Индивидуальное задание № 2 Тема: агрометеорологическая характеристика вегетационного периода

Задание направлено на освоение методики описания метеорологических условий во время вегетации растений. Полученные при этом навыки будут полезными в последующей подготовке курсовых и дипломной работ.

Для составления характеристики агрометеорологических условий используются данные наблюдений метеорологических станций за конкретный год и многолетние средние значения, необходимые для анализа особенностей этого года.

Метеорологические условия вегетационного периода оказывают существенное влияние на рост, развитие и урожайность всех сельскохозяйственных культур. Характеристику метео-условий составляют на основании анализа таблицы (с. 11). В ней содержатся метеорологические данные за конкретный год, многолетние средние значения (норма, климатические данные) и отклонение от нормы, которое определяется как разность между данными текущего года и нормой. Для осадков отклонение от нормы рассчитывается как % от неё (отношение данных года к норме, умноженное на 100).

Таблица

Метеорологические данные за вегетационный период

Метеорологическая станция_________________________

	Апрель							Май							Июнь				Июль					Август						Сентябрь
	1			2	3			1		2		3			1	2		3	1		2	3		1			2	3		1		2		3
Средняя температура воздуха, оС
Год Норма Отклонение от нормы
Максимальная температура воздуха, оС
Год Средний из абсолютных максимумов температуры Абсолютный максимум в прежние годы
Минимальная температура воздуха, оС
Год Средний из абсолютных минимумов температуры Абсолютный минимум в прежние годы
Сумма активных температур нарастающим итогом, оС
Год Норма Отклонение от нормы
Количество осадков, мм
Год Норма % от нормы
Число дней с относительной влажностью воздуха <30 %
Год Норма Отклонение от нормы
Запасы продуктивной влаги в почве: в слое 0-20 см, мм
Год Норма Отклонение от нормы
в слое 0-100 см, мм
Год Норма Отклонение от нормы

Метеоданные за конкретный год (кроме суммы активных температур) выписываются из декадных агрометеорологических бюллетеней, а многолетние средние значения – из агроклиматических справочников.

Данные по запасам продуктивной влаги следует брать для яровой пшеницы как самой распространённой культуры в Омской области.

Сумму активных температур нарастающим итогом для конкретного года рассчитывают по методике, предложенной на лабораторном занятии по измерению температуры воздуха. Допустимо использовать другой способ расчёта, когда для получения начальной суммы температуру самой первой декады со значением 10 ^оС и выше умножают на число дней в декаде (обычно это 10, кроме третьих декад мая, июня и июля с 11 днями). В следующем расчёте после умножения температуры воздуха на число дней в декаде полученное число прибавляют к начальной сумме активных температур. И затем расчёты проводятся по этой схеме до последней декады включительно, где температура воздуха составляет 10 ^оС и выше. Исключением является та ситуация, когда во время расчётов встречается декада с температурой воздуха ниже 10 ^оС. Тогда расчёт для такой декады не проводится, а сумма активных температур переписывается из предыдущей декады.

Для года и нормы также проводиться расчёт ГТК по формуле, предложенной в индивидуальном задании № 1 (с. 5). На основании полученных значений ГТК по приложению 6 определяется зона увлажнения (по норме) и степень увлажнения для года.

Сравнение температуры воздуха и количества осадков удобнее проводить по графикам. В качестве примеров на рис. 1 и 2 приведены графики хода температуры и осадков.

Основным в работе является её описательная часть. Необходимо провести сравнение метеоданных конкретного года с многолетними данными (нормой). Делается это в произволь-ной форме. Можно подробно описывать изменение метеопоказателей (температуры воздуха, количества осадков и др.) по декадам каждого месяца, допустимо проводить анализ и за более длительные периоды. Главным при этом остаётся принцип обязательного сравнения всех метеопоказателей, приведённых в таблице.

