Microclimate संशोधन में शेल्टरबेल्ट की शीर्ष 8 भूमिका
यह लेख माइक्रोकलाइमेट संशोधन में आश्रय की आठ भूमिकाओं पर प्रकाश डालता है। भूमिकाएँ हैं: 1. पवन की गति में कमी 2. मिट्टी के तापमान में संशोधन 3. पत्ती तापमान में वृद्धि 4. अधिक वायु का तापमान 5. वाष्पीकरण की कमी 6. विकिरण की कमी 7. सापेक्ष आर्द्रता में वृद्धि 8. प्रकाश संश्लेषण में कमी।
शेल्टरबेल्ट की भूमिका:
- पवन की गति में कमी
- मृदा तापमान का संशोधन
- पत्ती के तापमान में वृद्धि
- ग्रेटर एयर तापमान
- वाष्पीकरण की कमी
- विकिरण की कमी
- सापेक्ष आर्द्रता में वृद्धि
- प्रकाश संश्लेषण में कमी
भूमिका # 1. पवन की गति में कमी:
आश्रय का उद्देश्य आश्रय क्षेत्र में वायु सेना को कम करना है। क्षेत्र में हवा के टूटने की दक्षता आश्रय बेल्ट के डिजाइन पर निर्भर करती है। आश्रय क्षेत्र की लंबाई को आश्रय बेल्ट की ऊंचाई (एच) के संदर्भ में वर्णित किया जा सकता है।
वैन एइमरान (1964) द्वारा दिए गए परिणामों से संकेत मिलता है कि घने आश्रय बेल्ट आश्रय बेल्ट के किनारे की ओर 10-15 घंटे के क्षेत्र की रक्षा कर सकते हैं। 50 प्रतिशत तक पोरसिटी बढ़ाकर डाउनवार्ड प्रभाव को 20-25 घंटे तक बढ़ाया जा सकता है।
लीवर की तरफ निर्भर हवा की गति को कम करने के लिए एक आश्रय की प्रभावशीलता निर्भर करता है:
मैं। सरंध्रता,
ii। ऊंचाई,
iii। आकार, और
iv। आश्रय की चौड़ाई।
उच्च घनत्व की पारगम्यता के साथ आश्रय मध्यम घनत्व के साथ आश्रय की तुलना में कम प्रभावी है। यह इस कारण से है कि जब हवा का प्रवाह जमीन की सतह पर अचानक से आता है, तो आश्रय के पीछे मजबूत अशांति होती है।
कम पारगम्यता के आश्रय के पास हवा की गति कम हो जाती है, लेकिन इसमें तुरंत वृद्धि की प्रवृत्ति होती है। जब पारगम्यता बहुत अधिक होती है, तो आश्रय क्षेत्र लीवर की तरफ नगण्य हो जाता है।
अधिकतम सुरक्षा प्रदान की जाती है जब हवा लंबवत रूप से आश्रय करती है। संरक्षित क्षेत्र कम हो जाता है, जब हवा 90 डिग्री से कम कोण पर हमला करती है। स्किडमोर और हेगन (1970) ने संरक्षित क्षेत्र की सीमा पर आश्रय के अभिविन्यास के प्रभाव का अध्ययन किया।
यह देखा गया कि 47 प्रतिशत पारगम्यता के साथ एक आश्रय के लीवार्ड की तरफ 25 घंटे की दूरी पर, हवा की गति 54 से 63, 81 और 95 प्रतिशत तक कम हो गई थी, क्योंकि हवा सामान्य से 0 °, 25 ° से भटक गई थी, 50 ° और 75 °, क्रमशः। हवा की गति h की दूरी तक काफी कम हो गई थी, जब हवा आश्रय के समानांतर हो गई थी।
शेल्टरबेल्ट का कोई संचयी प्रभाव नहीं होता है। हवा की गति में कमी पहली शेल्टरबेल्ट से दूसरे बेल्ट तक नहीं बढ़ती है। दूसरी बेल्ट के लेवर्ड साइड पर हवा की कमी कम होती है।
दूसरे बेल्ट की प्रभावशीलता में यह छोटी कमी पहले आश्रय के कारण बढ़ी हुई अशांति के कारण है। लेकिन व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, बेल्ट की प्रभावशीलता को एक ही माना जा सकता है, चाहे एक बेल्ट हो या यह समानांतर बेल्ट की कंपित प्रणाली के भीतर हो।
यह पाया गया है कि मध्यम पोरसता के साथ ग्वार के आश्रय स्थल से 4 घंटे की दूरी पर हवा की गति 68 प्रतिशत कम हो गई। इस बिंदु से, हवा की गति 8 घंटे तक बढ़ गई और फिर अगले अवरोध के प्रभाव के कारण इसकी खुली गति का 50 प्रतिशत तक गिर गई।
