大多數(shù)農作物對水的狀況高度敏感，水分利用率的細微變化對生產力和農作物質量都有很大的影響。有大量證據(jù)表明，水是限制和調節(jié)葡萄葡萄品質和生產力的主要因素，光合作用主要通過對氣孔關閉的影響而受到影響。由于供水的精確調節(jié)對于有效調節(jié)釀酒中的葡萄質量至關重要，因此確實需要靈敏而強大的技術來檢測植物水分“壓力”。紅外熱成像技術作為監(jiān)測葡萄藤的工具具有很大的潛力。

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最新發(fā)展極大地擴展了分析植物冠層熱特性的機會，并拓寬了與植物生長和狀況有關的可用信息。壓力指數(shù)（CWSI）是灌溉良好的農作物的冠層溫度與“非水分脅迫的基準”溫度之間的差除以非蒸騰溫度之間的差。

圖為葡萄樹行側視圖的紅外熱圖像

第二個問題是直到最近為止可用的紅外測溫將單個目標區(qū)域的測量值限制為平均值，這可能無意中包括了感測區(qū)域中的土壤，樹干或天空，從而導致了估算的冠層溫度誤差。特別是在稀疏的樹冠中，紅外熱圖像會受到背景土壤溫度的影響?，F(xiàn)場便攜式紅外熱成像系統(tǒng)的最新發(fā)展不僅為研究監(jiān)測葡萄藤限定區(qū)域內的平均溫度提供了機會，而且還為獲得該區(qū)域內溫度的頻率分布提供了機會，并在必要時僅包括已知的區(qū)域。

圖為照片和紅外熱圖像

研究人員研究了紅外熱成像技術在野外氣孔導度研究中的應用，并報告了將紅外熱成像技術用于監(jiān)測葡萄藤樹冠氣孔閉合的方法。研究的重點是評估在一系列環(huán)境條件下進行的測量的一致性和可重復性。還提出了一種在圖像可用時使用熱數(shù)據(jù)的新方法，該方法涉及對陰影的數(shù)據(jù)進行分析，而不是像通常研究的那樣對完全暴露在陽光下的區(qū)域進行數(shù)據(jù)分析。

圖為俯視拍攝的紅外熱像圖

可以從植物冠層的紅外熱成像中獲得有關葡萄冠層水關系的有用信息，盡管重要的是要避免在分析植物冠層時包括非葉材料。通過紅外熱成像，可以選擇合適的區(qū)域或通過使用干濕閾值溫度來定義超出溫度值的范圍來實現(xiàn)。紅外熱像儀可以對大面積的冠層進行半自動分析，并具有非常有效的復制功能，而這可以通過孔鏡法實現(xiàn)。紅外熱成像分析可以自動校正圖像，例如消除代表天空或土壤的像素。圖像分析進一步開辟了紅外測溫以前無法實現(xiàn)的一系列技術。

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.