Регулирование термического режима почвы - Фитоклимат виноградника

Оглавление
Фитоклимат виноградника
Радиационный режим виноградника
Тепловой баланс виноградника
Термический режим виноградника и возможности его регулирования
Регулирование термического режима почвы
Режим влажности на винограднике и его регулирование

Регулирование климата почвы является проблемой большого народнохозяйственного значения. Пространственные и временные изменения режимов влажности и температуры почвы зачастую определяют продуктивность сельского хозяйства территории.
А. И. Воейков первый указал на широкие возможности регулирования климата приземного слоя воздуха и почвы.
В работах П. И. Колоскова, Селянинова [107], Ф. Ф. Давитая [37],  С. А. Сапожниковой [103], И. А. Гольдберг [30], А. М. Шульгина [194] и других идеи А. И. Воейкова получили дальнейшее развитие.
Термический режим почвы можно регулировать путем изменения:
а)  степени покрытости почвы растительным покровом, который меняет характер теплообмена между почвой и приземным воздухом:
б)  водного режима почвы (орошения или осушения), который меняет соотношение между составляющими теплового баланса поверхности почвы;
в)  мульчирования почвы, которое в зависимости от физических характеристик мульчи повышает или понижает температуру поверхности почвы и ее верхних слоев, и др.

Таблица 60
Распределение минимальных температур воздуха по вертикали на винограднике в суровую зиму 1972 г. Дигоми

Таблица 61
Суточный ход температуры почвы (°C) на открытом участке и на шпалерном винограднике (средние данные за 1970—1972 гг.)

Перед регулированием термического режима почвы стоят в основном две задачи:
а)  повысить температуру корнеобитаемого слоя почвы в северных и высокогорных районах, где недостаток тепла лимитирует урожай;
б)  понизить температуру почвы в южных низменных районах, где лимитирующим фактором является влага и перегрев деятельной поверхности.
В наших работах [41, м3, 144, 151, 153, 154] ставилась задача изучить эффект регулирования термического режима почвы путем изменения геометрической структуры растительного покрова.
Наблюдения проводились на виноградниках шпалерной и беседочной систем. В качестве эталона, характеризующего естественный режим температуры почвы, были взяты данные метеостанции Вашладжвара, находящейся в аналогичных условиях на расстоянии 2,5 км от экспериментального участка.
Проведенные исследования показали существенную разницу в термическом режиме почвы между метеоплощадкой и шпалерным виноградником (табл. 61). На глубине 5 см почва на метеоплощадке теплее на 3,1—7,6°С в дневные часы и холоднее на 1,1 — 1,9°С в ночные, чем на винограднике. На глубине 20 см эта разность несколько уменьшается. Характерной особенностью является вдвое меньшая суточная амплитуда температуры почвы на винограднике по сравнению с метеостанцией, что, конечно, обусловлено термоизоляционными свойствами растительного покрова. Более наглядно это наблюдается в случае беседочной системы, где сомкнутый листовой полог поглощает основную часть поступающей коротковолновой радиации. Здесь средние суточные разности температур открытый участок — виноградник на глубине 5 см составляют более 5°С.
Поверхность почвы на открытом участке нагревается днем (13 ч) в среднем до 43,3°С, а ночью охлаждается до 18°С. При шпалерной системе поверхность почвы прогревается днем до 38 °С, а ночью охлаждается до 18°С (с той разницей, что на открытом участке минимум наступает в 4 ч, а на шпалере — в 7ч). Беседочная система обусловливает более равномерный суточный ход температуры поверхности почвы: максимум температуры наступает в 16 ч и не превышает 27—28°С. Ночью же температура не опускается ниже 19 °С. Суточная амплитуда при беседочной системе в три раза меньше, чем на метеоплощадке, и в 2,5 раза меньше, чем на шпалере. Разность температур между метеоплощадкой и шпалерой в среднем за сутки составляет 2,3 °С, между метеоплощадкой и беседкой 4,8 °С. Такие разности в температуре поверхности почвы создают значительные различия в условиях формирования термического режима верхних слоев почвы и припочвенного слоя воздуха (рис. 41), что обусловливает неодинаковую интенсивность протекания ряда биологических процессов в фитосфере и в конечном итоге — различный уровень продуктивности растений.
По термическому режиму поверхности почвы шпалерная система культуры винограда благодаря несомкнутости РП занимает промежуточное положение между открытым участком и сомкнутым РП (беседка).
Сравним данные о температурном режиме почвы на шпалерном и беседочном виноградниках, расположенных рядом и различающихся только геометрической структурой (табл. 62).

