9 месяцев назад
Нету коментариев

Успешность возделывания зимующих сельскохозяйственных культур определяется не только агрометеорологическими и агро­климатическими условиями вегетационного периода, но и теми условиями, которые складываются в период перезимовки.

В зимний период на обширной территории Советского Союза наблюдаются различные опасные явления для озимых и древесных растений. Достигая в том или ином районе значительной интенсив­ности, они повреждают или губят растения. В результате урожай резко снижается или полностью погибает.

Агроклиматическое изучение условий перезимовки дает пред­ставление о том, какие опасные явления наблюдаются в данных климатических условиях, какова их частота и интенсивность, как часто можно ожидать повреждения и гибели зимующих культур. Эти сведения используются при решении вопросов рационального размещения культур по территории, а также при разработке мер по улучшению условий перезимовки.

Агроклиматическое изучение зимнего периода имеет также большое значение для животноводства, как стойлового, так (в осо­бенности) и отгонного содержания.

В зимний период на территории нашей страны могут возникать следующие опасные явления:

1) сильный мороз, приводящий к вымерзанию посевов и обмер­занию древесных растений, длительные и глубокие оттепели, обу­словливающие уменьшение закалки зимующих культур;

2) ледяная корка, приводящая к повреждению или гибели ози­мых культур;

3) гололед и другие ледяные отложения на деревьях, вызыва­ющие механическое повреждение ветвей;

4) застой воды на полях с озимыми, обусловливающий их ги­бель от вымокания;

5) мощный снежный покров, способствующий выпреванию ози­мых и т. д.

Физическая сущность и условия образования этих явлений рас­сматриваются в курсе агрометеорологии.

Следует отметить, что не все указанные явления достаточно хорошо изучены, поскольку некоторые из них сложны по своей при­роде. Также сложна реакция на них зимующих растений, ибо она определяется многими факторами биологического характера.

В различных климатических условиях СССР озимые и древес­ные культуры повреждаются или гибнут от разных причин, иногда накладывающихся одна на другую.

Степень повреждения зимующих культур опасными явлениями и прежде всего низкими температурами бывает разной в разные годы и в разные периоды зимы одного года. Это объясняется со­стоянием растений и их зимостойкостью, сильно изменяющейся в течение зимы и от года к году. Поэтому, прежде чем разбирать агроклиматические условия перезимовки, рассмотрим несколько подробнее физические и биологические основы зимостойкости ра­стений. Это тем более обосновано, что с зимостойкостью связана реакция растений на многие из указанных опасных явлений.

 

Зимостойкость растений

Под зимостойкостью растений понимают их способность про­тивостоять неблагоприятным условиям зимы. Зимостойкость — ши­рокое понятие, сюда входят морозостойкость и холодостойкость растений, их устойчивость к выпреванию, выпиранию, вымоканию, воздействию ледяной корки.

Зимостойкость как качество развивается у растений в резуль­тате процесса закаливания в конце осени. Под воздействием метео­рологических факторов закаливание растений проходит две фазы (у злаков оно происходит только в период прохождения стадии яровизации). Для первой фазы, протекающей примерно 15 дней, на свету, лучшими условиями закаливания являются солнечная погода при средней суточной температуре воздуха от 6 до 0° (днев­ная температура порядка 10—15°, а ночная несколько ниже 0°) и хорошая обеспеченность почвы влагой. В это время в организме озимых растений происходят физиологические изменения, приво­дящие к образованию и накоплению Сахаров в тканях и особенно в точках роста, узлах кущения. Кроме того, образуется ряд других органических веществ, которые так же, как и сахара, обла­дают защитными свойствами. В результате к концу осени начинает возрастать устойчивость озимых к морозам и другим вредным яв­лениям.

Так, по данным Туманова, после прохождения первой фазы за­каливания озимые способны выдерживать морозы до —10, —12°.

После завершения первой фазы в растениях протекает вторая фаза закаливания, которая заканчивается за 5—7 дней (при моро­зах от —5 до —8°). В это время для закаливания растений бла­гоприятна сухая погода при некотором иссушении почвы. В расте­ниях при такой погоде происходит перекачка воды из клеток в меж­клеточные пространства, протоплазма несколько обезвоживается, но повышается концентрация защитных веществ в клетке, что приводит к резкому возрастанию зимостойкости и морозостойкости. В результате такого закаливания растения в начале зимы обла­дают большей способностью противостоять опасным явлениям. Так, озимые могут переносить морозы до —20, —26°, а кроны дре­весных культур — до —45, —50° и ниже.

