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Chilean Journal of Agricultural Research
Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA
ISSN: 0718-5820
EISSN: 0718-5839
Vol. 71, No. 1, 2011, pp. 122-131
Bioline Code: cj11015
Full paper language: English
Document type: Research Article
Document available free of charge

Chilean Journal of Agricultural Research, Vol. 71, No. 1, 2011, pp. 122-131

 es Determinación en terreno de la relación entre la transmitancia de radiación solar global y radiación fotosintéticamente activa (PAR) a través de coberturas vegetales discontinuas.
Oyarzún, Ricardo; Stöckle, Claudio; Wu, Joan & Whiting, Matthew

Resumen

En muchos modelos, la transmisión de radiación a través de la canopia es descrita como un proceso de atenuación exponencial (Ley de Beer), la cual se asume válida para coberturas vegetales completas y con una distribución aleatoria de hojas. Sin embargo, para canopias discontinuas ocurre una situación más compleja debido a la presencia de espacios entre las plantas. Esto debe ser considerado cuando se caracterizan aspectos de radiación en este tipo de sistemas, especialmente cuando es de interés a una escala de tiempo pequeña. La transmisión de radiación fotosintéticamente activa PAR (τPAR) es más típicamente estudiada y mencionada que la transmisión de radiación solar Sg (τSg). Sin embargo, tanto PAR como Sg son importantes en los sub-modelos de radiación que suelen formar parte de los programas usados para simular el crecimiento de cultivos. En este trabajo se realizaron mediciones simultáneas de tSg y tPAR, y se caracterizó la variación horaria en la transmitancia de PAR y Sg. Dos métodos fueron evaluados para realizar la transformación entre τSg y τPAR. Ambos enfoques dieron resultados similares para condiciones de baja transmitancia, pero difieren para valores elevados de ésta. El metodo basado en una razón fija de los coeficientes de extinctión de PAR y Sg se desempeñó mejor que aquel basado en una relación lineal entre τPAR y τSg, con un error relativo promedio de 7.97% vs. 13.29% y 2.84% vs. 7.77%, respectivamente, para escalas de tiempo horarias y diarias.

Palabras-clave
interceptación de radiación, coeficiente de extinción, modelo de simulación de cultivos.

 
 en In field assessment on the relationship between photosynthetic active radiation (PAR) and global solar radiation transmittance through discontinuous canopies
Oyarzún, Ricardo; Stöckle, Claudio; Wu, Joan & Whiting, Matthew

Abstract

In many crop models, the process of radiation transmittance through the canopy is normally described as an exponential attenuation process (Beer’s Law equation), which is assumed to be valid for canopies covering the ground with a random spatial distribution of leaves. However, for discontinuous canopies, where a distinctive row pattern of plant exists, there is a more complex situation because of the presence of gaps between individual plants. This must be accounted for when characterizing radiation relationships for these kinds of systems, in particular when short time-scales are of interest. Photosynthetically active radiation (PAR) transmittance (τPAR) is more commonly studied and reported than global solar radiation (Sg) transmittance (τSg). However, both PAR and Sg are important in radiative transfer sub-models used in plant growth simulation. In this work simultaneous measurements of τSg and τPAR under discontinuous canopies were performed, and the hourly changes in radiation transmittance for PAR and global solar radiation were characterized. Two methods were assessed to transform between τSg and τPAR. The two methods yielded similar results for low values of transmittance, but disagreement occurred for higher values of transmittance. The method based on a fixed value for the ratio of extinction coefficients for PAR and Sg outperformed the method based on a linear relationship betweenτPAR and tSg with average relative errors (RE) of 7.97% vs. 13.29% and 2.84% vs. 7.77% for hourly and daily time-scale, respectively.

Keywords
radiation interception, extinction coefficient, crop simulation model.

 
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