कई प्रयोगों से पता चला है कि शेल्टरबेल्ट के लेवर्ड किनारे पर स्थित माइक्रॉक्लाइमेट अनचाही क्षेत्र की तुलना में अधिक उदार है। शेल्टरबेल्ट में आमतौर पर ऊर्ध्वाधर प्रसार और हवा के मिश्रण में कमी होती है। इससे दिन और उच्च तापमान कम हो जाता है। शेल्टरबेल्ट वाष्पीकरण को भी दबा देता है, और फिर दिन के दौरान अतिरिक्त ऊर्जा उपलब्ध होती है जिससे समझदार गर्मी पैदा होती है।
हवा की कमी आश्रय वाले स्थान के साथ-साथ पौधों के ऊपर की ऊँचाई के स्थान का एक कार्य है। ब्राउन और रोसेनबर्ग (1971) ने अशांत मिश्रण की डिग्री में हवा की गति के पैटर्न का वर्णन किया है जो आश्रय क्षेत्र में होता है। दिन के समय में, मकई आश्रित चीनी-बीट में हवा की गति का अनुपात खुले में 0.8 से 0.9 के बीच था।
विभिन्न तापीय स्थिरता स्थितियों के तहत, हवा की गति में कमी 2 घंटे में 25-40 प्रतिशत से भिन्न हो सकती है, जबकि आश्रय बेल्ट (मिलर एट अल, 1975) से 8 घंटे में हवा की गति में 15-25 प्रतिशत की कमी देखी जा सकती है।
भूमिका # 2. मृदा तापमान का संशोधन:
मिट्टी के तापमान को आश्रय द्वारा संशोधित किया जाता है। कई शोध कर्मियों ने पाया कि आश्रय वाले क्षेत्र में मिट्टी का तापमान दिन के दौरान अधिक और रात के समय कम होता है।
चूंकि शेल्टरबेल्ट लीवर एयर फ्लक्स और टर्बुलेंस को संशोधित करता है, मिट्टी का तापमान थोड़ा संशोधित हो सकता है। आश्रय वाले क्षेत्रों में मिट्टी का तापमान थोड़ा अधिक होता है। मिट्टी के तापमान में वृद्धि तब अधिक होती थी जब मिट्टी नंगी और सूखी होती थी और वनस्पति से आच्छादित होने पर कम होती थी।
भूमिका # 3. पत्ती तापमान में वृद्धि:
लीवर की तरफ पत्ती या चंदवा के तापमान को बढ़ाने के लिए शेल्टरबेल्ट को देखा गया है। रात के समय के दौरान विकिरण के कारण आश्रय क्षेत्र में पत्ती का तापमान थोड़ा कम हो जाता है। विकिरण ठंडा होने के कारण फ्रॉस्ट हो सकता है। लेकिन कम तापमान श्वसन के नुकसान को कम करने में मदद करता है।
भूमिका # 4. ग्रेटर वायु तापमान:
यह आमतौर पर स्पष्ट दिनों में देखा जाता है कि खुले मैदानों की तुलना में दिन के समय हवा का तापमान अधिक रहता है। यह अशांत मिश्रण को कम करने और फलस्वरूप पौधे या मिट्टी की सतह पर उत्पन्न होने वाली समझदार गर्मी की प्रवाह दर को कम करने के कारण है।
अगर वाष्पीकरण को आश्रय में भी दबा दिया जाता है, तो अतिरिक्त ऊर्जा भी समझदार गर्मी पीढ़ी के लिए उपलब्ध होती है। जब अशांति प्रतिबंधित होती है, तो एरियल डिफ्यूज़िंग प्रतिरोध (आर) बढ़ता है और तापमान में वृद्धि तेज होती है।
हेगन और स्किडमोर (1971) ने उन स्थितियों का अवलोकन किया है, जहां आश्रय के किनारे पर स्थित हवा का तापमान खुले की तुलना में कम था। इस तरह का एक प्रभाव हो सकता है, अगर आश्रय क्षेत्र की मिट्टी में खुले में मिट्टी की तुलना में अधिक पानी होता है।
आश्रय क्षेत्र में उच्च वाष्पीकरण से समझदार गर्मी कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप हवा का तापमान कम होता है। तापमान पर आक्रमण आमतौर पर आश्रय और अनछुए क्षेत्रों में रात में विकसित होते हैं, फिर पौधे और मिट्टी की सतह गर्मी के स्रोत के बजाय सिंक बन जाती है। पवनता तापमान उलटा परत को मिलाती है।
