Projektrapport om solstrålning
En projektrapport om solstrålning. Denna projektrapport hjälper dig att lära dig om: 1. Betydelse av solstrålning 2. Solstrålningens intensitet 3. Egenskaper 4. Spridning 5. Reflektion 6. Absorption 7. Solstrålning i jordens atmosfärssystem 8. Användning av solstrålning av Jordbruksskörden.
Innehåll:
- Projektrapport om betydelsen av solstrålning
- Projektrapport om intensitet av solstrålning
- Projektrapport om egenskaper hos solstrålning
- Projektrapport om spridning av solstrålning
- Projektrapport om reflektion av solstrålning
- Projektrapport om absorption av solstrålning
- Projektrapport om solstrålning i jord-atmosfärssystem
- Projektrapport om utnyttjande av solstrålning av jordbruksgrödor
Projektrapport # 1. Betydelse av solstrålning:
Det finns tre sätt att överföra energi i atmosfären, dvs strålning, ledning och konvektion. Strålning är en av de tre sätten för energiöverföring som kan definieras som överföring av energi genom snabba oscillationer av det elektromagnetiska fältet.
Den ultimata källan till all energi för fysiska och biologiska processer som förekommer på jorden, är strålning som tas emot från solen, det är därför det kallas vanligtvis som solstrålning. Jordbruk är utnyttjandet av solstrålning under tillräcklig tillförsel av näringsämnen och vatten genom att bibehålla växttillväxten.
Förståelsen för solstrålning är inte bara begränsad till kunskapen om dess definition, men innefattar också kunskapen om dess natur, lagar, spektrala och balansaspekter.
Utsläpp av energi från en kropp i form av elektromagnetiska vågor kallas strålning. En egenskap hos elektromagnetiska vågor är deras våglängd. Våglängden betecknas av A. Våglängden är det kortaste avståndet mellan vapen och vapen.
X = c / v
där λ är våglängd, v är frekvens dvs nej. av vibrationer per sekund och c är ljusets hastighet som är lika med 3 * 108 ms-1.
Den andra egenskapen är deras frekvens. Frekvens är den hastighet vid vilken vågor lämnar sändaren. Den uttrycks i cykler eller kilocykler per sekund. Tidsperioden (T) är tiden för en vibration, som är lika med 1 / v och vågnumret är lika med 1 / λ. Dessa uttrycks i hertz och kilohertz.
Våglängden uttrycks i mikrometer eller mikron μ. En mikrometer = 10-6 meter. Strålningen från solen varierar mellan 0, 15 och 4, 0 mikrometer (μ), medan strålningen från jorden är koncentrerad mellan 10-15 μ.
De flesta av kortvågsstrålningen absorberas av atmosfären över 30 km höjd. Strålning är synlig som ljus för det mänskliga ögat endast i det mycket snäva våglängdsområdet från 0, 35 till 0, 75 mikrometer (VIBGYOR).
Strålning med våglängd kortare än synligt ljus kallas ultraviolett och strålning med våglängder längre än synligt ljus kallas infraröd. Denna term tillämpas på strålningen mellan 1 och 100 μ. Dessa kallas värmestrålning.
All växling av energi mellan jorden och resten av universum sker genom radiativ överföring. Jorden och dess atmosfär absorberar hela tiden solstrålning och sänder ut sin egen strålning till rymden. Därför är jordatmosfärsystemet nästan i radiativ jämvikt
Emissivitet (Ɛ):
Det är förhållandet mellan emittans av en given yta vid en given våglängd och temperatur till emitteringen av en svart kropp vid samma våglängd och temperatur. Dess värde varierar mellan 0 och 1.
Absorptionsförmåga (a):
Det är förhållandet av strålningsenergi absorberad på den totala strålningen som hänger på den. För svart kropp, Ɛ = α = 1.0 och för vit kropp Ɛ = α = 0.
