Поглощение солнечной радиации виноградником и КПД ФАР в продукционном процессе - Поглощение солнечной радиации кроной одного ряда виноградника

V.4. ПОГЛОЩЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ КРОНОЙ ОДНОГО РЯДА
Для посевов, образующих сплошной покров, величина коэффициента поглощения солнечной радиации ал представляется отношением количества поглощенной радиации QA к радиации, поступившей за то же время на поверхность посева Q. Формула имеет следующий вид [367]:
aA = QA/Q. (V.8a)
Для виноградника, представленного рядами шпалер, поглощение радиации может рассчитываться относительно радиации, поступающей на все стороны куста, на горизонтальную поверхность одного ряда, а также на поверхность всего виноградника, включая междурядья. Практический интерес представляют коэффициенты поглощения для одного ряда и для 1 га виноградника, рассчитанные относительно радиации, поступающей на горизонтальную поверхность соответственно кроны одного ряда и всего виноградника (в этом случае для расчетов могут быть использованы данные метеостанции). Для различия этих двух коэффициентов целесообразно использовать в отношении кроны одного ряда символ a-j, а в отношении всего виноградника — символ а а.
В табл. 22, 23 приведены среднедневные значения коэффициентов поглощения для суммарной ИР аАИ и ФАР кроны одного ряда при ведении кустов на одноплоскостной вертикальной шпалере в зависимости от ширины и высоты кроны для случаев, когда крона ряда представлена сплошным контуром фи-томассы. Коэффициенты поглощения отражают ту особенность виноградника, при которой поглощение радиации кроной одного ряда может значительно превысить количество радиации, поступившей за световой день на горизонтальную поверхность кроны. Значения коэффициентов поглощения изменяются в широком диапазоне в зависимости от параметров кроны, периода вегетации и ориентации рядов. Ниже даются примеры расчета поглощенной радиации.

Таблица 22
Среднедневные коэффициенты поглощения ИР аАп кроной одного ряда винограда на вертикальной шпалере

Таблица 23
Среднедневные коэффициенты поглощения ФАР аАфкроной одного ряда винограда на вертикальной шпалере

Продолжение табл. 23

1. По данным метеостанции за один день в августе приход ИР на горизонтальную поверхность равен 600 кал/см². Ряды ориентированы с севера на юг; д; = 100 м = 104 см, у = 40 см, z = = 140 см. На 1 га 40 рядов. Площадь горизонтальной поверхности кроны одного ряда ху= 104Х40 = 4Х10⁵см². Приход ИР на горизонтальную поверхность Q! = 600X4X10⁵ = 24X 10⁷ кал = = 24Х10⁴ ккал. По табл. 22 находим: ajH = 2,90. По формуле (V.9) дневное поглощение ИР одним рядом Qj=2,90X24X 10⁴ = = 696Х10³ ккал, а 1 га виноградника — QA = 696X10³ Х40 = = 2784Х10⁴ ккал.

Рис. 41. Графическая модель дневного поглощения IIP кроной одного ряда Q.m в зависимости от ширины у и высоты г кроны при длине ряда 100 м и ориентации рядов С—Ю и 3—В. Дневной приход ИР на горизонтальную поверхность Qn = 600 кал/см².

2. По данным метеостанции приход ИР за одну декаду в июне составил 5 ккал/см². Ряды ориентированы с запада на восток. Параметры кроны те же, что в и. 1. Приход ИР на горизонтальную поверхность Qi= 5Х 4 X 10⁵ = 2Х 10⁶ ккал. По табл. 22 для июня находим: а^и = 1,92. Декадное поглощение ИР одним рядом составит Qj=1,92Х2х 10⁶ = 3,84Х 10⁶ ккал, а 1 га виноградника —QA = 3,84X10⁶ X 40= 1536X 10⁵ ккал.
3. Приход ФАР за июль составил 8 ккал/см². Ряды ориентированы с севера на юг. Параметры кроны тс же, что в и. 1. Приход ФАР  на горизонтальную поверхность одного ряда Q(P1 = 8X4X105 = 32X 10⁵ ккал. По табл. 23 для июля находим: а^ф = 3,70. Поглощение ФАР за месяц составит Qa=3,70x32X Х10⁵= 1184X10* ккал; QA= = 1184Х10⁴ X 40 = 4736 X Х105 ккал.
Как показывают расчеты [137], в РП с хаотично расположенными листьями коэффициенты поглощения ФАР при одинаковых значениях LAIменяются мало в интервале от 23 до 50° с. ш. В южном полушарии [491] в интервале от 12 до 43° ю. ш. расчетные характеристики поглощения солнечной радиации кроной одного ряда виноградника с заданными параметрами также были одинаковы. Следовательно, коэффициенты поглощения могут быть использованы в качестве универсальных характеристик радиационного режима кроны винограда.
На рис. 41 в виде графической модели показано изменение дневного поглощения ИР кроной одного ряда
в зависимости от ее параметров. Видно, что изменение ширины или высоты кроны при заданной ориентации ряда дает неодинаковый эффект суммарного дневного поглощения. Так, например, при ориентации С—Ю при изменении ширины кроны от 0,5 до 1 м при одинаковой высоте 1 м объем кроны увеличивается от 50 до 100 м³, т. е. вдвое, а поглощение ИР — от 600 до 840 тыс. ккал, т. е. на 40%. В то же время при той же ориентации для кроны шириной 0,5 м при увеличении высоты от 1 до 2 м (и объема также вдвое) поглощение ИР возрастает от 600 до 960 тыс. ккал, т. е. на 60%. Неодинаково поглощение радиации и в случае, когда параметры кроны одинаковы, но ряды ориентированы в разном направлении.
Приведенные в табл. 22 и 23, а также на рис. 41 данные позволяют сформулировать следующие закономерности, касающиеся поглощения солнечной радиации кроной одного ряда в зависимости от ее параметров и ориентации рядов:
— в шпалерно-рядовых виноградниках с ориентацией рядов С — Юили 3 — Вувеличение ширины или высоты кроны ведет к пропорциональному (линейному) увеличению дневного поглощения солнечной радиации;
— поглощение радиации кроной относительно количества радиации, падающей за день на ее горизонтальную поверхность, уменьшается, когда при одной и той же высоте кроны, увеличивается ее ширина; наоборот, относительное поглощение увеличивается, когда при одной и той же ширине кроны увеличивается ее высота;
— при одинаковой длине ряда крона поглощает больше радиации, если ее объем увеличивается за счет высоты, чем за счет ширины; поглощение радиации при этом тем больше, чем меньше ширина кроны;
— кроны с одинаковыми параметрами при ориентации рядов 3— Впоглощают радиации меньше, чем при ориентации С — Ю;различия между двумя ориентациями наибольшие при высоких кронах.
Таким образом, в зависимости от того, какая стоит задача — увеличить или уменьшить количество поглощенной радиации — создается разная форма кроны и по-разному ориентируются ряды на винограднике.