根系掃描儀是托普云農(nóng)設(shè)計開發(fā)一種植物根系分析專用儀器。這款根系掃描儀采用現(xiàn)代圖像分析技術(shù)設(shè)計而成,工作時,根系掃描儀會將采集的根系圖像進行快速測量、記錄、對比分析。大大提升了研發(fā)人員的工作效率和測量準(zhǔn)確度,因此,根系掃描儀在現(xiàn)代植物研究、農(nóng)業(yè)科研教學(xué)中應(yīng)用十分廣泛。
植物吸收養(yǎng)分有兩張嘴巴,即根系與葉片,其中大部分的養(yǎng)分靠根系來吸收,所以根系的健康與否至關(guān)重要。任何作物都是由根生而生,由根亡而亡,健壯發(fā)達(dá)的根系是作物生長和高產(chǎn)的基礎(chǔ)。因此,研究植物根系與環(huán)境、產(chǎn)量的關(guān)系等是我國的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究的重要方向之一,而根系掃描儀則是其研究工作中的基礎(chǔ)儀器。例如,使用根系掃描儀研究地質(zhì)封存CO2泄漏對玉米根系形態(tài)的影響
碳捕集與封存(Carbon Capture and Storage, CCS)是應(yīng)對全球氣候變化、實現(xiàn)煤炭清潔利用的有效手段之一,但是地質(zhì)封存的CO2存在泄漏的風(fēng)險,可能對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重大威脅,影響我國糧食安全。根系生長是地上部和地下部相互作用、相互促進的統(tǒng)一過程,其形態(tài)特征對作物生產(chǎn)力有顯著影響,但CCS泄漏對植物根系的影響評估尚不多見。本文以玉米為研究對象,采用盆栽底部通入CO2的方法模擬不同CO2泄漏情景,研究CK(0g/(m2·d))和G1000(1000g/(m2·d))和G2000(2000 g/(m2·d))三種泄漏情景下CO2對玉米根系形態(tài)的影響。
結(jié)果表明:CO2泄漏對玉米根系形態(tài)有明顯的影響,隨著泄漏量的增大總根長從40290.81 cm減少至21448.18 cm,減少46.77%,其中細(xì)根大幅減少;CO2泄漏造成玉米明顯減產(chǎn),最大減產(chǎn)率達(dá)26.64%;玉米的地上部生物量較地下部生物量對CO2泄漏更加敏感。綜合來看,隨著CO2泄漏量增大,對玉米根的生長、地上部生物量、地下部生物量以及產(chǎn)量有顯著的抑制作用。作物根系形態(tài)對封存CO2泄漏的響應(yīng)可為CCS泄漏監(jiān)測和生態(tài)修復(fù)提供系統(tǒng)科學(xué)依據(jù)。