Таким образом, осенние условия имеют большое значение для формирования зимостойкости. Так как погодные условия осенью из года в год резко меняются, то из года в год довольно сущест­венно меняются зимостойкость и морозостойкость одних и тех же сортов сельскохозяйственных растений.

Интересные результаты изучения условий формирования зи­мостойкости озимых пшениц и ее изменчивости на территории СССР получены Н. Н. Яковлевым. Автор на основе многочислен­ных исследований показал, что зимостойкость озимой пшеницы существенно изменяется под воздействием осенних и зимних усло­вий, причем резкие колебания урожая этой культуры на террито­рии СССР, как правило, определяются условиями перезимовки.

Зимостойкость плодовых деревьев определяется не только агро­метеорологическими условиями осени, но и такими факторами, как величина урожая, время созревания плодов, время опадения листьев и др.

Последние исследования советских физиологов показали, что закаливание многолетних древесных растений также происходит в два этапа. Первый этап (фаза) закаливания благоприятно про­текает при температуре воздуха несколько выше 0°, а второй — при более низких (отрицательных) температурах.

 

Морозостойкость

Под морозостойкостью понимают способность растений проти­востоять низким отрицательным температурам. Многолетними ис­следованиями Н. А. Максимова и его учеников доказано, что пер­вопричиной губительного действия мороза является полное на­рушение структуры протоплазмы в клетках растений. Последнее обусловлено совместным действием обезвоживания протоплазмы и механическим давлением образовавшегося льда. Морозостойкость, подобно зимостойкости, зависит от многих факторов, как внутрен­них, так и внешних.

К внутренним факторам следует отнести биологические особен­ности растения и его состояние.

В настоящее время лучше всего изучен вопрос о морозостой­кости злаковых и плодовых культур. Это объясняется тем, что наи­более распространенной причиной повреждения и гибели этих культур является вымерзание. Для озимых большое значение имеют сроки сева. Так, при слишком поздних или ранних сроках сева озимые уходят в зиму в первом случае в фазе всходов, а во втором — переросшими (10—12 побегов) и поэтому имеют пони­женную морозостойкость. Если же озимые уходят в зиму в состоя­нии развития 4—6 побегов (что соответствует оптимальным сро­кам сева), то их устойчивость к вымерзанию повышается.

Под внешними факторами понимают метеорологические усло­вия, среди которых основное значение принадлежит температуре, времени ее воздействия и свету.

Экспериментальные исследования морозостойкости показали, что в отдельные зимы морозостойкость озимой пшеницы сорта Украинка изменяется от —15,0 до —20,0° (табл. 10). Кроме того, она не остается постоянной в течение одной зимы. На рис. 10 по­казана динамика величины критической температуры озимой пше­ницы.

t_010

Данные рис. 10 дают представление о динамике критической температуры зимой 1950-51 г. в различных районах Украины для разных сортов озимой пшеницы. Из этого рисунка следует, что наибольшей морозостойкостью в этот период обладала пшеница сорта Лесостепка-75 в районе Глухова, а наименьшей — ОД-3 в районе Одессы. Однако у всех сортов с начала зимы морозостой­кость увеличивается, а затем, начиная со второй-третьей пентады февраля, падает.

Динамика критической температуры озимой пшеницы зимой 1950-51 г.

Динамика критической температуры озимой пшеницы зимой 1950-51 г.

Критическая температура для большинства сортов озимой пшеницы равна —16, —18° (на глубине узла кущения).

Большей морозостойкостью обладает озимая рожь, способная переносить температуры до —22, —24°, а для особенно устойчи­вых сортов ржи критической является температура —25, —30°.

Согласно исследованиям И. М. Петунина в различных районах страны степень морозостойкости озимой пшеницы разная. В сред­нем для агроклиматических расчетов ее можно принять равной —18, —20° для территории Украины, Белоруссии и северо-запад­ных областей ETC; —20, —22° для центральной части ETC; —22, —25° для Поволжья, Заволжья и северных областей Казахстана. Для озимой ржи в указанных районах морозостойкость больше на

Анализируя материалы по вымерзанию озимых, Петунии при­шел к выводу, что повреждение и гибель озимых наступает после того, как морозы ниже критических температур держатся не ме­нее 2—3 суток.

