Практическое занятие № 2. Оценка местности по тепло- и влагообеспеченности

Цель занятия — освоение методики определения оптимальных экологических зон по тепло- и влагообеспеченности для возделывания пород и сортов.

Продолжительность занятия — 2 ч (90 мин).

Материалы и оборудование: агроклиматический справочник агроклиматического района (области), рекомендуемая литература.

Рекомендуемая литература:

Лактионов, К. С. Частное плодоводство. Семечковые культуры : учебное пособие / К. С. Лактионов. — Санкт-Петербург : Лань, 2018. — 192 с.

Лактионов, К. С. Частное плодоводство. Косточковые культуры : учебное пособие / К. С. Лактионов. — Санкт-Петербург : Лань, 2018. — 124 с.

Карпенчук, Г. К. Частное плодоводство : учебное пособие / Г. К. Кар- пенчук. — Киев : Вища школа, 1984. — 295 с.

Плодоводство с основами экологии и питомниководства : учебное пособие для вузов / В. И. Копылов, Е. Б. Балыкина, И. Б. Бе- ренштейн [и др.] ; под общей редакцией В. И. Копылова. — Санкт- Петербург : Лань, 2020. — 396 с.

Агроклиматический справочник по Крымской области / Глав, упр. гидрометеорол. службы при Совете Министров СССР. Упр. ги- дрометеорол. службы УССР. Крымское гидрометеобюро. — Ленинград : Гидрометеоиздат, 1959. —136 с.

Экология плодовых культур : монография / В. Ф. Иванов, А. С. Иванова, Н. Е. Опанасенко [и др.]. — Киев : Аграрна наука, 1998. — 407 с.

Краткие теоретические сведения

Экологические факторы внешней среды. Плодовым и ягодным растениям для нормального роста и плодоношения требуются вполне определенные условия внешней среды. К их числу относятся свет, тепло, влага.

Свет относится к числу нерегулируемых космических факторов. Количество световой энергии, используемой растительным ценозом, в процессе фотосинтеза незначительно, всего 0,5—1 %, в лучшем случае 2 %. Широтные изменения в количестве приходящей солнечной радиации почти не сказываются на интенсивности фотосинтеза. Другими словами, количества солнечного света в период вегетации вполне достаточно растениям практически во всех зонах промышленного плодоводства России.

Температура, в отличие от света, меняется в зависимости от широты местности и высоты над уровнем моря и в итоге определяет зональное размещение плодовых пород и сортов, особенно в условиях пересеченной местности[1].

Подобно температуре меняется влажность воздуха и водные ресурсы. Так, количество атмосферных осадков, выпадающих в горах, почти в 2 раза превышает количество осадков, поступающих на равнинную часть.

Сочетание температуры, влажности воздуха и почвы являются определяющими в распределении пород и сортов по климатическим районам и зонам. Однако при определении оптимальных экологических зон необходимо учитывать не только напряженность внешних факторов, но и потребность в них пород и сортов, поскольку на эффективность садового хозяйства можно рассчитывать в случае, если экологические факторы полностью отвечают требованиям плодовых растений.

Морозоопасность территории оценивается вероятностью наступления критических зимних температур, которые повреждают не менее 60 % плодовых почек и 30 % и более однолетнего прироста. Для оценки морозоопасности территории удобно пользоваться так называемой температурной номограммой (рис. П.3.1).

П.З.7. Номограмма для расчета повторяемости годовой абсолютной минимальной температуры воздуха

Рис. П.З.7. Номограмма для расчета повторяемости годовой абсолютной минимальной температуры воздуха

Приведенная на рис. П.3.1 температурная номограмма построена для условий Крыма[2] по многолетним наблюдениям. Зная среднее значение абсолютных годовых минимальных температур для пункта или района, находят суммарную вероятность или обеспеченность абсолютной минимальной температуры в пункте. Так, при среднем абсолютном годовом минимуме температуры -19 °С критическая температура для абрикоса -21 °С в пункте вероятна в 40 % зим, в 10 % зим возможны минимумы температуры -26,2 °С. По повторяемости указанных морозов пункт почти непригоден для культуры абрикоса.

