Математическое моделирование теплообмена между проростком растения и окружающей средой во время радиационного заморозка

Abstract

Путем математического моделирования изучен вопрос о мощности источника тепла, необходимого для защиты растения от замерзания и определена мощность теплового источника, достаточная для поддержания положительной температуры растения в условиях одной из возможных форм холодового стресса - радиационного заморозка. Проведенное моделирование нестационарного процесса теплопередачи в системе грунт-растение-воздух в условиях радиационного заморозка показало, что наиболее быстро происходит охлаждение наземной части растения, отчасти замедляемое естественно-конвективным теплообменом с еще не успевшим охладиться воздухом. Если заморозок не слишком длителен, то именно радиационное охлаждение является основной опасностью. Необходимая мощность тепловыделения внутри растения, позволяющая избежать переохлаждения, зависит как от природных условий, так и от размеров растения. Для растения с характерным диаметром стебля ~2 мм удельная мощность тепловыделения должна составлять от 50 до 100 Вт/кг. В течение 2 часов в растении должно быть выделено суммарное количество тепла порядка 0,5 МДж/кг. Более крупное растение будет иметь меньшее отношение поверхности к массе, и соответственно, поддержание температуры в нем будет требовать меньших удельных затрат питательных веществ. Моделирование влияния волосков на поверхности растения на процесс его охлаждения показало, что роль волосков в защите растения от переохлаждения в условиях радиационного заморозка является, как правило, отрицательной, так как наличие волосков усиливает радиационную теплоотдачу от растения, а затруднение движения воздуха вблизи растения приводит к снижению потока тепла, поступающего к растению от более теплого по сравнению с ним воздуха. При этом в тех случаях, когда интенсивность тепловыделения внутри растения достаточна для того, чтобы температура растения превысила температуру окружающего воздуха, наличие волосков ухудшает теплоотдачу от растения к воздуху, и следовательно, способствует лучшему прогреву растения.

Authors and Affiliations

K. Finnikov, A. Minakov, V. Voinikov

Keywords

Related Articles

The Effect of Iodoacetic Acid Sodium Salt on Activity of Peroxidase in Leaves of Potatoes during Thermal Treatment

Potato tubers, which belong to Lugovsky and Lukyanovsky grades, processed with iodoacetic acid sodium salt (1 mM) as a glycolis inhibitor underwent heat treatment at 37°C or 45°C (1 h). Later the tubers were placed in to...

Genotypic Variation for Salinity Tolerance in Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) Genotypes at Early Growth Stages

Sorghum ([i]Sorghum bicolor[/i] L. Moench) is the fifth most economically important crop among cereals in the world. Salinity is an abiotic factor which reduces productivity of sorghum. Exploiting genetic variability to...

Study of the tolerance of ten accessions of carrot (Daucus carota L.) to salinity

The present work has focused on the assessment of the tolerance of ten accessions of carrot (L[sub]1[/sub], L[sub]2[/sub], L[sub]3[/sub], F[sub]4[/sub], E[sub]5[/sub], R[sub]7[/sub], R[sub]8[/sub], L[sub]10[/sub], G[sub]...

Reduced antioxidant status for prolonged period due to repeated stress exposure in rat

The objective of the study was to find out whether or not exposure to a stressor after an initial stressful experience augments stress response. Antioxidant status was determined by measuring changes in the activities...

Download PDF file
  • EP ID EP124099
  • DOI -
  • Views 127
  • Downloads 0

How To Cite

K. Finnikov, A. Minakov, V. Voinikov (2010). Математическое моделирование теплообмена между проростком растения и окружающей средой во время радиационного заморозка. Журнал стресс-физиологии и биохимии, 6(4), 108-125. https://europub.co.uk/articles/-A-124099