中国是世界最大的水稻消费国并且人口众多，因此培育优质高产的水稻品种具有重要意义。水稻根系是吸收营养的器官，对植株起支撑作用，并且和土壤及周围环境之间存在相互作用。越来越多的研究表明水稻根系性状和产量之间存在着联系，通过根系育种来改良水稻品种必将成为未来研究的趋势之一。　　本研究设计了一种可以动态无损测量水稻表层根系的方法。首先将水稻植株种植于透明PMMA管中，随着植株的生长根系会贴到管内表面，利用可见光成像并结合图像处理技术可以获取水稻表层根系性状。　　本研究主要内容如下（1）透明PMMA管和室外移动成像暗室设计。（2）实验选材、步骤和安排。（3）图像采集、图像校准、透明PMMA管定位和虚拟分区。（4）表层根系分割和相关性状参数提取和分析，包括根系总面积、不同深度根系面积和密度、根系平均半径、质心位置、最大扎根区域、地上部分面积。（5）实验问题、结果总结和分析。　　实验数据表明所选10个品种水稻表层根系初期处于加速生长，在移栽幼苗32到42天的时候生长速率最大，后期生长减缓或者死亡，而地上部分生长速率较为一致，并且猜测水稻表层根系和地上部分面积之比同产量之间可能存在类似于正态分布的关系。表层根系平均直径在经历初期生长之后则稳定在1.1mm左右，其质心位置随着时间的推移逐渐下移并最终稳定下来，体现了根系向下生长的趋势。表层根系从上至下覆盖率递减，但不同品种水稻表层根系分布不同，如5号品种最上方区域（AL区）表层根系所占最高比例约为45％，而11号品种则约为25％。　　本研究对水稻根系性状无损测量进行了初步探索，这对发展高通量水稻根系表型检测平台，深入了解水稻根系结构和功能以及推动植物表型组学发展具有帮助。