Strålningsflödestäthet:
Det är mängden strålning som tas emot över en enhetens yta på en tidsenhet.
radiatorer:
Alla kroppar utstrålar energi från sin yta över absoluta nollgrader Celsius (dvs. -273, 2 ° C), som är kända som radiatorer. Vissa kroppar är bra radiatorer, medan vissa är dåliga radiatorer.
Svarta kroppar:
Dessa kroppar är bra absorberare och bra radiatorer. Om en kropp vid en given temperatur avger maximal möjlig strålning per ytenhetens yta i enhetstid, kallas den en svart kropp eller full radiator. En sådan kropp absorberar också helt all strålning som faller på den.
Således är svart kropp en perfekt radiator och absorberare. Emissiviteten hos en sådan kropp är = 1. Mindre effektiva radiatorer har utsläpp mindre än 1. Dess värde varierar mellan 0 och 1.
Vita kroppar:
Dessa kroppar är dåliga absorberare och dåliga radiatorer. För en vit kropp är emissiviteten såväl som absorptionsförmågan noll.
Projektrapport # 2. Intensitet av solstrålning:
Intensiteten av solstrålning som tas emot på jordytan beror delvis på platsens vinkel och breddgrad. Maximal intensitet upplevs i tropisk region och minst i polarområdena. Vid atmosfärens yttre gräns får jorden 2 cal cm -2 min -1 . Ytan ska vara vinkelrätt mot solstrålarna.
Den strålning som tas emot vid den vinkelräta ytan kallas solkonstant. Jord-satelliten har givit en solkonstant på ca 1, 95 cal cm -2 min -1 . Solstrålens borttagning på väg från rymden till jorden ökar med avstånd som reste genom atmosfären.
Det har uppskattats att 99% av strålningen från solen huvudsakligen är koncentrerad mellan 0, 15 och 4, 0μ. Denna strålning kallas kortvågsstrålning eller utomjordisk strålning.
Energin som finns i olika komponenter i solstrålningen ges nedan:
Energi som finns i olika våglängder:
Projektrapport # 3. Egenskaper för solstrålning:
De tre brett spektra av solenergi som är betydelsefulla för att plantera livet är:
Nästan 99 procent solstrålning tas emot mellan 0, 15 och 4, 0 μ våglängd. Jorden avger också strålning med lång våglängd (1, 2 till 40, 0 μ), som kallas infraröd eller termisk strålning.
(1) Våglängden för ultraviolett strålning är mindre än våglängden av synligt ljus. Spektrumets ultravioletta del står för cirka 7 procent av den totala inkommande solenergi. Det är kemiskt väldigt aktivt. Det är skadligt för alla levande varelser och har dödande effekt.
Det når emellertid inte jordens yta eftersom det absorberas av ozon och syre i atmosfären. Den kan nå jordytan i mycket utarmad form. Men om växter utsätts för en stor mängd av denna strålning är effekterna skadliga.
(2) Infraröd strålning: Längre vågor i ett solstrålningsband är i stor utsträckning 0, 70 till 4, 0 μ och kallas nära infraröd strålning (NIR). Detta våglängdsområde utgör nästan 49 procent av den totala solenergin. Det har termiska effekter på växterna.
I närvaro av vattenångor skadar denna strålning inte växterna, utan levererar den nödvändiga termiska energin till växtmiljön. Den termiska strålningen från jorden uppträder under både dag och natt, mot endast dagstrålning från solen.
(3) Den tredje delen av solspektrum ligger mellan ultraviolett och infrarött. Detta segment kallas den synliga delen av spektret och är allmänt känd som ljus. Omkring 44% av solstrålningen bidrar med synlig del. Växterna utnyttjar maximalt solenergi i denna del av strålningen. När växterna absorberar någon typ av strålning, ökar deras temperatur.
