Структура радиационного режима виноградника - Радиационный режим виноградника

Оглавление
Радиационный режим виноградника
Характеристика солнечной радиации
Роль солнечной радиации в формировании урожая винограда
Структура радиационного режима виноградника
Пропускание солнечной радиации кроной винограда
Радиационный режим внутри кроны

III.3. СТРУКТУРА РАДИАЦИОННОГО РЕЖИМА ВИНОГРАДНИКА
Формирование радиационного режима РП связано с переносом лучистой энергии в биологической среде, состоящей из расположенных определенным образом элементов растений с известными геометрическими и оптическими свойствами [306].
Среди различных типов РП посевы сельскохозяйственных культур наиболее изучены как с точки зрения архитектуры, так и радиационного режима [67, 92, 100, 123. 176, 206, 247, 287, 304, 305, 307, 360, 400, 477, 484, 489, 495]. Обширный экспериментальный материал накоплен по радиационному режиму лесных сообществ [3, 59, 66, 74, 82, 298, 313, 388, 389]. Ряд работ посвящен радиационному режиму насаждений плодовых культур [87, 94, 104, 190, 314, 480, 494]. Состояние изученности проблемы в целом рассматривается в обзоре Росса [307].
В настоящей главе рассмотрим некоторые характеристики радиационного режима виноградника, которые мы условно отнесли к категории «качественных» характеристик, такие, как поступление солнечной радиации на разные стороны кроны куста, пропускание радиации внутрь кроны, радиационный режим внутри кроны и т. д. В отдельную главу выделены материалы, характеризующие радиационный режим виноградника «количественно»: радиационный баланс виноградника, поглощение    солнечной    радиации    виноградом,   а  также  связь поглощенной радиации с архитектурой растений и их фотосинтетической деятельностью.
Как отмечалось в главе II, решающую роль в формировании радиационного режима виноградника играет его структура и архитектура кустов.
Интенсивность ФАР
Рис. 13. Интенсивность ФАР в разных частях кроны винограда на вертикальной шпалере, 14 июля 1975 г.
1 — южная   сторона, 2 — северная,   3 — внутри    кроны, 4 — на    уровне   10 см над почвой  (по [499]).
Рис. 14. Схематическое представление пространственного размещения кроны винограда в ряду; вид спереди (шпалера на рисунках не   показана).
1 — на вертикальной шпалере, 2 — на Т-образной, 3 — на шпалере с козырьком, 4 — на двухплоскостиой шпалере.

 

Исследования показывают, что ряды виноградника, ориентированные с севера на юг, получают за день с восточной и западной стороны примерно одинаковое количество солнечной радиации [73]. Летом при безоблачном небе на широте Крыма освещенность солнечной стороны достигает 60 тыс. лк; на теневой стороне освещенность значительно ниже (до 3,4 тыс. лк); внутри кроны в полдень освещенность не превышает 400 лк. При размещении рядов с запада на восток освещенность южной стороны в течение всего дня значительно выше северной.
По данным Вереша [499], на южную сторону в околополуденные часы поступает до 0,5 кал/(см2• мин) ФАР; интенсивность ФАР на северной стороне в эти часы достигает 0,2 кал/(см2  мин); значительное ослабление радиации отмечается внутри кроны куста (рис. 13).
В условиях Средней Азии [91] система ведения кустов на шпалере с козырьком и расстилочная система обеспечивали лучшую освещенность, чем вертикальная шпалера  (рис. 14).

