4. Оцінка глибини залягання мінералізованих грунтових вод за даними в.Ф. Валькова
Рівень грунтових вод, м |
Стан культур |
Глибше 3,5
|
Нормальне.
|
3,5-2,75 |
Дуже слабке пригнічення зерняткових, абрикоса, черешні (зниження врожайності до 10 %) |
2,75-2,25 |
Середнє пригнічення зерняткових, абрикоса, черешні (зниження врожайності на 10-30 %), слабке пригноблення сливи, вишні, яблуні на парадизці (зниження врожайності до 10 %), дуже слабке пригнічення виноградної лози (зниження врожайності до 5 %) |
2,25-2 |
Сильне пригнічення зерняткових, абрикоса, черешні (зниження врожайності на 30-50 %), середнє пригнічення сливи, вишні, яблуні на парадизці (зниження врожайності на 10-20 (30) %), слабке пригнічення виноградної лози (зниження врожайності до 10 %) |
2-1,4 |
Дуже сильне пригнічення зерняткових, абрикоса, черешні (зниження врожайності на 50-85 %), сильне пригнічення сливи, вишні, яблуні на парадизці (зниження врожайності на 20 (30)-50 %), середнє пригнічення виноградної лози (зниження врожайності на 10-25 %) |
1,4-1 |
Украй сильне пригнічення зерняткових, абрикоса, черешні (зниження врожайності більше 85 %), дуже сильне пригнічення сливи, вишні, яблуні на парадизці (зниження врожайності на 50-90 %), середнє пригніченні виноградної лози (зниження врожайності на 25-30 %) |
1-0,5 |
Повна загибель зерняткових, абрикоса, черешні, сливи, вишні, яблуні на парадизці, дуже сильне пригнічення виноградної лози (зниження врожайності на 50-90 %) |
Вище 0,5 |
Повна загибель всіх плодових культур |
Глибина залягання мінералізованих грунтових вод оцінюється виходячи з відносного зниження врожайності багаторічних насаджень (табл. 4).
При високому рівні грунтових вод необхідний облік їх динаміки протягом вегетаційного періоду (наголошується період, протягом якого грунтові води хоч би частково перекривають кореневмісний шар і глибину рівня грунтових вод в цей період).
Проточність грунтових вод здійснює сприятливу дію на рослини, оскільки в цих умовах вони не випробовують екологічного перезволоження при розташуванні коріння в зоні капілярної облямівки завдяки достатній забезпеченості киснем і відсутності умов накопичення токсичних продуктів анаеробіозиса в грунті. У застійних грунтових водах відбувається накопичення токсичних продуктів анаеробіозиса, що особливо несприятливо для багаторічних насаджень.
Склад грунтових вод характеризується рН, вмістом Fe2+, загальним вмістом легкорозчинних солей, соди Na+, Ca2t, Mg2+, CO32– і НСО3– залежно від зони.
Виживання рослин в умовах затоплення сильно залежить від температури води. Якщо у весняний період допустима тривалість затоплення деяких видів трав досягає 20-25 діб, то в літній період вона не повинна бути більше 20-26 год. Тому для оцінки літнього затоплення при високій температурі води пропонується наступна шкала:
дуже коротке - до 5 год. – дозволяє обробляти всі культури, прийняті в даній зоні, зокрема овочеві;
коротке - 5-7 год. – виключає обробіток деяких культур, нестійких до літнього затоплення;
середнє - 7-12 год. – виключає вирощування овочевих культур і деяких зернових;
тривале - 12-20 год. – виключає вирощування зернових культур;
дуже тривале - 20-26 год. – виключає вирощування деяких видів багаторічних трав, нестійких до літнього затоплення;
украй тривале - більше 26 год. – виключає вирощування всіх багаторічних трав.
Агрокліматичні умови. Сонячна радіація, ФАР. Температура повітря, грунту і рослин завжди залежить від кількості сонячної радіації. Сумарна сонячна радіація включає пряму (що поступає безпосередньо від Сонця) і розсіяну (що поступає від небозводу). Частина сумарної радіації відображається від земної поверхні, частина перетворюється на тепло.
Сумарна сонячна радіація, що припадає на горизонтальну поверхню, приведена в довідниках по клімату
Фотосинтетично активна радіація - ФАР (світлові промені з довжиною хвилі 0,38-0,71 мкм) - засвоювана рослинами частина сонячної енергії:
де S - пряма радіація, що поступає на горизонтальну поверхню; D - розсіяна радіація.
Коефіцієнт використання ФАР (КПД ФАР) - частина ФАР, використовувана для фотосинтезу. По А. А. Нbчипоровичу, посіви культур по використанню ФАР можна розділити на групи:
звичайні - 0,5-1,5 %,
хороші - 1,5-3,
рекордні - 3,5-5 %,
теоретично можливі - 6-8 %.
Потенційна врожайність розраховується по приходу ФАР.
Теплозабезпеченічть земель. Для оцінки температурного режиму застосовують характеристики, що дають уявлення про загальну кількість тепла за рік і в окремі періоди, річному і добовому ході температури: суму температур, середні добові, середні місячні, середні річні температури, максимальні і мінімальні температури, амплітуди добового ходу температури.
