意大利研究人员报告称,一台大孔径闪烁仪在灌溉葡萄园中测量感热通量表现良好,为追踪能量交换并在大面积、地形不均的种植区域估算蒸散量提供了一种实用方法。
这些研究结果由 IVES OpenScience 以一篇与 GiESCO 2017 相关的扩展摘要形式发表。该研究基于2016年夏季在意大利南部开展的一次密集田间试验,当时科学家在一座140公顷、处于主动灌溉状态的葡萄园中测试了这一仪器。
由帕多瓦大学的 Nadia Vendrame、Luca Tezza 和 Andrea Pitacco 领衔的团队,将闪烁仪架设在穿越葡萄园的一条760米路径上。该地块坡度平缓、植被总体均一,但由于灌溉在不同葡萄园地块之间轮换,土壤湿度在空间和时间上都存在差异。
这种差异很重要,因为蒸散量,或 ET,在葡萄园中仍然难以准确测量。葡萄行、裸露土壤、水分状况变化以及起伏不平的地形,都会影响冠层上方的湍流热量和水分交换。在这项研究中,研究人员使用闪烁测量法,以比通常点位仪器更大的尺度测量感热通量。随后,在考虑其他项后,ET 可作为地表能量收支中剩余的部分进行估算。
为检验闪烁仪的可靠性,研究人员还沿同一路径安装了三个涡度相关站。这些站点作为局部参考点,代表了葡萄园内两种不同的灌溉安排。
根据摘要,涡度相关法与大孔径闪烁仪测得的感热通量之间相关性非常好。这种一致性表明,即便在灌溉造成斑块状水分条件的情况下,这种光学方法也能以有用的精度捕捉葡萄园尺度的湍流通量。
研究还发现了一个重要局限。闪烁仪的测量主要受其路径中央部分影响,而边缘附近的通量未能得到充分代表。这意味着,当中央区域能够代表更广泛的田块时,该方法可能最为有效;而当边缘区域与中部差异明显时,其效果则会较差。
即便存在这一限制,这项工作仍指向一种有助于改善葡萄园水分管理的工具。更准确地测量感热通量和 ET,可支持基于实际能量交换而非仅凭土壤或天气平均值的灌溉决策。对于依赖在日益紧张的水资源条件下种植葡萄的葡萄酒生产者以及其他饮料行业而言,这最终可能提高灌溉效率,并强化精准葡萄栽培中使用的模型,尤其是在大型或异质性较强的葡萄园中。
作者将蒸散量、灌溉、微气象学和感热通量确定为这项工作的关键主题。该研究为葡萄栽培研究中更广泛的努力增添了内容,即在种植者面临更高温度、更紧张的水资源供应以及在不降低葡萄品质的前提下更精确使用灌溉的更大压力之际,改进田块尺度的测量。