图1  POC2023 实验期间 HYDRAS 田间表型分析基础设施的布局。2023 年配备 ERT 的对照田和干旱田以绿色阴影表示。黑线表示由表面电极和埋入 0.5 米深处的电极组成的 ERT 横断面的位置。田地内的多边形代表种植大豆的地块。

图2  (a) POC2023 实验期间 HYDRAS 中配备 ERT 的田地的顶视图方案。颜色代表基因型。 小点代表三个 ERT 横断面的电极：TA、TB 和 TC。 (b) 配备 ERT 的田地的侧视图方案，突出显示电极编号。 (c) 带有传感器、电极位置和土壤剖面的校准坑。

图3校准坑、干旱和对照田地的环境条件概览。（a）干旱和对照处理下的降水量和累积降水量缺口 (D 6(ET0 − P))。青色灌溉事件仅适用于对照地块。黄色带表示使用防雨棚进行干旱处理的时间长度。（b）校准坑四个深度（灰色）的土壤水分以及干旱（橙色）和对照田地（蓝色）0.15 m 深度的土壤水分（不同色调表示田地中的不同位置）。（c）校准坑四个深度（灰色）的土壤水势以及干旱（0-0.10 m 深度）和对照田地（垂直安装深度：0-0.10 m）。（d）校准坑四个深度（灰色）和对照处理（垂直安装深度：0-0.10 m）的土壤温度。

图4  HYDRAS 地下表型数据处理流程概述。

图5  ERT 系统测量的四极子级 (Quads) 原始指标的演变，包括注入电流 (I)、测量电压 (Vmn)、接触电阻 (cR)、视电阻率 (ρa)、标准叠加偏差 (SD) 以及与第一次测量相比的视电阻率相对变化 (1ρa=ρa0)。

图6在 POC23 实验的生长季中，所有 ERT 横断面（TA、TB 和 TC）在对照（子地块 a、b、c）和干旱（子地块 d、e、f）条件下的相互误差分布的演变。为了便于可视化，相互误差按类别分布。纵轴上标明了每个类别中四极子的百分比。

图7根据控制坑不同深度收集的数据，体积土壤水分θ 相对于本体温度校正电导率 (ECb,20) 的变化。

图8根据 (a) 电导率 (EC) 曲线或 (b) 与参考调查 (survey0) 的相对差异 (1EC=EC0) 计算的指标示例。子图 (c) 显示了 S 型函数如何随着其每个参数的增加而变化。

图9控制田中横断面 B 的伪剖面演变。请注意，垂直轴上的深度不是读数的实际深度，而是基于电极位置和测量几何形状对大部分信号起源的深度（伪深度）的估计。

图10  三个不同伪深度 (PD) 的所有表观电导率的核密度函数以及基因型因子 (pgen) 和干旱或控制因子 (ptrt) 的方差分析 p 值。所有 p 值均四舍五入到小数点后三位。交互项在所有情况下都不显著 (> 0.05)。不同深度的子图不共享相同的垂直轴。

图11  控制田中选定的倒置横断面 B 的演变。图位置用垂直虚线和水平彩色线表示。

图12  生长季期间，两种处理（对照和干旱）下三种基因型的倒置温度校正电导率 (EC) 曲线的演变。子图 (a) 显示了对照（纯黑线）和干旱（虚黑线）田地的降雨不足情况。干旱应用的时期由黄色阴影区域表示。缺失数据由该日期的白色条表示。白线显示 −50% 的变化，而深蓝线显示 0% 的变化。

图13  三种基因型的示例指标及其随所应用处理的变化而变化（实线：对照，虚线：干旱）。（a）降雨和降水不足，（b）SAVI（土壤调整植被指数）和重要生长阶段（生殖阶段 r2、r5 和 r8），（c）–（d）与电导率曲线拟合的 S 形的参数 b 和 c，（d）干燥面积指标，和（f）干燥深度指标。对于具有指标（c）–（f）的子图，进行了方差分析。灰色和浅灰色点分别表示基因型因素和干旱或控制因素的 p 值低于 0.05 的情况。

图14  小提琴图显示了根据对照和干旱条件下三种基因型的电导率曲线计算出的指标分布。