आश्रय में हवा की कमी और अशांति का मतलब है कि तापमान आक्रमण सामान्य रूप से अधिक तीव्र होगा। जब तक शांत स्थिति नहीं रहेगी, खुले मैदानों की तुलना में हवा आमतौर पर रात में ठंडी होगी।
आश्रय में अधिक दिन और कम रात के समय के तापमान का मतलब है कि दैनिक तापमान की लहर का आयाम बढ़ जाता है। इसलिए, आश्रय में कम रात के समय के तापमान संवेदनशील फसलों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
भूमिका # 5. वाष्पीकरण की कमी:
कम वाष्पीकरण आश्रय से जुड़े महत्वपूर्ण संशोधनों में से एक है। शेल्टरबेल्ट का उपयोग अक्सर वाष्पीकरण को कम करने के लिए किया जाता है। हवा की गति के साथ वाष्पीकरण की कमी बढ़ जाती है। 24 किमी प्रति घंटे से अधिक की उच्च हवा की गति से, वाष्पीकरण खुले क्षेत्र के मूल्य के दो तिहाई तक कम हो जाता है, जहां तक कि लीवर में पेड़ की ऊंचाई का दस गुना अधिक होता है।
यह अनुमान लगाया गया है कि वाष्पीकरण के बढ़ने / घटने के आधार पर लीवर की तरफ हवा के तापमान का अनुमान लगाया जा सकता है। वाष्पीकरण की उच्च दर पर, उपलब्ध ऊर्जा का अधिक सेवन कम हवा के तापमान के परिणामस्वरूप हवा को गर्म करने के लिए समझदार घटक के रूप में उपलब्ध कम संतुलन को छोड़कर किया जाएगा। वाष्पीकरण की दर कम होने पर उल्टा प्रभाव देखा जा सकता है।
शेल्टर बेल्ट शुष्क और अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में वाष्पीकरण को कम करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। शुष्क और अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में, जहाँ वाष्पीकरण वर्षा से अधिक होता है, आश्रय का उपयोग हवा की गति में कमी के कारण वाष्पीकरण की दर को कम कर सकता है। आश्रय क्षेत्र में पानी के वाष्पों के संचय के कारण वाष्प दबाव प्रवणता कम हो जाती है जिससे वाष्पीकरण में कमी होती है।
यह देखा गया है कि वाष्पीकरण उसी प्रवृत्ति का अनुसरण करता है जो शेल्टरबेल्ट के लेवर्ड साइड पर हवा की गति के समान है। वाष्पीकरण में लगभग 20 प्रतिशत की कमी 4 घंटे में पाई गई। मूंगफली की फसल के पूरे जीवन चक्र के दौरान आश्रय वाली फसल में 422 मिमी की तुलना में आश्रय क्षेत्र में कुल वाष्पीकरण 388 मिमी था।
भूमिका # 6. विकिरण की कमी:
पवनचक्की द्वारा छायांकित क्षेत्रों में सौर और शुद्ध विकिरण को काफी कम किया जा सकता है। उत्तर-दक्षिण उन्मुख विंडब्रेक सिस्टम में इस प्रभाव का बड़ा महत्व नहीं पाया गया है, क्योंकि केवल छोटे क्षेत्रों में सूरज उगने के दौरान बढ़ते मौसम के दौरान केवल कुछ समय के लिए छायांकित किया जाता है।
पूरे दिन के आधार पर, बैरियर के पास और सुदूर क्षेत्रों के बीच विकिरण संतुलन में अंतर पूरी तरह से नगण्य हो सकता है। एक क्षेत्र के बाद से, पूर्व की ओर एक हवा के प्रकोप से सुबह छायांकित, देर से दोपहर में हवा के प्रवाह से कुछ अतिरिक्त परिलक्षित ऊर्जा प्राप्त होगी।
दूसरी ओर पूर्व-पश्चिम उन्मुख विंडब्रेक, अधिक प्रभाव डाल सकते हैं। उत्तर में क्षेत्र, विशेष रूप से अवधि के दौरान जब सूरज कम होता है, लंबे समय तक छायांकित किया जाएगा। दक्षिण के क्षेत्रों में पूरे दिन हवा के प्रकोप का प्रतिबिंब रहेगा।
भूमिका # 7. सापेक्ष आर्द्रता में वृद्धि:
