美國使用光學遙測技術監測大豆的光合作用 - 農業知識入口網

文章來源 : 農業科技決策資訊平台    2018-04-13

　　光學遙測技術發展已久，舉凡氣象資訊、災害勘查、環境調查等均可見其蹤跡。近年來也逐漸將此類技術運用於農業生態的探討，例如通過飛機、衛星或於高處測量不同波長的光線反射量，再將其轉換成標準化植被指數(Normalized Difference Vegetation Index，NDVI)，就可計算出某區域植物的生長狀況；其中，太陽誘導螢光(Sun-induced fluorescence，SIF)的相關技術具有相當大的應用潛力。植物利用光合作用將光能轉化為碳水化合物，但吸收的光能有1-2%會轉變成螢光，因其與植物光合作用強度具有相關性，因此收集數據可輔助監測光合作用變化與植株生產力，且觀察期間並不影響植物的生長環境。【延伸閱讀】整合衛星和社會經濟數據以改善氣候變化政策

　　SIF技術能用以計算植物的總初級生產量（Gross primary production, GPP），雖然目前已知兩者關係會受到吸收光合效率(absorbed photosynthetically active radiation, APAR)及光利用效率(light use efficiency，LUE)影響，但SIF與LUE的關係至今尚未明瞭，因此美國伊利諾大學(University of Illinois)於大豆田中設置了FluoSpec2，可用於長時間收集田中的SIF及GPP數據，配合觀察作物的生長各階段，提供第一個生長連續性的大豆SIF紀錄，促進人類理解農作物生理和SIF之間的關係。

　　SIF技術可以將傳統的勞力觀察轉化為自動化紀錄，區域尺度的SIF數據能夠幫助改良作物產量預測模型，現在美國各地已陸續設置SIF感測器網路，幫助用於自動化評估農田和其他自然生態系統；而相關的參數仍持續經由各項研究修正，未來也可連結作物的生理特性與關鍵基因之關係。

資料來源

• Phys.org
• Sun‐Induced Chlorophyll Fluorescence, Photosynthesis, and Light Use Efficiency of a Soybean Field from Seasonally Continuous Measurements
• Sun‐induced fluorescence – a new probe of photosynthesis: First maps from the imaging spectrometer HyPlant
• Sun-induced fluorescence - a new tool for precision farming