agrophysics tankönyv
A tankönyv tartalmazza az adatok korszerű fizikai tulajdonságok és folyamatok a talajban, atmoszférikus határréteg fizika alapjai a gyártási folyamat. A fő folyamatok kialakulásának növényi biomassza, a szerepe a természeti tényezők a a rendszer működése „talaj-növény-légkör”.
A tankönyv célja a diákok és szakemberek az ökológia, agrármérnök, talajtani, vadgazdálkodással foglalkozik.
Mezőgazdasági fizika - a tudomány a fizikai alapja a kialakulását a termés. Inkább az a fogalom, mint agrophysics meghatározásának ez a tudomány. Van még teljesebb legyen, azt mondhatjuk, enciklopédikus, meghatározása a tudomány agrophysics.
Agronómiai fizika (Agrophysics) - a kutató tudomány fizikai, fizikai-kémiai és biofizikai folyamatok a rendszer „talaj - növény - aktív légköri réteg”, az alapvető törvények a gyártási folyamat fejlesztése, a tudományos alapjait, módszereit, műszaki, matematikai eszközök, valamint a mezőgazdasági módszerek ésszerű felhasználása a természeti erőforrások hatékonyságának növelése és fenntarthatóságának agroökoszisztémák, a mezőgazdaság és növénytermesztés területén, és ellenőrzött körülmények között.
Azonban, bár ez biztosan jelzi szinte minden rétegét agrophysics lehetséges szektor alkalmazásai, tárgyakat és módszereket, bár gyakran vannak kérdések a sajátosságait azt agrophysical tárgyak, módszerek és elméletek. Valóban, a növekedés és a növények fejlődését, biokémiai és molekuláris alapjainak folyamatokat növény ismert a tudomány - fiziológiája növények. Vizsgálata fizikai tulajdonságai és talajviszonyok is részt vesz egy nagyon különleges tudomány - talajfizikai. És az aktív réteg a légkör hosszú, jól fejlett módszerek feltárja meteorológia. Mi a különböző megközelítések és módszerek agrophysics növényélettan módszerek, a talaj fizikai, meteorológia?
Egyszer régen, a 70-es években a múlt század, a híres tudós, egyik alapítója a modern agrophysics akadémikus Szergej Nerpin az a kérdés, hogy mit kell agrophysics tanulmány, azt mondta: „Minden a fizikai folyamatok fordulnak elő a mezőgazdaság területén.” Sokkal inkább egy replika, mint egy adott tudományos meghatározás. Azonban még ez világítja meg a fő minőségi különbség agrophysics kapcsolt tudományok. Ez elsősorban a megközelítés, módszer tanulmányozása folyamatok a mezőgazdaság területén. Agrophysics érdekelt fizika folyamatok (akár folyamatok a talaj, növény, légkör), olyan fizikai modellt a jelenség. Ez a modell teljessé egy áramköri rajz közötti kapcsolatokat az alapvető folyamatokat. Ez az úgynevezett funkcionális blokk diagramja. A következő szakaszban a tanulmány hatások agrophysics kell töltenie ezt a fogalmi séma konkrét közötti függőségeket az egyes egységek működését (például közötti fotoszintézis és légzés), az egyén fizikai folyamatok és az alkalmazandó környezeti tényezők (például közötti fotoszintézis és hőmérséklet). Ennek eredményeként a helyszíni és laboratóriumi kísérletek allokált fizikai paramétereinek generált nézet közötti függőségeket blokkok vizsgálták. És akkor, a végső szakaszban a vizsgálat, fogalmazott egy matematikai modellt a vizsgált jelenségek összefüggésben a környezeti tényezők, amely rámutat arra a tényre, hogy egyrészt ez a rész már jól ismert, amíg a funkcionális kapcsolatokat, amelyek leírják az alapvető fizikai folyamatok a vizsgálati szakaszban, másrészt, lehetőség van a tudományos és ésszerű kezelni ezeket a jelenségeket, figyelembe véve az összes ezeket a kapcsolatokat, amelyek tanult agrophysics elméleti és kísérletezők az előző szakaszban. Itt egy fizikai megközelítés természeti jelenségek, köztük a elosztását alapvető folyamatok és a hatását a környezeti tényezők, a kísérleti tanulmány összekapcsolja ezeket a folyamatokat együtt és tényezők mennyiségi és kapcsolat leírása, mint a fizikai alapú matematikai modellek az eredeti módon a kutatás, a módszer a tudás fizikai jelenségek a mezőgazdaság területén, az erdőterületeken, üvegházak, sportpályák, és így tovább. Ezzel a módszerrel egy ismerős szekvencia Nia biofizikai folyamatok a rendszer „talaj - növény - aktív légköri réteg,” mi fog használni a tanulmány során „agrophysics”.
