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摘要
为实现不同深度下作物根系的实时监测与图像采集，设计开发了作物根系生长监测微根管装置，图像采集后可以通过上位机软件进行实时显示与存储。装置由监测管与控制箱组成，监测管使用亚克力材料制作透明外壳，同时在管内通过丝杠和导杆架设滑动轨道，利用步进电机实现摄像头在导轨上的运动控制；控制箱以STM32单片机为核心控制板，并根据实际需求选取了相应外设模块。以番茄根系为研究对象进行持续98 d的图像采集，借助软件RhizoVision Explore对根系图像进行分析，试验结果表明，前70 d番茄根系整体生长速度较快，后28 d逐渐趋于稳定，在深度6～10 cm处分布较为密集，根长密度在深度10 cm处于第91天达到最大值（1.22 cm/cm3）,分析结果与番茄根系生长规律一致，表明本根系生长监测微根管装置能在不影响根系持续生长的情况下完成对作物根系的长期在线监测，满足作物根系监测要求。
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单位中国农业大学; 土木工程学院