4 Детальное исследование морозостойкости озимых пшениц, про­израстающих на Украине, позволило В. М. Личикаки построить карту средней критической температуры на вторую половину де­кабря. По этой карте можно оценить морозостойкость озимой пше­ницы для разных районов УССР (рис. 11).

Карта средней многолетней критической температуры озимой пшеницы на вторую половину декабря

Карта средней многолетней критической температуры озимой пшеницы на вторую половину декабря

Из плодовых семячковых наибольшей морозостойкостью обла­дает яблоня. Некоторые сорта местной ранетки в условиях Восточ­ной Сибири выдерживают морозы до —46, —50°. При благоприят­ных условиях подготовки к зиме такие нежные сорта яблонь, как Розмарин белый и некоторые другие, выдерживают морозы до —34, —35°.

Груши менее зимостойки, чем яблони. Наиболее нежные сорта выдерживают морозы до —28, —30°; более зимостойкие перено­сят температуру до —35°.

Большинство сортов слив выдерживает морозы до —30, —32°.

Для персиков критическая температура доходит до —20, —28°, для абрикосов —до —25, —28°. Различные сорта винограда могут выдерживать морозы до —18, —20°.

Все приведенные выше данные по плодовым культурам харак­теризуют морозостойкость кроны. Помимо этого показателя, важно знать критическую температуру корневой системы, так как гибель многих сортов плодовых может происходить не только при повреждении их надземной части низкими температурами, но и при повреждении корневой системы.

В связи с этим следует помнить, что в процессе развития расте­ний жизнь корневой системы плодовых протекала в условиях бо­лее мягкого климата почв по сравнению с климатом обитания над­земной части. Поэтому морозостойкость корневой системы значи­тельно меньше, чем кроны. Этим можно объяснить, в частности, те известные в практике факты, когда крона оставалась живой, а погибала корневая система растений.

Известны также случаи, когда от морозов погибала крона, а корни оставались неповрежденными вследствие их защиты до­статочно мощным снежным покровом и слоем почвы.

На территории СССР случаи гибели корневой системы плодо­вых нередки. Чаще всего повреждения возникают в районах с не­достаточным снежным покровом. Такие случаи неоднократно на­блюдались в Ростовской, Саратовской, Куйбышевской, Волгоград­ской областях и на территории Украины.

Морозостойкость корневой системы также изменяется в тече­ние зимы, причем у разных плодовых она разная. В табл. 11 показано такое изменение морозостойкости корней плодовых. Из этих данных видно, что в начале зимы морозостойкость культур сравнительно невысока, затем она увеличивается до максималь­ного значения в январе—феврале и к апрелю уменьшается.

t_011

 

Агроклиматическая оценка условий перезимовки растений применительно к территории СССР

При агроклиматической оценке условий перезимовки все зи­мующие культуры делят на две группы: 1) древесные и кустарни­ковые, у которых при неблагоприятных условиях повреждаются лреимущественно надземные части растений; 2) травянистые (ози­мая рожь, озимая пшеница, озимый ячмень, многолетние травы и т. д.), у которых неблагоприятными условиями повреждаются подземные части растений.

Оценка условий перезимовки складывается из характеристики опасных явлений: вымерзания, действия ледяной корки, вымока­ния и др.

  1. Вымерзание. Гибель или повреждение растений при вымер­зании, как было показано выше, происходит не в результате дей­ствия низкого среднего уровня температуры, а действия экстре­мальной температуры (температуры несколько ниже критической величины). Последняя (т. е. критическая температура) различна для разных экологических групп и сортов растений. Поэтому в ка­честве одного из основных показателей условий перезимовки при­менительно к вымерзанию культур используют не средние темпе­ратуры самого холодного месяца, а средние величины абсолютных годовых минимумов температуры воздуха и почвы. Этот показа­тель впервые был предложен Г. Т. Селяниновым.

