您是否为霜冻对农作物的侵害而烦恼?有些高价值的作物对霜冻极度敏感,尤其是花蕾、花朵和早熟的果实。霜冻可能使种植者造成损失。为了降低损失,许多种植者想方设法监控霜冻风险,以便尽可能将损害降到*低。为此,他们利用大型风扇、涂抹罐或加热器以及喷水灭火系统来防止温度降至冰点。然而,这些手段价格不菲,所以只有当情况特别严峻时,种植者才会采取这类行动。
然而,只监测气温是不足够的。物体表面的能量平衡可能与上覆空气的能量平衡有别。这会导致温度差异。特别是在平静、晴朗的夜晚,长波辐射会逃逸到更冷的天空中,这会使物体的温度远低于空气的温度。随后冷凝现象发生,如果温度足够低,冰(称为辐射霜)会在表面以及叶子或花朵内部形成。
预测霜冻对农作物的影响有两种主要方法:预测模型和直接测量。预测模型基于广泛的天气测量(例如,气温、相对湿度、风速和净辐射)。许多农业天气网络根据其气象站网络和模型提供霜冻警报。对于这些服务未涵盖的地区,或者对于想要自己了解信息的种植者,有三种类型的测量可能有用:气温、太阳辐射和地表温度。然而,正如之前提到的,空气温度可能与叶子、花蕾或花朵的表面有很大不同。因此,更准确的方法是直接测量表面温度。
要实现这一点,可以使用热电偶或热敏电阻直接接触叶子或非接触式传感器,例如红外辐射计。然而,由于许多叶子或芽必须安装传感器以便热电偶或热敏电阻提供代表性读数,这种方法很快就会变得不切实际。相比之下,红外辐射计(例如 SI-111 非接触式光学传感器)的测量可以同时覆盖多个叶子。
还有一种传感器,例如辐射霜检测器(SF-110,SF-421)。该传感器能在单个探头中模拟叶子和花蕾,提供这些温度的直接估计。不过,这个方法涉及到一个物理过程,因此传感器的模拟效果取决于一个重要的属性:发射率,即叶子和芽向大气发射辐射的程度。
了解了霜冻背后的科学原理和应对方法后,种植者可以更好地为即将到来的霜冻季节做好准备,从而尽量减少损失。