Континентальный климат и садоводство
Шрифт:
Средняя температура верхних слоёв почвы (0-5 см) летом в дневные часы выше, чем температура воздуха на высоте 2 м. На глубине 20 см под растительным покровом температура лёгких супесчаных почв в середине лета тоже несколько выше температуры воздуха, а тяжёлые суглинистые почвы на этой глубине в течение всего лета на 1 -2 °C холоднее воздуха. Полив и осадки, увеличивая теплоёмкость почвы, обусловливают её меньший нагрев. Сухой торф, имеющий наименьшую теплоёмкость по сравнению с другими почвами, при полном насыщении водой приобретает наибольшую теплоёмкость.
В течение суток температура почвы обычно имеет одно максимальное и одно минимальное значения. На поверхности почвы минимум температуры в ясные дни наблюдается перед восходом солнца, когда радиационный баланс отрицателен, а обмен теплом между воздухом и почвой незначителен. Максимум температуры в такие дни наблюдается около 13 ч, затем
Данные об изменениях температуры почвы на глубинах в течение года имеют большое практическое значение. Например, для прокладки водопроводных или дренажных труб на садовом участке надо знать, до какой глубины в данной местности промерзает грунт. При закладке труб на расстояние менее глубины промерзания вода в трубах замёрзнет, а при закладке труб на глубину, значительно большую, чем это необходимо, увеличатся непроизводительные затраты на земляные работы.
Снег защищает почву от охлаждения, так как теплопроводность снега очень мала. Глубина промерзания почвы уменьшается с увеличением высоты снежного покрова. Защитное действие снега важно для успешной перезимовки земляники, плодовых кустарников и деревьев. Температура почвы на глубине 3 см в зависимости от высоты снежного покрова при прочих равных условиях изменяется в больших пределах. Разность температур воздуха и почвы на этой глубине увеличивается примерно на 1 °C на каждый сантиметр высоты снежного покрова (до высоты 10 см). При большей высоте снега эта разность уменьшается, составляя, например, при высоте снежного покрова 25 см 0,6 °C, а при 50 см — 0,3 °C.
Представление об общем количестве тепла за год (вегетационный период, сезон, месяц), а также о годовом и суточном изменении температуры воздуха дают средняя суточная, средняя месячная и средняя годовая температуры. Для садоводства особо важны не средние показатели суточного и годового хода температуры, а сведения о минимальной и максимальной температурах в отдельные периоды и их амплитуде. Например, зная минимальную температуру в отдельные месяцы, можно судить об условиях перезимовки плодовых деревьев, о сроках окончания заморозков весной и начала их осенью. Данные о максимальной температуре зимой показывают частоту оттепелей, их интенсивность, а летом характеризуют число дней, когда растения угнетены жарой. Амплитуда суточного и годового хода температуры характеризует степень континентальности климата.
Обеспеченность растений теплом в период вегетации определяют по сумме активных температур, составленной из средних суточных температур выше 10 °C и сумме эффективных температур, вычисленной суммированием средних суточных температур, отсчитанных от биологического минимума, при котором развиваются растения данной культуры. Обычно для плодовых культур за биологический минимум принимают 10 °C, поэтому при подсчёте сумм эффективных температур выше 10 °C(П> 10) от средней суточной температуры за каждый день отнимают 10 °C и остатки суммируют. Ряд исследователей за биологический минимум принимают 5 °C.
В табл.1 указана потребность плодовых культур в теплообеспеченности. Сорта, культивируемые в более северных районах, способны успешно развиваться и плодоносить в условиях с несколько меньшими показателями, чем приведённые в таблице.
