温湿度、PAR、气压、NDVI等参数；直接测量参数：重量、空气湿度、空气温度、气压、辐射（PAR）、土壤水分、土壤电导率、土壤温度、日蒸腾计算参数：植物生物量增益、日蒸腾、水分利用效率、气孔导度、抗胁迫因子、水分相对含量、 根穿透力、根系水通量、VPD。Plantarray系统的技术优势Plantarray平台相比于现有系统，具有操作简单，成本低的特点。该系统将冗长的手动调试过程从数月甚至数年缩减为数周，节约了大量宝贵的时间。通过试错方式，利用低成本的自动化系统，Plantarray减少了大规模现场密集测试的工作。/ 生理学特征的监测和数据高通量分析，如生长速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度等特征；连续控制不同的土壤和水分环境（如干旱、盐分或化学物质）；理想的实验平台：全自动、均一检测、适用于不同类型植物、精确测量、非破坏性、实现随机分组实验设计3-4周的实验相当于4-6个月的人工工作；操作简单，维护费用几可忽略；灵活的设计能够满足任何温室中不同方面的科学研究需求。实时统计分析-为了数据的可靠快速分析，提供多阶乘ANOVA或配对T检验；实验目的-在实验运行中为了确保处理的效果可以获取最优化的实验参数；快速定量选择-提供植物对于不同环境需求生理反应的评级和评分的简况；复杂实验通过简要图像呈现生理参数与环境条件的空间和时间关系，显示趋势、异常和比率。 Plantarray系统应用领域 非生物逆境胁迫研究，比如：干旱、淹水、营养、有毒物质等胁迫研究；生物逆境胁迫研究：如病虫害等在农作物、蔬菜、树木、药用植物等方面的育种研究；根系的土壤穿透力、水通量研究；生物激素与养分研究；生理生态学研究等。应用案例非生物胁迫反应应用非生物胁迫是指环境影响如干旱(缺水), 盐度，浇水过量), 极端温度(冷、霜和热)以及有毒物质，这些非生物胁迫可负面影响作物以及其它植物生长、发育、产量以及种子品质。现代作物产量高，但易受到非生物胁迫影响。因基因环境互作的复杂性，提升作物胁迫反应面临巨大挑战, 特别是气候变化期间。要满足全球日益增长的食品需求，研究人员在努力培育适应恶化条件的作物优化品系。Plantarray高通量植物生理研究平台提供了简单易用的软硬件工具，可自动控制实验阵列每个花盆的灌溉处理（品质和数量），分析每个植株对控制处理的反应。通过测定检测施加环境胁迫条件的植物的特定胁迫阈值，系统显著降低了研究植物应对缺水环境的研究时间和精力，并与田间结果高度相关联。干旱处理：浇水良好处理控制 热分布图和图表（生长速率）根系生理表型性能应用根在水吸收中的作用非常重要，但是，因根位于地下，要想持续对其进行监控非常具有挑战性，特别是采用无损监测方法。使用嵌入土壤的传感器，可测量土壤湿度、温度以及电导率，同时测量其它环境信号和生理参数，Plantarray可对多个功能性状进行定量评估，例如流入根的水分-土壤传感器可持续、精确测量水流入每株植株的速率。干旱临界点植物土壤水流入以及流出的即时平衡（蒸腾）提供了不同研究植物和处理条件下的冠层相对水含量（RWC）和其变异。植物RWC认为是植物胁迫状态的比较参照点。SPAC-Analytics分析软件Plant-DiTech公司的SPAC (土壤-植物-空气连续体) 分析是基于云服务的软件，可进行实时数据、分析以及生产力预测。SPAC-Analytics分析软件可帮助农业研究者处理多传感器和来源的输入数据 ，提供多种种植和生产力性状相关的数据统计和图标信息，包括环境参数（包括胁迫）。输出是详细的性能分析，是基于植物群体和处理反馈的高级数据统计工具。来自大阵列的植物样品的生长循环任一时期的数据可自动、持续追溯 。该软件可帮助你在实验时和实验后实时运行多个分析，可使用海量实时数据进行人工处理。SPAC-分析主要优势实时数据统计分析-多因素ANOVA或配对T-检验-结果可靠、快速 达到目标- 实验中优化实验参数，确保关键的处理效果快速定量选择-生成基于性能的概述，用于对植物针对不同环境的生理反馈进行分级和评分负责实验以简洁图标展示-测量生理变量和环境条件之间的时空关系，展示趋势、异常以及比率SPAC-analytics分析软件如何工作 系统对相关性以数字、图表的形式进行处理并展示，下列测量和施加条件之间的测量值、趋势、异常和比率的关系1、测量参数的平滑时间(重量、土壤水含量、空气水需求等)。2、一段时间上述所提到参数的变化率。3、不同时间间隔的植物生物量增益(天、周、和季度)。4、日常蒸腾的模式。5、不同时间间隔的（天、周、季度）水利用效率 (WUE) 。6、土壤水含量 (质量平衡计算或特定传感器直接测r)。7、一天中不同小时气孔导度变化。8、从土壤到根系的水流(安装土壤传感器)。9、一天每小时的植物相对含水量的变化 SPAC-analytics主要优势 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics软件是基于网络软件系统，可让用户浏览并分析每个传感器输入的在线数据。任意网络浏览器都可以管理图形结果，基于用户数据采集，整个实验期间都可浏览。在用户的统计软件上，选择部分可与背景数据一起导出用于下一步工作用。一群样品中的单个植株以及数百个植株的阵列的分辨率有所差异。用户可控制整个群体以及单个样本，例如:1、选择植物/一行(剔除特殊植物)2、参数选择3、日期范围选择4、4、平滑/非平滑图型展示 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics 软件可提供快速、可靠的在线科学分析。