Växterna frigör värme i form av termisk energi, känd som långvågsstrålning. Alla växtdelar påverkas direkt eller indirekt av denna del av spektret. Ljus av korrekt intensitet, kvalitet och varaktighet är avgörande för växternas normala tillväxt. Växterna lider av abnormiteter och störningar vid dåliga ljusförhållanden.
Ljus påverkar växterna på följande sätt:
1. Ljus styr fotosyntesen. Det ansvarar för distributionen av fotosyntetisk bland olika delar av växterna.
2. Det påverkar produktionen av skovlar och stabiliteten, styrkan och längden av culms.
3. Det påverkar storleken på löv och rotutveckling.
4. Det påverkar produktionen och utbytet av torrsubstans.
När de delvis mottas av växter överförs dessa lätt och reflekteras av dem, och plantorna överhettas därför inte. Strålningsintensiteten sjunker väldigt skarpt vid ca 2, 0 μ våglängd och växter kyls effektivt. Denna roll är viktig i växternas värmebalans.
På molnig dag ultraviolett (0, 2 till 0, 40μ) och infraröd strålning reduceras väldigt mycket. Den andra delen av solenergibandet har kort våglängd, 0, 40 till 0, 70μ, och kallas fotosyntetiskt aktiv strålning (PAR). Solenergin som tas emot av jorden har sin topp i blågrön region (0, 5μ).
De icke-synliga korta våglängderna (0.0005μ till 0.2μ) kosmiska strålar, röntgenstrålar och gammastrålar erhålls från strålningsämnen. Dessa kortvågor (åtminstone upp till 0.33 μm) absorberas nästan alla i övre lagret av atmosfären med atomsyror och ozon, så livet kan upprätthållas på jorden, eftersom mycket lite av dessa strålningar kan tolereras. Den synliga delen av bandet kallas "ljus" som är av 0, 40 till 0, 70μ våglängd.
Faktum är att endast 75 till 80 procent av solens synliga strålning når jordens yta. Denna del av solstrålning utnyttjas av växtklorofyll för att producera växtmaterial, med effektivitetsutnyttjande på endast 20-25 procent.
Omkring 10-20 procent av solenergin som tas emot av växterna reflekteras och den stora våglängdsenergin växlas mellan grödan och omgivningen. Ca 70-80 procent av den absorberade strålningsbelastningen av bladet sönderfaller genom re-strålning. En del av denna värmeförlust är genom konvektion beroende på den omgivande luftens jämförande värme och en del förbrukas av transpirationsprocessen.
Tropiska regioner mottar ca 1, 6 till 1, 8 cal cm -2 min -1 och tempererade regioner mottar 1, 2 till 1, 4 cal cm -2 min -1 solenergi under sommarsäsongen. När man når jorden, absorberas strålningen av jordens yta samt olika föremål och vatten på ytan och delvis reflekteras och omvandlas till långvågs termiska infraröda strålar i ryggstrålning.
Beroende på typen av yta som mottar solstrålningen och solstrålens vinkel reflekteras en del av strålarna som slår mot jordytan tillbaka till atmosfären. Alla föremål som absorberar värme förlorar också värmen i varierande grad som bakstrålning.
Den bakre strålningen är den effektiva utgående strålningen från jorden med en topp vid ca 10 μ. Mer än 99 procent av denna bakstrålning finns i våglängdsbandet på 4- 100 μ. Det kallas vanligtvis markbunden strålning. Denna utgående strålning orsakar att de berörda objektens temperatur faller. Bara balansen från denna inkommande och utgående strålningscykel håller föremålen varma.
Kännedom om kortvågsstrålning (SWR) och fotosyntetiskt aktiv strålning (PAR) är därför avgörande för att studera tillväxt och utveckling av växter. Det finns några kritiska steg i växttillväxt där solstrålning är viktig, t ex strålningsintensitet under tredje månaden av växthöjning av majs, 25 dagar före blomning i ris, och blomningsperioden korn har en väsentlig effekt på avkastningen av dessa grödor.