Для почвы минимум температуры определяется на двух гори­зонтах: на глубине 3—5 см (для характеристики термического ре­жима озимых) и на глубине 20—40 см, в пределах которой распо­лагается основная масса корней кустарников и деревьев.

Исследованиями Селянинова и его сотрудников выявлено, что изолинии определенных значений средних абсолютных минимумов температуры воздуха хорошо совпадают с северными границами возможного произрастания ряда многолетних культур. Исходя из этого, за границу возможного возделывания культуры винограда без укрытия на зиму принята изолиния указанного показателя, равная —15°. Граница наиболее морозостойких субтропических культур (инжир, хурма и пр.) определяется изолинией —10°, цит­русовых (мандарины) —5° и т. д.

Общая характеристика условий перезимовки плодовых де­ревьев в зависимости от средних значений абсолютного минимума температуры воздуха Тмин для территории Советского Союза дана в табл. 12.

t_012

В таблице выделено восемь типов зимы — от очень мягкой мин > —10°) до очень суровой (Тмин < —45°). Помимо средних значений абсолютных годовых минимумов температуры воздуха, в таблице приведена повторяемость зим с абсолютным минимумом ниже —30°. Последняя величина опасна для большинства плодо­вых деревьев. Для Дальнего Востока дана специальная графа с более высокими температурами, учитывающая специфику климата этого района (повторяемость зим с температурами ниже —30° при прочих равных условиях на Дальнем Востоке значи­тельно больше, чем на остальной территории СССР).

Обычно для изучения условий перезимовки растений примени­тельно к вымерзанию для определенной территории строят карту среднего из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха. Изолинии на карте проводят с учетом широтных, долготных и высотных градиентов, принимая во внимание и другие физико-гео­графические факторы (близость моря, форму рельефа и т. д.). Можно построить карту любой обеспеченности абсолютных мини­мумов (например, 80% обеспеченности) или же построить карты обеспеченности определенных величин абсолютных минимумов (—24, —26, —28° и пр.). Эти карты позволяют определить моро-зоопасность территории для определенных плодовых культур. По­строение указанных карт и их масштаб диктуются задачами, кото­рые ставит исследователь.

Если по картам или кривым обеспеченности получено, что вы­мерзание культуры в данном месте будет наблюдаться 3 раза в 10 лет, означает ли это, что и частота потери урожая будет в 3 годах из 10?

Исследуя этот важный вопрос, Давитая указывает, что для зи­мующих злаков частота вымерзания равна частоте потери урожая. Для многолетних же культур такой закономерности нет, так как частота потери урожая находится в зависимости от характера по­гибших органов. Эта идея впервые была высказана Г. Б. Надарая, который подтвердил ее на примере культуры лимонов. Лимоны, иступившие в пору плодоношения (возраст 5 лет и более), повреждаются, по Надарая, низкими температурами следующим об­разом:

1) гибель листьев наблюдается при —6°, что приводит к потере урожая в последующем вегетационном периоде;

2) отмерзание части кроны происходит при —7, —8°, что при­водит обычно к потере урожая в двух последующих годах;

3) гибель всего дерева наблюдается при температуре —9° и ниже, что обусловливает потерю урожая на 4 года (требуется пол­ное восстановление плантации).

Следовательно, для многолетних древесных культур задача оценки повреждаемости и потери урожая от низких температур воздуха значительно усложняется.

Изучением условий вымерзания растений применительно к их корневой системе занимались многие исследователи. Давитая, на­пример, показал, что средний из абсолютных годовых мини­мумов температуры почвы на глубине 20—25 см является показателем условий перези­мовки корневой системы мно­гих древесных растений и, в частности, винограда. Им была составлена карта сред­него из абсолютных минимумов температуры почвы на глубине 25 см для ETC (рис. 12) и гра­фик кривой обеспеченности аб­солютных минимумов в откло­нениях от средней (At), кото­рый можно использовать для определения вероятности наступле­ния любых значений низких температур в почве (рис. 13).

Средний из абсолютных минимумов температуры почвы на глубине 25 см

Средний из абсолютных минимумов температуры почвы на глубине 25 см

Кривая обеспеченности абсолютных минимумов температуры почвы на глубине 25 см

Кривая обеспеченности абсолютных минимумов температуры почвы на глубине 25 см

Исследуя условия перезимовки озимых на юго-востоке ETC, В. А. Моисейчик построила графики, представленные на рис. 14.