Melyek az általános törvények, szabályok, törvények lesz „piros szál” az egész tanfolyam? Többen közülük:
1. típusú biológiai görbék. Szinte minden intenzitása a biológiai folyamatok a befolyásoló tényezők a forma kupolája funkciók, amelyek gyakran nevezik biológiai görbék. A generalizált nézete egy ilyen görbe ábrán látható.
1. ábra. A generalizált tekintettel a biológiai görbe - egy biológiai folyamat függően fizikai hatású tényező.
A görbe alakja nagyon jellemző: van egy sor aktív faktor, amelynél a maximális intenzitása egy adott biológiai folyamatban. És növelésével vagy csökkentésével a paraméter egy fizikai tényező a biológiai folyamat alábbhagyott. Ez nagyon jellemző függőséget. A szélesség „kupola” jelzi a biológiai stabilitását növények és azzal jellemezve, biológiában távú toleranciát. És az értékeket a fizikai paraméterei tényezőt az „kupola” ezt a funkciót - a biológiai optimum. Ez az optimális jellemző lehet az egyetlen biológiai folyamatra, és a feltételek az élet az ökoszisztéma. Ezzel a fajta görbe biológiai folyamatok (pl fotoszintézis, légzés, a növekedés, a termelékenység és így tovább.) A külső fizikai tényezők (hőmérséklet, CO2 koncentráció. Páratartalom, stb.) Mi nem csak befut a mi természetesen újra és újra visszamenni a funkciók leírja a kupola alakú kapcsolatot.
2. A fizikai, kémiai jog s (különösen a törvény az egyensúly és az átadás az anyag és energia) kell követelnie a szabályok a természetvédelmi méreteket. Ezért minden fizikai mennyiség egy dimenzió, amely örökre megmarad. És a leírás a biológiai folyamatok fizikai módszerekkel is meg kell érvényesíteni ezt a szabályt, mivel az eredmény egy bizonyos tanulási folyamat egy matematikai egyenlet. A méret belőle bal és jobb oldalán meg kell egyeznie. Ez előfeltétele a fizikai folyamatok leírása. Ez a feltétel abból is adódik, hogy fenn kell tartani az egyensúlyt az anyag és energia a rendszerben. Ez különösen fontos a mezőgazdasági fizika, mint a mi a tudomány rögzíti a különböző ágazatok a fizika, ahol különböző dimenzió szám. Például, a tanulmány a fényáramokra felhasznált SI egységeket candela, lumen, superior és extrasystematic - „Ph”, „stilb”. Meg kell tudni, és képes átalakítani a mértékegységek egyik dimenzióból a másikba.
3. A téma agrophysics alapvető térbeli skála - ez agrocenosis. Hangsúlyozni kell, - hogy agrocenosis nem külön növény vagy sejt (ebben a régióban Physiology, Biochemistry and Biophysics növények), nincs külön egyedi talaj (Soil Science, területe talaj fizika), és a rendszer „mező talajtakaró - agrofitotsenoz- aktív réteg a légköri területén ”. A agrophysics, mint más tudományok, a bioszféra, meg kell különböztetni különböző hierarchikus területi szinten:
elemi - az a szint a talaj profilját, a növények és a légszennyezés a növény körül;
agrocenosis szinten - a talajtakaró, az ő AGROPHYTOCENOSES valamint a légköri és talaj réteg. Ez, mint már említettük, az alapvető hierarchikus szintet agrophysics kutatás.;
tájszintű - magában foglalja a több agrocenoses tipikus vízválasztó, váltakozó agrophytocenosis és mezo-éghajlati viszonyok.
