Изменение климата (стр. 3 )

Необходимость учета микроклимата сельскохозяйственных полей при рациональном размещении культур в полях севообо­рота или новых перспективных сортов и гибридов, при диффе­ренцировании мелиоративных и агротехнических мероприятий, земельно-оценочных работ и других мероприятий очевидна.

Вот лишь два примера влияния микроклимата на урожайность некоторых сельскохозяйственных культур (рис. 11.9, табл. 11.7).

a

100	-
								1 ^'		2
80	-
	~ ^*	N				J
60	/f	\\				/
		4	\			' t
40	-	4 1	\ \	f'		i t
			4 ^	/		f
20			\ -			У
			4
			4
0				■■- ^- •*•

РМ НЮ СЮ

ВЮ В ВС СС НС

Местоположение

П ЗП

Рис. 11.9. Снижение урожайности огурцов (7) и томатов (2) в зависимости от тепло-обеспеченности различных местоположений в центральной части Нечерноземья (по , , 1983):

Местоположения: РМ - ровные участки; НЮ, СЮ, ВЮ - нижняя, средняя, верхняя части склонов южной экспозиции; В - вершины; НС, СС, ВС - нижняя, средняя, верхняя части склонов северной экспозиции; П, ЗП, Б - подножия склонов, замкнутые понижения, болота

190

Из рисунка видно, что в зависимости от теплообеспеченнос-ти различных местоположений колебания урожайности суще­ственны для обеих культур. На сельскохозяйственных полях, расположенных в наиболее холодных местах (замкнутые пони­жения, осушенные болота), урожайность может снизиться на 100 %, а на наиболее теплых участках (возвышенности и верхние части южных склонов) возможен полный сбор (снижение уро­жая составляет 0 %).

11.7. Влияние местоположения на урожайность озимой пшеницы и сахарной свеклы по

агроклиматическим районам Нечерноземья (по , ,

, 1983)

Агроклиматический район

Урожайность, т/га

фоновая максимальная минимальная

II (северный район) Озимая пшеница Сахарная свекла Озимая пшеница

III (центральный район)

Сахарная свекла

1,3	1,6	0,8
19,5	24,0	12,0
1,6	1,9	0,8
20,0	22,5	16,0
2,0	2,2	1,8
24,0	25,0	18,0

IV (южный район) Озимая пшеница Сахарная свекла

Из таблицы следует, что изменения урожайности в зависимо­сти от местоположения значительны: в наименее обеспеченном теплом II районе это изменение достигает 200 %.

Если принять во внимание еще и микроклиматические раз­личия поспевания почвы (см. табл. 11.5), то зависимость уро­жайности от особенностей микроклимата будет еще больше. По данным (1978), запаздывание для яровых по срокам сева на 10 сут приводит к недобору 17...22 % зерна, а микроклиматическая изменчивость поспевания почвы только за счет различий гранулометрического (механического) состава со­ставляет примерно 10 сут.

Основные методы изучения микроклимата. Микроклимати­ческие явления столь многообразны и многочисленны, что изу­чить каждый участок земной поверхности в микроклиматичес­ком отношении невозможно. Вот почему при микроклимати­ческих исследованиях основное внимание обращают на изуче­ние особенностей физических процессов в условиях наиболее типичных участков местности. Например, при исследовании микроклимата сельскохозяйственных угодий подбирают участ­ки, занятые основной для данного района культурой с учетом агротехники (орошаемое, неорошаемое поле) и почвенного по­крова, а также рельефа местности (долина, склоны, вершина, плато и т. д.). По возможности необходимо организовать срав­нительные наблюдения на участке черного пара, чтобы судить о степени влияния данной культуры на микроклиматические особенности участка.

191

Рис. 11.10. Расположение метеорологических приборов в саду (опорная точка

измерений)

После выбора участков для исследований составляют схема­тический план района и описание местоположения каждого уча­стка. При этом оценивают экспозицию и крутизну склонов, пре­вышение возвышенностей над наиболее низкими участками, ширину долины, степень ее замкнутости и облесенности скло­нов и т. п. Методика глазомерной оценки местности разработа­на (1979).

На основании глазомерной съемки выбирают опорные точки измерений (рис. 11.10) и маршруты наблюдений с таким расче­том, чтобы отразить все микроклиматические особенности ис­следуемой территории. Микроклиматическая маршрутная съем­ка заключается в том, что наблюдатель с комплектом необходи­мых приборов обходит последовательно ряд точек и делает соот­ветствующие измерения на определенной высоте (или на нескольких, если проводят градиентные наблюдения).

В зависимости от задачи и технических возможностей в про­грамму микроклиматической съемки включают наблюдения за температурой и влажностью воздуха и почвы, скоростью и на­правлением ветра, облачностью, потоками лучистой энергии. Измерения во всех точках проводят одновременно через опреде­ленные промежутки времени.

Микроклиматические наблюдения необходимо проводить в

192

ясную или малооблачную тихую погоду, когда микроклимати­ческие различия местности проявляются особенно четко.

Для того чтобы верно оценить полученные данные и сделать правильные практические выводы, необходимы тщательная об­работка полученных материалов и приведение их к длинному многолетнему ряду наблюдений ближайшей метеорологической станции (методику приведения см., например, «Основы климатической обработки метеорологических наблю­дений», 1956).

По результатам микроклиматических наблюдений составляют комплексную микроклиматическую карту, пример которой при­веден на рисунке 11.11.