Зависимость минимальной температуры почвы и глубины промерзания почвы

Зависимость минимальной температуры почвы и глубины промерзания почвы

Изучая климаты почв и условия перезимовки озимых на тер­ритории СССР, А. М. Шульгин выделил семь районов с различ­ными типами зимы (табл. 13). Средний из абсолютных годовых ми­нимумов температуры почвы для указанной территории на глу­бине 3 см изменяется от —4 до —32°.

t_013

В целом в главнейших районах сева озимых (Европейская часть СССР) создаются довольно благоприятные условия перези­мовки, а в Заволжье и Казахстане —весьма напряженные.

Для количественной оценки условий вымерзания В. М. Личи­каки предложил коэффициент морозоопасности, представляющий отношение минимальной температуры почвы на глубине 3 см к критической температуре вымерзания растений. Им же найдена связь между коэффициентом морозоопасности и гибелью озимой пшеницы от вымерзания. Используя эти данные, Личикаки со­ставил агроклиматическую карту вероятности гибели пшеницы от вымерзания для территории Украины.

На условия перезимовки существенное влияние также оказы­вают сроки сева озимых, что необходимо учитывать в агроклима­тических расчетах.

Оптимальным сроком сева озимой пшеницы следует считать тот, при котором за период посев — прекращение вегетации (пере­ход температуры через 5° осенью) накопилась сумма эффектив­ных средних суточных температур 300° (при условии достаточного увлажнения). Предельно ранним будет тот срок сева, который обе­спечил накопление сумм температур порядка 600° и появление 10—12 побегов; предельно поздним следует считать тот срок, после которого накапливается сумма эффективных температур порядка 130°, еще обеспечивающая всходы и начало кущения. При опти­мальном сроке сева у озимой пшеницы ко времени прекращения осенней вегетации появляется 4—6 побегов.

По данным В. И. Степанова, на северной границе возделывания озимых сеять начинают в среднем в первой пентаде августа, на юге Украины — 15—20 сентября, на юге среднеазиатских респуб­лик — 25 октября.

В южных районах нашей страны даже в среднем многолетнем увлажнение пахотного слоя недостаточное, поэтому осеннее разви­тие озимых задерживается. В таких районах для определения оптимальных сроков сева используют графики или формулы Е. С. Улановой, отражающие зависимость продолжительности пе­риодов посев—всходы и всходы—кущение от запасов продуктив­ной влаги в почве.

Формулы имеют вид:

f_028

где n1 — продолжительность периода посев—всходы, n2 — продол­жительность периода всходы—кущение, W — запасы продуктив­ной влаги (мм) в слое почвы 0—20 см.

Для территории Украины В. М. Личикаки составил карту опти­мальных сроков сева (рис. 15). На этой карте показаны средние сроки сева озимых культур.

Оптимальны сроки сева

Оптимальны сроки сева

  1. Ледяная корка. На территории нашей страны ледяная корка образуется весьма часто. Особенно она распространена в централь­ных районах Европейской части СССР. В отдельные годы ледяная корка является причиной значительного повреждения или ги­бели зимующих растений.

По данным А. Н. Окушко, наиболее часто на ETC образуется притертая ледяная корка. Из всех рассмотренных им случаев в 14% она покрывала поле сплошь, а в 86% залегала местами. Чаще всего ледяная корка образуется в феврале и марте и очень редко в ноябре и апреле.

Повторяемость притертой ледяной корки в различных районах ETC неодинакова (рис. 16). Существенно изменяются как продол­жительность ее залегания, так и толщина. Максимальная продол­жительность залегания корки на ETC колеблется от 1 до 18 декад, а максимальная толщина корки изменяется в пределах 1— 15 см.

Повторяемость притертой ледяной корки на ЕТС

Повторяемость притертой ледяной корки на ЕТС

Повреждение озимых притертой ледяной коркой чаще всего наблюдается при ее толщине более 5 см, причем в таких случаях большое значение имеют рельеф местности и некоторые другие причины.

