Mikroiklim Modifikasyonunda En İyi 8 Shelterbelt Rolü

Bu makale mikroiklim modifikasyonunda barikat kemerinin ilk sekiz rolüne ışık tutuyor. Görevler şunlardır: 1. Rüzgar Hızının Azaltılması 2. Toprak Sıcaklığının Değiştirilmesi 3. Yaprak Sıcaklığının Artırılması 4. Yüksek Hava Sıcaklığı 5. Buharlaşmanın Azaltılması 6. Radyasyonun Azaltılması 7. Bağıl Nemde Artış 8. Fotosentezde Azalma.

Barınak Kemerinin Rolü:


  1. Rüzgar Hızının Azaltılması
  2. Toprak Sıcaklığının Modifikasyonu
  3. Yaprak Sıcaklığının Artması
  4. Büyük Hava Sıcaklığı
  5. Buharlaşmanın Azaltılması
  6. Radyasyonun Azaltılması
  7. Bağıl Nemde Artış
  8. Fotosentezde Azalma


Rol # 1. Rüzgar Hızının Azaltılması:

Barınma kemerinin amacı, korunaklı alandaki rüzgar kuvvetini azaltmaktır. Sahadaki rüzgar kırılma etkinliği, barınak kemerinin tasarımına bağlıdır. Korunan bölgenin uzunluğu, barınak kemerinin yüksekliği (h) cinsinden tanımlanabilir.

Van Eimran'ın (1964) verdiği sonuçlar, yoğun barınak kemerinin, barınak kemerinin düz tarafında, yaklaşık 10-15 saatlik bir alanı koruyabildiğini göstermektedir. Aşağı rüzgar etkisi, gözenekliliği yüzde 50'ye kadar artırarak 20-25 saate yükseltilebilir.

Bir barınak kemerinin leeward tarafındaki rüzgar hızını azaltmadaki etkinliği aşağıdakilere bağlıdır:

ben. gözeneklilik,

ii. Yükseklik,

iii. Şekil ve

iv. Barınak kemeri genişliği.

Yüksek yoğunluklu geçirgenliğe sahip barınak kemeri, orta derecede yoğunluğa sahip barınak kemerine kıyasla daha az etkilidir. Bunun nedeni, hava akışı aniden yüzey yüzeyine aniden indiğinde barınma kemerinin arkasında güçlü türbülans oluşmasıdır.

Rüzgar hızı, düşük geçirgenliğe sahip barınak kemerinin yakınında azaltılır, ancak derhal artma eğilimindedir. Korunaklı alan, geçirgenlik çok yüksek olduğunda, pervane tarafında önemsiz hale gelir.

Rüzgar koruma kemerine dik vurduğunda maksimum koruma sağlanır. Rüzgar 90 dereceden düşük bir açıyla vurduğunda korunan alan azalır. Skidmore ve Hagen (1970), barınak kemerinin yönlendirilmesinin korunan alanın kapsamı üzerindeki etkisini incelemiştir.

Yüzde 47 geçirgenliğe sahip bir barınak kuşağının leeward tarafında 25 saat mesafede, rüzgarın normalden 0 °, 25 ° 'den sapması nedeniyle ortalama rüzgar hızının% 54, 63, 81 ve 95'e düştüğü görülmüştür. Sırasıyla, 50 ° ve 75 °. Rüzgar hızı, emniyet kemerine paralel hale geldiğinde rüzgar hızı, önemli ölçüde h'ye düşürüldü.

Barınak kemerlerinin kümülatif etkisi yoktur. Rüzgar hızındaki azalma ilk barınak kemerinden ikinci kayışa yükselmez. İkinci kayışın leeward tarafındaki rüzgar azalması daha azdır.

İkinci kayışın etkinliğindeki bu küçük düşüş, ilk barınak kemerinin neden olduğu türbülansın artmasından kaynaklanmaktadır. Ancak pratik amaçlar için, tek bir kayış olup olmadığına bakılmaksızın ya da paralel kayışların kademeli bir sistemi içinde olduğu için kayışın etkinliğinin aynı olduğu varsayılabilir.