Projektrapport # 4. Spridning av solstrålning:
Om solstrålen nått jordens yta utan störning i atmosfären, och om jordytan absorberade strålningen helt och hållet, skulle vi inte uppleva dagsljus och himmelfärger. En del av solljuset är utspridda på sin väg från atmosfärens yttre gräns. Spridning innebär att solstrålen vrids i alla riktningar och är mest effektiv för den kortare våglängden.
När solen är över huvudet och atmosfären är molnfri och dammfri, sprids mer än 59 procent av den blå strålningen, medan all röd strålning överförs nedåt. Detta är anledningen till att färgen på himlen verkar vara blå.
När solen är nära horisonten under soluppgång och solnedgång är spridningen effektivast, varför vi observerar röd färg vid soluppgång och solnedgång. Nedåtriktad spridning av strålning är 30 procent. Det är mer kortfattat våglängd dvs blått och och minst i längre våglängd dvs rött. Mer väglängden, mer kommer att vara spridningen.
Mycket fint damm eller rökgas i atmosfären leder till ett onormalt himmelutseende när partiklarna sprider solstrålen. Under sommarsäsongen är disa ett vanligt fenomen över nordvästra Indien. Det ökar intensiteten i värmevågstillståndet och ger också ett stort antal kondensationskärnor för bildning av moln under påverkan av cyklonisk cirkulation som orsakas av intensiv upphettning.
På grund av spridning av solljus kan solen förefalla som en tråkig röd boll i himlen över städer under luftföroreningsperioden. Detta har påverkat vissa grenar av jordbruket, såsom fruktodlingsindustrin i södra Kalifornien.
Stiglängd:
Avstånd som omfattas av solstrålning för att nå jordytan kallas väglängd. Det är mer vid soluppgång och solnedgång på grund av vilken himmelfärg blir röd. Mer väglängden, mindre blir procenten av solenergi, i synligt område och mindre blir förhållandet mellan blått och rött ljus. Då reflekteras högre frekvensspektrum bort än lägre frekvensspektrum.
Extinktionskoefficient:
Den infallande strålningsenergin förändras på grund av absorptionen och spridningen av luft- och dammpartiklarnas gaser. Detta kallas utrotningskoefficient.
Absorption:
Det är den process genom vilken incident strålningsenergi passeras till en substans molekylstruktur. Det beror på våglängd. Längre våglängder absorberas av vattenångor och CO2.
Typer av spridning:
Spridning kan delas upp i två delar:
Rayleigh Spridning:
Om omkretsen av spridningspartiklarna är mindre än 1/10 av våglängden av infallande strålning är spridningskoefficienten omvänt proportionell mot den fjärde effekten av våglängden av infallande strålning, dvs [S a I / X 4 ]. Detta är känt som Rayleigh-spridning. Det är ansvarigt för himlens blå färg.
Mei Spridning:
Om spridningspartiklarnas omkrets är mer än trettio gånger våglängden för infallande strålning blir spridningen oberoende av våglängden, dvs det vita ljuset är utspriddt - himmelens vita färg. Detta är känt som Mei spridning.
Projektrapport # 5. Reflektion Solstrålning:
Solstrålningen över 0, 7 μ reflekteras av vattendroppar, iskristaller, salt och damm. Omkring 20 procent av den reflekterade strålningen absorberas av atmosfären. Solstrålningen återspeglas huvudsakligen från moln.
Omkring 80 procent av strålningen återspeglas av höga moln och bara 20 procent av tjocka låga moln. Reflektion är mer när solstrålar faller vinkelrätt. Reflektion är också högre i mitten och höga breddgrader och minst i subtropen.
Albedo av jord och atmosfär:
Det har uppskattats att en del av den totala solstrålningen når atmosfären och jorden reflekteras tillbaka till rymden. Av detta återspeglas 6 procent tillbaka till rymden, som är känd som albedo. Termen albedo används för att beskriva solens strålkastning (0.3 - 4.0μ).