На Украине притертая ледяная корка образуется при оттепе­лях от таяния снега или выпадения жидких осадков и их последующего замерзания. Чаще всего она образуется в феврале. За зиму она может появляться до 3 раз. В центральных и северных райо­нах Украины ледяная корка бывает почти каждую зиму, в южных районах она редкое явление. Представление о повторяемости лет с продолжительным залеганием ледяной корки (шесть декад и более) на территории Украины дает рис. 17.

Повторяемость залегания ледяной корки продолжительностью от шести декад и более

Повторяемость залегания ледяной корки продолжительностью от шести декад и более

Таким образом, неблагоприятные явления зимой, связанные с ледяной коркой, создаются в основном в центральной и север­ной частях Украины и в центральной части ETC.

  1. Вымокание растений, вызванное застоем на полях талых вод, часто служит причиной повреждения или гибели озимых культур прежде всего в нечерноземной зоне нашей страны. Основные при­чины гибели озимых при вымокании — продолжительность периода застоя талых вод на полях весной, глубина затопления растений, температура воды.

Зимой затопление растений водой значительной гибели не вы­зывает. Полная гибель озимых весной наблюдается при затопле­нии растений водой на всю высоту в течение 35 дней, если темпе­ратура воды была 0°, и при затоплении их в течение 26 дней, если температура воды была 5°. При затоплении не на всю высоту рас­тения изреживаются несущественно.

На продолжительность весеннего затопления значительное влия­ние оказывает увлажнение почвы предыдущего осенне-зимнего периода, определяемое в основном количеством выпавших осадков.

Доказано, что весной изреженность растений из-за вымокания значительна, если за осень и зиму выпало более 230 мм осадков. Климатическими расчетами показано, что вероятность выпадения такого количества осадков за осенне-зимний период в нечернозем­ной зоне СССР велика. Так, в центральных районах нечернозем­ной зоны она составляет более 70%, а в северо-западных — 90%. Следовательно, агроклиматические условия вымокания озимых культур весной в нечерноземной зоне СССР возникают весьма часто (7—9 лет из 10). Степень повреждения (гибель) озимых от вымокания определяется комплексом указанных выше причин.

В заключение подчеркнем еще раз, что в агроклиматологии наиболее полно изучены агроклиматические показатели вымерза­ния растений (средний из абсолютных годовых минимумов темпе­ратуры, коэффициент морозоопасности и т. д.). Агроклиматические показатели других опасных явлений (выпревания, выпирания, ле­дяной корки и пр.) изучены слабее.

 

Снежный покров

Значение снежного покрова для сельского хозяйства исключи­тельно велико. Снег оказывает существенное влияние на условия перезимовки растений, является важным источником почвенной влаги, определяет многие черты климата почв в холодное время года.

Характеристиками снежного покрова применительно к условиям перезимовки растений являются высота, распределение по пло­щади, даты образования и схода, динамика накопления, продолжи­тельность периода с устойчивым залеганием и пр.

Исследования А. М. Шульгина на Алтае и В. А. Моисейчик в Казахстане выявили зависимость гибели озимых культур (вслед­ствие вымерзания) от высоты снежного покрова на поле. Шульгин, например, получил следующие данные:

sh_006

Для территории Советского Союза и принятых сортов опреде­лены ориентировочные величины минимальной высоты снежного покрова, способствующие благополучной перезимовке озимых. Так, на Европейской территории СССР озимые благополучно зимуют при высоте снежного покрова 20—30 см; при высоте снежного покрова порядка 65—70 см создаются условия для выпревания озимых.

В Западной Сибири для перезимовки озимой ржи и пшеницы необходима высота снега 40—50 см, но и высота снега 80—100 см в этом районе не представляет опасности для выпревания из-за четко выраженного континентального климата.

В условиях Алтая благополучная зимовка наблюдается при высоте снежного покрова 30—40 см, а в суровые зимы — при вы­соте 60—70 см.

На рис. 18 показано распределение средних высот снежного покрова на территории СССР в третью декаду января за период наиболее низких температур. Высота снежного покрова сущест­венно изменяется с севера на юг — от 50—70 до 10 см и менее.

Средняя многолетняя высота снежного покрова за третью декаду января

Средняя многолетняя высота снежного покрова за третью декаду января

Многие исследователи неоднократно подчеркивали, что судить об условиях перезимовки озимых только по средней высоте снежного покрова недостаточно. Средняя высота снежного покрова не отражает полностью характера залегания снега на всем поле.