Таблица 1. Минимум сумм активных температур выше 10 °С и количества дней со среднесуточной температурой воздуха выше 15 °С, необходимых для плодовых культур
| Культура | Сумма температур | Количество дней |
| Яблоня (летние сорта) | (1200)1800-2000 | 70-80 |
| Яблоня (осенние сорта) | 2200-2400 | 80-100 |
| Груша (летние сорта) | 2200-2400 | 80-90 |
| Вишня | 2200-2400 | 80-90 |
| Яблоня (зимние сорта) | 2400-2600 | 100-110 |
| Груша (осенние сорта) | 2400-2600 | 90-100 |
| Слива | 2400-2800 | 80-100 |
| Черешня | 2600-2800 | 100-115 |
| Груша (зимние сорта) | 2600-3000 | 110-115 |
| Абрикос | 2800-3000 | 100-115 |
| Персик | 3200-3400 | 115-120 |
С помощью сумм эффективных температур воздуха рассчитывают сроки наступления фаз развития, например, начало цветения, что важно при подготовке к защите садов от заморозков или от болезней и вредителей. Тем не менее не наблюдается строгой корреляции между суммой температур и наступлением основных фаз. По годам минимальная и максимальная температуры в начале вегетации могут различаться в два–четыре раза, а в конце вегетации на 10-20%. Сумма эффективных температур характеризует различия теплообеспеченности данного года от среднемноголетней, характерной для конкретной местности. По ней с учётом продолжительности вегетационного периода, можно с некоторой погрешностью определить пригодность данной культуры и сорта для конкретных условий.
Для нужд сельского хозяйства важна обеспеченность вегетационного периода не только теплом, но и влагой. Поэтому оценку климатических условий проводят с использованием гидротермического коэффициента — показателя отношения месячного количества осадков к сумме температур за тот же месяц с коэффициентом 0,1. Благоприятные условия для плодоводства складываются там, где гидротермический коэффициент составляет 1,1-1,4. При большем значении гидротермического коэффициента растения страдают от избытка влаги, а при меньшем — нуждаются в поливе.
С удалением от Атлантики с запада на восток возрастает континентальность климата. При этом из–за низких зимних температур сокращается вегетационный период, так как необходимые для развития растений минимальные температуры весной устанавливаются позднее, а осенью сменяются низкими температурами раньше. Хотя вследствие более сильного нагревания суши летом сумма температур частично компенсирует сокращение вегетационного периода.
Для плодовых культур недостатком теплового режима в континентальных районах в период вегетации являются перепады температур, приводящие к оттепелям и заморозкам, из–за которых гибнет урожай. Особенно сильный вред причиняют резкие понижения температуры воздуха в зимнее время, тем более если эти понижения продолжительны и сопровождаются сухими и сильными ветрами. Чем чаще наблюдаются в какой–либо местности абсолютные минимумы температур воздуха, тем менее пригодна эта местность для выращивания плодовых культур. Количество безморозных дней в году и частота появления абсолютных минимумов температур воздуха увеличивается в Восточной Европе с юго–запада на северо–восток, а в Сибири — на восток, ограничивая распространение недостаточно морозостойких сортов и культур.
Вода
Вода в атмосфере и почве входит в число важнейших природных ресурсов, необходимых для человечества. Значительная часть солнечной радиации, приходящая на земную поверхность, расходуется на испарение воды. Скорость испарения с поверхности почвы зависит от её температуры, а также от влажности воздуха, скорости ветра, содержания воды в почве, её физических свойств, состояния поверхности, наличия растительности. Влажные и тёмные почвы испаряют больше влаги, чем сухие и светлые. Растительность, затеняя почву от солнечных лучей послабляя перемешивание воздуха, значительно уменьшает скорость испарения с поверхности почвы. Скорость испарения воды растениями — транспирация — определяется в основном теми же факторами, что и скорость испарения с поверхности почвы, но благодаря своим регулирующим системам растения могут экономить воду, уменьшая транспирацию. Однако общий расход воды на транспирацию очень велик. На образование 1 кг сухого вещества растения тратят от 300 до 800 кг воды. Сами растения, да и человек, в значительной мере состоят из воды, и их жизненные процессы протекают в водной среде.