引用格式：白更, 葛玉峰. 作物脅迫感覺和植物表型測量系統綜述[J]. 智慧農業(中英文), 2023, 5(1): 66-81. DOI：10.12133/j.smartag.SA202211001
BAI Geng, GE Yufeng. Crop stress sensing and plant phenotyping systems: A review[J]. Smart Agriculture, 2023, 5(1): 66-81. DOI：10.12133/j.smartag.SA202211001
點選知網閱讀
點選官網閱讀（全文，免費）
作物脅迫感覺和植物表型測量系統綜述
白更*， 葛玉峰
（内布拉斯加大學林肯分校 生物系統工程系，林肯 NE 68583，美國）
摘要： 提高農田管理的資源施用效率和持續培育優良作物品種是確定糧食産量和減輕作物生産對環境影響的關鍵途徑。作物脅迫感覺和植物表型測量系統是田間變量管理和高通量植物表型測量研究的核心，且兩者在硬體和資料處理技術上具有相似性。幾十年來，人們一直在開發可以用在田間變量管理領域的作物脅迫感覺系統，旨在建立更加可持續的田間管理方案。與此同時，田間高通量表型系統開發取得的重大進展為降低傳統表型測量成本提供了技術基礎。本文首先對田間變量管理中涉及的作物脅迫感覺系統進行了回顧，特别對目前用于精準灌溉、氮素施用和農藥噴灑中的感覺和決策方法進行了總結。基于作者團隊在内布拉斯加大學林肯分校開發的三套田間表型測量系統，對常見田間高通量表型測量系統的傳感器和資料的處理分析流程進行了介紹。此外，讨論了目前田間表型測量系統面臨的挑戰并提出了潛在解決方案。人工智能、機器人平台和創新儀器的持續發展有望顯著提高測量系統的性能，對系統在育種中的大範圍應用起到積極作用。對主要植物生理過程更直接的測量可能成為未來田間表型研究領域的研究熱點之一，并為培育更耐脅迫的作物新品種提供有價值的表型資料。這篇綜述可為田間變量管理和高通量植物表型測量兩個研究領域提供參考和獨特的見解。
關鍵詞： 作物脅迫感覺；植物表型；田間變量管理；HTTP系統
文章圖檔
Note：（A） a mobile platform for sensing drought stress；（B） a field phenocart for measuring various phenotypic traits；（C） a large-scale cable-suspended field phenotyping facility （NU-Spidercam）
Fig. 1 Ground-based HTPP systems developed at UNL
Fig. 2 The image processing protocol to calculate growth index （GI） and canopy water stress index （CWSI） by processing multispectral and thermal images with the environmental data
Fig. 3 The image processing protocol of automatic grading for soybean plots with stress from iron deficiency chlorosis （IDC）
Fig. 4 Data processing pipelines for the onboard sensor cluster， including the multispectral camera， thermal camera， spectrometer， and the LiDAR
作者簡介
白更 博士
白更，1986年生，四川省成都市人。大學和碩士就讀于中國農業大學水利與土木工程學院，分别獲得水利水電工程專業學士和農業水土工程專業碩士學位，在日本新潟大學獲得環境科學與技術博士學位，畢業後在美國内布拉斯加大學林肯分校生物系統工程系從事博士後研究，2018年起任該校研究助理教授。目前研究領域為智慧農業，主要在高通量植物表型和大田精準變量管理兩個方向進行跨學科研究。
來源：《智慧農業（中英文）》2023年第1期
轉載請聯系編輯部授權
本期支援機關
濰柴雷沃智慧農業科技股份有限公司
淄博數字農業農村研究院
上海贊奇文化科技有限公司
小
店
歡迎光臨選購
智慧農業微信交流服務群
為友善農業科學領域讀者、作者和審稿專家學術交流，促進智慧農業發展，為更好地服務廣大讀者、作者和審稿人，編輯部建立了微信交流服務群，有關專業領域内的問題讨論、投稿相關的問題均可在群裡咨詢。入群方法：加小編微信331760296，備注：姓名、機關、研究方向，小編拉您進群，機構營銷廣告人員勿擾。
釋出征集
歡迎在我公衆号釋出科研團隊介紹、創新科研成果及相關活動等資訊。