Topp 8 rolle av Shelterbelt i mikroklima modifikasjon

Denne artikkelen kaster lys over de øverste åtte rollene i beskyttelsesbeltet i mikroklimaendring. Rollene er: 1. Reduksjon av vindhastighet 2. Modifikasjon av jordtemperatur 3. Økning av bladtemperatur 4. Større lufttemperatur 5. Reduksjon av fordampning 6. Reduksjon av stråling 7. Økning i relativ fuktighet 8. Reduksjon i fotosyntese.

Rolle av Shelterbelt:

Reduksjon av vindhastighet
Modifisering av jord Temperatur
Økning av bladtemperatur
Større lufttemperatur
Reduksjon av fordampning
Reduksjon av stråling
Økning i relativ luftfuktighet
Redusere fotosyntese

Rolle # 1. Reduksjon av vindhastighet:

Målet med beskyttelsesbeltet er å redusere vindkraften i det beskyttede området. Effektiviteten av vindpause i feltet avhenger av utformingen av beskyttelsesbeltet. Lengden på den beskyttede sonen kan beskrives med hensyn til høyden (h) på beskyttelsesbeltet.

Resultatene fra Van Eimran (1964) indikerer at tett beskyttelsesbelte kan beskytte et område på ca 10-15 timer på låsesiden av beskyttelsesbeltet. Nedvindingspåvirkningen kan økes til 20-25 timer ved å øke porøsiteten opp til 50 prosent.

Effektiviteten av et beskyttelsesbelt for å redusere vindhastighet på leeward side dependson:

Jeg. porøsitet,

ii. Høyde,

iii. Form og

iv. Bredde på beskyttelsesbeltet.

Beskyttelsesglasset med permeabilitet med høy tetthet er mindre effektiv sammenlignet med beskyttelsesbeltet med moderat tetthet. Dette er grunnen til at sterk turbulens oppstår bak beskyttelsesbeltet når luftstrømmen avtar brått til bakken.

Vindhastigheten reduseres nær beskyttelsesbeltet med lav permeabilitet, men det har en tendens til å øke umiddelbart. Det beskyttede området blir ubetydelig på leve side, når permeabiliteten er svært høy.

Maksimal beskyttelse er gitt når vinden treffer beskyttelsesbeltet vinkelrett. Området beskyttet er redusert, når vinden treffer i en vinkel mindre enn 90 grader. Skidmore og Hagen (1970) studerte effekten av orientering av beskyttelsesbeltet på omfanget av områdebeskyttet.

Det ble observert at den gjennomsnittlige vindhastigheten ble redusert til 54, 63, 81 og 95 prosent i 25 h avstand på lekkasjesiden av et beskyttelsesbelt med 47 prosent gjennomtrengelighet, da vinden avviket fra normal ved 0 °, 25 °, Henholdsvis 50 ° og 75 °. Vindhastigheten ble betydelig redusert til en avstand på h, da vinden ble parallell med beskyttelsesbeltet.

Shelterbelts har ingen kumulativ effekt. Reduksjonen i vindhastigheten øker ikke fra den første beskyttelsesbeltet til det andre belte. Vindreduksjonen på baksiden av det andre beltet er mindre.

Denne lille reduksjonen i effektiviteten av det andre beltet skyldes økt turbulens forårsaket av det første beskyttelsesbeltet. Men for praktiske formål kan båndets effektivitet antas å være den samme, enten det er et enkelt belte eller det er innenfor et forskyvningssystem av parallelle bånd.

Det har blitt funnet at vindhastigheten redusert med 68 prosent i en avstand på 4 timer fra beskyttelsesbeltet av guar med moderat porøsitet. Fra dette punktet økte vindhastigheten opp til 8 timer og falt deretter til 50 prosent av sin åpne hastighet på grunn av påvirkning av neste barriere.

Mange eksperimenter har vist at mikroklima som hersker på leeward-siden av beskyttelsesbeltet, er mer moderat enn det på uhellete område. Shelterbelt resulterer vanligvis i reduksjon av vertikal diffusjon og blanding av luft. Dette fører til høyere dag og lavere nattetemperatur. Shelterbelt undertrykker også fordampning, og så er det ytterligere energi tilgjengelig om dagen for å generere fornuftig varme.

Vindreduksjon er en funksjon av plassering i det skjermede området og av høyden over plantene. Brown og Rosenberg (1971) har beskrevet mønsteret av vindhastighet i grad av turbulent blanding som skjer i det beskyttede området. I løpet av dagtid var forholdet mellom vindhastigheten i mais-beskyttet sukkerroer og den i det åpne mellom 0, 8 og 0, 9.