Наиболее низкие показатели освещенности были у кустов на двухплоскостной шпалере. На маточнике подвойных лоз [57] по количеству поступающей радиации на листовой полог кустов и период максимального развития листовой поверхности системы ведения кустов размещались следующим образом (в убывающем порядке): двухплоскостная, наклонная шпалера, вертикальная шпалера, расстилочная система, Т-образная шпалера, пирамида. На пирамиде внутри связанных пучков побегов освещенность снижалась по сравнению с наружной стороной куста более чем в 80 раз.
Общую картину дневного хода поступления солнечной радиации на разные стороны кроны винограда в безоблачный день дают кривые на рис. 15.
Поступление ИР на верхнюю сторону кроны симметрично относительно истинного полдня и достигает 1,45 кал/(см2 X Хмин). Аналогичный ход поступления радиации отмечается на южной стороне с той разницей, что абсолютные значения ИР здесь намного ниже. Приход радиации на восточную сторону быстро растет после восхода Солнца и достигает максимума в 8—9 ч, после чего резко снижается. На западной стороне ход кривой поступления радиации симметричен восточной стороне, а максимум отмечается в 16— 17 ч.

Рис 15. Дневной ход поступления ИР на разные стороны кроны винограда 20 июля 1970 г., восход Солнца — 5 ч 24 мин, заход — 20 ч 20 мин.
1 — верхняя сторона, 2 — восточная,    3 — западная, 4 — южная,   5 —северная.
1 Все данные по радиационному режиму виноградника получены нами стандартным пиранометром Янишевского ПЗХЗ с гальванометром ГСА-1 в степной прибрежной зоне Крыма (географические координаты: •I   44°52 с. ш., Л=33°42 в. д.).


Рис. 16. Поступление ИР на верхний (7) и нижний (//) ярусы кроны в утренние и
послеполуденные часы. Ориентация рядов С—Ю;   ширина   междурядий: а—1,5   м,   б — 2,5 м.   Даты определений:    1 — 18 августа, 2—10 сентября 1970 г.
Наиболее низкая интенсивность радиации отмечается на северной стороне, куда поступает главным образом рассеянная радиация (с интенсивностями 0,1—0,2 кал/(см2• мин) ИР). Прямая радиация попадает на северную сторону кратковременно  сразу  же  после восхода Солнца и незадолго до его захода. Однако абсолютные значения радиации в эти сроки незначительны и в общем суточном балансе существенной роли не играют.
Таким образом, по максимальным значениям интенсивности поступающей радиации стороны кроны куста располагаются в порядке убывания так: верхняя, восточная и западная, южная, северная. После смыкания крон внутри ряда при ориентации рядов С—Ю из общего баланса поступающей радиации
выключаются северная и южная стороны, а при ориентации рядов 3— В—западная и восточная стороны.
При ориентации рядов С — Ю в утренние часы после восхода Солнца и вечером незадолго до его захода наружная сторона кроны освещается по высоте неравномерно. Обусловлено это частичным затенением нижней части кроны кустами соседнего ряда. Различия в облученности верхнего и нижнего ярусов боковой стороны кроны особенно заметны в ранние утренние часы (рис. 16). В последующие после восхода Солнца часы облученность верхнего яруса кроны изменяется сравнительно немного, в то время как в зоне нижнего яруса резко повышается и к 9—10 ч значения Qaдля верхнего и нижнего ярусов выравниваются. Обратный описанному ход поступления радиации с резким снижением QH в нижнем ярусе прослеживается в послеполуденные часы вплоть до момента захода Солнца. В облученности боковых сторон кроны соответственно верхнего и нижнего ее ярусов в утренние и вечерние часы в насаждениях с шириной междурядий 2,5 и 1,5 м существенных различий не отмечается.
На рис. 17 показаны суммарные потоки ИР за день [HM(Q,—Ri)],проходящие через единицу поверхности разных сторон кроны на протяжении вегетации. Для всех сторон, кроме южной, хорошо выражено уменьшение потоков по мере снижения дневного прихода радиации на горизонтальную поверхность в период вегетации. На южной стороне величина Za(Q4—#4) обратив h@: поток уменьшается с мая до второй половины июня (летнее солнцестояние), а затем до конца сентября вновь возрастает. Обусловлено это изменением %, и угла падения прямых лучей Солнца на южную сторону куста. На северную сторону кроны падает главным образом рассеянная радиация. Только в первой половине лета, когда азимут Солнца при восходе и заходе меньше 90° (при отсчете азимута с севера на юг от 0 до 180°), через северную сторону проходит до 10—13% радиации от падающей. К концу вегетации поток радиации через северную сторону уменьшается до 1—5%  от суммарной.

