Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения

     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.

16.2. Влияние теплового фактора на продуктивность растений

Влияние теплового фактора на жизнедеятельность растений многообразно. По мере повышения температуры от минимума до оптимума возрастает скорость ферментативных биохимических реакций. Повышение температуры к более чем оптимальной приводит к усилению процессов, ослабляющих процесс фотосинтеза, и прекращению фотосинтеза при максимальной температуре. С повышением температуры до оптимального уровня возрастает биологическая активность почв в связи с усилением деятельности микроорганизмов и соответственно улучшается пищевой режим растений, повышается эффективное плодородие почв.