АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Рациональная организация сельскохозяйственного производства как глав­ного условия решения обостряющейся продовольственной проблемы в мире не­возможна без должного учета климатических ресурсов местности. Такие эле­менты климата, как тепло, влага, свет и воздух, наряду с поставляемыми из поч­вы питательными представляют собой обязательное условие жизни растений и, в конечном счете, создания сельскохозяйственной продукции. Поэтому под агроклиматическими ресурсами понимаются ресурсы климата применительно к запросам сельского хозяйства.

Различные климатические явления (грозы, облачность, туманы, снегопады и др.) так­же оказывают на растения определенное воздействие и называются факторами среды. В зави­симости от силы этого воздействия вегетация растений ослабляется или усиливается (напри­мер, при сильном ветре возрастает транспирация и повышается потребность растений в воде и т.д.). Факторы среды приобретают решающее значение, если они достигают высокой ин­тенсивности и представляют опасность для жизни растений (например, заморозки время цветения). В таких случаях эти факторы подлежат особому учету. Установлена еще одна зако­номерность: существование организма определяется тем фактором, который находится в ми­нимуме (правило Ю. Либиха). Эти представления используются для выявления на конкрет­ных территориях так называемых лимитирующих факторов.

Воздух. Воздушная среда характеризуется постоянством газового состава. Удельный вес компонентов азота, кислорода, диоксида углерода и других газов пространственно слабо меняется, и поэтому при районировании они не учитываются. Для жизнедеятельности живых организмов особенно важны кислород, азот и диоксид углерода (углекислый газ).

Свет. Фактором, определяющим энергетическую основу всего многообразия жизне­деятельности растений (их прорастание цветение, плодоношение и др.), является главным образом световая часть солнечного спектра. Только при наличии света в растительных организмах возникает и развивается важнейший физиологический процесс – фотосинтез.

При оценке световых ресурсов учитывают также интенсивность и продолжительность освещения (фотопериодизм).

Тепло. Каждое растение требует для своего развития определенного минимума и максимума тепла. Количество тепла, необходимое для полного завершения вегетационного цикла, называют биологической суммой температур. Она исчис­ляется арифметической суммой средних суточных температур за период от начала до конца вегетации растения. Температурный предел начала и конца вегетации, или критический уро­вень, ограничивающий активное развитие культуры, получил название биологического нуля или минимума. Для различных экологических групп культур биологический нуль неодинаков. Например, для большинства зерновых культур умеренного пояса (ячмень, рожь, пшеница и др.) он равен +5°С, для кукурузы, гречихи, бобовых, подсолнечника, сахарной свеклы, для плодовых кустарниковых и древесных культур умеренного пояса +10°С, для субтропических культур (рис, хлопчатник, цитрусовые) + 15°С.

Для учета термических ресурсов территории используется сумма активных темпе­ратур.Этот показатель был предложен в ХIХ в. французским биологом Гаспареном, но тео­ретически разработан и уточнен советским ученым Г. Г Селяниновым в 1930 г. Он представ­ляем собой арифметическую сумму всех средних суточных температур за период, когда эти температуры превышают определенный термический уровень: +5, +10С.

Чтобы сделать вывод о возможности произрастания культуры в изучаемом районе, необходимо сравнить между собой два показателя: сумму биологических температур, выражающую потребность растения в тепле, и сумму активных температур, которая накапливается в данной местности. Первая величина всегда должна быть меньше второй.

Особенностью растений умеренною пояса (криофилов) является прохождение ими фазы зимнего покоя, в течение которого растения нуждаются в определенном термическом режиме воздуха и почвенного слоя. Отклонения от требуемого температурного интервала неблагоприятны для нормальной вегетации и часто приводят растения к гибели.

Под агроклиматической оценкой условий зимования понимается учет неблагоприятных метеорологических и погодных явлений в холодный сезон: резких морозов, глубоких оттепелей, вызывающих вымокание посевов; мощного снегового покрова, под которым выпревают всходы; гололеда, ледяной корки на стеблях и др. Учитывается и интенсивность, и продолжительность наблюдаемых явлений.

В качестве показателя суровости условий зимования растений, особенно древесных и кустарниковых, чаще других употребляется средний из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха.

Влага. Важнейшим фактором жизнедеятельности растений является влага. Во все пе­риоды жизни растение для своего роста требует определенное количество влаги, без которой оно гибнет. Вода участвует в любом физиологическом процессе, связанном с созданием или разрушением органического вещества. Она необходима для фотосинтеза., обеспечивает тер-морегуляцию растительного организма, транспортирует элементы питания. При нормальном вегетативном развитии культурные растения поглощают огромные объемы воды. Часто для образования одной единицы сухого вещества расходуется от 200 до 1000 массовых единиц воды.

Теоретическая и практическая сложность проблемы водообеспеченности растений обусловила появление множества методов и приемов расчета ее параметров. В советской агроклиматологии разработаны и используются несколько показателей увлажнения (Н.Н. Ива­нова, Г.Т.Селянинова, Д.И.Шашко, М.И.Будыко, С.А. Сапожниковой и др.) и формул оп­тимального водопотребления (И.А. Шарова, А М. Алпатьева). Очень широко употребляется гидротермический коэффициент (ГТК) – отношение суммы осадков за определенный пери­од (месяц, вегетационный период, год) к суммам активных температур за это же время, предложенный в 1939 г. Г.Т Селяниновым. Его применение основано на известном допуще­нии, эмпирически хорошо подтвержденном: сумма активных температур, уменьшенная в 10 раз, примерно равна величине испаряемости. Следовательно, ГТК отражает связь между впадающей и испаряющейся влагой.

Оценка влагообеспеченности территории для произрастания сельскохозяйственных культур строится на основании следующей расшифровки значений ГТК: менее 0,3 — очень сухо, от 0,3 до 0,5 – сухо, от 0,5 до 0,7 – засушливо, от 0,7 до 1,0 – недостаточное увлажне­ние, 1,0 – равенство прихода и расхода влаги, от 1,0 до 1,5—достаточное увлажнение, более 1,5 – избыточное увлажнение (Агроклиматический атлас мира, 1972, с. 78).

В зарубежной агроклиматической литературе также применяется множество показате­лей увлажнения территории – индексы К. Торнтвейта, Э. Де-Мартонна, Г. Вальтера, Л. Эмберже, В. Лауэра, А. Пенка, Дж Морманна и Дж. Кесслера, X.Госсена, Ф.Банюля и др. Все они, как правило, вычислены эмпирически, поэтому справедливы лишь для ограниченных по площади районов.