आश्रय में आर्द्रता और वाष्प दाब प्रवणता भी बढ़ जाती है। संचरित और वाष्पित जल वाष्प आसानी से स्रोत से दूर ले जाया नहीं जाता है, वाष्पित सतह, एक अनचाहे क्षेत्र में के रूप में। वाष्प का दबाव रात भर आश्रय में अधिक रहता है।
चूंकि फसल की सतह आमतौर पर ओस के जमाव के समय को छोड़कर वाष्प का स्रोत बनी रहती है। खुले क्षेत्र की तुलना में आश्रय में सापेक्ष आर्द्रता अधिक होती है क्योंकि रात के समय में हवा का तापमान खुले में आश्रय की तुलना में कम होता है।
बढ़े हुए तापमान के बावजूद, आश्रय में दिन के समय सापेक्ष आर्द्रता अधिक रहती है। लेकिन शुष्क अवधि में, तापमान में वृद्धि और सूखी मिट्टी से बहुत छोटे वाष्पीकरण के कारण खुले क्षेत्रों की तुलना में सापेक्ष आर्द्रता अक्सर आश्रय में कम होती है।
भूमिका # 8. प्रकाश संश्लेषण में कमी:
पौधों की वृद्धि और उपज आमतौर पर आश्रय क्षेत्र में अधिक होती है। व्यक्तिगत पत्तियों की प्रकाश संश्लेषक दर सीधे कार्बन डाइऑक्साइड एकाग्रता पर निर्भर करती है, जो 280 और 500 पीपीएम के बीच होती है। यदि आश्रयस्थल हवा की गति में कमी के कारण कार्बन डाइऑक्साइड की आपूर्ति को कम कर देता है, तो आश्रयित फसल में प्रकाश संश्लेषण की दर दिन के समय में प्रतिकूल रूप से प्रभावित हो सकती है।
यह प्रकाश संश्लेषक दर को कम करेगा। रात में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता आश्रय में सामान्य से अधिक है। संचित कार्बन डाइऑक्साइड को सुबह में भस्म कर दिया जाएगा।
प्रकाश संश्लेषक गतिविधि की अवधि आश्रय में अधिक लंबी हो सकती है। यह देखा गया है कि आमतौर पर आश्रय में कार्बन डाइऑक्साइड के प्रसार के लिए रंध्र प्रतिरोध कम होता है। आश्रय में दिन का तापमान सामान्य रूप से अधिक होता है। इस तरह के तापमान अंतर से प्रकाश संश्लेषण थोड़ा प्रभावित होता है।
हालांकि, छोटे तापमान के अंतर से फोटोस्पिरेशन प्रभावित होता है। दिन के समय में, मिट्टी का तापमान अधिक हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप तेजी से जड़ श्वसन होता है। यह मिट्टी से कार्बन डाइऑक्साइड की अधिक रिहाई का कारण हो सकता है।
हालांकि माइक्रॉक्लाइमेट पर आश्रय का प्रभाव विविध और जटिल है, यह आमतौर पर विकास को बढ़ावा देने के लिए फायदेमंद है, खासकर तेज हवा के क्षेत्रों में। बेशक, फसल की पैदावार पर सभी प्रभाव तेज हवा, वर्षा वितरण, तापमान शासन और फसलों की किस्म के साथ-साथ आश्रय पट्टी की संरचना के अनुसार अलग-अलग होंगे।
हवा संरक्षण के लिए तुलनात्मक रूप से कम प्रतिक्रिया की फसलों में सूखे-हार्डी छोटे अनाज और उप-नम जलवायु में शुष्क कृषि परिस्थितियों में उगाए गए मक्का हैं।
मध्यम रूप से उत्तरदायी चावल और चारा फसलें हैं जैसे अल्फाल्फा, ल्यूपिन, तिपतिया घास और गेहूं घास के बीज। आश्रय संरक्षण के लिए सबसे अधिक संवेदनशील फसलों में से उद्यान फसलें हैं, जिनमें दाल, आलू, टमाटर, खीरे, बीट्स, स्ट्रॉबेरी, तरबूज, पर्णपाती और खट्टे फल और अन्य निविदा फसलें जैसे तंबाकू और चाय शामिल हैं।
एक अन्य समीक्षा में, 20% को तेज हवा के क्षेत्रों में आश्रय से उत्पन्न उपज वृद्धि के लिए एक उचित औसत माना जाता है। यह तब भी कम से कम 15% के शुद्ध लाभ का प्रतिनिधित्व करता है, जब भत्ते को स्वयं बेल्ट द्वारा कब्जा की गई भूमि के लिए भत्ता दिया जाता है।