Также ценным в описательной части будет выявление наиболее характерных особенностей изменения конкретного метеопоказателя. По температуре воздуха определяются периоды повышенных и пониженных значений по отношению к среднемноголетней (в какие месяцы они отмечались; и как это могло повлиять на рост, развитие и урожайность культурных растений). Наряду со средними значениями температуры воздуха следует использовать экстремальные (максимальные и минимальные) температуры, так как значительные повышения температуры (> 30-35 ^оС) при недостатке влаги сопровождаются не только замедлением роста, но и повреждением растений. Понижение температуры (< 10 ^оС) также могут вызвать замедление роста наиболее требовательных к теплу культур (кукурузы, проса, огурца, томата и др.). Отрицательное значение минимальной температуры воздуха свидетельствует о заморозке. Максимальные и минимальные температуры воздуха в конкретный год следует сравнивать со средними из абсолютных максимумов и минимумов температуры воздуха, а также с абсолютными максимумами и минимумами в прежние годы.

Для осадков, которые выпадают крайне неравномерно в течение вегетационного периода, тоже необходимо выявить особенности их временного распределения в сравнении с нормой.

Накопление тепла во время вегетации растений определяется суммой активных температур. Этот показатель напрямую зависит от изменений температуры воздуха, и нередко сроки начала и завершения расчёта суммы активных температур не совпадают со среднемноголетними. В Омской области погода меняется резко и быстро. Накопление тепла весной может начаться как раньше, так и позже обычного. Даже в летний период в конкретный год ситуация в тепловом режиме может быть весьма нехарактерной (от очень жаркого до прохладного лета). Осенью также возможны отклонения от климатических особенностей.

При сравнении сумм активных температур года и нормы отмечаются наиболее примечательные тенденции (отставание или опережение темпов накопления тепла, соотношение итоговых сумм в конце вегетационного периода и др.).

Число дней с относительной влажностью воздуха <30 % в определённой мере отражает особенности водного режима воздуха. Преобладание таких дней в декаде конкретного месяца указывает на неблагоприятную обстановку для растений, поскольку низкая относительная влажность воздуха определяет усиленное испарение влаги с поверхности почвы и растений. В агрометеорологии дни с относительной влажностью воздуха <30 % вообще принято считать суховейными. На территории Омской области суховеи чаще отмечаются в мае и июне. Однако в конкретный год обстановка может быть совсем иной. Необходимо проанализировать ситуацию для изучаемого года, т.е. выявить наиболее характерные особенности и то, как могло сказаться на растениях большее или меньшее количество суховейных дней.

Запасы продуктивной влаги определяют особенности водного режима почвы. При сравне-нии данных года и нормы этого показателя необходимо обратиться к приложению 4 и исполь-зовать имеющуюся там терминологию по типу увлажнения. Накопление влаги в почве в конкретный год в сильной степени определяется выпадающими осадками, однако и температура воздуха также оказывает существенное влияние на содержание воды особенно в верхних слоях почвы. При указании наступления засухи следует помнить, что это опасное для растений метео-рологическое явление отмечается при содержании продуктивной влаги < 10 мм в слое 0-20 см.

При отсутствии метеоданных для конкретного района допускается использование метеоданных ближайшей метеостанции, находящейся в радиусе 100 км. Лучшим вариантом будет, если эта метеостанция находится на близкой географической широте или в одной и той же природно-климатической зоне.

Работа должна быть правильно подготовлена. В начале указывается её название, затем идёт описательная часть. Таблица и рисунки приводятся после первых ссылок на них в тексте. Оформление таблицы и рисунков необходимо проводить в соответствии с указанными примерами. В заключение работы сравниваются значения ГТК года и ГТК зоны, а также делается вывод об отличительных особенностях изучаемого года в сравнении с нормой.

Приложение 1

Оценка степени суровости зимы

Средняя температура самого холодного месяца, оС	Степень суровости зимы	Средняя температура самого холодного месяца, оС	Степень суровости зимы
10…5	Тёплая	-15…-20	Холодная
5…0	Очень мягкая	-20…-25	Очень холодная
0…-5	Мягкая	-25…-30	Умеренно суровая
-5…-10	Умеренно мягкая	-35…-40	Очень суровая
-10…-15	Умеренно холодная	< -40	Жестокая