Рис. 41. Суточный ход температуры почвы и воздуха на открытом участке (а), шпалерном (б) и беседочном виноградниках (в).
Данные, приведенные в табл. 62, свидетельствуют о том, что переход от шпалерной системы к беседочной обусловил снижение температуры почвы на глубине 5 см в пределах 1,7—4,8°С, на глубине 20 см — в пределах 1,7—2,7°С, а на глубине 40 см — в пределах 1,8—2,2°С. Средние суточные разности по глубинам составляют соответственно 3,1, 2,3 и 2,0 °С.
Существенно меняется и суточное колебание температуры почвы в верхних слоях: на глубине 5 см суточная амплитуда па шпалере 4,4 °С, а под беседкой 1,3 °С. На глубине 20 см она уменьшается до 1,1 и 0,6 °С, а на глубине 40 см затухает.

Таблица 62
Суточный ход температуры почвы (°С) на беседочном и шпалерном виноградниках


Глубина, см

Вид опоры

Часы

Средняя за сутки

Суточная амплитуда

10

13

16

19

22

1

4

7

5

Шпалера

23,0

24,7

27,2

27,2

25,7

24,9

23,6

22,8

24,9

4,4

Беседка

21,2

21,4

22,4

22,4

22,2

21,8

21,5

21,1

21,8

1,3

Разность

1,8

3,3

4,8

4,8

3,5

3,1

2,1

1,7

3,1

3,1

20

Шпалера

23,2

22,9

23,4

23,7

24,0

23,9

23,7

23,2

23,5

1,1

Беседка

21,5

20,9

21,0

21,2

21,3

21,3

21,2

21,1

21,2

0,6

Разность

1,7

2,0

2,4

2,5

2,7

2,6

2,5

2,1

2,3

0,5

40

Шпалера

22,6

22,2

22,2

22,1

22,1

22,4

22,3

22,3

22,3

0,5

Беседка

20,6

20,3

20,1

20,3

20,2

20,2

20,3

20,3

20,3

0,5

Разность

2,0

1,9

2,1

1,8

1,9

2,2

2,0

2,0

2,0

0,0

Различия в температурах почвы под шпалерным и беседочным виноградниками сохраняются и в пасмурную погоду. Они близки к средним данным, представленным в табл. 62. Что касается ясной погоды, то тут разности возрастают и достигают в полуденные часы 6,3 °С, а минимум наступает около 10 ч и составляет 1,9 °С. Таким образом, можно заключить, что различия в температурах почвы между шпалерным и беседочным виноградниками носят стабильный характер и сохраняются при любых погодных условиях.
В орошаемых районах представляет определенный интерес характер суточного хода температуры почвы на виноградниках при поливах. Как известно, полив понижает температуру почвы на 1—5°С и более в зависимости от почвенных и климатических условий (наибольший термический эффект полив дает в пустыне). Полив снижает температуру почвы в течение суток на шпалерном винограднике на 3,3—5,3°С на глубине 5 см, на 2,9—4,1 °С на глубине 20 см и на 1,5—2,5°С на глубине 40 см. Среднесуточный эффект полива выражается на этих глубинах соответственно величинами 4,3, 3,6 и 2,2 °С. Разности между суточными амплитудами температуры почвы на участках до полива и после на указанных глубинах соответственно равны 2,0, 0,2 и 0,7 °С.
Под беседкой указанные выше разности несколько меньше и составляют 2,8—3,5°С на глубине 5 см и 0,3—1,5°С на глубине 40 см.



 
< Влияние агрометеорологических условий на качество и производственная специализация   Агроклиматическое обоснование агротехнических мероприятий по возделыванию >
Искать по сайту:
или внутренним поиском:

Translator

Наверх