Rüzgar hızının ılımlı poroziteye sahip guar barınağından 4 saat uzaklıkta yüzde 68 oranında azaldığı bulundu. Bu noktadan itibaren, rüzgar hızı 8 saate yükseldi ve ardından bir sonraki bariyerin etkisiyle açık hızının yüzde 50'sine düştü.

Birçok deney, barınak kemerinin düz kenarındaki baskın mikroikliminin, korunmasız alandakilerden daha ılımlı olduğunu göstermiştir. Barınak kemeri genellikle dikey difüzyonun azalmasına ve havanın karışmasına neden olur. Bu, daha yüksek güne ve daha düşük gece sıcaklığına yol açar. Barınak kemeri buharlaşmayı da baskılamakta ve daha sonra algılanabilir ısı üretmek için gün boyunca ek enerji mevcuttur.

Rüzgâr azaltma, korunaklı alanın yanı sıra bitkilerin üzerindeki yüksekliğin bir fonksiyonudur. Brown ve Rosenberg (1971) korunaklı alanda meydana gelen türbülanslı karışım derecesinde rüzgar hızı paternini tanımlamıştır. Gün boyunca, mısırdaki korunaklı şeker pancarındaki rüzgar hızının açık olana oranı 0, 8 ile 0, 9 arasında değişmekteydi.

Farklı termal stabilite koşulları altında, rüzgar hızındaki azalma 2 saatte yüzde 25-40 arasında değişebilirken, rüzgar hızındaki yüzde 15-25'lik bir azalma barınak kemerinden 8 saatte fark edilebilir (Miller ve ark. 1975).


Rol # 2. Toprak Sıcaklığının Değiştirilmesi:

Toprak sıcaklığı barınak kemeri ile değiştirilir. Birçok araştırmacı, korunaklı alandaki toprak sıcaklığının gündüz ve gece saatlerinde daha düşük olduğunu tespit etti.

Barınak kemeri leeward hava akısını ve türbülansı değiştirdiğinde, toprağın sıcaklığı hafifçe değiştirilebilir. Korunan alanlarda toprak sıcaklığı biraz daha yüksektir. Toprak sıcaklığındaki artış, toprak çıplak ve kuru olduğunda daha fazla ve bitki örtüsü ile kaplandığında daha az olmuştur.


Rol # 3. Yaprak Sıcaklığının Artışı:

Leterard tarafında yaprak veya kanopi sıcaklığını arttırdığı göze çarpmaktadır. Korunan alanda yaprak sıcaklığı gece boyunca radyal soğutma nedeniyle hafifçe düşer. Radyal soğutma nedeniyle don oluşabilir. Ancak düşük sıcaklık, solunum kayıplarını azaltmada yardımcı olur.


Rol # 4. Büyük Hava Sıcaklığı:

Gündüz hava sıcaklıklarının barınaklarda açık alanlardan daha yüksek olduğu genellikle açık günlerde görülür. Bu, türbülanslı karışımın azaltılmasından ve sonuç olarak bitkide veya toprak yüzeyinde oluşan algılanabilir ısının akı hızının azaltılmasından kaynaklanmaktadır.

Barınakta buharlaşma da baskılanırsa, hassas ısı üretimi için ek enerji de mevcuttur. Türbülans kısıtlandığında, hava yayılma direnci (ar) artar ve sıcaklık değişimleri yoğunlaşır.

Hagen ve Skidmore (1971) sığınağın leeward tarafındaki hava sıcaklığının açık alandan daha düşük olduğu koşulları gözlemlemiştir. Bu tür bir etki, korunaklı bölgedeki topraklar açıktaki topraklardan daha fazla su içeriyorsa ortaya çıkabilir.