Ibland beskriver albedo endast reflektion av det synliga intervallet (0, 4 - 0, 7 μ). På grundval av detta kallas reflektion som "kortvåg albedo" för det totala solspektret, medan reflektion för synligt ljus kallas "synligt albedo".
Albedo varierar med säsong och vinkel på solstrålarna. Värdena är högsta på vintern och under soluppgång och solnedgång. Albedo varierar också med våglängden av infallande strålning. Albedo-värdena är lägre i UV-delen och högre i synlig del. Albedos huvuduppgift är att minska värmebelastningen på grödorna. Albedo är således förhållandet av reflekterad kortvågsstrålning till den totala infallsvåglängdsstrålningen.
Det finns fyra mekanismer för återföring av korta vågor till rymden:
1. Reflektion från damm, salter och rök i luften
2. Reflektion från moln
3. Reflektion från marken
4. Reflektion av luftmolekyler
Dessa producerar den totala albedo av jord och atmosfär. Albedo är förhållandet mellan ljus reflekterat och mottaget ljus.
Albedo av naturliga ytor ges nedan:
Frisk snö är en mycket bra reflektor, men albedo av vegetation sträcker sig inte väldigt mycket. De flesta grödor återspeglar ca 15-25% av den incidenta strålningen. Albedo varierar med säsong, tid på dagen (solhöjning) och med naturen på markskyddet.
Vid låg solhöjning framträder grödan som en jämn plan yta mot strålningen och baldakinen fäller mindre av den. Albedo har således högre värde. När soluppgången ökar, minskar albedo minsta vid solenergi eftersom strålningen normalt faller på grödytan och tränger djupt in i baldakin.
Albedo av en vegetation stativ är lägre än värdet för sina enskilda löv. Albedo beror inte bara på de relativa egenskaperna hos komponentytan utan även på stativet och arkitekturen.
Arkitekturen i växt- och grödgeometrin styr mängden penetration, strålning och ömsesidig skuggning i stället. Även om de flesta löv har en albedo på ca 0, 30, är albedo av grödor och annan vegetation mindre och till viss del en funktion av höjden av växten. Albedo minskar med höjden av grödan.
Projektrapport nr. 6. Absorption av solstrålning:
Låt den inkommande solstrålen vara 100 procent. Av denna mängd återspeglas ca 7 procent av fasta partiklar i atmosfären och 24 procent av molnen. Ozon i troposfären absorberar 3 procent av den inkommande strålningen.
Vattendamp, CO2, damm och moln i den lägre atmosfären absorberar cirka 19 procent. I balans är 47 procent absorberad av markytan. Detta visar att ytan är solcellens primära absorberare. Således upphettas troposfären från marken.
Atmosfären absorberar cirka 17% av solstrålningen. Gaser som absorberar solstrålning är syre, ozon, koldioxid och vattenångor.
Det har observerats att all ultraviolett strålning med våglängd mindre än 0, 33 μm absorberas helt av syreatomer och ozon i övre atmosfären. Detta är av enorm betydelse för livet på jorden eftersom vi kan tolerera UV-strålning endast i minutmängd. Överskott av ultraviolett strålning är skadligt för livet.
Projektrapport # 7. Solstrålning i jord-atmosfärssystem:
Solstrålningen som upptas av jorden absorberas av energidriven processer eller återförs till rymden genom spridning och reflektion.
Den ges av följande ekvation (Rose, 1966).
