热成像在农业中的应用研究
热成像在农业应用上有很多潜在的应用,包括评估幼苗存活率、估算土壤水分状况、估算作物水分胁迫、调度灌溉、确定疾病和病原体感染植物、估计果实产量、评价果蔬成熟度等等。利用热成像监测冠层温度、识别植物胁迫,并估算气孔导度来帮助灌溉调度,这些应用被许多研究者研究。叶水势(LWP)是被广泛接受的监测水的状态和灌溉植物的参数。塞拉等人(2007)用热图像和可见光图像生成叶水势的棉花作物状况。
热图像是使用ThermaCAM SC2000获得,热成像摄像机和数字RGB图像使用数码相机(DSC-F717,索尼公司)附连到热成像摄像机被获取。所有的测量主要在花铃的发展阶段中,大部分水被应用到植物。作物水分胁迫指数(CWSI)是基于冠层温度的理论和实证文献进行计算。LWP是由CWSI建立的模型测量,并根据经验参考的模型显示与实测LWP良好的相关性。他们的结论是LWP地图可以帮助灌溉,并能提供支持,以确定灌溉系统的缺陷。
斯托尔和琼斯探讨了利用热成像作为一种工具,用于监测植物胁迫的可能性。进行的实验将成熟的葡萄生长在深沙质土壤,条件分别为日渐没有灌溉、充分灌溉和使用红外热摄像得到快照525热感摄像机。在灌溉和非灌溉条件下各种阳光充满温度分别为35.1和36.5°C,而在灌溉和非阴影区域的麝香葡萄酒的温度灌溉条件下分别为32.6和33.5°C。他们的研究表明,温差应激和非应激的植物有助于确定植物水分胁迫,这可以用于灌溉。
监控气孔导度可以是干燥的土壤比监测水的潜力,因为降低气孔导度可以是一个更好的指示,响应之前在植株水分状况的任何变化。热成像似乎有很大的潜力,因为水是通过气孔损失从而气孔关闭,这可以通过热成像检测叶片温度上升。格兰特等人进行的研究旨在比较热成像、常规气孔测量法和水关系测量,实验要求是水分控制植物在温室条件下使用红外快照525热成像摄像机。进行实验以葡萄,法国豆类(菜豆),和羽扇豆。对相同的树叶进行气孔导度和叶片温度测量,用气孔计测量后立即热成像。根据结果,他们的结论是一个良好的相关性,从热成像和带气孔计测定气孔导度之间找到。然而,他们建议一些准则来优化技术:喷涂湿基准叶并考虑图像之间的时间必须标准化,所有的植物必须经受相同数量的辐射环境,成像器必须允许测量前平衡。
(文章来自 上海农业网 编辑发布)
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