В. А. Моисейчик показала (на примере снегосъемок в юго-во­сточных районах ETC), что при средней высоте снежного покрова 10 см примерно 60% всей площади поля покрыто снегом высотой менее 10 см, и, следовательно, на этой площади условия перези­мовки озимых можно считать неблагоприятными. Лишь при сред­ней высоте снежного покрова свыше 20 см практически все поле покрыто снегом высотой 10 см и более (табл. 14).

t_014

Даты перехода средней суточной температуры через 0° и об­разования снежного покрова в северных и западных районах ETC почти совпадают. На юге и юго-востоке ETC снежный покров по­является спустя 20—25 дней после перехода температуры воздуха через 0°. Эти данные свидетельствуют о том, что в среднем много­летнем режиме в северных и западных районах ETC почва не ус­певает подмерзнуть до покрытия ее снегом, в то время как в юж­ных и юго-восточных районах она подмерзает.

Сопоставление даты наступления сильных морозов (при устой­чивом переходе средней суточной температуры воздуха через —10°) с датой образования снежного покрова показывает, что на Кольском полуострове и в Архангельской области морозы —10° наступают на 80 дней позже установления снежного покрова. На западе ETC эта разница составляет уже 60 дней, а в Якутии — лишь 8—10 дней. Следовательно, разница во времени между да­тами установления снежного покрова и переходом средней суточ­ной температуры воздуха через —10° резко уменьшается к востоку. Поэтому в этом направлении возрастает опасность вымерзания культур.

На территории СССР интервал времени между первым появ­лением снега и устойчивым его залеганием очень изменчив. Так, в западных областях ETC и на Украине проходит около месяца от первого появления снежного покрова до его устойчивого зале­гания. Этот период называется предзимьем. Его характеристике уделяется большое внимание, так как он оказывает существенное влияние на последующую перезимовку озимых культур.

О средней продолжительности периода со снежным покровом на территории СССР можно судить по карте (рис. 19). Эта карта построена с учетом первого появления снежного покрова и до пол­ного его исчезновения, так что период с устойчивым снежным по­кровом входит в интервал времени, указанный на карте.

Средняя продолжительность залегания снежного покрова

Средняя продолжительность залегания снежного покрова

Необходимо отметить, что на время появления снежного по­крова, продолжительность его залегания и высоту значительное влияние оказывают местные условия (лесные полосы, характер рельефа, господствующие ветры и т. д.). Как правило, в лесах, лес­ных полосах, пониженных и подветренных формах рельефа снеж­ный покров устанавливается раньше, залегает более длительное время и бывает более мощным.

Динамика накопления снежного покрова в различных районах СССР различна. В западных, юго-западных и южных районах страны, где зима мягкая, снежный покров неустойчив, часто схо­дит зимой, а затем опять устанавливается. В остальных районах ETC идет непрерывное нарастание высоты снежного покрова.

В Сибири с ее континентальным климатом снежный покров на­растает непрерывно только в первой половине зимы; во второй по­ловине он остается почти без изменения, так как здесь устанавли­вается антициклональная погода.

На большей части территории СССР максимальная высота снежного покрова приходится на март, в северных районах — на апрель, а в южных — на февраль.

Для комплексной характеристики зимнего периода предложены различные показатели. А. М. Шульгин, например, дает комплекс­ный агроклиматический показатель условий зимнего периода, ко­торый он назвал показателем суровости зимы. Рассчитывается по­казатель по формуле

К=Тм/С,

где Тм — средний из абсолютных минимумов температуры воздуха (за месяц или за зимние месяцы), С — средняя высота снежного покрова. Для оценки степени суровости зимы определены града­ции, представленные в табл. 15. Они получены для территории За­падной Сибири.

t_015

Г. Д. Рихтер, назвавший свой показатель снежно-температур­ным коэффициентом, предложил вычислять его по формуле

К=10Т/Н

где Т — средняя температура воздуха, Н — средняя высота снеж­ного покрова (см) за средний период со снежным покровом выше 1 см. Снежно-температурный коэффициент показывает число гра­дусов мороза, рассчитанное на каждые 10 см толщины снежного покрова. Коэффициент меняется на ETC с северо-запада на юго-восток от 1,6 до 17,8. В табл. 16 показаны его значения и измен­чивость для территории ETC и Западной Сибири по ботанико-географическим зонам.