Q S = C r + A r + C a + A a + (Q + q) (la) + (Q + q) a
Var, C r = Reflektion och spridning tillbaka till rymden genom moln
A r = Reflektion och spridning tillbaka till rymden med luft, damm och vattenångor
(Q + q) a = Reflektion av jorden, där Q är direktstråle, q är diffus solstrålning som är infallande på jorden och "a" är albedo
C a = Absorption av molnen
A a = Absorption genom luft-, damm- och vattenångor
(Q + q) (la) = Absorption av jordens yta
Solstrålning uppe i atmosfärens topp (Q s ) = 263 Kly
Reflexion:
Reflekteras av molnen ( Cr ) = = 63 Kly (24%)
Reflekteras av luft-, damm- och vattenångor (A r ) = = 15 Kly (6%)
Totalt reflekterat av atmosfären (C r + A r ) = = 78 Kly (30%)
Reflektion från jordytan (Q + q) a = = 16 Kly (6%)
Total reflektion från jord-atmosfärssystemet = = 94 Kly (36%)
Absorption:
Absorption av molnen (C a ) = = 7 Kly (3%)
Absorption genom luft-, damm- och vattenångor (Aa) = = 38 Kly (14%)
Total absorption av atmosfären (C a + A a ) = = 45 Kly (17%)
Absorberad av jordytan (Q + q) (1 - a) = 124 Kly (47%)
Totalt absorberat av jordatmosfärsystemet = 169 Kly (64%)
Total strålning som reflekteras av atmosfären är 78 Kly (kilo langley) eller 30 procent och den totala reflektionsformen för jordatmosfärsystemet är 94 Kly dvs 36 procent. På samma sätt är den totala absorptionen från jordatmosfärsystemet 169 Kly dvs 64 procent varav 45 Kly eller 17 procent absorberas av atmosfären och 124 Kly eller 47 procent absorberas av jorden. Av den totala infallningsstrålningen återspeglas 36 procent och 64 procent absorberas av jordatmosfärsystemet.
Projektrapport nr. 8. Användning av solstrålning från jordbruksgrödor:
Det finns två viktiga funktioner i solenergi. Det ger ljus till olika tillväxt- och utvecklingsfunktioner hos växter. Det ger också termisk energi för olika fysiologiska åtgärder. Solvärmeenergin uttrycks i enheter av strålningsenergi.
Växttillväxt påverkas av solenergi på två sätt. Det ger en termisk miljö för grödans fysiologiska funktioner. Det ger också ljus miljö för fotosyntes. Solen är den främsta energikällan för alla processer som förekommer på jordens yta. En del av strålningen kan också tas emot från himlen och omgivningen.
Växtdelarna absorberar viss mängd inkommande solstrålning medan en del återspeglas och vila överförs till marken. Växterna distribuerar också den absorberade värmen i form av re-strålning, konvektion, ledning och transpiration. Dessa mekanismer spelar en viktig roll för att hålla termisk miljö under dödliga gränser.
Utan nätets solstrålning används en liten del som kemisk energi vid fotosyntesprocessen och den andra delen lagras som värme inom grödor och jord. Storleken på evapotranspiration beror på tillgänglig värmeenergi inom grödomiljön.
Utan den strålning som jorden äntligen mottar absorberar vattnet och växterna mer medan den bara markytan absorberar mycket mindre. Alla dessa ytor förlorar också en del av den absorberade energin. Vatten och växter absorberar emellertid mycket energi, men blir inte uppvärmda mycket på grund av utnyttjandet av det mesta av energi för avdunstning av vatten från sina ytor.
Förlusten av energi är mycket mer från vatten och växter jämfört med en torr yta. Därför blir den torra markytan som får mindre värme snabbt uppvärmd. Ytor som är täckta med vatten och vegetation utsätts därför inte för extrem värme eller kyla.
Plogade fält absorberar 75-90 procent av den mottagna energin och har därmed mer värmeeffekt. Dessa skillnader i absorption och reflektion skapar skillnader i regionalt makro såväl som mikroklimat på grund av variation i temperatur och fuktighet, t.ex. på vävplantade grödor har lägre marktemperaturer än åsplanterade grödor.
