做田间植物表型试验的人大多有过这样的经历:为了测一组生长指标,要么扛着笨重的设备下田架设,要么采摘样品带回实验室测量,不仅折腾费力,样品离体后还容易发生状态变化,数据出得慢、后续整理还繁琐。
一、田间植物表型采集的实操痛点
1. 设备笨重,野外作业不便
传统表型检测设备多为台式或大型推车式,难以搬运到田间地块;部分便携设备也需要配套支架、电源等配件,下田作业携带不便,架设调试耗时,难以应对多点位、大区域的调查工作。
2. 离体取样,数据易产生偏差
很多表型指标需要采摘植株或叶片带回实验室测定,样品离体后水分、状态会发生变化,容易引入额外误差;同时取样过程也会对试验植株造成破坏,无法对同一植株进行连续动态观测。
3. 结果滞后,数据整理效率低
传统方式下现场只能采样和记录,数据需要带回实验室后再处理统计,结果反馈滞后;且人工记录数据量大,容易出错,后续汇总分析需要花费大量时间,影响试验推进效率。
二、手持式植物表型采集分析系统
针对田间原位快速检测的需求,托普云农推出的手持式植物表型采集分析系统,是一款轻量化的便携表型采集平台。系统采用定制图像采集单元与智能手机协同工作的精简模式,通过手持方式快速获取植物图像,并利用手机App完成实时成像与分析。该系统适用于高度1米以下的各类植物,具备灵活便携、操作简便、快速解析等特点,适用于实验应用中的生长研究、逆境响应、病害研究等多种场景。
三、核心功能与实际应用价值
1. 轻量化手持设计,多场景原位检测
系统整体轻量化设计,无需复杂架设与配套设备,手持即可操作,即拿即用。支持田间、温室、盆栽、地栽等多种栽培环境下的原位、非破坏性数据采集,不用采摘植株、不用往返实验室,适配野外种质普查、小区试验、盆栽快速检测等各类场景。

2. 手机端协同操作,采集分析一步完成
通过配套手机 APP 即可实时查看成像画面,一键控制图像采集、自动分析与数据保存。内置作物解析算法,采集后自动按时间序列完成图像分析,实时输出株高、植株展幅、覆盖度、投影面积、凸包面积、绿叶面积及占比、黄色面积及占比,还有颜色、形态、纹理等多项表型参数,现场就能拿到检测结果。

3. 双端数据管理,后续处理更高效
图像与分析结果自动保存至手机本地,支持历史数据管理与快速回溯,不用现场手工记录。可选配 Web 端管理云平台,实现手机端数据自动上传、远程查看与分析结果导出,免去后续人工整理、录入数据的繁琐工作。

4. 高适配定制化,持续匹配研究需求
可根据用户的不同作物类型与研究目标,提供定制化的检测方案与软件功能开发;所有软件保证升级,确保系统能持续适应科研发展与技术演进,长期匹配研究需求。
四、适用样品与典型应用场景
适用对象
适用于高度 1 米以下的各类植物。
典型应用场景
1. 田间生长发育研究:原位连续监测作物生长动态,获取株高、叶面积等指标的时间序列数据
2. 逆境响应田间观测:快速检测干旱、盐碱等逆境下的植株表型变化,高效获取胁迫响应数据
3. 植物病害田间调查:定量分析病斑面积、黄叶占比等病害表型特征,支撑田间病害普查
4. 种质资源野外采集:野外种质资源调查现场快速测定表型性状,同步完成数据数字化存档
5. 温室盆栽试验检测:温室盆栽试验快速批量检测,提升小区试验的表型鉴定效率
6. 育种材料初筛:育种分离群体田间性状快速初筛,加快育种材料筛选进度
这款手持式植物表型采集分析系统,以 “便携化、原位化、实时化" 的检测思路,解决了传统田间表型采集设备重、流程繁、数据慢的核心问题。它既降低了野外表型工作的操作门槛与体力负担,也通过原位非破坏检测保障了数据的真实性,同时实时输出与云端管理的模式也大幅提升了试验数据处理效率,是田间科研育种工作中实用性很强的轻量化检测工具。