часть поглощенной энергии затрачивается на процессы эвапотранспирации и
примерно 1-3% фиксируется непосредственно процессами фотосинтеза
естественно, при оптимальном водоснабжении растительный покров будет
испарять количество воды, приблизительно пропорциональное поглощенной
энергии. На каждый грамм испарившейся воды затрачивается определенное
количество энергии, зависящее от температуры окружающей среды .
В связи с тем, что основная часть вегетации приходится на более теплый
период, среднюю температуры окружающей среды можно принять равной
20°С, и величину испарившейся воды определить из расчета равенства
значения скрытой теплоты испарения 0,586 ккал/г. Таким образом, если
принять во внимание количество энергии, аккумулированной в 1 г сухого зерна
пшеницы (4000кал/г), то можно установить, что для продуцирования 1 г этого
зерна при коэффициенте полезного использования солнечной энергии равном
1%, необходимо, чтобы растение испаряло 700г. воды. Сравнивая количество
испарившейся воды и количество синтезированного вещества, можно
обнаружить, что на образование 1г органического вещества в процессе
фотосинтеза затрачивается значительно превосходящее по массе количество
воды. В пересчете на массу биологического урожая соотношение между
испарившейся влагой и синтезированным веществом несколько уменьшается.
Конечно, это соотношение зависит от многих факторов (особенно для условий
Кура-Араксинской низменности): водообеспеченности растений, градиента
температуры между подстилающей поверхностью и воздухом, скорости ветра и
т. д. При недостаточной влагообеспеченности большая часть энергетического
y = 2x
R² = 1
y = 2,5x
R² = 1
y = 3x
R² = 1
y = 3,8x - 0,05
R² = 0,9972
y = 0
R² = #N/A
y = 0
R² = #N/A
Гра
дие
нт
т
емпе
ра
ту
ры
∆
Т
0С
Вес растительной массы, граммах
Ряд1
Ряд2
Ряд3
Ряд4
497
баланса затрачивается на нагревание почвенного покрова и, естественно,
температура последнего при этом значительно превышает температуру воздуха,
что при этом значительно превышает температуру воздуха, что создает
благоприятные условия для усиления процесса турбулентного теплообмена
между поверхностью и атмосферой.
В работе [8] предлагается простой расчет испарившейся влаги при
образовании единицы веса органического вещества в следующем виде
показывающий, что при использовании на процессы фотосинтеза 1%
приходящей солнечной энергии на синтезирование 1 кг органического
вещества транспирируется 637,2 кг воды. Эта формула нами преобразована с
учетом различий энергии, аккумулированной в единице сухого веса растений и
коэффицинта полезного использования энергии, к виду
(4)
где
вес испарившейся воды;
энергия, аккумулированная в единице
сухого веса растения, приходящегося на 1см
2
площади;
теплота скрытого
парообразования,
коэффициент полезного использования солнечной
энергии, т. е. доля энергии, затрачиваемой на процессы фотосинтеза. Если
принять Q равным 3,734 ккал, L – 0,586 ккал, то при полуторапроцентном
использовании поглощенной энергии в процессах фотосинтеза, на образование
каждого грамма органических веществ растительный покров должен испарять
424,8 г воды.
Естественно, при различных коэффициентах использования растениями
солнечной энергии, величина водопотребления на образование каждого грамма
органического вещества будет различной, она будет уменьшаться с
увеличением величины коэффициента полезного использования растениями
солнечной энергии, т. е. с увеличением доли энергии, участвующей
непосредственно в процессе фотосинтеза. Отличительной чертой формулы (4)
от предложенного в работе [8] расчета является то, что формула (4) предлагает
дифференцированный подход к энергии, аккумулированной в продуктах
фотосинтеза. Необходимость такого подхода вытекает из факта, что энергия,
аккумулированная в единице веса синтезируемого растительного вещества
зависит не только от вида и сорта растений, но и от ето составных частей.
Формула (4) легко может быть введена в программы ЭВМ для определения
оптимальных норм потребления воды различными сельскохозяйственными
угодьями в зависимости от величины коэффициента полезного использования
растительные интервалы вегетационного периода.
Таким образом, зная величину теплотворных способностей каждого вида
сельскохозяйственных культур, можно установить их оптимальную
498
водопотребность в процессе вегетации, к тому же, если будет известна еще и
динамика энергоаккумулятивных характеристик в процессе их развития, то
можно без труда программировать дифференцированную водопотребность
растений за весь вегетационный период, что позволит более экономно
использовать дорогостоящие водные ресурсы особенно в условиях
сухостепных зон.
Dostları ilə paylaş: |