春天是萬物復(fù)蘇的季節(jié)，農(nóng)業(yè)作為國之根本，也要隨著科技的發(fā)展不斷進(jìn)步。眾所周知，日本的耕地面積貧乏，而且還面臨著工人老齡化，后繼乏人，TPP 導(dǎo)致的貿(mào)易自由化等嚴(yán)重問題。為此，東京大學(xué)Ryo Miyake 教授、秋田縣立大學(xué)Atsushi Ogawa 教授、廣島大學(xué)Tetsushi Koide 副教授組成研究小組，聯(lián)合其他專家在JST CREST開展“植物生長估計(jì)技術(shù)與健壯型現(xiàn)場監(jiān)測器和微流體模型仿真植物維管系統(tǒng)開發(fā)”項(xiàng)目研究。
在研究中心，結(jié)構(gòu)小巧的FLIR AX8紅外熱像儀發(fā)揮了很大的作用，它可以按時(shí)間序列可視化農(nóng)作物表面溫度，極大地推動(dòng)了農(nóng)業(yè)優(yōu)化和自動(dòng)化。
日本氣候差異大，熱像儀定期采集數(shù)據(jù)
日本農(nóng)業(yè)的首要任務(wù)是繼承農(nóng)作物栽培技術(shù)，但近年來，農(nóng)業(yè)接班人持續(xù)減少，農(nóng)業(yè)人口老齡化，所以需要從各種渠道積累這種專門知識(shí)。比如如何定期獲取實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)在現(xiàn)場有效利用，了解如何準(zhǔn)備肥料和營養(yǎng)元素變得日益重要。日本廣島大學(xué)Koide副教授指出：“日本各地氣候差異很大，由于各種因素，即使在日本，氣候環(huán)境也會(huì)發(fā)生變化。相比正常年份，東北地區(qū)過去日照不足。”
日本各地氣候差異大不容易定期獲取實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)，但借助 FLIR AX8紅外熱像儀，確定農(nóng)作物表面溫度已成為可能。通過積累溫度數(shù)據(jù)，日本針對(duì)農(nóng)作物“可視化”進(jìn)行了研究，目的是實(shí)現(xiàn)新的功能，如確定一般溫度分布、計(jì)算特定區(qū)域日照時(shí)間等。
實(shí)際上，年度氣象預(yù)報(bào)并非每次都很準(zhǔn)確。然而，如果能夠用永久性裝好的紅外熱像儀實(shí)時(shí)并定期采集溫度數(shù)據(jù)、熱圖像和可見光圖像，就有可能相應(yīng)調(diào)整肥料和養(yǎng)分量來適應(yīng)環(huán)境的變化。
紅外熱像儀 FLIR AX8 可以連續(xù)觀察農(nóng)作物的生長情況
改善大米質(zhì)量，紅外熱像儀舉足輕重
如前所述，日本農(nóng)業(yè)存在后續(xù)乏人的問題。同時(shí)，水稻品種數(shù)量的增加表明作物品種改良炙手可熱。目前，隨著品種改良工作的快速推進(jìn)，日本登記在案的水稻品種已達(dá) 800 多個(gè)。
在品種改良中，紅外熱像儀起著重要作用。近年來，日本連續(xù)經(jīng)歷了天氣異常、溫度升高的問題。溫度升高不僅影響人類和動(dòng)物的健康，還影響農(nóng)作物的生長。就水稻而言，如果成熟期氣溫升高，水稻將遭到“高溫破壞”，長出未成熟的籽粒等。這不僅與溫度過高有關(guān)，還與農(nóng)民如何管理水和肥料有關(guān)。這種高溫破壞也會(huì)影響大米等級(jí)。
使用FLIR紅外熱像儀，能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度分布數(shù)據(jù)和熱圖像與高溫?fù)p壞趨勢之間的關(guān)系。通過在早期階段引入此類紅外熱像儀，有可能營造一種環(huán)境，能最大程度地減少對(duì)水稻的破壞。此外，通過積累溫度數(shù)據(jù)，可以獲得水稻和葉片的日照時(shí)間和溫度分布數(shù)據(jù)，通過確定適宜的水分量減少對(duì)水稻的損害。積累更多數(shù)據(jù)后，還能決定接下來幾年是加快種植還是推遲種植，而這僅憑現(xiàn)有專業(yè)知識(shí)是做不到的。
使用溫度數(shù)據(jù)可以測量日照時(shí)間和葉片溫度分布。
紅外熱像儀可以實(shí)時(shí)監(jiān)控葉片溫度的狀態(tài)。傳統(tǒng)做法是，將稻葉置于室內(nèi)，頻繁測量光合作用的狀態(tài)，但有了紅外熱像儀，無需給葉片施加壓力，即可測出葉片溫度，理清溫度與蒸騰作用的關(guān)系。
農(nóng)業(yè)前景廣闊，科技影響未來
傳統(tǒng)上，農(nóng)業(yè)技術(shù)的開發(fā)主要基于農(nóng)民的專門知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于他們來說，定期獲取實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)得到水稻和稻葉溫度的趨勢圖，這是一種全新的體驗(yàn)。保存溫度趨勢記錄后，農(nóng)民有可能測出光合作用的狀態(tài)。FLIR AX8紅外熱像儀在高溫破壞趨勢的可視化中扮演著非常重要的角色。
FLIR AX8紅外熱像儀
FLIR AX8尺寸小巧，價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，將紅外熱像儀和可見光相機(jī)合二為一，提供連續(xù)溫度監(jiān)控和報(bào)警功能。FLIR AX8尺寸緊湊且易于安裝，能持續(xù)監(jiān)測配電柜、加工和制造區(qū)域、數(shù)據(jù)中心、發(fā)電和配電設(shè)施、運(yùn)輸和公共交通，倉儲(chǔ)設(shè)施和冷庫。
當(dāng)前，參與研究的大學(xué)正在努力依托JST CREST研究項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)對(duì)下一代栽培技術(shù)有用的傳感器和傳感信息。其中，F(xiàn)LIR紅外熱像儀熱能收集和處理溫度數(shù)據(jù)及圖像，將極大地促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
紅外熱像儀 FLIR AX8 會(huì)生成 80 x 60 像素的紅外圖像和對(duì)應(yīng)的溫度信息
展望未來，日本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率得到有望提升，我們相信，紅外熱像儀等圖像傳感技術(shù)將促進(jìn)下一代栽培技術(shù)的發(fā)展。FLIR AX8紅外熱像儀，不僅可以助力農(nóng)業(yè)可視化，還可以有助于您防止意外斷電、非計(jì)劃停機(jī)、服務(wù)中斷和機(jī)電設(shè)備故障等。