Приложение 2

Оценка условий перезимовки озимых культур

Степень суровости зимы	Условия перезимовки озимых культур	Абсолютный мини-мум температуры почвы на глубине узла кущения, оС	Вероятность минимальной температуры в отдельные зимы, %
			Выше -5 оС	-5…-15 оС (оптимальные условия)	ниже -16 оС	ниже -20 оС
Очень мягкая	Отличные	-11…-14	10-20	80-90	-	-
Мягкая	Хорошие	-12…-20	5-10	70-90	5-20	5
Умеренно холодная	Удовлетвори-тельные	-20…-22	-	50-80	20-50	5-20
Холодная	Ниже удовле-творительных	-20…-30	-	20-50	50-80	20-50
Очень холодная	Плохие	-25…-30	-	10-20	80-90	50-70
Суровая	Плохие	-30	-	-	100	70-80
Очень суровая	Плохие	-35	-	-	100	100

Приложение 3

Оценка суровости зим для перезимовки плодовых культур

Степень суровости зимы	Средний из абсо-лютных миниму-мов температуры воздуха, оС	Вероятность зим с минимальной температурой < -30 оС, %	Культуры, обеспеченные благоприятной зимовкой
Очень мягкая	> -10	0	Субтропические
Мягкая	-10…-20	0	Грецкий орех, персик, зимовка винограда без укрытия
Умеренно мягкая	-20…-25	0-10	Абрикосы, южные сорта яблонь, груш, слив, хладостойкие сорта персиков
Умеренно холодная	-25…-30	10-50	Среднехладостойкие сорта яблонь, груш, слив, хладостойкие сорта абрикосов
Холодная	-30…-35	50-70	Среднерусские и мичуринские сорта яблонь, груш, абрикосы более хладостойких сортов
Очень холодная	-35…-40	70-100	Хладостойкие сорта яблонь, вишен, слив
Суровая	-40…-45	100	Яблони ранетки, более хладостойкие сорта вишен, слив, стелющиеся и приколочные формы яблонь
Очень суровая	< -45	100	Наиболее хладостойкие сорта тех же культур с применением специальной агротехники

Приложение 4

Типы увлажнения почвы (по А.М.Шульгину)

Тип увлажнения	Средние запасы продуктивной влаги (мм) на глубине
	0-100 см	0-20 см
Избыточно влажный	> 200	> 50
Влажный	150-200	30-50
Умеренно влажный	100-150	20-30
Недостаточно влажный	50-100	10-20
Сухой	< 50	< 10

Приложение 5

Потребность сельскохозяйственных культур в тепле для достижения технической спелости и температура начала роста растений

Культура	Температура начала роста растений, оС	Биологическая сумма1 температур, оС
Яровая пшеница	5	1400-1700
Овёс	5	1250-1550
Ячмень	5	1250-1450
Озимая рожь	5	1300-1400
Озимая пшеница	5	1400-1500
Просо	10	1570-1875
Лён масличный	7	1450-1550
Лён на волокно	7	1000-1100
Подсолнечник	8	1850-2300
Кукуруза	10	2200-2900
Гречиха	7	1200-1400
Горох	5	1250-1550
Фасоль	12	1500-1900
Столовая свёкла	8	1500-1750
Морковь	5	1500-1700
Капуста кочанная	6	1400-1650
Лук из севка	5	1400
Томат	12	1500-2000
Огурец, 1-й сбор	12	1200-1450
Огурец, последний сбор	12	1900-2000
Картофель	10	1000-2000

¹ – первая сумма соответствует потребности в тепле раннеспелых сортов, а вторая – позднеспелых

Приложение 6

Оценка климата по условиям увлажнения

Зона увлажнения	ГТК	Вероятность различно увлажнённых лет, %
		сухих	очень засушливых	засуш-ливых	слабо за- сушливых	Влаж-ных	избыточно влажных
Избыточно влажная	> 1,6	0	0	5	10	25	60
Влажная	1,6-1,31	0	5	10	25	30	30
Слабо засушливая	1,3-1,01	0	15	25	30	20	10
Засушливая	1,0-0,71	10	25	35	20	5	5
Очень засушливая	0,7-0,41	35	45	15	5	0	0
Сухая	< 0,4	75	20	5	0	0	0

2