t_016

Интересно отметить, что в годы, исключительно неблагоприят­ные для перезимовки озимых, снежно-температурный коэффициент резко изменяется по величине относительно своего среднего значе­ния. Так, в среднем за 25 лет для Киевской области он равен 4,5 а в годы с вымерзанием он возрастает до 37,8. В Минской области при среднем значении снежно-температурного коэффициента 2,1 в годы с вымерзанием он равен 20,0, а в годы с выпреванием —1,7.

Таким образом, по отклонению снежно-температурного коэф­фициента от его средней величины можно в принципе судить о воз­можности образования опасных условий перезимовки озимых в данном географическом районе.

Рассмотренные выше характеристики снежного покрова свиде­тельствуют о различных условиях перезимовки озимых и древес­ных культур на территории СССР и, следовательно, о необходимости дифференцированных для каждого района приемов снежной мелиорации.

А. М. Шульгин, С. Ф. Алексеева и В. И. Сомова предложили уточненную карту необходимых снежных мелиорации с учетом их эффективности (рис. 20). По мнению этих исследователей, особое значение и эффективность снежные мелиорации будут иметь в тех районах северной части степной и южной части лесостепной зон, в которых повторяемость засух и зимней гибели хлебов значи­тельна, регулярное орошение полей ограниченно, а снежный по­кров умеренной толщины дает возможность регулировать его пере­мещение ветром путем создания искусственных преград. К северу и югу от указанных территорий эффективность снежных мелиораций уменьшается. Она также зависит от степени континенталь­ности климата.

Зоны и районы снежных мелиораций

Зоны и районы снежных мелиораций

На основе агроклиматических расчетов для территории СССР, где снежная мелиорация наиболее эффективна, выделено 16 снеж­номелиоративных районов (рис. 20).

В районах 1, 2, 3, где условия перезимовки растений хорошие (вероятность гибели посевов от вымерзания менее 10%), снежные мелиорации рекомендовано осуществлять в отдельные годы. Вслед­ствие неустойчивости погоды зимой эффективность снежных мелио­рации в южной части этих районов наименьшая, что не всегда га­рантирует сохранение озимых культур. Поэтому здесь необходимо принимать меры по удержанию и сохранению снежного покрова. В районах 4—5, где условия перезимовки лишь удовлетвори­тельные, снежная мелиорация должна способствовать дальней­шему накоплению снега на сельскохозяйственных полях. Для этого рекомендуется использовать кулисные посевы и полезащитные лес­ные полосы.

Для районов 6—7 характерны неудовлетворительные условия перезимовки растений (вероятность гибели посевов от вымерзания 20—50%)- Здесь снежная мелиорация в большинстве зим может осуществляться кулисным снегозадержанием и кустарниковыми полосами.

В лесостепной зоне (районы 8, 9, 10, 11) повреждение озимых зимой составляет 10—20%. Здесь наибольший эффект дают кулис­ное снегозадержание и снегопахота.

Для лесной зоны (районы 13, 14, 15, 16) вероятность вымерза­ния озимых невелика (менее 10%), но в ряде лет (10—20%) они повреждаются от выпревания или вымокания. Именно в этих райо­нах нужно прежде всего бороться с последними из указанных не­благоприятных явлений. Для этого в целях уменьшения избыточ­ной толщи снежного покрова обычно применяют прикатывание снега. Необходимость этой меры в лесной зоне неодинакова в раз­ных ее районах и в разные годы.

Следует подчеркнуть, что приведенные рекомендации ориенти­ровочны. Они должны уточняться и детализироваться на основе анализа местных данных. Важно отметить, что снежные мелиора­ции авторы рассматривают не изолированно, а в комплексе с дру­гими мелиоративными мероприятиями: агрохимическими, осуши­тельными, культуртехническими, лесоразведением и т. д. Например, в северной части СССР снежные мелиорации рекомендовано про­водить в сочетании с осушительными и агрохимическими мелиорациями, что в сумме должно создать оптимальный водный, терми­ческий и воздушный режимы почвы.

comments powered by HyperComments