По теплозабезпеченості в природно-сільськогосподарському районуванні виділяють три пояси:
холодний (менш 1600°С),
помірний (1600-4000°С) і
теплий субтропічний (більш 4000°С).
Залежно від тривалості промерзання грунту і її середньорічної температури виділяються чотири типи температурного режиму грунтів:
мерзлотний характерний для районів вічної мерзлоти (середньорічна температура грунту негативна),
тривало сезонно промерзаючий з тривалістю промерзання не менше п'яти місяців (середньорічна температура грунту позитивна, глибина проникнення негативних температур більше 2 м),
сезонно промерзаючий з тривалістю промерзання від декількох днів до п'яти місяців (глибина проникнення негативних температур не більше 2 м),
не промерзаючий, коли негативні температури грунту відсутні або тримаються від одного до декількох днів.
Для характеристики теплових ресурсів території необхідно також використовувати забезпеченість сум активних температур. Прийнято вважати забезпеченість теплом 80-90% хорошою. При забезпеченості 50-70% необхідно застосовувати заходи по поліпшенню термічних умов. При забезпеченості культури теплом менше 50% її обробіток не має сенсу.
Особливе значення має оцінка вірогідності пошкодження сільськогосподарських культур заморозками. Вона необхідна для розрахунків термінів сівби, раціонального розміщення найбільш теплолюбивих культур, визначення вірогідності і попередження загибелі сходів польових культур, квіток і зав'язей плодових і т.д.
Тривалість безморозного періоду в повітрі і тепло забезпеченість змінюються залежно від місцеположення.
Різниця в сумах температур повітря за безморозний період між вершинами і прилеглими долинами звичайно буває в межах 200-300°С. Це відповідає зміні теплозабезпеченості сільськогосподарських культур, яка спостерігається на рівних місцях, на 150-200 км по широті.
Розподіл температури грунту на окремих ділянках за рівних зонально-фаціальних умов залежить від гранулометричного складу, кількості органічної речовини в грунті, місцеположення по рельєфу. Відмінності в середній місячній температурі піщаного і глинистого грунтів досягають 3-4°С, осушеного і не осушеного торф'яних грунтів – більше 5°С.
У горбистій місцевості розподіл температур грунту на окремих ділянках визначається відмінностями у вологості грунту, сонячному нагріві і особливостями повітряного обміну. У середніх широтах при відносних різницях висот 10-100 м середні добові температури грунту на глибині 5-10 см у весняний період на пологих південних схилах вище в порівнянні з рівним полем в середньому на 0,5-1°С, в порівнянні з північними схилами на 2°С. Таке підвищення температур дає можливість висівати на південних схилах ярину раніше, ніж на рівних полях, в середньому на 2-5 днів, а в порівнянні з північними схилами на 4-7 днів.
Влітку в денні години при малохмарній погоді температура грунту на пологих південних схилах в шарі 5-10 см вище, ніж на північних, на 3-4°С, на глибині 20 см - на 1-2°С.
Оцінка умов зимівлі рослин. Зимівля рослин залежить від стану їх восени, температурних умов і висоти сніжного покриву взимку. Несприятливо позначаються на стані зимуючих культур, особливо озимих зернових, різкі коливання температури, часта тривала відлига, ожеледиця.
Комплексним показником агрокліматичних умов зимового періоду може служити показник суворості зими К:
K=Tm/C, (2.8)
де Tm - середній з абсолютних мінімумів температур повітря за місяць і в середньому за зимові місяці °С;
С - середня висота сніжного покриву, см.
Малосуворі умови зими характеризуються величинами показника до 1, суворі - 1-3 і вельми суворі - вище 3.
Впливу низьких температур на грунт взимку протистоїть сніжний покрив, який робить вирішальний вплив на глибину промерзання. При висоті сніжного покриву до 20 см зими відносять до малосніжних, 20-30 см – средньосніжним, вище 30 см - багатосніжним. Вирішальне значення має встановлення сніжного покриву достатньої висоти в першій половині зими, оскільки інтенсивність промерзання грунту з початку зими найбільша. Правильне і по можливості раннє снігонакопичення дозволяє в умовах різко континентального клімату зменшити глибину промерзання грунту. Цьому ж сприяє і рослинний покрив, що затримує сніг і який зберігає його в рихлому стані.
На глибину промерзання сильно впливає вологість грунту. Чим вона вище, тим менше глибина промерзання. Глибина промерзання зменшується із збільшенням вмісту в грунті глинистих частинок. У суворі зими вона розрізняється між піщаними і суглинними ґрунтами в середньому на 50 см, між піщаними і глинистими - на 80 см.
Істотний вплив на промерзання грунту надає рельєф. На підвищених його формах грунти промерзають, як правило, глибше, ніж на знижених, що обумовлено більшою питомою поверхнею позитивних форм рельєфу і меншою потужністю сніжного покриву. Якщо глибину промерзання грунтів на рівній поверхні прийняти за 1, то на піднесених місцях і північних схилах вона складе 1,2-1,5, східних і західних - 1-1,35, південних - 0,7-0,9, на знижених місцях - 0,5-0,7.
