Исследование показывает, что георадар может обнаруживать тонкие корни сельскохозяйственных культур
Исследование под руководством Texas A&M AgriLife Research показало, что георадар (GPR) может эффективно использоваться для обнаружения тонких корней растений. Это поможет аграриям определять, какие сорта сельскохозяйственных культур лучше всего подходят для условий их полей.
Цель исследования: Увеличить урожайность для удовлетворения растущего мирового спроса на продовольствие. По словам доктора Сюэцзюнь Донга, усилий по селекции, сосредоточенных только на надземных признаках, недостаточно. Анализ корневой системы может стать дополнительным инструментом для достижения цели.
Проблема: Нехватка эффективных методов фенотипирования корней в полевых условиях. Хотя GPR широко используется для обнаружения крупных корней, его применимость для тонких корней сельхозкультур была неизвестна.
Методология:
- Исследование проводилось в четырёх городах Техаса (Амарилло, Диллей, Ювалде, Уэслако) с разными типами почв и уровнями влажности.
- Сканировали несколько сортов озимой пшеницы и сахарного тростника с помощью георадара на частоте 1600 МГц.
- Антенну GPR перемещали на расстояние 3 метра параллельно рядам растений.
- После сканирования отбирали почвенные керны, корни очищали, сканировали на планшетном сканере для анализа диаметра, сушили и взвешивали (определяли сухую массу).
- Радарные профили анализировали, сравнивая интенсивность пикселей с данными из кернов.
Ключевые результаты:
- Обнаружены значимые взаимосвязи между характеристиками корней и сигналами GPR.
- Точность обнаружения корней была выше во влажных глинистых почвах, чем в сухих песчаных.
- Средняя интенсивность пикселей GPR (без порога интенсивности) лучше отражает информацию о корнях.
- Важнейший вывод: Георадар способен обнаруживать как диаметр тонких корней, так и их биомассу, в зависимости от почвенных условий.
Значение: Эта технология позволит быстрее оценивать пригодность различных сортов культур для конкретных почвенных условий, что поможет в селекции и выборе сортов для максимальной урожайности и качества.