
- •Змістовий модуль 2. Оцінка екологічних процесів у агроекосистемах
- •Тема 5. Оцінка біокліматичного потенціалу агроекосистеми
- •5.1.Основи біокліматології
- •5.2. Кліматичні чинники та їх режими
- •1. Сонячна радіація.
- •2. Тепло.
- •3. Вода.
- •1. Екологічна роль води.
- •3. Кількісний та якісний вплив води на організми.
- •5. 3. Основні показники оцінювання клімату агросфери
- •Оцінювання світло- та теплозабезпеченості рослин
- •Середні багаторічні показники фар для основних
- •Потреба різних сільськогосподарських культур у сумі активних температур, °с
- •5.3. Агрокліматичне районування
- •Агрокліматичне районування помірного підпоясу за типами зволоження
- •Питання самоконтролю:
- •Тема 6. Оцінка агрогрунтового потенціалу агроекосистеми
- •6.1. Грунт- базис розвитку агроекосистеми
- •6.2.Буферність ґрунту - передумова стабільності агроекосистеми
- •6.3. Характеристика ґрунтового біотичного комплексу
- •Таксономічні групи грунтових організмів
- •6.4. Поняття про Державний земельний кадастр та бонітування ґрунтів
- •6.5. Оцінка агроекологічного стану ґрунтового покриву
- •Питання самоконтролю:
- •Тема 7. Динаміка, розвиток та стабільність агроекосистеми
- •7.1.Динамічність та стабільність агроекосистеми як основи її продуктивності
- •7.2. Передумови, рівні та фактори дестабілізації агроекосистеми
- •Оптимально-допустимі межі насичення окремими культурами
- •Оптимально-допустимі межі насичення окремими культурами
- •7.3.Причини та наслідки дестабілізації агроекосистеми
- •7.4. Процеси деградації агробіотопів
- •Динаміка запасів гумусу в ґрунтах України
- •7.5. Методи інтегральної оцінки функціонального стану агроекосистеми
- •Питання самоконтролю:
5. 3. Основні показники оцінювання клімату агросфери
Основними завданнями агрокліматології є оцінювання агрокліматичних ресурсів та розробка пропозицій щодо їх ефективного використання у сільському господарстві.
Методика сільськогосподарського оцінювання клімату і погоди складається в основному з оцінок:
●забезпеченості рослин теплом і світлом;
●забезпеченості рослин вологою;
●умов перезимівлі зимуючих рослин;
●несприятливих для сільського господарства погодних явищ;
●біокліматичного потенціалу території – комплексної оцінки бонітету клімату.
Суть цієї методики відображає рис.5.4.
Під сільськогосподарською продуктивністю клімату (показником агрокліматичних ресурсів території) розуміють комплексну характеристику сукупності агрометеорологічних чинників, які створюють умови для формування продуктивності культур (термічний та світловий чинники, вологозабезпеченість, умови перезимівлі рослин, несприятливі метеорологічні явища), визначають продуктивність агроекосистеми за певного техніко-економічного рівня сільськогосподарського виробництва.
Рис.5.4. Методика оцінювання клімату і погоди в агросфері
(О.М. Шульгін, 1978)
У сучасному розумінні оцінювання агрокліматичних ресурсів — це виявлення кліматичних можливостей території для отримання сільськогосподарської продукції. Формою представлення агрокліматичних ресурсів є відомості щодо продуктивності культур залежно від кліматичних особливостей території. Агрокліматичні ресурси виражають за допомогою спеціальних показників (світло, тепло-, вологозабезпечення).
Оцінювання світло- та теплозабезпеченості рослин
Світлові ресурси оцінюються за інтенсивністю і сумою інтегральної радіації та ФАР за певний період, числом годин сонячного сяйва, геліотермічним показником Жесліна (добуток суми температур на тривалість дня) та ін.
В умовах України потреба в сумі ФАР за період вегетації озимої пшениці становить 1224 МДж/м2, кукурудзи –1353-1400, цукрових буряків – 1529 МДж/м2.
Таблиця 5.1.
