Top 8 Rolle af Shelterbelt i mikroklima modifikation

Denne artikel kaster lys over de øverste otte roller af beskyttelsesbælte i mikroklima modifikation. Rollerne er: 1. Reduktion af vindhastighed 2. Modifikation af jordtemperatur 3. Forøgelse af bladtemperatur 4. Større lufttemperatur 5. Reduktion af fordampning 6. Reduktion af stråling 7. Forøgelse af relativ fugtighed 8. Fald i fotosyntese.

Shelterbelt's rolle:

  1. Reduktion af vindhastighed
  2. Ændring af jordens temperatur
  3. Forøgelse af bladtemperatur
  4. Større lufttemperatur
  5. Reduktion af fordampning
  6. Reduktion af stråling
  7. Forøgelse i relativ luftfugtighed
  8. Fald i fotosyntese

Rolle # 1. Reduktion af vindhastighed:

Formålet med beskyttelsesbæltet er at reducere vindkraften i det beskyttede område. Effektiviteten af ​​vindpause i marken afhænger af design af beskyttelsesbælte. Længden af ​​den beskyttede zone kan beskrives med hensyn til højden (h) på beskyttelsesbæltet.

Resultaterne fra Van Eimran (1964) tyder på, at det tætte beskyttelsesbælte kan beskytte et område omkring 10-15 timer på læremiden af ​​beskyttelsesbæltet. Nedvindingspåvirkningen kan øges til 20-25 timer ved at øge porøsiteten op til 50 procent.

Effektiviteten af ​​et beskyttelsesbælte for at reducere vindhastigheden på leeward side dependson:

jeg. porøsitet,

ii. Højde,

iii. Form og

iv. Bredde af beskyttelsesbæltet.

Beskyttelsesbæltet med permeabilitet med høj densitet er mindre effektiv sammenlignet med beskyttelsesbæltet med moderat tæthed. Det skyldes grunden til, at der opstår stærke turbulenser bag læssebælte, når luftstrømmen nedbringer skråt til jordoverfladen.

Vindhastigheden reduceres tæt på beskyttelsesbæltet med lav permeabilitet, men det har tendens til at øge med det samme. Det beskyttede område bliver ubetydeligt på lejdsiden, når permeabiliteten er meget høj.

Maksimal beskyttelse er tilvejebragt, når vinden rammer beskyttelsesbælken vinkelret. Det beskyttede område reduceres, når vinden rammer en vinkel på mindre end 90 grader. Skidmore og Hagen (1970) studerede effekten af ​​orientering af beskyttelsesbæltet på omfanget af beskyttede arealer.

Det blev observeret, at den gennemsnitlige vindhastighed blev reduceret til 54, 63, 81 og 95 procent i 25 h afstand på lejdsiden af ​​en beskyttelsesbælte med 47 procent permeabilitet, idet vinden afviger fra det normale ved 0 °, 25 °, Henholdsvis 50 ° og 75 °. Vindhastigheden blev betydeligt reduceret op til en afstand af h, da vinden blev parallel med beskyttelsesbæltet.

Shelterbelts har ingen kumulativ effekt. Reduktionen i vindhastigheden øges ikke fra den første læssebælte til det andet bælte. Vindreduktionen på lejdsiden af ​​det andet bælte er mindre.

Denne lille reduktion i effektiviteten af ​​det andet bælte skyldes den øgede turbulens forårsaget af det første beskyttelsesbælte. Men til praktiske formål kan båndets effektivitet antages at være det samme, uanset om der er et enkelt bælte eller det ligger inden for et forskudt system af parallelle bånd.

Det har vist sig, at vindhastigheden faldt med 68 procent i en afstand af 4 timer fra beskyttelsesbæltet med guar med moderat porøsitet. Fra dette punkt steg vindhastigheden op til 8 timer og faldt derefter til 50 procent af sin åbne hastighed på grund af indflydelsen af ​​den næste barriere.

Mange eksperimenter har vist, at mikroklimaet, der hersker på lejdsiden af ​​beskyttelsesbæltet, er mere moderat end det på uhærskede område. Shelterbelt resulterer normalt i reduktion af vertikal diffusion og blanding af luft. Dette fører til højere dag og lavere nat temperatur. Shelterbelt undertrykker også fordampning, og så er der yderligere energi til rådighed i løbet af dagen for at generere fornuftig varme.

