Страница 1 из 28
Меженский Владимир Николаевич
Континентальный климат и садоводство
Введение
Сельское хозяйство в целом и садоводство в частности в значительной степени зависят от климатических факторов, которые наряду с почвами являются основой для получения урожаев. В зависимости от конкретных условий среды потенциальная урожайность плодовой культуры может быть реализована на 100% или не быть реализована вообще. Тенденция снижения продуктивности плодовых насаждений отмечается с конца 1980‑х годов, причём не только из–за проблем экономического характера, но и в связи с климатическими изменениями.
Глобальное потепление климата повлекло за собой повышение среднегодовой температуры за последнее десятилетие более чем на 1 °C, а в зимне–весенний период — более чем на 4 °C, что является резким и значительным увеличением, причём этот процесс будет продолжаться ещё длительное время. В результате участились неблагоприятные для плодовых растений природные явления: резкое снижение температуры осенью, чрезвычайно мягкая зима с продолжительными оттепелями и возвратными морозами, необычайно сильные и частые заморозки, длительные засухи, затяжные ливни или сочетание подобных опасных явлений. Все это не только снижает урожайность и качество продукции, но и приводит к гибели садов и ягодников.
Садоводам необходимо знать физические основы метеорологических явлений, влияющих на плодовые растения, чтобы наиболее эффективно их использовать для получения высоких и стабильных урожаев высококачественных плодов, одновременно ослабляя неблагоприятные погодные условия.
Выбор места под сад, выбор культуры и сорта должны производиться с учётом оценки агроклиматических ресурсов конкретной местности. Понимание механизмов повреждения плодовых культур в условиях континентального климата, знание способов предохранения и восстановления растений позволит садоводам находить оптимальные пути решения возникающих проблем.
Агрометеорологические факторы и погода
Садовые растения находятся под непрерывным воздействием многих факторов, в том числе метеорологических, влияние которых определяет величину урожая и его качество. Природные условия, в которых культивируются растения, характеризуются, в частности, совокупностью метеорологических элементов, к которым относят солнечную радиацию, температуру и влажность воздуха, осадки, облачность, атмосферное давление, ветер и некоторые другие, имеющие меньшее значение. Метеорологические элементы находятся в зависимости от климатических факторов, таких как географическая широта, высота над уровнем моря, характер и свойства земной поверхности, удалённость от океанов и морских течений. В свою очередь, метеорологические элементы влияют на климатические факторы: например, ветер зависит от распределе. ния атмосферного давления, а температура воздуха — от облачности.
Солнечная радиация
Солнечная радиация — основной источник энергии почти для всех природных процессов, происходящих в атмосфере и на поверхности Земли, и один из главных климатообразующих факторов. В результате нагрева поверхности суши и океанов возникает перемещение воздушных масс и перемешивание воздуха, что обеспечивает постоянство основного газового состава атмосферы. Под действием солнечной радиации испаряется огромное количество воды, которая является основным источником осадков, питающих реки, орошающих луга, поля, сады и леса.
Растения в процессе фотосинтеза превращают энергию Солнца в органические вещества. Благодаря фотосинтезу они из углекислого газа, воды и минеральных веществ синтезируют первичные органические вещества, выделяя в атмосферу кислород. Вся совокупность растений на Земле оценивается примерно в 150 млрд тонн. Органические вещества растений служат основой питания всех живых организмов, в том числе человека, а также важнейшим источником энергии для человечества, включая не только древесину, но и продукты фотосинтеза в предшествующие эпохи — торф, каменный уголь, нефть и газ.
Солнечный свет — незаменимый фактор жизни растений, которые реагируют на изменение интенсивности солнечной радиации и её спектрального состава, на продолжительность дня. Степень силы света зависит от широты и долготы места, высоты над уровнем моря и облачности. Большое значение имеет не только общее количество солнечной энергии, падающей на Землю, но и ежедневная продолжительность освещения (длина дня). Реакцию растений на продолжительность дня называют фотопериодизмом. Если такие южные растения, как абрикос и грецкий орех, поместить в условия короткого дня, то вследствие более быстрого вызревания древесины они будут лучше перезимовывать на севере. Увеличение длительности светового дня компенсирует уменьшение количества тёплых дней, отмечаемое при продвижении с юга на север.
Подавляющее большинство плодовых пород является светолюбивыми растениями. При недостаточном количестве света их рост и плодоношение ухудшаются. По мере убывания требовательности к свету плодовые культуры располагаются в следующем порядке: абрикос, миндаль, персик, черешня, груша, яблоня, вишня, ягодные культуры. С возрастом деревья и кустарники становятся светолюбивее, т. е. требуют большего простора при размещении их в саду. Сила света в значительной степени зависит от расстояния между деревьями и мощности их развития: чем меньше расстояния и чем крупнее деревья, тем меньше они получают света. Поэтому при густом расположении деревьев в саду с крупногабаритными кронами ветви вытягиваются вверх, листья по строению становятся теневыми, мелкими и отмирают, особенно нижние, более затенённые. В результате этого обрастающие ветви прекращают расти и высыхают, кольчатки и другие плодоносные образования постепенно перемещаются на периферию кроны, урожайность дерева значительно падает. Считается, что для лучшего обеспечения плодовых растений светом ряды следует располагать в меридиональном направлении, т. е. с севера на юг. От интенсивности солнечной радиации зависит биохимический состав плодов и их окраска. Сильная солнечная радиация приводит к летним ожогам коры и плодов, а в морозную погоду вызывает зимние солнечные ожоги.
Солнечная активность имеет циклический характер, например, известен 11 -летний цикл. С этим циклом связаны колебания численности живых организмов, в том числе вредителей плодовых культур.
Солнечная радиация состоит из электромагнитных волн различной длины. Распределение лучистой энергии по длинам волн называется спектром. Солнечный спектр делится натри части: ультрафиолетовую (а<0,40 мкм), видимую (0,40 мкм <л<0,76 мкм) и инфракрасную (л >0,76 мкм). Видимая часть спектра воспринимается человеческим глазом как белый цвет, который при прохождении через призму разлагается на красные, оранжевые, жёлтые, зелёные, голубые, синие и фиолетовые лучи.
У верхней границы атмосферы на видимую часть спектра приходится 46% всей поступающей солнечной радиации, на инфракрасную — 47%, на ультрафиолетовую — 7%. При прохождении через атмосферу солнечная радиация ослабляется вследствие поглощения и рассеяния атмосферными газами и аэрозолями. При этом изменяется также и её спектральный состав. Большая часть ультрафиолетовой радиации не доходит до поверхности Земли, будучи поглощённой озоном в высоких слоях атмосферы. В видимой части спектра значительно ослабляется (в основном за счёт рассеивания) наиболее коротковолновый участок (синие и фиолетовые лучи) и в меньшей степени — длинноволновый участок (оранжевые и красные лучи). Инфракрасная часть спектра также имеет ряд участков пониженной энергии, связанных с поглощением её водяным паром и углекислым газом.
Ультрафиолетовая радиация способствует дифференциации клеток и тканей, замедляет их рост. Количество ультрафиолетовой радиации, поступающей к растениям на высотах, близких куровню моря, невелико. В высокогорных районах (выше 4 км) энергия ультрафиолетовых лучей в два–три раза больше, чем над уровнем моря. Инфракрасная радиация производит тепловое действие. Она поглощается водой, содержащейся в растениях, увеличивая испарение, что играет существенную роль в их энергетическом режиме. В высокогорных районах энергия инфракрасных лучей возрастает. Это в значительной мере компенсирует недостаточное количество тепла, получаемое здесь растениями от окружающего воздуха.