Щ ккал/(см2-день)

Рис. 17. Суммарные дневные потоки ИР (QiRi), проходящие через единицу поверхности разных сторон кроны  винограда в период вегетации.
а — ориентация рядов С—Ю, б— ориентация рядов 3—В. Стороны: 1 — верхняя, 2 — восточная, 3 — западная, 4 — южная, 5 — северная,    6 — приход ИР на горизонтальную поверхность.

Своеобразие радиационного режима виноградника обусловлено еще и тем, что при культуре на вертикальной шпалере общая площадь боковых сторон кроны достигает значительных размеров и суммарное количество радиации, поступающей на эти стороны, может намного превышать дозу радиации, поступающую на верхнюю сторону кроны. Это видно, в частности, из табл. 9, для составления которой использованы данные дневного хода радиации рис. 15.

Таблица 9
Соотношение дневного прихода ИР на разные стороны кроны винограда (20 июля 1970 г.; х = 100 м, (/ = 0,5 м, г — 1,2 м;40 рядов/га)


Сторона кроны

Площадь стороны кроны одного ряда, м2

Приход ИР за день

кал/см2

и а площадь стороны кроны одного ряда

на площадь стороны кроны всех рядов

тыс, ккал

% от суммы
всех сторон

млн. ккал

% от прихода на 1 га

 

Направление рядов

С —ю

 

 

Верхняя

50

772

386

32,5

15,44

20,0

Восточная

120

315

378

31,8

15,12

19,6

Западная]

120

354

425

35,7

17,00

22,0

Сумма

.—

1189

100,0

47,56

61,6

 

 

Направление рядов 3 — В

 

 

Верхняя

50

772

386

41,1

15,44

20,0

Южная

120

323

388

41,3

15,52

20,1

Северная

120

138

166

17,6

6,64

8,6

Сумма

940

100,0

37,60

48,7

Примечание. Приход ИР за день на 1 га составляет 77,2 млн. ккал.

При ориентации рядов С—Ю в период полного развития кроны и средних ее параметрах (густота посадки 2,5x1,5 м) на все стороны кроны одного ряда поступает за день примерно одинаковое количество радиации. В сумме же боковые стороны получают вдвое больше радиации, чем горизонтальная. При ориентации рядов 3—В дневная доза радиации в солнечный день примерно одинакова для верхней и южной сторон и значительно меньше — для северной (17,6% от суммы сторон). В сумме же и здесь на боковые стороны поступает значительно больше радиации, чем только на верхнюю сторону кроны.
Представляло интерес определить количество радиации, поступающей на все стороны кроны для всего виноградника, по сравнению с ее количеством, приходящим на горизонтальную площадь виноградника. Расчеты показывают (табл. 9), что в зависимости от ориентации рядов это соотношение достигает 50—60%. Это при том условии, что, как отмечалось в главе II, при ширине междурядий 2,5 м фитомасса кустов занимает в среднем 20% площади виноградника. Таким образом, несмотря на потерю для растений части радиации, поступающей на междурядья, поглощающие поверхности боковых сторон кроны в значительной степени компенсируют эту потерю. В то же время столь высокая облученность кустов не может не сказываться на характеристиках поглощения радиации, термического и водного режима растений. Разбору этих вопросов, затрагивающих количественную сторону радиационного режима виноградника, посвящены последующие главы книги.



 
< Архитектура виноградного куста   Фотосинтетическая деятельность и продуктивность виноградника >
Искать по сайту:
или внутренним поиском:

Translator

Наверх