16. Оценка агроклиматических условий

16.1. Роль фотосинтетической активной радиации

Урожай формируется в процессе фотосинтеза углеводов зелеными растениями при использовании энергии фотосинтетически активной (с длиной волн от 380 до 710 нм) радиации (ФАР), поступающей к поверхности почвы от солнца. Уровень урожайности зависит от количества прихода ФАР и коэффициентов ее использования растениями. Величина ФАР на территории России сильно изменяется в направлении с севера на юг: в приполярных районах за вегетационный период на 1 га земли поступает 1-1,5 млрд ккал, а в южных районах страны — 6-8 млрд [56]. Приход солнечной энергии определяется прежде всего продолжительностью дня и высотой солнца, т.е. астрономическими факторами. Коэффициенты использования ФАР растениями (КПД ФАР) зависят от биологических особенностей культур, их сортов (гибридов), агроклиматических условий, обеспечения потребности растений всеми необходимыми питательными элементами и их сбалансированности, уровня агротехники, выбора направления посевов, создания посевов с оптимальной площадью листьев, благоприятного фитосанитарного состояния посевов и других факторов.

При оптимальных условиях сельскохозяйственные культуры реально могут использовать 3-5% ФАР. При недостаточной обеспеченности растений факторами роста (теплом, водой, пищей и др.) КПД ФАР снижается до 1-2%, а при плохой — до 0,2-0,5%. Поэтому всесторонний количественный учет всех факторов жизни растений, в том числе микроклимата применительно к конкретному полю, должен быть положен в основу агротехнических приемов и технологии возделывания сельскохозяйственных культур, включая использование удобрений и других средств химизации.

По степени усвоения растениями ФАР А.А.Ничипорович [93] подразделяет посевы на 4 класса: обычно наблюдаемые (КПД ФАР составляет 0,5-1,5%), хорошие (1,5-3,0), рекордные (3,5-5,0) и теоретически возможные (6,0-8,0). Д.И.Шашко [131] считает, что на первой, наиболее низкой ступени почвенного плодородия урожайность зерновых культур составляет 8-23 ц/га и растения усваивают не более 1% ФАР, на второй соответственно 23-46 ц/га и 1-2%, на третьей — 46-69 ц/га и 2-3% ФАР.

Данными науки и производства установлено большое значение удобрений в повышении КПД ФАР [64, 105, 106, 122, 123]. Так, по данным А.В. Пономарева, З.А. Пономаревой и М.К. Каюмова [105] в Подмосковье при внесении удобрений на планируемую урожайность КПД ФАР озимой пшеницы, ячменя, овса, картофеля, свеклы кормовой, кукурузы на силос, вико-овса на зеленую массу и многолетних трав на сено был в среднем за 7 лет в 2-3 раза выше, чем без внесения удобрений.

Результатами исследований Т.П. Поповой, Г.А. Малышевой, И.М. Емельяновой [106] на осушенных землях северных районов Нечерноземья европейской части России установлено, что КПД ФАР сельскохозяйственных культур, возделываемых при осушительных системах, увеличивался с повышением плодородия почв от низкого до высокого уровня с 0,5-1,4 до 0,7-3,0%. При этом в наибольшей степени КПД ФАР повышался у ярового ячменя — с 0,5-1,0 при низком плодородии (<10 баллов) до 1,8-3,0 при высоком плодородии (>60 баллов). При осушительно-увлажнительных системах КПД ФАР повышался с 0,9-1,9% при среднем плодородии до 1,1 -3,8 при высоком.