تحقیق درباره تبخیر، تعرق و نیاز آبیاری در 39 ص

تحقیق درباره تبخیر ;تعرق و نیاز آبیاری در 39 ص;تحقیق در مورد تبخیر تعرق و نیاز آبیاری

توضیحات :

تحقیق درباره تبخیر – تعرق و نیاز آبیاری در 39 صفحه درقالب Word.

بخشی از متن :

تبخیر – تعرق و نیاز آبیاری
سیستم آب – خاك – گیاه – اتمسفر
رابطه بین آب و خاك و گیاه و اتمسفر را می‌توان به این صورت توصیف كرد كه گیاه برای زنده ماندن نیاز به آب دارد و آب به صورت ذخیره در خاك موجود است. اتمسفر انرژی لازم برای گیاه را تأمین می‌كند تا بتواند آب مورد نیاز خود را از خاك دریافت كند. این فرایندهای به ظاهر ساده در یك سیستم بسیار پیچیده و مرتبط صورت می‌گیرد كه به آن زنجیره آب – خاك – گیاه – اتمسفر گفته می‌شود. هر یك از عناصر این زنجیره متأثر از اجزاء دیگر بوده و بر سایر عناصر نیز اثر می‌گذارد. بطوری كه هیچ فرایندی از آن را نمی توان به صورت ساده و مستقل در نظر گرفت و اگر عملا گاهی اوقات از فرایندهای جداگانه ای مانند تعرق، جذب، تبخیر و یا امثال آن بحث می‌شود فقط از نظر ساده كردن موضوع و تبیین آن می‌باشد.
گیاه در مناطق خشك و نیمه خشك كه مسأله كمبود آب یكی از معضلات كشاورزی می‌باشد تعرق اساسی ترین فرایندی است كه در زنجیره آب – خاك – گیاه – اتمسفر صورت می‌گیرد. حدود 90درصد اجزاء فعال گیاه از آب تشكیل شده و بیش از 99درصد مصرفی گیاه مصرف تعرق و تبخیر می‌شود. تعرق فرایندی است كه طی آن آب از طریق روزنه های گیاه تبدیل به بخار شده و از آن خارج می‌شود. تعرق زمانی انجام می‌شود كه فشار بخار آب در داخل گیاه بیشتر از فشار بخار آب در هوای مجاور بوده و روزنه ها نیز باز باشند تا دی اكسیدكربن بتواند برای انجام فتوسنتز وارد گیاه شود. بنابراین هر زمان كه روزنه ها باز باشند ولو این كه در داخل خود برگ و یا در حد فاصل برگ و هوای مجاور مقاومت هایی صورت بگیرد، عمل تعرق انجام می‌پذیرد. مگر این كه مقدار این مقاومت ها بسیار زیاد باشد.
اگر فشار بخار آب در داخل برگ را با علامت eleaf، فشار بخار آب در هوای مجاور برگ را با eair، مقاومت در برابر حركت بخار آب در داخل روزنه ها را با rair نشان دهیم در این صورت سرعت یا میثزان تعرق (T) برابر خواهد بود با:
مقاومت هوا در برابر خروج بخار آب عمدتا بستگی به حركت هوا در لایه مجاور برگ داشته و اگر هوای مجاور برگ ساكن باشد این مقاومت به دلیل اشباع شدن سریع از بخار آب زیاد شده و تعرق یكباره كاهش می‌یابد. به همین دلیل یكی از سازگاری های گیاه با كم آبی كرك دار شدن سطح برگهاست تا بدین وسیله هوا در بین كركها محبوس و ساكن شود اما هنگامی كه هوا به سادگی در حد فاصل برگ و هوا جریان داشته باشد تعرق نیز جریان پیدا می‌كند. اما مقاومت روزنه ها (rleaf) در برابر جریان بخار آب یك خصوصیت فیزیولوژیكی است كه توسط خود گیاه كنترل می‌شود. مثلا برخی از گیاهان بر سلولهای روزنه كنترل داشته و در مواقع لزوم آن را باز و بسته می‌كنند.
