2021年4月、福島県内15市町村で農作物に凍霜害が発生しました。
被害面積は530ヘクタール、被害額は約10億8000万に上り、過去2番目の被害額となっています。山形県では霜害でサクランボ収穫量3割減の少なさと東北地方全体での霜害となっています。
福島県では霜被害の拡大を防ぐ為に防霜ファンを導入し、農家様の果樹園を霜害から守る対策を行っています。また、東北地方全体でも来年度に向けて防霜ファンの導入の検討を始めています。
凍霜害の発生する気象条件
中国大陸の高気圧から分離した移動性高気圧が、日本付近を通過して行く移動性高気圧は3~4日毎に周期的に通過するが気団が低温の場合に発生しやすい。
・夜間を通じて快晴または晴で上空に雲がない、または少ない時
・無風または、風が弱い時
・夕方の温度が比較的低い時
・18時の時点で湿球温度が6度以下の時
植物の体温と気温
夜間の植物体温は放射冷却の影響で、周囲の気温と比較して低温になります。
夜間において植物体温は放射冷却のため降温していくのに対し、大気の冷却は放射の影響が少ない為です(夜間は植物体温が周囲の気温よりも2~4度程度低い)
自然風速が弱くなると植物体温と周囲の気温の差は拡大されます。植物体表面に形成される境界層が空気による熱伝達に強い影響を持つ為です。(霜害危険性の判断には気温だけでなく風速にも留意しなければいけません)
植物の耐凍性
霜害は植物の耐凍性(安全限界温度)以下の低温で発生、組織を凍結させ破壊した結果発生します。
・細胞内凍結→冷却が急速に進む→凍結枯死
・細胞間隙隙凍結→冷却が比較的ゆるやか→脱水症状
・植物体の耐凍性が成長ステージの進行により低下します。
防霜ファンの必要性
今までは、果樹の防霜対策として重油等を一晩中燃やす燃焼法が普及していました。燃焼資材に加えて多目的防炎網の設置により、網被覆での果実温の低下を防ぐ、燃焼資材の熱を逃さず、気温低下を防いできました。ですが、深夜での燃焼作業等、労働力の問題が挙げられると思います。
防霜ファンが何故霜を防ぐのか
◆植物体温の低下防止
降霜時の夜間は、植物が熱を放射するので植物体温(表面温度)が気温よりさらに1~2度低くなることが確認されています。
防霜ファンで風を送ることによって空気を拡散し、その結果、気温との温度格差を少なくして、植物体温の低下を防ぎ、防霜に寄与します。
◆解凍暖徐作用
凍霜害の原因の中で、日の出後の急激な気温の上昇によって、一旦凍結した組織(細胞)が急激に解かされると、その組織が破壊されてしまい枯れてしまいます。
日の出後も防霜ファンで風を送る事によって、植物体温の急上昇を抑制し、徐々に解かす事によって組織の破壊を防ぎ、被害を少なくします。
◆気温上昇作用
霜が降りるような夜は、放射冷却によって地表の熱が奪われて冷えるわけですが、その奪われた熱が地上高6~8mの所で地表の温度よりも2℃~5℃高い暖気層として存在しています。防霜ファンは、その暖気層(逆転層)の熱を果樹園に吹き下ろし圃場の冷気を和らげ昇温させる事によって霜害から果樹園を守ります。
防霜ファンは接地逆転層の暖気を資源として利用した高効率防霜法です。
防霜ファンの特長
・特殊低騒音専用モーターの採用により民家に近い圃場でも充分に対応出来ます。又、巾広い風で到達距離が長く大風量型です。
・自然の空間によく調和し、景観を損わないシルバーアルミ羽根を採用しています。又、羽根に強力マグネットを装備したため、自然の風でファンを回転させ人為的に異常変動磁場を作り、鳥を近寄りにくくしています。
・圃場の形状に合わせて首振り角度を120度、90度、75度、60度、45度、固定と6種類の選択ができ一番効果のある設計を致します。(基準は90度にしています)
・圃場の防霜設計において送風方向の中心選別が簡単で、施工時の調整や台風後の調整が容易に判り防霜範囲のズレによる霜被害を軽減出来ます。
防霜ファンの設計基準
◆ファンの方向
送風方向は気流の方向を基本とします。一般的には西方から東方が基本で地形条件にて霜穴、霧道の想定、河川等の流れの方向を加味します。
(気流の方向に逆らったり、横向きに設置すると期待する効果が得られません)
◆ファンの取り付け高さ及び確度
設置個所に現れる逆転層の高さにファンの高さを設定する。一般的に6~8mの高さになるが、採用したそれぞれのファンに応じた高さとします。地表面に45度の角度になるように俯角を設定します。
◆ファンの配置
ファンの配置については前記の諸条件を考慮し、それぞれのファンが前後左右のファンと協調しながら一基、各々がそれぞれ分担します。対象面に効果を発揮するようします。又圃場内に設置する場合は、SS等の作業性も十分考慮する。隣接する民家が有る場合は騒音等の影響を考慮して配置します。
◆費用・お見積りについて
施主様圃場の形状によって設置台数が変わります。当社営業担当が現地確認、設計をし、御見積をさせて頂きます。