近期，大名鼎鼎的澳大利亚国家植物表型中心（Australia Plant Phenomics Facility, APPF）植物加速器（Plant Accelerator）迎来了一台全新的田间表型设备——FieldExplorer，过去曾经需要几个小时甚至几天才能收集到的植物性状数据，现在只需几秒钟就可以完成。

FieldExplorer平台由澳大利亚CropTraits公司设计，并由CropTraits和荷兰PhenoKey公司联合生产。FieldExplorer使用数个传感器进行无损测量，可快速收集植物物理特性的表型数据。

FieldExplorer搭载高光谱和激光雷达传感器，它们位于一个配有卤素灯照明的箱体内，无论天空云层覆盖情况如何，都能提供一致的成像条件。利用激光雷达获取的三维点云可以估计作物生物量；利用可见光相机收集高分辨率彩色图像数据，用于测量植物的视觉特征（如变色），可以深入了解作物病害；利用高光谱成像相机，可以测量病理、植物营养状况等生理特征。

根据APPF技术和开发负责人Darren Plett的说法，FieldExplorer以大约1m/s的速度移动，收集数据，然后用GPS坐标标记时间，允许数据“融合”在一起。

图1.澳大利亚国家植物表型设施执行董事Susie Robinson和技术负责人Darren Plett与田间表型拼图FieldExplorer合影

这能让我们更容易、更快地创造出新品种。

——Darren Plett

Plett先生说：“激光雷达技术的出现已经有15到20年，高光谱相机也出现一段时间了，但将不同传感器数据融合在一起确实是一个很大的进步。”

“以前收集数据时，需要进行分类、干燥、称重和化验，但现在我们只需开车经过作物，就能以无损的方式收集有关作物的信息。”

Plett表示，收集作物病害数据的能力具有极大益处，也是现有病害评分系统向前迈出的重要一步，后者通常是主观的。

他说:“我们可以有无数个不同病害严重程度类别，而不是只有五种。因此，出于育种或遗传学目的，能走在这个领域开辟一种可能性，这是以前的评分系统无法达到的。”

“FieldExplorer可以加快测量的速度，而且更准确。这可以让我们更容易、更快地开发出新品种。”

FieldExplorer宽2.4米，长5.8米，成像箱体可以上下移动，以适应不同的植物高度。车轮宽度也可调。

Plett先生表示，未来计划使用FieldExplorer数据开发具有高特异性和机动性的传感器。“我们希望利用这台机器获得数年数据，从高光谱信息中选出最重要的波长，对霜冻损伤等关键特征进行诊断，然后设计出一种只测量该波长并能集成在无人机的多光谱传感器，用于田间测量”。

APPF的执行董事Susie Robinson表示，FieldExplorer将对未来的表型方法和设备的设计带来重大好处。

她说：“FieldExplorer的双重目的是回答有关植物及其运行方式的即时科学问题，但平台本身又可以帮助简化和改进未来的研究基础设施和工具。”

FieldExplorer很早就引起了人们的兴趣

尽管诞生时间不长，但FieldExplorer已被该州明年计划进行的14项试验预约使用。

Naracoort附近的一个试验是利用卫星图像来确定某个地区的饲料作物是否已经准备好放牧，引入FieldExplorer提供“地面实况”。

还有实验将使用激光雷达来测量干草生物量，并使用高光谱成像来检测饲料质量。

其他试验重点在作物病害理（如鹰嘴豆叶枯病和小麦冠腐病）和霜冻管理，利用FieldExplorer进行田间豆荚和花自动化计数。