Простейший вид микроклиматической съемки, которую мож­но провести, не имея приборов, - обход или объезд территории во время заморозка при тихой ясной погоде перед восходом Солнца, когда еще не начал таять иней. Отмечая на плане хозяй­ства места, на которых лежит иней, можно получить представле­ние о заморозкоопасности отдельных участков. Съемку следует

А

Рис. 11.11. Микроклиматическая карта хозяйства Ленинградской области:

участки: / — самые теплые, сравнительно сухие; 2— теплые, сравнительно сухие; 3 — умеренно теплые, достаточно увлажненные; 4— прохладные, увлажненные; 5— холодные, влажные; 6 — морозобойные, избыточно увлажненные; 7 — фоновые климатические нормы, июль; 8 —

кустарники; 9- лес

193

проводить несколько раз, так как в каждом случае в зависимости от условий погоды, в которых протекал заморозок, его интен­сивности, степень морозобойности участка будет несколько ме­няться. При этом надо следить, чтобы состояние подстилающей поверхности было более или менее однородным. На черном пару вследствие хорошей теплопроводности почвы инея не бу­дет даже в том случае, если поле расположено в понижении и, по существу, заморозкоопасно. Больше всего инея будет на гус­том травостое, вследствие значительного охлаждения его под влиянием ночного излучения и затруднительного теплообмена между воздухом и почвой под таким покровом. После 5...6 таких съемок получают уже достаточно надежное представление о сравнительной морозобойности отдельных участков хозяйства.

Для целей микроклиматологии используют аэрофотографи­ческую и спутниковую информации.

Перспективен и метод физического моделирования, так как выявление различных микроклиматических закономерностей требует соблюдения принципа «при прочих равных условиях», что в природе нередко бывает труднодостижимо, так же как и систематизированные натурные исследования микроклимати­ческого эффекта различных комплексов неоднородностей под­стилающей поверхности. В камерах искусственного климата — фитотронах — соблюдение этих принципов не вызывает затруд­нений.

Фитотроны позволяют моделировать метеорологические ус­ловия в широких пределах: засуху, суховеи, заморозки и т. д. А это дает возможность установить степень приспосабливаемости различных сельскохозяйственных культур и их сортов к небла­гоприятным условиям, критические и оптимальные значения для растений различных показателей, оптимальные сроки сева и т. п.

Фитотроны используют и при разработке методов борьбы с вредителями и болезнями растений.

В фитотронах можно получать несколько урожаев за один год, что ускоряет селекционный процесс.

Пути и методы мелиорации микроклимата сельскохозяйствен­ных угодий. Целью мелиорации (улучшения) микроклимата сель­скохозяйственных полей, естественных низкопродуктивных па­стбищных фитоценозов является смягчение неблагоприятных условий с помощью различных агротехнических приемов. Раз­нообразие этих приемов связано с учетом широкого диапазона экологических условий в районах, где преобразуется микрокли­мат. Географическое положение района, общие климатические условия, рельеф местности, климат почвы - главные составляю­щие для анализа при выборе способов и методов улучшения микроклимата поля или угодья.

В северных и северо-западных районах земледелия к основ-

194

ным способам по улучшению микроклимата относятся-приемы, устраняющие переувлажнение почвы и повышающие теплообес-печенность растений (осушение полей, создание гребневой по­верхности почвы и др.). Немаловажное значение имеет ориента­ция гребней для лучшего их прогрева в солнечные дни. В после­дние годы в производственных масштабах все шире практикуют посадки летних кулис из быстрорастущих высокорослых куль­тур, защищающие посевы от холодных ветров.

В засушливых земледельческих районах страны главная зада­ча улучшения микроклимата — повышение влагообеспеченности посевов и естественных фитоценозов. Для этого создано и по­стоянно развивается гидротехническое и ирригационное строи­тельство - введены в строй десятки крупных водохранилищ, по­строены современные, технически оснащенные оросительные каналы. Однако при орошении неизбежны непроизводительные потери влаги на фильтрацию в глубокие горизонты почвы, по­верхностный сток, испарение с открытой водной поверхности. Поэтому в последние годы применяют новый способ - капель­ное орошение, с помощью которого подача воды (по специаль­ным трубкам) регулируется с учетом агрогидрологических свойств почвы и требований к условиям влагообеспеченности выращиваемой культуры. Этот способ позволяет на 30 % по сравнению с традиционными методами орошения снизить рас­ходы дорогостоящей воды.

Полезащитное лесоразведение, включая посадки древесно-кустарниковых форм в пустынных и полупустынных районах, а также лесомелиоративные мероприятия на сильно эродирован­ных и засушливых горных склонах оказывают существенное сре-дообразующее влияние, способствуя повышению продуктивнос­ти сельскохозяйственных культур и фитоценозов.

Более подробно эти методы и результаты их применения из­ложены в главах, где рассмотрены метеорологические элементы: лучистая энергия, температура почвы и воздуха, осадки и т. д.

Важным звеном агропромышленного комплекса является за­щищенный грунт, под которым понимают участки земли, где со­здан более благоприятный микроклимат. Основные задачи за­щищенного грунта: производство внесезонной (главным обра­зом овощной) продукции; выращивание рассады для открытого грунта; расширение ассортимента культур, особенно в умерен­ных и высоких широтах.

В зависимости от методов защиты и степени комфортности созданных условий защищенный грунт делят на утепленный, под которым понимают открытые участки, укрываемые на ночь или в неблагоприятную погоду различными утеплительными материа­лами (матами, соломой, пленкой и пр.), и культивационные со­оружения, состоящие из теплиц (на солнечном или искусствен­ном обогреве), парников и малогабаритных временных укрытий.

195

Изучение климата и микроклимата позволяет обосновать идею об организации природного конвейера — почти круглого­дичного производства и снабжения населения свежими овоща­ми и фруктами. Соответствующий подбор сортов культур (ран­них, средних, поздних) и рациональное размещение их в разных частях страны могли бы позволить резко удлинить сезон произ­водства свежих овощей и фруктов.

Глава 12