Korunaklı alanda daha yüksek evapotranspirasyon, makul sıcaklığı azaltır ve bu da hava sıcaklığının düşmesine neden olur. Sıcaklık değişimleri normalde geceleri korunaklı ve korunmasız alanlarda gelişir, daha sonra bitki ve toprak yüzeyleri ısı kaynağı yerine lavaboya dönüşür. Rüzgar, sıcaklık inversiyon katmanını karıştırır.

Sığınaktaki rüzgarlık ve türbülansın azaltılması, sıcaklık değişimlerinin normalde daha yoğun olacağı anlamına gelir. Sakin şartlar geçerli olmadıkça, barınaklarda hava genellikle geceleri açık alanlardan daha soğuk olacaktır.

Barınaktaki daha yüksek gündüz ve daha düşük gece sıcaklıkları, günlük sıcaklık dalgasının genliğinin arttığı anlamına gelir. Bu nedenle, barınaktaki düşük gece sıcaklıkları hassas ürünlere zarar verebilir.


Rol # 5. Buharlaşmanın Azaltılması:

Azaltılmış buharlaşma, barınak kayışı ile ilgili önemli değişikliklerden biridir. Barınak bantları, buharlaşmayı azaltmak için sıklıkla kullanılır. Buharlaşmadaki azalma rüzgar hızında artar. Saatte 24 km'den yüksek bir rüzgar hızında buharlaşma, açık alan değerinin üçte ikisine, pervazdaki ağaç yüksekliğinin on katına kadar azaltılır.

Leeward tarafındaki hava sıcaklığının, evapotranspirasyonun artması / azalması temelinde tahmin edilebileceği tahmin edilmektedir. Yüksek evapotranspirasyon hızında, daha düşük hava sıcaklığıyla sonuçlanan havayı ısıtmak için ısının mantıklı bileşeni olarak daha az bir denge sağlayarak daha fazla enerji tüketilecektir. Evapotranspirasyon oranı azaldığında ters etki görülebilir.

Barınma bandı kurak ve yarı kurak alanlarda buharlaşmayı azaltmada önemli bir rol oynar. Buharlaşmanın yağış miktarını aştığı kurak ve yarı kurak bölgelerde, barınak kemerinin kullanılması, rüzgar hızındaki düşüş nedeniyle buharlaşma oranını azaltabilir. Korunan alanda su buharı birikmesi nedeniyle, buhar basıncı gradyanı, buharlaşma transpirasyonunda azalma ile sonuçlanarak azalır.

Buharlaşmanın, barınak kemerinin leeward tarafındaki rüzgar hızı ile aynı eğilimi takip ettiği görülmüştür. 4 saatte buharlaşmada yaklaşık yüzde 20 azalma bulundu. Yerfıstığı mahsulünün tüm yaşam döngüsü boyunca, korunmasız mahsulde toplam evapotranspirasyon, korunaklı mahsulde 422 mm'ye karşı korunan alanda 388 mm idi.


Rol # 6. Radyasyonun Azaltılması:

Rüzgarla gölgelenen bölgelerde güneş ve net radyasyon önemli ölçüde azaltılabilir. Bu etkinin kuzey-güney yönelimli rüzgâr siperi sistemlerinde büyük önemi olmadığı, çünkü güneşin yüksek olduğu büyüme mevsimi boyunca sadece küçük alanlar sadece kısa bir süre gölgelendirilir.

Tam gün bazında, yakın alanlarla bariyenden uzak olan alanlar arasındaki radyasyon dengesindeki fark tamamen ihmal edilebilir. Sabahları doğuda bir rüzgârla gölgelenen bir alandan sonra, öğleden sonra geç saatlerde rüzgârdan ek olarak bir miktar yansıyan enerji alacaktır.

Öte yandan, doğu-batı yönelimli rüzgar korumaları daha büyük bir etkiye sahip olabilir. Kuzeydeki alanlar, özellikle güneşin zayıf olduğu dönemlerde, uzun saatler boyunca gölgelendirilecektir. Güneydeki alanlar gün boyu rüzgarın yansımasına maruz kalacaktır.


