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“土壤結構和作物根系可視化與定量化——CT技術應用”研討會落幕

發布時間:2017-10-18    瀏覽次數:2879

10月13日,我們迎來了一期主題為“土壤結構和作物根系可視化與定量化——CT技術應用”的土壤研究會議。會議由中科院南京土壤研究所和中國農業科學院作物研究所主辦,英華檢測承辦。逾60位相關研究者出席了此次研討會。會議上大致討論了如下內容:




會議首先闡釋了CT技術在土壤與根系研究中的意義。通過對部分常用手段優缺點的分析尋找到研究新工具的需求,從而引入了CT技術概念。接下來的議題主要分為兩類,一是研究類,另一項為CT技術類。



在技術方面,Dr. Oliver Brunk講解了X-ray CT的工作原理,并介紹了基于醫療技術改進研發的一系列CT產品線。此外還介紹了工業CT中配置的技術,包括Dynamic 41非晶硅平板探測器和高通量靶。這兩項技術的支持使設備可以在保證上一代圖像質量的情況下提高速度,或是獲得更佳的圖像。來自上海光源的肖老師介紹了基于高亮度光源的X射線動態顯微CT。對定量成像、相干成像、動態成像、弱信號成像等概念做了細致講解。并對全場納米成像、高亮度X光管投影成像、X射線強度關聯成像以及非相干X射線鬼成像等技術的發展做出了解讀。清華大學、北京創緯科技的張老師結合其團隊所做的成像算法工作展示了高性能計算在多孔介質定量分析中的應用。這些針對孔隙的算法案例可對土壤孔隙結構的研究提供借鑒。浙江大學的於老師介紹了一些用于CT數字圖像處理及土壤孔隙定量分析的開源軟件。於老師首先羅列了一些主流CT數字圖像處理軟件,并對各類軟件給予了選擇建議。在開源軟件方面則主要講了ImageJ的應用方法。包括CT圖像處理流程、圖像預處理、數字濾波、圖像分割、二值化圖像的形態濾波等。此外還有ImageJ部分插件的介紹。南京土壤研究所的周老師結合案例詳細講解了如何定量描述3D孔隙,明確此項內容在研究過程中非常具有現實意義。




在研究應用方面,多位專家結合CT的實際應用方式與圖像結果對自身團隊的研究內容及成果進行闡釋。研究涉及到的內容主要是土壤結構與其他元素之間的關系與相互作用。如浙江大學盧老師關于土壤孔隙結構與固碳的研究,南京土壤研究所彭老師關于生物對土壤物理結構影響的研究,東北地理與農業生態研究所梁老師關于不同耕作方式下黑土團聚體結構及對有機碳影響的研究,諾丁漢大學Dr. Sturrock關于植物與土壤相互影響的研究,北京師范大學胡老師關于灌叢化草地土壤結構與灌叢根系的研究以及南京土壤所研究生房女士關于土壤結構與兩種不同基因型水稻根系相互作用的研究。




研討會第二天,與會者前往英華檢測上海測試應用中心進行了為期一日的培訓。主要內容包括研究樣品的掃描、圖像重建、圖像處理、與圖像分析。大家在學習過程中進行了積極的提問與討論,更好地掌握了CT技術在實際應用過程中的運用方式,為今后的研究工作進行了鋪墊。




1018日,大會所作的報告中指出,現階段要更多考慮推進中國農業現代化問題。要解決好農業問題,使農業科技進步和生產手段改進相適應。同時也指出,要重視生態文明建設,著力保護生態環境。良好生態環境是人和社會持續發展的根本基礎。本次研討會與會的專家學者在土壤研究方面各有成就,其研究或具有普遍研究意義,或具有局域性研究價值,為農業發展、環境保護、可持續性發展等諸多方面提供了科學成果支持。相信會議以CT技術為主題支撐所建立起的相關領域交流,能夠為大家現時及今后的研究提供方法支持和方向拓展,進一步助力我國農業及環境科學的發展。





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