Коэффициент теплообеспеченности. Важным показателем пригодности территории под сады является обеспеченность вегетационного периода суммами биологических температур выше 5 °С, необходимых для прохождения фенофаз от набухания почек до листопада, и биоклиматических температур выше 10 °С, обеспечивающих ежегодное (или достаточно частое) созревание плодов. Суммы биоклиматических температур, соответствующие по своим величинам климатическим, указывают на климатические границы возможного возделывания культуры.

Как известно, плодовые породы и их сорта требуют разных сумм температур выше 10 °С. Если биологическая потребность их в сумме температур равна многолетней средней, то вероятность вызревания плодов будет обеспечена лишь в 50 % лет. При этом урожайность и качество плодов будут неустойчивыми по годам, а выращивание породы или сорта будет неэффективно.

Для оценки пригодности климата по тепло- и влагообеспечен- ности биоклиматическим требованиям плодовых культур и их сортов в практике принято рассчитывать коэффициент теплообеспеченности, или коэффициент соответствия теплообеспеченности, по формуле минимизации или максимизации фактора:

где Х( — среднее минимальное или среднее максимальное значение фактора (тепло, осадки) в районе; Хю— потребность фактора для плодовой породы.

Так, для средне- и позднеспелых сортов персика в центральных районах Степного Крыма (агрометеорологическая станция (АМС) Клепинино) коэффициент соответствия климата по суммам активных температур выше 10 °С при оптимуме для породы 3300 °С составляет:

При С, min > 1 имеет место соответствие климата породе, при Q тах <1 — несоответствие.

Графический метод климатической оценки территории под плодовые культуры. Исходя из величин коэффициентов теплообе- спеченности, возникает вопрос: как часто будут созревать средне- спелые сорта, например, персика в центральной части Степного Крыма? Ответ на этот вопрос можно дать с помощью графического метода климатической оценки территории под плодовые культуры.

Зная оптимальную биоклиматическую сумму температур для персика среднего срока созревания ?Topt = 3300 °С и среднюю климатическую сумму температур на одной из АМС, допустим, ZTcp = 3295 °С находим отклонение ?Topt от ХТср по аналитическому выражению

На абсциссе интегрального графика (рис. П.3.2) находим отклонение -5 °С, соединяя его перпендикуляром с кривой, а от нее на ординате определяем вероятность теплообеспеченности. При заданных значениях она составляет 55 %, т. е. нормальное созревание персика среднего срока в центральной части Степного Крыма возможно в 5—6 годах из 10.

Справочно-аналитический метод климатической оценки территории под плодовые культуры используется реже. Аналитическое выражение метода имеет вид

где Popt — обеспеченность оптимальными суммами (тепла, осадков), %; Рб — вероятность лет с фактором больше оптимума, %; Рм — вероятность лет с фактором меньше оптимума, %; R6 — величина фактора выше оптимума с вероятностью Р6; RM — величина фактора ниже оптимума с вероятностью Рм; Ropt— оптимальная величина фактора для породы, сорта.

По выражению (П.3.3) рассчитаем коэффициент соответствия теплообеспеченности для выращивания персика среднего срока созревания в центре Степного Крыма. Для полного его созревания необходима сумма биоклиматических температур выше 10 °С в количестве 3300 °С. По данным климатического справочника[3], средняя многолетняя сумма температур в изучаемом районе составляет 3295 °С, вероятность повторяемости фактора Рб оптимума в 50 % лет — 3350 °С, вероятность фактора Рм ниже оптимума отмечается в 95 % лет с суммой температур 2900 °С. Подставляя справочные значения в формулу (П.3.3), находим

Следовательно, при справочно-аналитическом методе, как и при методе графическом, в центре Степного Крыма созревание плодов персика средних сроков будет обеспечено в 5—6 годах из 10.

П.3.2. График для определения обеспеченности теплом сельскохозяйственных культур

Рис. П.3.2. График для определения обеспеченности теплом сельскохозяйственных культур1

Территория считается пригодной для плодовых культур, если она обеспечена климатическими суммами температур выше 10 °С не менее чем в 80 % лет, условно пригодной — в 65—79 % лет, малопригодной — менее чем в 65 % лет.