При оцінці умов зимівлі озимих зернових культур основним показником є мінімальна температура грунту на глибині вузла кущіння (3 см). З цієї глибини різко зменшуються коливання температури грунту. Тому украй важливо забезпечення оптимальної глибини закладення насіння при сівбі.
Температурний режим на глибині вузла кущіння залежить від абсолютних мінімумів температури повітря і їх повторюваності, висоти сніжного покриву, часу випадання снігу, його щільності, ступеня охолоджування прилягаючих нижче шарів грунту.
Особливу роль грає сніжний покрив. Мінімальна температура грунту на безсніжних ділянках і ділянках з середньопотужним (20-30 см) сніжним покривом розрізняється на 10-20°С. При лютих морозах або короткочасних пониженнях температур повітря до -20...-25°С і сніжному покриві 60 см абсолютний мінімум температури грунту може бути вище на 30-37°С, чим повітря. Різниця температур повітря і грунту визначається не тільки величинами низьких температур, але і їх тривалістю. При лютих, але короткочасних морозах різниця між температурами повітря і грунту більше, ніж при слабкіших, але триваліших.
Ущільнення снігу збільшує його теплопровідність і веде до погіршення термоізоляційних властивостей.
Стан озимих культур діагностується на основі зіставлення фактичних температур грунту взимку з критичними для рослин.
Оцінка вологозабезпеченості територій. Для загальної характеристики вологозабезпеченості використовуються умовні показники, запропоновані різними авторами: гідротермічний коефіцієнт Р. Т. Селянінова, радіаційний коефіцієнт сухості М. І. Будико і ін. Найбільш споживаний коефіцієнт зволоження Н. Н. Іванова (КЗ):
КЗ-P/f (2-9)
де Р - опади за рік, мм;
f - випаровуваність за рік (визначена по випаровуванню з поверхні водоймищ), мм.
Відповідно до цього коефіцієнта виділені зони зволоження:
надмірно волога (КЗ більше 1,33) зона розповсюдження тундрового, болотного, глеєпідзолистого грунтоутворення; опади перевищують випаровуваність і за рік, і за теплий період;
волога (КЗ 1,33 – 1) зона охоплює тайгу і листяні ліси на підзолистих і бурих лісових грунтах; річна сума опадів перевищує випаровуваність, але в основний період вегетації випаровуваність вище за опади;
напівволога (КЗ 1 – 0,77) - лісостепова зона на сірих лісових грунтах і лісостепових чорноземах;
КЗ 1 свідчить про збалансованість річних опадів і випаровуваності;
напівзасушлива (КЗ 0,77 – 0,55) зона охоплює типовий степ на звичайних чорноземах;
посушлива (КЗ 0,55 – 0,44) - охоплює посушливий степ на південних чорноземах;
дуже посушлива (КЗ 0,44 – 0,33) - сухий степ на червоно-коричневих і каштанових грунтах;
напівсуха (КЗ 0,33 – 0,22) - напівпустеля на світло-каштанових грунтах;
суха (КЗ 0,22 – 0,12) - напівпустеля на бурих грунтах;
дуже суха (КЗ 0,12) - напівпустеля на сіро-бурих грунтах.
Вологозабезпеченість конкретних місцепроживань пов'язана з неоднаковою витратою вологи на випаровування на схилах різної крутизни і експозиції, перерозподілом зимових і літніх опадів. Взимку сніги накопичується більше на знижених елементах рельєфу. Навітряні схили утримують менше снігу, ніж підвітряні. На навітряних схилах потужність снігу убуває від підніжжя до вершини, а на підвітряних великі маси снігу накопляються у верхній частині схилу. На південних схилах сніготанення проходить інтенсивніше, внаслідок чого збільшується стік.
Вологість грунтів увігнутих схилів донизу зростає, а опуклих, навпаки, знижується. На окремих крутих відрізках будь-яких схилів вологість грунтів зменшується. Відносна кількість опадів весною і восени в зонах надмірного і достатнього зволоження складає у підніжний схилів 1, на південних схилах - 0,25-0,3, північних - 0,3-0,4, в слабо посушливих умовах відповідно Г, 0,15-0,25 і 0,25-0,3. У порівнянних умовах ряд експозицій по зволоженню виглядає таким чином: Пн > ПнС > ПдС > С > 3 > ПнЗ > ПдЗ > Пд.
Оцінка засух. Атмосферна засуха, тобто жаркий період без дощів з вологістю повітря менше 35-30 %, звичайно супроводжується ґрунтовою засухою, яка виявляється в зниженні запасів грунтової вологи до вологості в’янення.
Частота і тривалість засух зростає від лісостепу до сухого степу. Повторюваність засух досягає 30-40 % у Лісостепу, 50-60 - в Степу і лише 2-3 % - в лісовій зоні. Більшість дослідників визнають найбільш надійним показником засухи вологість орного шару грунту (0-20 см). Декади, протягом яких запаси продуктивної вологи в орному шарі складають менше 20 мм, відносять до посушливих, менше 10 мм - до сухих.
По термінах прояву виділяють п'ять типів засухи (табл. 2.19).