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“土壤结构和作物根系可视化与定量化——CT技术应用”研讨会落幕

发布时间:2017-10-18    浏览次数:183

本月13日,我们迎来了一期主题为“土壤结构和作物根系可视化与定量化——CT技术应用”的土壤研究会议。会议由中科院南京土壤研究所和中国农业科学院作物研究所主办,英华检测承办。逾60位相关研究者出席了此次研讨会。会议上大致讨论了如下内容:




会议首先阐释了CT技术在土壤与根系研究中的意义。通过对部分常用手段优缺点的分析寻找到研究对新工具的需求,从而引入了CT技术概念。接下来的议题主要分为两类,一是研究类,另一项为CT技术类。



在技术方面,来自GE检测科技的Dr. Oliver Brunk讲解了X-ray CT的工作原理,并介绍了基于GE医疗技术改进研发的一系列CT产品线。此外还介绍了GE CT中最新配置的技术,包括Dynamic 41非晶硅平板探测器和高通量靶。这两项技术的支持使设备可以在保证上一代图像质量的情况下提高效率,或是获得更佳的图像。来自上海光源的肖老师介绍了基于高亮度光源的X射线动态显微CT。对定量成像、相干成像、动态成像、弱信号成像等概念做了细致讲解。并对高分辨全场纳米成像、高亮度X光管投影成像、X射线强度关联成像以及非相干X射线鬼成像等技术的发展做出了解读。清华大学、北京创纬科技的张老师结合其团队所做的成像算法工作展示了高性能计算在多孔介质定量分析中的应用。这些针对孔隙的算法案例可对土壤孔隙结构的研究提供借鉴。浙江大学的於老师介绍了一些用于CT数字图像处理及土壤孔隙定量分析的开源软件。於老师首先罗列了一些主流CT数字图像处理软件,并对各类软件给予了选择建议。在开源软件方面则主要讲了ImageJ的应用方法。包括CT图像处理流程、图像预处理、数字滤波、图像分割、二值化图像的形态滤波等。此外还有ImageJ部分插件的介绍。南京土壤研究所的周老师结合案例详细讲解了如何定量描述3D孔隙,明确此项内容在研究过程中非常具有现实意义。




在研究应用方面,多位专家结合CT的实际应用方式与图像结果对自身团队的研究内容及成果进行阐释。研究涉及到的内容主要是土壤结构与其他元素之间的关系与相互作用。如浙江大学卢老师关于土壤孔隙结构与固碳的研究,南京土壤研究所彭老师关于生物对土壤物理结构影响的研究,东北地理与农业生态研究所梁老师关于不同耕作方式下黑土团聚体结构及对有机碳影响的研究,诺丁汉大学Dr. Sturrock关于植物与土壤相互影响的研究,北京师范大学胡老师关于灌丛化草地土壤结构与灌丛根系的研究以及南京土壤所研究生房女士关于土壤结构与两种不同基因型水稻根系相互作用的研究。




研讨会第二天,与会者前往英华检测上海测试应用中心进行了为期一天的培训。主要内容包括研究样品的扫描、图像重建、图像处理、与图像分析。大家在学习过程中进行了积极的提问与讨论,更好地掌握了CT技术在实际应用过程中的运用方式,为今后的研究工作进行了铺垫。




1018日刚刚结束的中国共产党第十九次全国代表大会开幕会上,国家主席习近平在代表第十八届中央委员会向大会所作的报告中指出,现阶段要更多考虑推进中国农业现代化问题。要解决好农业问题,使农业科技进步和生产手段改进相适应。同时也指出,要重视生态文明建设,着力保护生态环境。良好生态环境是人和社会持续发展的根本基础。本次研讨会与会的专家学者在土壤研究方面各有成就,其研究或具有普遍研究意义,或具有局域性研究价值,为农业发展、环境保护、可持续性发展等诸多方面提供了科学成果支持。相信会议以CT技术为主题支撑所建立起的相关领域交流,能够为大家现时及今后的研究提供方法支持和方向拓展,进一步助力我国农业及环境科学的发展。





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