По формуле (П.3.3) рассчитывают и коэффициент вероятности выпадения оптимальной годовой суммы осадков в осваиваемом районе. При этом исходят из того, что успешное выращивание плодовых культур без орошения возможно в районах с годовой суммой осадков 650 мм и более.

Например, при оптимуме осадков Popt = 650 мм необходимо определить его вероятность в центральной части Степного Крыма, где годовая сумма осадков составляет 466 мм. По справочным данным[4] [5], сумма осадков больше оптимума Рб = 671 мм и наблюдается в 5 % лет, сумма осадков ниже оптимума Рм = 261 мм — в 95 % лет.

Подставляя в формулу (П.3.3) эти справочные данные, получаем

Таким образом, обеспеченность годовой суммы оптимальных осадков для плодовых культур 650 мм и более в центре Степного Крыма возможна 1 раз в 10 лет, а это значит, что здесь необходима стационарная система орошения садов.

В зонах с годовой суммой осадков (для садов) на уровне оптимума и больше расчеты можно не проводить, так как увлажнение здесь в 70—80 % лет будет способствовать потребности плодовых культур.

Задание

Пользуясь агроклиматическим справочником агроклиматического района (области), учебными пособиями К. С. Лактионова «Частное плодоводство. Семечковые культуры»[6], «Частное плодоводство. Косточковые культуры»[7], агробиологической характеристикой пород и подвоев, приведенной в справочнике «Плодовые культуры»[8], определить оптимальные по тепло и влагообеспеченности зоны (подзоны, районы, микрорайоны) в пределах для выращивания отдельных плодовых пород и сортов.

Порядок выполнения задания

Задание выполняется индивидуально или группами по два-три человека в следующем порядке.

  • 1. На основании индивидуального задания (включающего климатическую зону, подзону или участок с соответствующими климатическими показателями), климатических данных и требований пород и сортов к условиям произрастания, определить, какие породы и сорта лучше подходят к выращиванию в данной зоне или на участке.
  • 2. По результатам анализа подготовить заключение.
  • 3. Оформить отчет о выполненной работе.

Контрольные вопросы

1. Что такое морозоопасность и как ее определить для данного участка, пользуясь номограммой для расчета повторяемости годовой обеспеченности минимальной температуры воздуха?

  • 2. Поясните термин «коэффициент теплообеспеченности». Приведите формулу расчета коэффициента теплообеспеченности и пример расчета теплообеспеченности одной из плодовых пород, районированных в вашей зоне.
  • 3. В чем состоит графический метод оценки пригодности территории под плодовые культуры? Приведите пример расчета и дайте пояснения к полученным результатам.
  • 4. Охарактеризуйте справочно-аналитический метод оценки теплообеспеченности плодовых и ягодных культур.
  • 5. Что такое влагообеспеченность местности и как ее определить?

  • [1] Драгавцева И. А., Бандурко И. А., Ефимова И. Л. Лимитирующие факторы среды, определяющие продуктивность многолетних садовых насаждений // Новые технологии. 2013. № 2. С. 110—114.
  • [2] Агроклиматический справочник по Крымской области / Глав. упр. гидроме-теорол. службы при Совете Министров СССР. Упр. гидрометеорол. службы УССР.Крымское гидрометеобюро. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1959. 136 с.
  • [3] Агроклиматический справочник по Крымской области / Глав. упр. гидроме-теорол. службы при Совете Министров СССР. Упр. гидрометеорол. службы УССР.Крымское гидрометеобюро. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1959. 136 с.
  • [4] Агроклиматический справочник по Крымской области. Ленинград : Гидроме-теоиздат, 1959. 136 с.
  • [5] Там же.
  • [6] Лактионов К. С. Частное плодоводство. Семечковые культуры : учебное пособие. Санкт-Петербург : Лань, 2018. 192 с.
  • [7] Лактионов К. С. Частное плодоводство. Косточковые культуры : учебное пособие. Санкт-Петербург : Лань, 2018. 124 с.
  • [8] Плодовые культуры : справочник / Р. П. Кудрявец [и др.]. Москва : Агропро-миздат, 1991. 383 с.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >