Задание 9

Задание 9. Рассчитать суммы оптимальных  температур и определить характер термических условий  по месяцам и за весь период вегетации.

При подсчете сумм температур обычно пользуются среднесуточными значениями температуры воздуха за месяц ( tсут ). В этом случае не учитывается, что существуют значительные отклонения от температур – средние минимальные ( tmin ) и максимальные  ( tmax ) значения температуры в течение месяца. То есть, например, при tсут  > 11˚C возможно уменьшение ее ниже биологического минимума культуры ( tбм ) весной ( осенью ) или увеличение, вызывающее повреждение растений ( tвп  ). Оптимальными температурами воздуха для растений считаются те, которые находятся в пределах от  tно  до  tво. Неблагоприятные для растений температуры ниже  tбм  и выше  tвп  нельзя считать эффективными или активными и, при детальном изучении термических условий, они должны быть исключены из расчетных сумм активных температур.

Расчет сумм оптимальных температур для конкретной культуры в определенном районе проводится с помощью стандартного графика суточного хода температур для каждого месяца вегетации, на который наносят горизонтальные линии, соответствующие температурам: биологического минимума ( нуля ) - tбм, нижнего оптимума - tно, верхнего оптимума - tво, высокие повреждающие - tвп.

Построение стандартных графиков суточного хода

температур воздуха за вегетационный период

Стандартные графики изменения температур в течение суток позволяют более детально оценить условия вегетации культуры в каждый конкретный месяц, определить продолжительность развития культуры в разных температурных интервалах. В средних широтах среднесуточный минимум температуры наблюдается около 6 часов, максимум – около 15 часов.

График строится в координатах часов суток и температур. Для этого по оси абсцисс  ( горизонтальной ) откладываются часы, от 4 утра одного дня до 4 следующего ( 24 часа ), по оси ординат ( вертикальной ) – температуры: от минимальной до максимальной. При этом, для промежуточных часов температура рассчитывается по формуле:

tчас = tmin  + ( tmax – tmin ) Ч k

где: tчас – температура для искомого часа;

  tmax и tmin – среднесуточные максимальная и минимальная температуры месяца, для которого строится график ( соответственно, табл. 2 и 3 приложения );

  k – коэффициент, который для 4 часов = 0,05; для 8 = 0,15; для 10 = 0,4; для 12 = 0,75; для 13 = 0,9; для 17 = 0,95; для 20 = 0,75; для 24 = 0,35.

       Все значения температур наносятся на график в соответствующие часы, полученные точки соединяются плавной кривой ( наиболее удобный масштаб, когда 1 клетка в тетради соответствует 1 часу и 1 градусу ).

  Определяем количество часов в сутки, в течение которых растение находится под воздействием температур в пяти интервалах:

T0 – ниже tбм ;

T1 – от tбм до tно ;

T2 – от tно  до tво ;

T3 – от tво  до tвп ;

T4 – от tвп.

Для этого находим пересечение горизонтальных линий для этих температур с кривой суточного хода температур и на горизонтальной шкале отсчитываем, сколько часов приходится на каждый интервал. Если пересечения каких-либо линий с кривой графика нет, значит не наблюдается и воздействия температур в соответствующем диапазоне.

  Сумма оптимальных температур за месяц в каждом интервале считается  отдельно по следующим формулам:

  а)  ∑T1 = {[ ( tmax + tmin ) : 2 ]- tбм } Ч T1 Ч N ;

  24

               где: tmax – среднемесячный максимум температур,

                tmin – среднемесячный минимум        

  N – количество дней в месяце ( полном или неполном, входящем в  вегетационный период ).

  При tmax  по графику больше  tно  , в формулу ставят tно  вместо tmax.

       

  б)  ∑T2 = {[ ( tно + tво ) : 2 ]- tбм } Ч T2 Ч N  ;

  24

  в)  ∑T3 = {[ ( tвп - tво ) + ( tвп - tmax )] : 2 } Ч kиЧ T3 Ч N,

  24

                где kи  – константа интервала для данной культуры ( табл. 2 ).

                               При  tmax > tвп, разность ( tвп - tmax ) = 0

  г)  ∑T4= [( tmax - tвп ) : 2 ] Ч T4 Ч N ;

  24

       

  3. Сумма оптимальных температур за расчетный месяц:

               

                       ∑tопт = ∑T1 + ∑T2 + ∑T3 + ∑T4 .

                               

  4. Чтобы определить, насколько оптимальны термические условия для растений в течение какого-либо месяца, можно сравнить, насколько различаются возможная сумма оптимальных температур ( ∑tвозм. опт ) и фактическая (∑tопт, рассчитанная по графику ) в конкретных условиях.

                                       ∑tвозм. опт = tk Ч N  (1),

где: tk – температурная константа для культуры ( табл. 2 );

  N – количество дней месяца.

  Показатель оптимальности  Копт  может быть рассчитан в процентах по отношению:

                       Копт = ( ∑tопт  :  ∑tвозм. опт ) Ч 100 = %  (2).

  Точно так же можно рассчитать  Копт  для всего периода вегетации. Для этого в первую формулу ставим  N – количество дней вегетационного периода, во  вторую - ∑tопт, равную сумме оптимальных температур за все месяцы вегетации. Показатель оптимальности можно оценить по шкале ( табл. 3 ), разработанной ( 1998 ).

Таблица 3.

Термические условия возделывания

сельскохозяйственных культур

Копт, %	Термические условия	Копт, %	Термические условия
более 90	наилучшие	57 – 63	ниже средних
81 – 90	очень хорошие	51 – 56	плохие
72 – 80	хорошие	45 – 50	очень плохие
64 – 71	удовлетворительные	менее 45	непригодные

       По стандартному графику также можно определить, почему термические условия неблагоприятны для культуры в выбранных климатических условиях. Такими причинами может быть, прежде всего, преобладание температур ниже и выше оптимума.

4. Оценка условий увлажнения

Сельскохозяйственных культур

       Для развития растений требуется, кроме тепла, влага в почве. Об условиях увлажнения косвенно можно судить по среднемноголетнему количеству осадков и характеру их распределения по сезонам года, однако при этом необходимо учитывать величину испаряемости, от которой зависит увлажнение в период вегетации. Испаряемость – это количество воды, которое может испариться в данных условиях при неограниченном её количестве, например – с поверхности озера.  Не путать с испарением – количеством воды, испаряющемся с поверхности почв и растений в конкретных условиях. Например, на Кольском полуострове и в районе Ташкента выпадает одинаковое количество осадков за год – около 400 мм, но на севере Европейской части наблюдается переувлажнение, а в Средней Азии земледелие невозможно без орошения. Это объясняется разной испаряемостью: в первом случае она составляет 300 мм/м2  в год, а во втором – 1200 мм/м2  в год.

       В агрометеорологии, для оценки увлажнения территории, применяется коэффициент увлажнения ( КУ ) (1948) и гидротермический коэффициент ( ГТК ) (1928).