Середні багаторічні показники фар для основних
агрокліматичних зон України, МДж/м2
Зона |
Місяць |
За рік |
За період з температурою |
||||||||
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
понад 10 °С |
понад І 5 °С |
||
Полісся |
168 |
214 |
289 |
310 |
314 |
268 |
184 |
109 |
2049 |
1425 |
1676 |
Лісостеп |
168 |
222 |
302 |
323 |
327 |
289 |
201 |
117 |
2179 |
1466 |
1718 |
Степ |
176 |
239 |
327 |
344 |
356 |
306 |
226 |
142 |
2376 |
1676 |
1927 |
Показники світлових ресурсів дають змогу визначити райони можливого вирощування зазначених культур та виявити резерви підвищення врожаю. Такий резерв за період після повної стиглості озимої пшениці і до стійкого переходу середньодобової температури повітря через 10 °С восени коливається від 419-461 МДж/м2 на півночі до 1048-1257 МДж/м2 на півдні країни, що може забезпечити збирання додаткового врожаю сіна, зеленої маси і навіть зерна таких ранньостиглих культур як гречка, просо та ін.
Енергетичні ресурси визначають і умови вирощування цукрових буряків по всій території України. За високої потреби цієї культури у ФАР (1529 МДж/м2) у разі запізнення посіву її буде недостатньо для формування врожаю, особливо у північних районах.
Термічні ресурси ґрунту характеризують сумами температур, що перевищують 0, 5, 10, 15 °С на глибинах відповідно 3, 10, 20, 25 см., сумами температур, нижчих за 0, -5, -10, -15 °С, коефіцієнтом прогрівання ґрунту – відношенням суми температур ґрунту понад 10°С до суми температур повітря понад 10°С.
Теплові ресурси території і теплозабезпеченість рослин оцінюють за такими показниками, як сума активних і ефективних температур, сума біокліматичних температур, сума температурних показників (термофізіологічних індексів), сума степеневих значень температури та ін.
Для агрокліматичної характеристики території за теплозабезпеченістю доцільніше застосовувати суми активних температур з виключенням із підрахунку днів з низькою і високою температурами, які затримують розвиток рослин.
Д.І. Шашко запропонував такі поняття, як суми кліматичних, біологічних та біокліматичних температур, розробив класифікацію польових культур за їх потребами у теплі.
Суми кліматичних температур виражають загальні ресурси тепла у певній місцевості і складаються із середніх добових температур повітря за період з температурами, які не гальмують розвиток рослин (понад 10 °С).
Суми
біологічних температур виражають
потреби рослин у теплі і є сумами середніх
добових температур за період вегетації
рослин даного виду і сорту.
Суми біокліматичних температур виражають кількість тепла, яке забезпечує щорічне достигання рослин або настання господарсько цінних фаз розвитку. Чисельно суми біокліматичних температур дорівнюють сумам біологічних температур за кліматичної теп-лозабезпеченості цієї суми на 80-90%, що в умовах основних сільськогосподарських районів відповідає збільшенню суми біологічних температур на 200-300°С (для гарантії настання певної фази розвитку).
Під час розробки науково обґрунтованих систем та заходів підвищення продуктивності сільськогосподарського виробництва треба постійно враховувати ступінь відповідності енергетичних ресурсів території потребам сільськогосподарських культур (див. табл. 5.2). На продуктивність фотосинтезу впливають такі фактори навколишнього середовища, як концентрація вуглекислого газу в повітрі та ґрунті, інтенсивність світла, температура та вологість ґрунту і повітря, запаси доступних елементів живлення у ґрунті та ін.
Оцінювання вологозабезпеченості рослин.
Для характеристики зволоження використовують прямі та інтегральні показники. До прямих належать запаси продуктивної вологи в шарах ґрунту 0-20 і 0-100 см, до інтегральних – гідротермічний коефіцієнт Селянинова, коефіцієнти зволоження Колоскова, Шашко, Сляднєва, Сенникова, Сапожникової, Кельчевської та ін.
Таблиця 5.2.