Mindenesetre ezek helyet szintek adunk néhány konkrét jellemző ez a skála, a törvények és törvényszerűségek. Tisztában kell lennünk, hogy a központi szintű nagyszabású modern agrophysics - olyan szinten agrocenosis, az alapvető fizikai törvények és jogszabályok, amelyek fogunk felfedezni. Azonban gyakran járó anyagot az alsó szinten, hogy megértsék az alapvető folyamatok előforduló agrotcenoze.
4. És egy másik jellemzője, Agrophysical megközelítés leírására biológiai folyamatokat. Az a tény, hogy a biológiai folyamatok - a folyamatok a növekedés, fejlődés, - egy lépésből álló folyamat. Egy fejlődési szakaszban természetesen helyébe másik során a tenyészidőszak, vagy ahogy az a közös biológiai, egyedfejlődés. Ismertesse egy átmeneti alapul véve a biológiai folyamatok nem mindig lehetséges összetettsége miatt, átfogó, és néha egyszerűen nem vizsgálták a jelenséget átmenet egyik szintről a másikra. Arra a kérdésre: „Miért? Mikor?”Egyik a másik után fejlődési szakaszban gyakran egyszerűen nem tudjuk a válaszokat. A agrophysics ezért kidolgozott egy érdekes megközelítés: meg kell találni a kapcsolatot néhány támadó szakasz kumulatív (a halmozott) környezeti tényező. Például, az összeg pozitív hőmérsékletek. Itt van egy kumulatív tényező elég stabil az ilyen típusú növényi jár a kezdete az egyik vagy másik szakaszban. Ebben rejlik az egyik különleges agrár megközelítéseket, amelyek gyakran fogjuk használni ezen a kurzuson.
Az alapvető törvényei a gyártási folyamat
meghatározás
A termelési folyamatban a növények - egy sor, egymással összefüggő folyamatok előforduló a növényt, amelyből a legfontosabbak a következők fotoszintézis, a légzést, a növekedés, amely egy növényi termés.
Gyártási folyamat függ a környezeti tényezők és képes átalakítani magát élőhely alkotó tényezők megváltozása révén gázcsere, párologtatás, növények építészet.
Ezekből meghatározások, ebből következik, hogy a gyártási folyamat - rendkívül változatos közé mellett a három alapvető (fotoszintézis, légzés, növekedés) még mindig sok folyamatok a növényekben, amely függ a környezeti tényezők. Ezek a környezeti tényezők megváltoztathatják növényeket, átalakítani őket, bizonyos határokon belül. Köztudott, hogy a növények miatt a szerkezet a levelek és azok helyét (növénytermesztés építészet, a mozgás elhagyja a Nap) képes elérni a maximális fényt bevitel. Egy másik példa az a képesség, a növények alkotnak védőhuzat, amelyben egy bizonyos sor eltérő feltételek növényzet mikroklímát a kultúrnövény körülötte és más nedvesség, hőmérséklet, szélsebesség, és ennek megfelelően, egyéb párologtatásának, légzés, és sok más kapcsolódó folyamatokat.
1.Zakon nélkülözhetetlenségét a fő tényező az élet. Ez a törvény kimondja, hogy sem a növény növekedési faktorok nem lehet teljesen helyébe egy másik. Egy nem helyettesíthetik a növény hő - nedvességet elvezető - fény és így tovább. Mindezek a tényezők nem feltétlenül (fény, hő, nedvesség) is szükség van a növények. Hiányában legalább egyikük meghal. Ezek a tényezők - fény, hő, nedvesség, - tényezők a tér, nem lehet őket cserélni - ezek az alapvető, mind meghatározó tényezők (lásd: „Az a kérdés, hogy ....”). Ez a törvény kell egy nagyon fontos következtetés, amelyet néha jelzi, önálló törvény, így fontos, hogy az értékét. Ez a törvény „fiziológiai óra”. Azoknál a növényeknél, az egyik fő szabályozó tényező photoperiodicity szabályszerűségét fényviszonyok egyes természeti terület. Ez a hossz a nappal és az éjszaka a legtöbb növény, hogy ellenőrizzék az előfordulása bizonyos fejlődési szakaszban. Például a „start” készül a téli fák, abban a tényben rejlik, hogy istállót a levelek, lassítja számos élettani folyamatok zajlanak pontosan meghatározott hosszúságú a nap. A növények, a hossza a nap - a kérlelhetetlen kozmikus tényező, ami mindig, függetlenül a mindenkori időjárási körülmények az idén, lehet támogatni.
