瓦赫宁根大学及研究中心Unifam及荷兰植物生态表型中心NEPC（Netherlands Plant Eco-phenotyping Center）于2022年4月15日，邀请十余名中国留学生参与参观最新农业温室及田间技术。活动期间由瓦赫宁根培训学院项目经理刘珍博士带领，植物科学研究院荷兰植物生态表型中心项目负责人Rick van de Zedde进行讲解。
什么是植物生态表型？
植物表型指植物所有可观察到的特征或性状。“我们想要了解植物是如何生长的，而植物表型相关的研究则意味着通过观测植物的生长状态，了解环境如何为其带来影响。如何将这一过程可视化正是我们在NPEC研究中心所面对的关键挑战。” Rick在参观开始前介绍到。
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NPEC是什么？
荷兰植物生态表型中心NPEC（Netherlands Plant Eco-phenotyping Center）尝试通过先进的测量方法为基因型-表型之间的关联研究提供支持。目前，NPEC正在探索高通量表型设备的潜力，而通过借助 NPEC中的各项设施，研究者可以对与植物相关的生物因素（微生物组相互作用、竞争、疾病）和非生物因素（光量和质量、养分、温度、水分、土壤 pH 值和大气 CO2 水平）进行准确、高通量的研究。
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NPEC 是一个综合性的国家设施，分别提供了来自地上和地下的植物高分辨率数据。实验分主要为七个主题模块，分别位于瓦赫宁根大学及研究中心和乌特勒支大学。
模块一：生态管（Ecotron）
模块二：植物-微生物相互作用表型（Plant-Microbe Interactions phenotyping）
模块三：多环境气候室（Multi-Environment climate chamber）
模块四：高通量表性气候室（High-Throughput Phenotyping climate chamber）
模块五：温室表型（GreenHouse phenotyping）
模块六：室外表型（Open-Field phenotyping）
模块七：数据中心（Data）
本次参观主要集中在位于瓦瓦赫宁根大学及研究中心的第五温室表型模块及第六室外表型模块。
温室表型——装有传送带的全自动温室能够更好的收集大范围的植物表型数据
在近乎全透明的温室中，可以看到安装在温室上方的热成像传感器与3D摄像头与植株精准对接。通过捕捉大量植物影像，研究人员能以多维度了解植物的生长特性，不论是茎的长度或是叶片的大小、颜色，全自动的设备使得研究人员可以在不接触植株的情况下对其进行观测与记录。
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同时，温室内部还专门建有附带相机和传送带的“照相室”，该设备能为植株提供百万像素分辨率的全植物成像。通过程序设定，传送带将植株逐一送至“暗室”扫描，封闭的拍摄环境将更加有助于提高图像的精度。
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此外，这也是一个能够实现隔离管控的技术型温室。温室内部的温度、湿度等条件均可通过外部的操控台单独控制。例如，当夏季来临时，外部的计算机平台将计算阳光的摄入量用以控制天幕开闭程度。所有这些室内气候系统调控均为今后的进行大规模研究和实验而准备。
Robert van Loo博士作为温室的第一位使用者，介绍了温室当前的项目情况。“我们现在进行的试验是干旱胁迫试验，我们在其中评估了 160 株植物加上亲本的作图种群。该项目由瓦大与Radicle Crops、Greenfood公（荷兰）和 CClabs（厄瓜多尔藜麦育种站））合作。此外，瓦大还聘请了一名客座研究员（博士后）、一名博士生和一名硕士生，未来我们将会与更多国家建立合作关系。”
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室外表型
——室外模块由一辆数据采集车辆和三架无人机组成，最先进的传感器都已应用其中
在室外研究中，装配热成像、3D及高光谱相机的无人机和车辆能够对试验田中的植物进行迅速的数据采集。走入室外仓库中即可看到监测车辆（TraitSeeker）停放在正中央。
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该车辆是根据NPEC需求定制开发完成的，在使用过程中车辆两侧的车轮能够根据地块宽度适时调整，使得测量工作能够以无损的方式进行，植物最大可测高度达1.2米。
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此外，无人机则可以从上空实现更大范围的监测，例如在对马铃薯的研究中，无人机不仅会记录植物的高度及其叶片温度，叶片所受到的病害亦能通过传感器加以分辨。
来源：瓦赫宁根科技