Rol # 7. Bağıl Nemdeki Artış:

Barınakta nem ve buhar basıncı değişimleri de artar. Transpired ve buharlaştırılmış su buharı, korunmasız bir alanda olduğu gibi, kaynağından, buharlaşan yüzeyden kolayca taşınmaz. Buhar basıncı, gece boyunca barınakta daha yüksek kalır.

Ekin yüzey genellikle çiğ birikimi dönemleri hariç, genellikle buhar kaynağı olarak kalır. Barınakta bağıl nem açık alana nazaran daha yüksektir çünkü barınaktaki hava sıcaklıkları gece boyunca açık olana göre daha düşüktür.

Artan sıcaklığa rağmen, bağıl nem barınakta gündüz saatlerinde daha yüksek kalır. Ancak kurak dönemlerde, bağıl nem genellikle barınakta, sıcaklığın artması ve kuru topraktan çok küçük buharlaşma nedeniyle açık alanlardan daha düşüktür.


Rol # 8. Fotosentezde Azalma:

Bitki büyümesi ve verimi korunaklı alanlarda genellikle daha fazladır. Tek tek yaprakların fotosentetik oranı, doğrudan 280 ila 500 ppm aralığındaki karbondioksit konsantrasyonuna bağlıdır. Barınak, havanın hareketindeki azalmaya bağlı olarak karbondioksit kaynağını azaltırsa, korunaklı üründeki fotosentez oranı gündüz olumsuz etkilenebilir.

Bu fotosentetik oranını azaltır. Geceleri ek karbondioksit konsantrasyonu barınaktaki normalden daha yüksektir. Biriken karbondioksit sabah tüketilecek ve dağıtılacaktır.

Fotosentetik faaliyetin süresi barınakta daha uzun olabilir. Sığınakta karbondioksit difüzyonuna karşı stoma direncinin genellikle daha düşük olduğu görülmüştür. Barınakta gündüz sıcaklıkları normalde daha yüksektir. Fotosentez, bu gibi sıcaklık farklılıklarından çok az etkilenir.

Bununla birlikte, fotorespirasyon küçük sıcaklık farklılıklarından etkilenir. Gündüz boyunca, toprak sıcaklığı daha yüksek olur ve bu da hızlı kök solunumunu sağlar. Topraktan daha fazla karbondioksit salınımına neden olabilir.

Bariyeri kemerinin mikro iklimlendirme üzerindeki etkisi çeşitli ve karmaşık olmasına rağmen, özellikle kuvvetli rüzgâr alanlarındaki bitki büyümesi için genellikle faydalıdır. Kuşkusuz, mahsul verimi üzerindeki tüm etki, kuvvetli rüzgar, yağış dağılımı, sıcaklık rejimi ve mahsul türünün yanı sıra barınak kemerinin yapısına da bağlı olarak değişecektir.

Rüzgar korumasına nispeten düşük yanıt veren ürünler arasında kurak-sert küçük taneler ve kuru nemli ve yarı kurak iklimlerde alt tarım koşullarında yetişen mısırlar bulunur.

Orta derecede duyarlı, yonca, acı bakla, yonca ve buğday otlarının tohumu gibi pirinç ve yem bitkileridir. Barınma korumasına en fazla cevap veren ürünler arasında mercimek, patates, domates, salatalık, pancar, çilek, karpuz, yaprak döken ve narenciye gibi bahçe bitkileri ve tütün ve çay gibi diğer ihale bitkileri bulunur.

Başka bir derlemede, % 20, kuvvetli rüzgar alanlarındaki bir barınaktan kaynaklanan verim artışı için makul bir ortalama olarak kabul edilir. Bu, kemerlerin kendileri tarafından işgal edilen toprağa ödenek verilse bile, en az% 15'lik bir net kazanç anlamına gelecektir.