Vindreduktion er en funktion af placering i det beskyttede område såvel som af højden over planterne. Brown og Rosenberg (1971) har beskrevet mønsteret af vindhastighed i grad af turbulent blanding, der forekommer i det beskyttede område. I dagtimerne varierede forholdet mellem vindhastigheden i majset beskyttet sukkerroer og den i det åbne mellem 0, 8 og 0, 9.

Under forskellige termiske stabilitetsforhold kan vindhastighedsreduktionen variere fra 25-40 procent om 2 timer, mens 15-25 procent reduktion i vindhastighed kan ses 8 timer fra beskyttelsesbeltet (Miller et al., 1975)

Rolle 2. Modifikation af jordtemperatur:

Jordtemperaturen ændres af beskyttelsesbæltet. Mange forskere fandt ud af, at jordtemperaturen i det beskyttede område er højere i dag og under natten.

Da beskyttelsesbæltet ændrer luftstrømmen og turbulensen, kan jordens temperatur ændres lidt. Jordtemperaturen er lidt højere i beskyttede områder. Forøgelse af jordtemperaturen var mere, når jorden var bar og tør og mindre, da den var dækket af vegetation.

Rolle nr. 3. Forøgelse af bladtemperatur:

Shelterbelt er blevet observeret for at øge blade eller baldakin temperatur på leeward side. Bladtemperaturen falder en smule i det beskyttede område på grund af strålingskøling om natten. Frost kan opstå på grund af strålingskøling. Men reduceret temperatur hjælper med at reducere åndedrættetab.

Rolle 4. Større lufttemperatur:

Det ses normalt på klare dage, at dagtemperaturerne er større i husly end i åbne marker. Dette skyldes reduktionen af ​​turbulent blanding og følgelig reduceret fluxhastighed af fornuftig varme dannet ved planten eller jordoverfladen.

Hvis fordampning også undertrykkes i husly, er der også ekstra energi til fornuftig varmegenerering. Når turbulensen er begrænset, øges antennediffusionsmodstanden (r a ), og temperaturgradienterne intensiveres.

Hagen og Skidmore (1971) har observeret de forhold, hvor lufttemperaturen på lejdsiden af ​​huset var lavere end i det åbne. En sådan effekt kan forekomme, hvis jordbunden i den beskyttede zone indeholder mere vand end jordbunden i det åbne.

Højere evapotranspiration i det beskyttede område vil reducere den fornuftige varme, hvilket resulterer i at sænke lufttemperaturen. Temperaturinversioner udvikler sig normalt om natten i beskyttede og uhærskede områder, så planter og jordoverflader bliver synke frem for varme. Windiness blander temperaturinversionslaget.

Reduktionen af ​​vind og turbulens i husly betyder, at temperaturinversioner normalt vil være mere intense. Medmindre rolige forhold hersker, vil luften generelt være koldere om natten i ly end i åbne marker.

Den højere dagstid og lavere natten temperaturer i husly betyder, at amplituden af ​​den daglige temperaturbølge øges. Derfor kan lavere nattemperaturer i huslyet beskadige de følsomme afgrøder.

Rolle nr. 5. Reduktion af fordampning:

Reduceret fordampning er en af ​​de vigtige ændringer forbundet med beskyttelsesbælte. Shelterbelts bruges ofte til at reducere fordampning. Reduktion af fordampning stiger med vindhastighed. Ved en høj vindhastighed på over 24 km i timen reduceres fordampningen til to tredjedele af den åbne markværdi så langt som ti gange træhøjden i lejden.

Det er blevet vurderet, at lufttemperaturen på leeward-siden kan forudsiges på grundlag af forøgelse / nedsættelse af evapotranspiration. Ved højere evapotranspirationshastighed forbruges mere tilgængelig energi, hvilket giver en mindre balance tilgængelig som den fornuftige komponent af varme til at opvarme luften, hvilket resulterer i lavere lufttemperatur. Tilbagevendende effekt kan ses, når evapotranspirationshastigheden er reduceret.

Shelter bælte spiller en vigtig rolle for at reducere fordampning i tørre og halvtørre områder. I de tørre og halvtørre områder, hvor fordampning overstiger regn, kan brugen af ​​beskyttelsesbælte reducere fordampningshastigheden på grund af reduktion i vindhastighed. På grund af ophobning af vanddampe i det beskyttede område reduceres damptryksgradienten, hvilket resulterer i reduktion i evapotranspiration.