Under forskjellige termiske stabilitetsforhold kan vindhastighetsreduksjonen variere fra 25-40 prosent om 2 timer, mens 15-25 prosent reduksjon i vindhastighet kan bli observert 8 timer fra beskyttelsesbeltet (Miller et al., 1975)

Rolle # 2. Modifikasjon av jord Temperatur:

Jordens temperatur er modifisert av beskyttelsesbeltet. Mange forskere fant at jordtemperaturen i skjermet område er høyere i løpet av dagen og under natten.

Ettersom beskyttelsesbeltet modifiserer luftstrømmen og turbulensen, kan jordens temperatur bli litt modifisert. Jordtemperaturen er litt høyere i skjermede områder. Økningen i jordtemperaturen var mer når jorden var bar og tørr og mindre da den var dekket av vegetasjon.

Rolle nr. 3. Økning av bladtemperatur:

Shelterbelt har blitt observert for å øke bladet eller baldakin temperaturen på leeward side. Bladtemperaturen avtar noe i det beskyttede området på grunn av radiasjonskjøling om natten. Frost kan oppstå på grunn av strålingskjøling. Men redusert temperatur bidrar til å redusere åndedrettsfall.

Rolle 4. Større lufttemperatur:

Det er vanligvis observert på klare dager at dagtemperaturer er større i ly enn i åpne felt. Dette skyldes reduksjon av turbulent blanding og følgelig redusert flusshastighet av fornuftig varme generert ved anlegget eller jordoverflaten.

Hvis fordampning også undertrykkes i ly, er det også ekstra energi tilgjengelig for fornuftig varmeproduksjon. Når turbulensen er begrenset, øker luftdiffusjonsmotstanden (r _a ) og temperaturstigningene intensiveres.

Hagen og Skidmore (1971) har observert de forholdene hvor lufttemperaturen på leiesiden av lyet var lavere enn i det åpne. En slik effekt kan oppstå hvis jorda i den beskyttede sonen inneholder mer vann enn jordene i det åpne.

Høyere evapotranspirasjon i det beskyttede området vil redusere den fornuftige varmen, noe som resulterer i å senke lufttemperaturen. Temperaturinversjoner utvikler seg normalt om natten i skjermede og uhellete områder, og planten og jordoverflaten blir synke heller enn varmekilden. Windiness blander temperaturinversjonslaget.

Reduksjonen av vind og turbulens i ly, betyr at temperaturinversjoner normalt vil bli mer intense. Med mindre rolige forhold hersker, vil luften generelt være kaldere om natten i ly enn i åpne felt.

Høyere dagtid og lavere nattetemperaturer i ly, betyr at amplituden til den daglige temperaturbølgen økes. Derfor kan lavere nattetemperaturer i lyet skade de følsomme avlingene.

Rolle # 5. Reduksjon av fordampning:

Redusert fordampning er en av de viktige modifikasjonene knyttet til beskyttelsesbeltet. Shelterbelts brukes ofte til å redusere fordampning. Reduksjon av fordampning øker med vindhastighet. Ved høy vindhastighet på over 24 km i timen reduseres fordampningen til to tredjedeler av den åpne feltverdien så langt som ti ganger høyde i leiren.

Det har blitt anslått at lufttemperaturen på leeward-siden kan forutsies på grunnlag av økning / reduksjon av evapotranspirasjon. Ved høyere hastighet av evapotranspirasjon vil mer tilgjengelig energi forbrukes, noe som gir en mindre balanse tilgjengelig som den fornuftige komponenten av varme for å varme luften som resulterer i lavere lufttemperatur. Omvendt effekt kan sees når evapotranspirasjonshastigheten reduseres.

Skjermbelte spiller en viktig rolle for å redusere fordampning i tørre og halvtørre områder. I de tørre og halvtørre områdene, hvor fordampning overstiger nedbør, kan bruk av beskyttelsesbelt redusere fordampningsgraden på grunn av reduksjon i vindhastighet. På grunn av akkumulering av vanndamp i det beskyttede området reduseres damptrykksgradienten som følge av reduksjon i evapotranspirasjon.