2. egyenlőtlenség törvény és kompenzálja a hatását a környezeti tényezők. Valóban, a fő tényezők, mint a hő, fény, víz, nem lehet helyettesíteni semmit. De a fellépés, mint a változás más tényező. Például, felhők, köd gyengítheti a nedvesség hiánya. És gyengül a szél káros hatásai fagy. A fő különbség az e törvény 1.-től törvény (nélkülözhetetlenségét a fő tényező az élet): az első mindig aktív, egész életét a növény, és a második - bizonyos időszakokban az élet a növény, csökkenti a káros vagy jótékony hatását növeli a fő tényező az élet.
3. A jogi minimum. Ez a törvény gyakran értelmezik, mint a törvény a Liebig tekintetében a tápanyagok a növények számára, és ez gyakran jelen formájában hordó táblák különböző hosszúságú. A legalacsonyabb plakk határozza meg a betakarítás. Mi lesz a törvény értelmezését általában Agrophysical: az intenzitás a termelési folyamat határozza meg a cselekvés fizikai környezeti tényezőket, amelyek a legtávolabb az értékek azok optimális. Ennél értelmezése e törvény, két független vizsgálók vagy törvény:
(1) Az intenzitás a folyamat fogja meghatározni növekedési ráta növekedése faktor, a legtávolabbi az optimális. Gyakran ez a törvény vezet a készítmény jól ismert német agrophysics E.Volni „tényezők, amelyek a minimum, annál erősebb a hatása a hozamra, a több más tényező optimális”, és a továbbiakban az irodalomban, mint a törvény a szabad Liebscher, E .;
(2) figyelembe kell venni a „kiegyenlítő” a cselekvés, mások nem optimális körülmények között, tényezők (ld. 2. A törvény kompenzálja a hatását a környezeti tényezők).
4. A törvény az optimális. Ez a törvény kimondja, hogy a lehető legnagyobb sebességgel a gyártási folyamat úgy érjük el, vagyis azok a tényezők az optimális. Más szóval, a maximális hozam csak akkor lehet elérni optimalizálásával a fő tényező az élet. Ez a törvény is látható következtében az 1. törvény nélkülözhetetlenségét környezeti tényezők. Azonban ez a jog, hogy maximalizálja a termelékenységet optimalizálásával hatása különböző tényezők. Ezért olyan fontos, és egy külön törvény.
5. „kritikus időszakokban” törvény. Ez a törvény azt jelenti, hogy az élet a növény, vannak időszakok, amelyek a növény legérzékenyebb hiánya az egyik vagy másik tényező. Például, sok növények kritikus időszak vonatkozásában a talajnedvesség az az időszak, a kilépési be a csőbe, earing. Ha ebben a fázisban a növényi növekedést fog dolgozni egy hiányzó nedvességet a talajban, a veszteség lesz a legnagyobb, és néha - kritikus. Egy fázisú virágzás viaszos kritikus tekintetében hő.
Ezek a törvények agrophysics törvényi összekötő fizikai tényezők a környezet és a gyártási folyamat nagyon általánosak, alkalmazható bármely természetes vagy mesterséges körülmények között. Bár minden esetben figyelembe kell venni a regionális sajátosságok mind a külső tényezők a növény (talaj, az időjárás és időjárási viszonyok, és így tovább.), És jellemzői a növények maguk.
A nap, a levegő és a víz!