草坪表型分析是草坪草种选育过程中的有效工具，但传统的草坪表型提取方法耗时耗力、效率较低，难以完成大量草种的选育工作。遥感技术作为一种快速、高效、高通量的表型信息提取技术，在草坪表型分析中具有极大的应用潜力，有助于加速草种的选育进程。本研究提出了一种基于遥感技术的耐旱草种选育策略，可用于探索不同草种组合在正常条件和缺水条件下的表型差异，并筛选出耐旱性最强的草种组合，为耐旱草种选育提供了应用基础和技术支撑。

　　本研究选取了6种不同的C3-C4草种组合方式，分别设置有限灌溉(limited irrigation)和高灌溉(high irrigation)两种水分条件，并利用地面传感器和无人机传感提取草坪表型信息，比较各草种组合在不同水分状况下的生长差异。如图1所示，实验利用地面相机和无人机获取了草坪的绿色区域植被指数(Green area vegetation index, GA)，利用手持光谱仪获取了归一化差分植被指数(Normalized difference vegetation index, NDVI)，分别利用土壤湿度传感器和热红外传感器获取了草坪的土壤湿度(soil moisture content, SM)和冠层温度(Canopy temperature, CT)。实验结果显示，植被指数(GA和NDVI)和水分状况指标(SM和CT)均可以反映不同水分状况下的草坪长势差异(图2)。其中，GA和NDVI不但可以区分耐旱和不耐旱的草种组合，还能评估干旱胁迫后草种的再生速度，CT仅能区分不同草种组合在有限灌溉条件下的耐旱差异，而SM则不能区分不同草种组合之间的差异。此外，本研究还根据路径分析和回归分析制定了筛选耐旱草种组合的最优标准(图3)。因此，利用遥感技术优化草种选育策略，可以快速完成大量草种的表型提取和分析工作，加快耐旱草种的选育进程，有助于保护水资源和环境、实现草原生态的可持续发展。

　　图1 本研究使用的仪器，测量的参数和采用的数据分析方法

　　图2 各草种组合在不同水分状况下的表型差异。PC, PZ, PB, FC, FZ和FB分别为6种不同的草种组合方式

　　图3 不同水分状况下草种变异性的路径分析

　　来源：Salima Yousfi, Jos´e Marín, Lorena Parra, et al. Remote sensing devices as key methods in the advanced turfgrass phenotyping under different water regimes. Agricultural Water Management, 2022, 266: 107581.

　　编辑：段博