Solstrålning är väldigt viktigt för växter eftersom det är oumbärligt för fotosyntes. Det påverkar mikroklimatet samt förlust av vatten genom evapotranspiration. Om vi betraktar ett enda blad blir det lätt mättat även om det inte finns tillräckligt med ljus.
Arrangemanget av löv och stjälkar i ett fält är sådant att en betydande del av de inre och nedre delarna av växterna alltid är brist på ljus. Därför är förhållandet mellan distribution av solstrålning i skörd och skördarproduktion väldigt viktigt.
Distribution av strålning inom grödakanin beror på:
1. Överförbarhet av blad
2. Arrangemang av löv och lövhöjning
3. Växtdensitet
4. Växthöjd
5. Solens vinkel
Överförbarhet av blad:
1. Överförbarhet varierar mellan 5-10 procent vid löv av lövträd, örter och gräs och mellan 2-8 procent vid breda löv av vintergröna växter. Den sträcker sig mellan 4 och 8 procent, om det rör sig om flytande löv av vattenväxterna.
2. Det varierar med ålder, är hög för unga löv, minskar vid mognad och ökar igen när löv blir gula.
3. Överförbarhet har direkt samband med klorofyllhalten, det minskar logaritmiskt med ökad klorofyllhalt.
4. Alla löv är inte ordnade horisontellt. Vissa är vertikala, andra är hängande. Den faktiska ljusgradienten är väldigt mindre brant inom grödakanelen.
Leaf arrangemang:
1. Löv anordnade horisontellt i kontinuerliga skikt överför 10 procent strålning, bara i procent av ljuset i grönt band kunde penetrera det andra skiktet. Men horisontella löv finns sällan.
2. Ljus avlyssas mellan horisontella och upprepa blad i förhållandet 1: 0.44.
3. Överförbarhet är 50 procent för de horisontella löven mot 74 procent för mer upprepa blad, när lövområdet är lika med markens yta.
Bladhöjning:
1. När solstrålning är vecka, minskar varje avvikelse från blad från horisontella nätfotosyntesen.
2. I full solljus är den optimala lutningsvinkeln 81 ° för effektivt utnyttjande av ljus.
3. Vid fullt solljus är ett blad placerat i denna vinkel fyra och en halv gånger mer effektivt vid användning av solljus jämfört med horisontellt blad.
Växtdensitet:
I ett idealiskt arrangemang av växtbaldakin bör arrangemanget vara så här:
1. Nedre 13% av bladen ska ha 0-30 ° vinkel med horisontella
2. Mellan 37% av bladen ska ha 30-60 ° vinkel med horisontella
3. Övre 50% av bladen ska ha en vinkel på 60-90 ° med horisontellt.
Vid svag ljusintensitet är assimileringshastigheten oberoende av orientering. Men när ljusintensiteten ökar är horisontella löv mindre effektiva vid användning av ljus.
Växthöjd:
Procent av ljusavlyssning är liten i unga växter och ökar med växthöjden på växterna.
Solens vinkel:
Solstrålning beror på solens vinkel. Det är minimum vid middagstid och maximalt på morgonen och kvällen.
Lätt penetration i växtfältet:
Penetrationen av nettostrålning i odlingsstativ beror på bladarrangemang och växtdensitet. Det kan uttryckas i form av bladområdesindex. Strålning passerar genom olika lager av grödakanelen. I denna process minskas strålningen exponentiellt med ökande täckningsgrad. Flera ekvationer har lagts fram för att bestämma strålprofilen i växtbaldakin.
Lambert Beers extinction law har modifierats av Monsi och Saeld (1953).
Enligt denna lag:
I = lO e- kF
Var, I = Ljushändelse vid vilken höjd av grödan som helst
I 0 = Ljushändelse på toppen
k = Extinktionskoefficient
F = Bladindex från toppen till önskade höjder
e = Bas av naturlig logaritm (2.7183)
Monsi-Saeki-modellen förutsätter att växtsamhället är ett homogent medium. Allt infallande ljus absorberas av bladet.
