근접 및 원거리 감지 방법을 이용한 포도 나무의 수분 스트레스 추정

기후 변화와 식물 생리학에 미치는 영향에 비추어, 물 사용 최적화 및 관개 관행 개선은 작물 관리에서 중요한 역할을 합니다. 최근 몇 년 동안, 새로운 광학 원거리 감지 기술이 보편화되었으며, 이는 식물 수분 스트레스 동태를 시기적절하게 비침습적으로 평가할 수 있게 해줍니다. 무인 항공기(UAV)는 현재 원거리 감지 응용 프로그램을 위한 가장 진보된 플랫폼 중 하나로 자리 잡고 있습니다. 본 연구에서는 원거리 및 근접 감지 측정값을 식물 생리적 변수와 비교하여 관개 관행 및 일정 최적화를 위해 농부들에게 혁신적인 서비스 및 지원 시스템을 테스트하는 것을 목표로 하였습니다. 이탈리아 사르디니아에 위치한 두 개의 포도원에서 진행된 실험은 두 가지 규제 결핍 관개(RDI) 처리와 스트레스 및 충분한 수분 조건에서 유지된 두 가지 기준 처리로 구성되었습니다. 작물 수분 상태의 지표(작물 수분 스트레스 지수—CWSI—및 선형 열 지수)는 UAV 이미지 및 지상 적외선 열 이미지로부터 계산되어 생리적 측정값과 관련되었습니다. 중간 수분 결핍(RDI-1)에 대한 CWSI 값은 'Vermentino', 'Cabernet' 및 'Cagnulari'의 경우 각각 0.72, 0.28 및 0.43이었으며, 심한(RDI-2) 수분 결핍에 대한 값은 0.90, 0.34 및 0.51이었습니다. RDI-1과 RDI-2 간의 순 광합성률(Pn) 및 기공 전도도(Gs)의 가장 큰 차이는 'Vermentino'에서 관찰되었습니다. CWSI와 Pn(R = −0.80), ΦPSII(R = −0.49) 및 Fv’/Fm’(R = −0.48) 간의 가장 높은 유의 상관관계가 찾아졌으며, 'Vermentino'에서는 CWSI와 비광화학적 소산(NPQ) 간의 독특한 유의 상관관계(R = 0.47)가 발견되었습니다. Pn와 광합성계 II(PSII)의 빛 사용 효율은 스트레스 조건 및 CWSI 값이 증가할 때 감소했습니다. 실험적 수분 스트레스 조건 하에서 포도 나무는 밤동안 효율성을 회복할 수 있었으며, 광합성계에 대한 되돌릴 수 없는 손상을 방지하기 위해 열 에너지 방출(NPQ)과 같은 광합성 보호 메커니즘을 활성화하였습니다. 여기서 제시된 결과는 원거리 및 근접 센서로부터 유도된 CWSI 값이 지중해 포도원에서 작물 수분 상태의 공간적 변동성을 평가하는 데 유용한 지표가 될 수 있음을 보여줍니다.