Det er blevet observeret, at fordampning fulgte den samme tendens som vindhastigheden på lejdsiden af ​​beskyttelsesbæltet. Omkring 20% ​​reduktion i fordampning blev fundet ved 4 timer. Under jordnødsafgrødens hele livscyklus var den samlede evapotranspiration 388 mm i det beskyttede område mod 422 mm i den uhellede afgrøde.

Rolle nr. 6. Reduktion af stråling:

Sol- og nettostråling kan reduceres betydeligt i de områder, der er skygget af vindbreak. Denne effekt har ikke vist sig at være af stor betydning i nord-syd orienterede vindstødssystemer, da kun små områder skygges kun i korte perioder i vækstsæsonen, når solen er høj.

På en hel dag kan forskellen i strålingsbalancen mellem områder nær og områder fjernt fra barrieren være helt ubetydelig. Siden et område, der skygges om morgenen med en vindbrems mod øst, vil modtage noget yderligere reflekteret energi fra vinden i eftermiddagen.

Øst-vest orienterede windbreaks, derimod, kan have en større effekt. Områder mod nord, især i de perioder, hvor solen er lav, vil blive skygget i lange timer. Områder mod syd vil blive genstand for refleksion fra vinden om dagen.

Rolle nr. 7. Forøgelse af relativ luftfugtighed:

Fugtigheds- og damptryksgradienter øges også i husly. Transpireret og fordampet vanddamp transporteres ikke let væk fra kilden, den fordampende overflade, som i et uhellet felt. Damptrykket forbliver højere i ly over hele natten.

Da afgrødeoverfladen sædvanligvis forbliver dampkilden, undtagen i perioder med dugaflejring. Relativ luftfugtighed er højere i huslyet i forhold til det åbne område, fordi lufttemperaturerne er lavere i huslyet end i det åbne om natten.

På trods af den øgede temperatur forbliver den relative luftfugtighed højere i dagtid i huslyet. Men i tørre perioder er den relative luftfugtighed ofte lavere i huslyet end i de åbne områder på grund af stigning i temperatur og meget lille fordampning fra tør jord.

Rolle # 8. Fald i fotosyntese:

Plantevæksten og udbyttet er normalt større i beskyttet område. Den fotosyntiske hastighed for individuelle blade afhænger direkte af carbondioxidkoncentrationen, som ligger mellem 280 og 500 ppm. Hvis beskyttelsesbæltet reducerer tilførslen af ​​kuldioxid på grund af reduktionen i luftens bevægelse, kan hastigheden af ​​fotosyntese i den beskyttede afgrøde påvirkes negativt i løbet af dagen.

Dette ville reducere fotosyntetiske hastigheden. Den ekstra kuldioxidkoncentration om natten er højere end det normale i huslyet. Den akkumulerede carbondioxid ville blive forbrugt og spredt om morgenen.

Varigheden af ​​fotosyntetisk aktivitet kan være længere i lyet. Det er blevet observeret, at stomatisk modstandsdygtighed mod kuldioxiddiffusion normalt er lavere i huslyet. Dagtemperaturer er normalt højere i huslyet. Fotosyntese er lidt påvirket af sådanne temperaturforskelle.

Imidlertid påvirkes fotorespiration af små temperaturforskelle. I dagtimerne bliver jordens temperatur højere, hvilket resulterer i hurtig rodrespiration. Det kan forårsage større udledning af kuldioxid fra jorden.

Skønt effekten af ​​beskyttelsesbælte på mikroklima er varieret og kompliceret, er det normalt gavnligt at plante vækst, især i områder med stærk vind. Selvfølgelig vil overvirkningen på afgrødeudbyttet variere afhængigt af forekomsten af ​​stærk vind, nedbørsmængde, temperaturregime og slags afgrøder samt opbygning af beskyttelsesbælte.

Blandt afgrøderne af forholdsvis lav respons på vindbeskyttelse er de tørkehårede småkorn og majs dyrket under tørre landbrugsforhold i sub fugtige til halvtørrede klimaer.

Moderat følsomme er ris og foderafgrøder som lucin, lupin, kløver og frø af hvedegræs. Blandt de afgrøder, der er mest lydhør over for beskyttelse mod huse, er haven afgrøder, herunder linser, kartofler, tomater, agurker, rødbeder, jordbær, vandmeloner, løvfældende og citrusfrugter og andre økologiske afgrøder som tobak og te.

I en anden gennemgang betragtes 20% som et rimeligt gennemsnit for udbyttetilvækst som følge af en beskyttelsesbælte i områder med stærk vind. Dette ville udgøre en nettovinst på mindst 15%, selv når der tages højde for det areal, som bælterne selv besidder.