Det har blitt observert at fordampning fulgte den samme trenden som vindhastigheten på lejdsiden av beskyttelsesbeltet. Om lag 20 prosent reduksjon i fordamping ble funnet på 4 timer. I løpet av hele jordnøttens jordbrudd var total evapotranspirasjon 388 mm i det beskyttede området mot 422 mm i den uhellete avlingen.

Rolle # 6. Reduksjon av stråling:

Sol- og nettstråling kan bli betydelig redusert i områdene skygget av vindbreak. Denne effekten har ikke vist seg å være av stor betydning for nord-sør-orienterte vindbremsesystemer, siden kun små områder er skyggefullt i bare korte perioder i høysesongen når solen er høy.

På en hel dag kan forskjellen i strålingsbalanse mellom områder nær og områder fjernt fra barrieren være helt ubetydelig. Siden et område, skygget om morgenen med en vindbrems i øst, vil motta noe mer reflektert energi fra vinden på sen ettermiddag.

Øst-vest orienterte vindbreak, derimot, kan ha større effekt. Områder i nord, spesielt i de perioder da solen er lav, vil være skyggelagt i lange timer. Områder i sør vil bli gjenstand for refleksjon fra vindbrisen hele dagen.

Rolle nr. 7. økning i relativ luftfuktighet

Fuktighets- og damptrykksgradienter økes også i ly. Transpirert og fordampet vanndamp blir ikke lett transportert vekk fra kilden, fordampningsflaten, som i et uhellet felt. Damptrykk forblir høyere i ly over hele natten.

Siden beskjæringsoverflaten vanligvis forblir dampkilden, unntatt i duggdeponeringstidspunktet. Relativ fuktighet er høyere i lyet i forhold til det åpne området fordi lufttemperaturen er lavere i lyet enn i det åpne om natten.

Til tross for økt temperatur forblir den relative fuktigheten høyere i dagtid i lyet. Men i tørre perioder er den relative fuktigheten ofte lavere i lyet enn i de åpne områdene på grunn av økt temperatur og svært liten fordampning fra tørr jord.

Rolle # 8. Reduksjon i fotosyntese:

Planteveksten og avkastningen er vanligvis større i skjermet område. Den fotosyntetiske hastigheten til individuelle blader avhenger direkte av karbondioksidkoncentrasjonen, som varierer mellom 280 og 500 ppm. Hvis beskyttelsesbeltet reduserer tilførselen av karbondioksid på grunn av reduksjon i luftens bevegelse, kan frekvensen av fotosyntese i den beskjære avlingen påvirkes negativt i løpet av dagen.

Dette ville redusere fotosyntetisk hastighet. Den ekstra karbondioksydkonsentrasjonen om natten er høyere enn normal i lyet. Det akkumulerte karbondioksidet vil bli konsumert og spredt om morgenen.

Varigheten av fotosyntetisk aktivitet kan være lengre i lyet. Det har blitt observert at stomatisk motstand mot karbondioksiddiffusjon er vanligvis lavere i lyet. Dagtemperaturer er normalt høyere i lyet. Fotosyntese er lite påvirket av slike temperaturforskjeller.

Imidlertid påvirkes fotorespirasjon av små temperaturforskjeller. I løpet av dagen blir jordens temperatur høyere, noe som resulterer i rask rotting. Det kan føre til større utslipp av karbondioksid fra jorda.

Selv om effekten av beskyttelsesbelt på mikroklima er variert og komplisert, er det vanligvis gunstig å plante vekst, spesielt i områder med sterk vind. Selvfølgelig vil overvirkningen på avlingens utbytte variere i henhold til forekomsten av sterk vind, nedbørsfordeling, temperaturregimet og typen av avlinger samt strukturen på beskyttelsesbeltet.

Blant avlingene med relativt lav respons på vindbeskyttelse er tørkhårige småkorn og mais vokst under tørre oppdrettsforhold i underfuktige til halvtørre klima.

Moderat responsive er ris og fôravlinger som lucene, lupin, kløver og frø av hvetegrær. Blant avlingene som er mest lydhør overfor beskyttelse mot hager er høstavlinger, inkludert lentiller, poteter, tomater, agurker, rødbeter, jordbær, vannmeloner, løvfisk og sitrusfrukter, og andre ømte avlinger som tobakk og te.

I en annen gjennomgang betraktes 20% som et rimelig gjennomsnitt for avkastningsøkning som følge av et beskyttelsesbelt i områder med sterk vind. Dette ville utgjøre en netto gevinst på minst 15%, selv når det er tatt hensyn til det arealet som belteene selv okkuperer.