大多數(shu)農作(zuo)(zuo)物(wu)對(dui)水(shui)(shui)的(de)(de)狀(zhuang)況高度敏(min)感，水(shui)(shui)分(fen)利用率(lv)的(de)(de)細(xi)微變化(hua)對(dui)生產力和農作(zuo)(zuo)物(wu)質量(liang)都有(you)很大的(de)(de)影(ying)響。有(you)大量(liang)證據表明，水(shui)(shui)是(shi)限制和調(diao)節(jie)葡萄葡萄品質和生產力的(de)(de)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)，光合作(zuo)(zuo)用主(zhu)要(yao)通過對(dui)氣孔關閉(bi)的(de)(de)影(ying)響而受到(dao)影(ying)響。由于供水(shui)(shui)的(de)(de)精確(que)調(diao)節(jie)對(dui)于有(you)效調(diao)節(jie)釀酒(jiu)中的(de)(de)葡萄質量(liang)至關重要(yao)，因(yin)此確(que)實(shi)需(xu)要(yao)靈敏(min)而強大的(de)(de)技術(shu)來檢測(ce)植物(wu)水(shui)(shui)分(fen)“壓力”。紅(hong)外(wai)熱成像(xiang)技術(shu)作(zuo)(zuo)為監測(ce)葡萄藤的(de)(de)工具具有(you)很大的(de)(de)潛(qian)力。

多年來，人們一直將紅外測量的冠層溫度作為“作物壓力”。便攜式紅外熱像儀的(de)(de)(de)最新(xin)發展極(ji)大地擴展了(le)分析植物冠層(ceng)熱特(te)性(xing)的(de)(de)(de)機會(hui)，并拓寬(kuan)了(le)與植物生長和狀況(kuang)有關的(de)(de)(de)可(ke)用信息。壓(ya)力指數（CWSI）是灌溉良好的(de)(de)(de)農作物的(de)(de)(de)冠層(ceng)溫度與“非(fei)水分脅(xie)迫(po)的(de)(de)(de)基準”溫度之(zhi)間的(de)(de)(de)差(cha)(cha)除以非(fei)蒸(zheng)騰(teng)溫度之(zhi)間的(de)(de)(de)差(cha)(cha)。

圖(tu)為葡萄(tao)樹行側視圖(tu)的紅外熱圖(tu)像

第二個問題是直(zhi)到最(zui)近為(wei)止(zhi)可(ke)用的(de)紅外(wai)測(ce)(ce)(ce)溫將單個目(mu)標區(qu)域(yu)的(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)值限制(zhi)為(wei)平均(jun)值，這可(ke)能無意中包括了感測(ce)(ce)(ce)區(qu)域(yu)中的(de)土(tu)壤，樹(shu)干或天空，從而導致了估算(suan)的(de)冠(guan)層溫度(du)誤差(cha)。特(te)別是在稀疏(shu)的(de)樹(shu)冠(guan)中，紅外(wai)熱圖像會受到背景土(tu)壤溫度(du)的(de)影(ying)響。現場便攜(xie)式紅外(wai)熱成像系統(tong)的(de)最(zui)新發展不僅為(wei)研究監測(ce)(ce)(ce)葡萄藤限定區(qu)域(yu)內(nei)的(de)平均(jun)溫度(du)提(ti)供了機會，而且還為(wei)獲得該區(qu)域(yu)內(nei)溫度(du)的(de)頻率(lv)分布提(ti)供了機會，并在必(bi)要時僅包括已知(zhi)的(de)區(qu)域(yu)。

圖為照片和紅外熱圖像(xiang)

研(yan)究人(ren)員研(yan)究了(le)(le)紅外熱成像技術在(zai)野外氣孔(kong)導度(du)研(yan)究中的(de)應用(yong)，并報(bao)告了(le)(le)將紅外熱成像技術用(yong)于(yu)監測(ce)(ce)葡(pu)萄藤樹冠氣孔(kong)閉合的(de)方(fang)法(fa)。研(yan)究的(de)重點是(shi)評估(gu)在(zai)一(yi)系列環境條件下進(jin)行(xing)的(de)測(ce)(ce)量的(de)一(yi)致(zhi)性和可重復性。還提(ti)出了(le)(le)一(yi)種在(zai)圖像可用(yong)時(shi)使用(yong)熱數據的(de)新(xin)方(fang)法(fa)，該方(fang)法(fa)涉及對陰影的(de)數據進(jin)行(xing)分析(xi)，而不是(shi)像通常研(yan)究的(de)那(nei)樣(yang)對完全(quan)暴露在(zai)陽光下的(de)區域(yu)進(jin)行(xing)數據分析(xi)。

圖(tu)為俯視拍攝(she)的紅外熱像圖(tu)

可以(yi)(yi)從(cong)植(zhi)物(wu)冠層(ceng)的(de)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)熱成像(xiang)(xiang)中(zhong)獲得有(you)關(guan)葡萄冠層(ceng)水關(guan)系(xi)(xi)的(de)有(you)用信息，盡管重要的(de)是要避免在分析植(zhi)物(wu)冠層(ceng)時包(bao)括非葉材料。通(tong)(tong)過(guo)(guo)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)熱成像(xiang)(xiang)，可以(yi)(yi)選擇合適的(de)區域或通(tong)(tong)過(guo)(guo)使(shi)用干濕(shi)閾值溫度來定義超出溫度值的(de)范圍來實(shi)(shi)(shi)現(xian)。紅(hong)外(wai)(wai)(wai)熱像(xiang)(xiang)儀(yi)可以(yi)(yi)對大面積的(de)冠層(ceng)進行半自動分析，并(bing)具有(you)非常(chang)有(you)效(xiao)的(de)復制功能，而(er)這可以(yi)(yi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)孔鏡法(fa)實(shi)(shi)(shi)現(xian)。紅(hong)外(wai)(wai)(wai)熱成像(xiang)(xiang)分析可以(yi)(yi)自動校正(zheng)圖像(xiang)(xiang)，例(li)如消除代表天空或土壤的(de)像(xiang)(xiang)素。圖像(xiang)(xiang)分析進一步(bu)開辟了紅(hong)外(wai)(wai)(wai)測溫以(yi)(yi)前無(wu)法(fa)實(shi)(shi)(shi)現(xian)的(de)一系(xi)(xi)列(lie)技術。

參考文獻

Hamlyn G. Jones, Manfred Stoll1, Tiago Santos. Use of infrared thermography for monitoring stomatal closure in the field: application to grapevine. Journal of Experimental Botany.