همزمان با خروج آب از برگها، گیاه آب را از طریق ریشه ها جذب می‌كند تا آبی كه در اثر تعرق از دست رفته است جبران شود. برای این منظور آب در داخل خاك به سمت ریشه ها حركت نموده و پس از وارد شدن به داخل گیاه از طریق آوندها به برگها می‌رسد. حركت آب از خاك به داخل ریشه و سپس از ریشه به برگ در اثر اختلاف پتانسیل بین خاك و برگ است. میزان جریان آب طی این فرایند عبارت است از:
كه در آن
Q = سرعت جریان آب از خاك بطرف برگها
= پتانسیل كل آب در داخل برگ كه مجموع پتانسیل آماس (فشاری) سلولهای برگ ( ) و پتانسیل اسمزی ( ) در برگ است.
= پتانسیل كل آب در خاك، شامل ماتریك و اسمزی
rplant = مقاومت در برابر جریان آب در داخل گیاه مشتمل بر مقاومت در داخل ریشه ها، مقاومت درداخل آوندها و مقاومت در برگها.
rsoil = مقاومت در برابر جریان آب در داخل خاك.
با خارج شدن آب از خاك، رطوبت كاهش یافته و پتانسیل كل آن ( ) كاهش پیدا می‌كند. در این وضعیت ضریب هدایت موئینگی خاك با درصد رطوبت رابطه مستقیم دارد كاهش یافته و در نتیجه مقاومت خاك (rsoil) افزایش پیدا می‌كند. كاهش و افزایش rsoil باعث می‌شود كه آب كمتری داخل گیاه شده و با كم شدن آماس سلولها، پتانسیل آب برگ ( ) نیز كاهش یابد. با كم شدن سرانجام روزنه ها بسته شده و مقاومت در برابر خروج آب در برگ (rleaf) افزایش و نهایتا براساس معادله 8-1 سرعت تعرق كاهش پیدا می‌كند. چون گازكربنیك نیز از همان مسیر وارد گیاه می‌شود این عمل باعث كاهش ورود آن نیز شده و مقدار فتوسنتز كه در.اقع كمیت و كیفیت محصول است تقلیل پیدا می‌كند.
خاك در زنجیره « آب – خاك – گیاه – اتمسفر » خاك را می‌توان مخزنی دانست كه آب را موقتا در خود ذخیره كرده و سپس به تدریج در اختیار گیاه قرار می‌دهد. نیروهای موئینه ای و جاذبه خاك كه به نام نیروهای ماتریك (matric) معروفند مقدار قابل توجهی آب را در داخل منافذ خاك نگهداری می‌كنند.نیروهای موئینه ای به دلیل چسبندگی ذرات خاك با آب و كشش سطحی مولكولهای آب بوجود می‌آید و نیروهای جاذبه ای به دلیل بار منفی سطح ذرات رس است كه بخش مثبت مولكولهای قطبی آب را بخود می‌چسباند. برای این كه آب بتواند در خاك جریان پیدا كند باید نیرویی كه آب را به طرف ریشه می‌كشاند بر این نیروها غلبه نماید. حداقل نیروی لازم برای استخراج آب بستگی به رطوبت خاك و نوع خاك دارد. منحنی مشخصه رطوبتی خاك كه رابطه بین درصد رطوبت خاك و پتانسیل آب می‌باشد نشان دهنده آن است كه با یك نیروی معین چه مقدار آب می‌توان از خاك استخراج كرد.
اتمسفر انرژی لازم برای گیاه به منظور تأمین آب مورد نیاز از خاك توسط اتمسفر تأمین می‌شود. چنانچه روزنه ها باز باشند و آب نیز محدود نباشد وضعیت اتمسفر عامل كنترل كننده سرعت تعرق است. مهمترین پارامتر در این مورد دما و رطوبت است. بالا بودن دما باعث افزایش تعرق و مرطوب بودن هوا موجب كاهش آن می‌شود. عامل مهم دیگر سرعت باد است كه باعث می‌شود بخار آب تجمع یافته در سطح برگها از محیط خارج شده و اختلاف فشار بخار بین گیاه و هوا را تشدید نماید. البته باید توجه داشت كه اتمسفر خود فاقد انرژی است و كلیه انرژی های آن توسط تابش خورشید تأمین می‌شود كه از طریق اتمسفر برگیاه اعمال می‌گردد.