Extinktionskoefficient:
Extinktionskoefficienten kan definieras som graden av dämpning av ljuset inom en grödockning för ett visst bladarealindex. Det kan också definieras som förhållandet mellan ljusförlusten genom bladen och ljuset som uppkommer på toppen.
Variation i extinktionskoefficient:
Extinktionskoefficienten varierar med bladens orientering. Den sträcker sig mellan 0, 3 och 0, 5 i fältet där löv är upprätt och mellan 0, 7 och 1, 0 i brett bladstativ där bladen är horisontella, t.ex. solros. I dessa fall absorberas 2/3 till 3/4 av infallande ljus vid halvhöjd. Vid tjocka skogar absorberas det mesta av ljuset i lövverket, mycket liten strålning når marken.
Monteiths ekvation:
Monteith (1965) föreslog en ekvation som uttrycker strålning eller ljusintensitet inom baldakinen.
Ekvationen är ett binomialt uttryck av formen:
I = [S + (IS) T] F I 0 .
Där, jag 0 = ljusintensitet som uppkommer på toppen av baldakinen
I = Intensitet av ljus vid en viss höjd i baldakin
S = ljusskillnad som passerar genom enhetsbladare utan avlyssning
τ = Överföringskoefficient för blad
F = Bladindexindex
Monteith gav S-värdena från 0, 4 för grödorna med horisontella löv (klöver) till 0, 8 för grödorna med nära vertikala löv (spannmål, gräs). Det observerades vidare att eftersom τ är en liten fraktion och S> 0, 4, förekommer det mesta av solstrålen som tränger in i en gröda, när solen skiner, framträder i form av solfläckar som täcker en bråkdel av SF på jordytan .
Under en gröda med S = 0, 4 är det relativa arealet av solfläckar mindre än 3 procent när bladområdet överstiger 4, men för en spannmål med S = 0, 8 är solfläckområdet 41 procent vid F = 4 och 17 procent vid F = 8. Det ljus som överförs av spannmål tillåter ogräs att blomstra men det kan utnyttjas till under en andra grödor som utvecklas när spannmålen skördas.
Även om både ölens lag och Monteiths ekvation är mycket noggranna när det gäller att beskriva strålningsfördelningen inom grödabotten. Men det är svårt att bestämma bladområdets index på olika höjder i gröda.
Förändrad spektralkomposition efter sändning inom grödkupén:
Strålning som överförs genom löv består av infraröd och vissa delar av grönt ljus. Den faktiska förändringen av kompositionen beror på mängden ljus som överförs genom löv plus det ljus som passerar genom mellan plantans utrymmen, känd som solfläckar.
Stanhill (1962) konstaterade att vid hög alfa-alfa-grödor når cirka 30 procent av den totala strålningen ytan mot 20 procent för ljus. Yocum (1964) rapporterade att för en stor majsgrödor var den genomsnittliga procentsatsen av överföringen på marknivå i storleksordningen 5 till 10 procent i det synliga spektrat och 30 till 40 procent i det närmaste infraröda.
Andelen strålning som tränger in i växten förändras markant med solens vinkel. De högsta värdena finns vanligtvis vid middagstid, och relativt höga värden registreras också strax efter soluppgången och omedelbart efter solnedgången. De högre värdena som hittas i tidig morgon och eftermiddag värderas av en högre andel diffust ljus.
Omkring 3% av strålningen når markytan i grön del och 8% i IR-delen i gröda. Efter varje reflektion och överföring ökar röd och infraröd strålning i förhållande till andra våglängder. I det inre av gröda baldakin finns det relativt större minskning av ljuset i klorofyllabsorptionsbandet vid 0, 55 | j och 0, 65 | j. Det finns en relativt liten minskning i grönt vid 0, 45μ och infraröd vid 0, 80μ.
