Использование инфракрасной термометрии для оценки водного стресса сельскохозяйственных культур Индекс генотипов пшеницы в засушливых регионах при различных режимах орошения

Исследователи больше, чем когда-либо, полагаются на методы дистанционного зондирования для мониторинга и оценки состояния сельскохозяйственной воды, а также для оценки использования воды культурами или фактического испарения культурами. В текущей работе были разработаны нормальные и стрессовые базовые уровни для орошаемых генотипов пшеницы в засушливой части губернаторства Сохаг, Египет, с использованием инфракрасной термометрии в сочетании с погодными параметрами. Эксперимент проводился в рандомизированном полном блочном дизайне в нормальных и стрессовых условиях засухи на основе трех репликаций с использованием десяти генотипов мягкой пшеницы (G1–G10), включая пять образцов, в условиях стресса засухи. Стандартный класс-A-Pan на экспериментальном поле обеспечивал ежедневные измерения испарения (мм/день), которые умножались на коэффициент испарителя 0,8 и 0,4 для нормальных и стрессовых условий соответственно. Связь между дефицитом давления пара (VPD) и разницей температур полога и воздуха (Tc − Ta) была построена по верхним (полностью стрессовым) и нижним базовым (нормальным) уравнениям. Соответственно, были разработаны индексы водного стресса культур (CWSI) для стрессовых и нормальных базовых линий для генотипов пшеницы. Кроме того, для разных генотипов были рассчитаны отсекаемый отрезок (b) и наклон (a) нижнего базового уравнения. Результаты показывают, что до применения поливной воды значения CWSI были высокими в оба вегетационных периода и при всех режимах орошения. После этого значения CWSI снизились. G10 подвергся стрессовой обработке, которая дала наибольший CWSI (0,975). Напротив, состояние G6, которое получало хорошо политое орошение, дало самый низкий результат (−0,007). При сравнении с хорошо политое состояние значения CWSI указывали на тенденцию к росту стресса. Существовала обратная связь между CWSI и урожайностью зерна (GY); то есть более низкий CWSI привел к лучшим условиям содержания растений в воде и более высокому GY. При стандартных условиях самый высокий GY пшеницы был зафиксирован в G2, 8,36 тонн/га, а WCSI — 0,481. Напротив, результат CWSI для стрессовой обработки составил 0,883, что указывает на минимальный GY в 5,25 тонн/га. Результаты эффективности использования воды (WUE) показали, что режим стрессового орошения дал большее значение WUE, чем обычный. Это исследование вносит значительный вклад, изучая методы, которые позволили бы использовать CWSI для оценки потребностей в орошении, в дополнение к определению времени полива.

Utilizing Infrared Thermometry to Assess the Crop Water Stress Index of Wheat Genotypes in Arid Regions under Varying Irrigation Regimes

Researchers are depending more than ever on remote sensing techniques to monitor and assess the agricultural water status, as well as to estimate crop water usage or crop actual evapotranspiration. In the current work, normal and stressed baselines for irrigated wheat genotypes were developed in an arid part of the Sohag governorate, Egypt, using infrared thermometry in conjunction with weather parameters. The experiment was carried out in a randomized complete block design in the normal and drought stress conditions based on three replicates using ten bread wheat genotypes (G1–G10), including five accessions, under drought stress. A standard Class-A-Pan in the experimental field provided the daily evaporation measurements (mm/day), which was multiplied by a pan factor of 0.8 and 0.4 for normal and stressed conditions, respectively. The relationship between the vapor pressure deficit (VPD) and canopy-air temperature differences (Tc − Ta) was plotted under upper (fully stressed) and lower baseline (normal) equations. Accordingly, the crop water stress indexes (CWSIs) for the stressed and normal baselines for wheat genotypes were developed. Additionally, the intercept (b) and the slope (a) of the lower baseline equation were computed for different genotypes. The results indicate that, before applying irrigation water, the CWSI values were high in both growing seasons and under all irrigation regimes. After that, the CWSI values declined. G10 underwent stress treatment, which produced the greatest CWSI (0.975). Conversely, the G6 condition that received well-watered irrigation yielded the lowest result (−0.007). When compared to a well-watered one, the CWSI values indicated a trend toward rising stress. There existed an inverse link between the CWSI and grain yield (GY); that is, a lower CWSI resulted in better plant water conditions and a higher GY. Under standard conditions, the wheat’s highest GY was recorded in G2, 8.36 Ton/ha and a WCSI of 0.481. In contrast, the CWSI result for the stress treatment was 0.883, indicating a minimum GY of 5.25 Ton/ha. The Water Use Efficiency (WUE) results demonstrated that the stress irrigation regime produced a greater WUE value than the usual one. This study makes a significant contribution by investigating the techniques that would allow CWSI to be used to estimate irrigation requirements, in addition to determining the irrigation time.