اگر یك دوره زمانی مشخص، مثلا یك شبانه روز، را در نظر بگیریم معادله بیلان انرژی خورشید در آن بصورت زیر خواهد بود.
Rn = (1-a)Rs + I1-I2
كه در آن:
Rn = انرژی خالص وارد شده به سطح زمین
Rs = انرژی ورودی به سطح زمین بصورت طول موج كوتاه
I1 = انرژی ورودی به سطح زمین بصورت طول موج بلند
I2 = انرژی خارج شده از سطح زمین بصورت طول موج بلند
a = ضریب بازتاب تابش (albedo)
ضریب بازتاب تابش بستگی به خصوصیات فیزیكی سطح زمین و پوشش آن دارد. برای پوششهای گیاهی این مقدار معمولا 25/ در نظر گرفته می‌شود.
با توجه به معادله فوق كه در آن انرژی خالص خورشید توصیف گردید، مقدار تابش خالصی كه به سطح زمین می‌رسد به سه قسمت اساسی تقسیم می‌شود. بخشی از این انرژی در صورت وجود آب و پوشش گیاهی صرف تبخیر (یا تبخیر – تعرق)، بخشی صرف گرم كردن هوا و بخش دیگر بمصرف گرم كردن زمین می‌رسد.
Rn = E + H + G
كه در این معادله
Rs = تابش خالص خورشیدی
E = تبخیر یا تبخیر – تعرق
H = گرمای محسوس كه صرف گرم كردن هوا می‌شود
G = مقدار انرژی كه صرف گرم كردن زمین می‌شود
این كه چه مقدار از انرژی خالص بمصرف هر كدام از اجزاء سه گانه فوق گردد بستگی به شرایط آب و هوایی و موجودیت آب در سطح زمین دارد. در شكل 8-1 بیلان اندازه گیری شده انرژی در سه وضعیت آب و هوایی در طی یك شبانه روز، از طلوع خورشید تا طلوع روز دیگر، نشان داده شده است. در این جا مشاهده می‌شود كه به دلیل وجود رطوبت برای تبخیر – تعرق، توزیع انرژی بین E ، H و G بطور متعادل صورت می‌گیرد. مقدار بیشتری صرف تبخیر – تعرق، مقداری صرف گرم كردن هوا و بخش كمتری بمصرف گرم شدن زمین می‌شود. در یك سطح پوشیده از چمن در آب و هوای گرم و خشك آریزونا نه تنها تمام انرژی صرف تبخیر – تعرق می‌گردد بلكه به دلیل اثر واحه ای (oasis effect) كه باعث انتقال گرما از اطراف نیز می‌شود، انرژی صرف شده برای تبخیر حتی بیش از مقدار انرژی خالص خورشیدی در منطقه است. حال آنكه در یك منطقه بدون آب مانند سطح دریاچه خشك المیراژ در جنوب كالیفرنیا كل انرژی خورشید باعث گرم شدن هوا و سپس گرم كردن خاك می‌گردد. آنچه در ر.ابط آب و خاك و گیاه از نظر ما حائز اهمیت است مقدار انرژی است كه فرایند تبخیر – تعرق را موجب می‌گردد

فهرست مطالب
تبخیر – تعرق و نیاز آبیاری 1
سیستم آب – خاك – گیاه – اتمسفر 1
تبخیر – تعرق در پوشش های گیاهی 5
روشهای مستقیم تعیین تبخیر – تعرق 5
روشهای محاسباتی تعیین تبخیر – تعرق 7
روشهای آیرودینامیك 10
روشهای توازن انرژی 11
روشهای تركیبی 12
معادله های تجربی 19
محاسبه ضریب گیاهی 27
مقدار آب آبیاری 29
برنامه ریزی آبیاری 32
تعیین زمان آبیاری 32
نمایه های گیاهی 33
نمایه های خاك 34
روشهای بودجه آبی 35

لینک دانلود و توضیحات فایل”تحقیق درباره تبخیر، تعرق و نیاز آبیاری در 39 ص”