Розділ «3. Агрокліматичні та ґрунтові умови впровадження адаптивних систем землеробства»

3.1. Оцінка агрокліматичних умов

Сонячна радіація, ФАР

Температура повітря, ґрунту і рослин завжди залежать від кількості сонячної радіації, що надходить на дану площу. Загальна сонячна радіація включає пряму, що поступає безпосередньо від сонця, та розсіяну, що надходить від небосхилу внаслідок розсіювання сонячної радіації атмосферою. Частина загальної сонячної радіації відбивається від земної поверхні, інша частина перетворюється в тепло.

Інтенсивність радіації залежить від характеру підсилюючої поверхні, а також від нахилу схилу. Розсіяна радіація на схилах незначного нахилу будь-якого орієнтування не відрізняється від розсіяної радіації, що надходить на горизонтальну поверхню. Найбільша різниця спостерігається в надходженні прямої радіації на північних і південних схилах. Із збільшеннями кута нахилу до південного схилу її величина зростає. Північні схили продовж всього року одержують прямої радіації менше, ніж горизонтальна поверхня, а із збільшенням кута нахилу її величина зменшується. З півдня на північ різниця в надходженні прямої радіації до північних і південних схилів зростає. Більше додаткової сонячної радіації одержують південні схили рано навесні і пізно восени, коли сонце знаходиться невисоко.

Східні і західні схили з нахилом до 20° одержують за добу лише дещо менше сонячної радіації, ніж горизонтальна поверхня. Із зростанням схилу находження тепла від сонця до східних і західних схилів дещо зменшується.

Загальна сонячна радіація, що надходить на горизонтальну поверхню, наведена в довідниках клімату, а розрахунок на схильні поверхні різних експозицій виконують за допомогою спеціальних коефіцієнтів.

Рослини в процесі фотосинтезу засвоюють частину енергії сонця, що надходить, і її називають фотосинтетично активною радіацією (ФАР). Це світлові промені довжиною хвилі 0,38-0,71 мкм. Величину радіації, що надходить від сонця, розраховують за формулою:

ФАР = 0433 + 0,57£>,

де S — пряма радіація, що надходить на горизонтальну поверхню; D — розсіяна радіація.

Посіви сільськогосподарських культур з структурою, близькою до оптимальної, за вегетацію поглинають 50-60 % падаючої на них ФАР. Частину її, що використовують рослини для фотосинтезу, в відсотках називають коефіцієнтом використання ФАР або коефіцієнтом корисної дії ФАР.

За даними A.A. Ничипоровича, посіви сільськогосподарських культур по використанню ФАР поділяють на такі групи: звичайні — 0,51,5%, добрі — 1,5-3,0%, рекордні — 3,5-5,0% і теоретично можливі — 6-8%.

Для розрахунку потенційної врожайності за надходженням ФАР використовують формулу:

де Убіол. — біологічна врожайність абсолютно сухої рослинної маси, т/га;

X б фар — кількість ФАР, що надходить за період вегетації культури, млн МДж/га;

Кфар — запланований коефіцієнт використання ФАР, %; Дн.м. — частка надземної маси, %;

д — кількість енергії виділеної при спалюванні 1 кг сухої речовини біомаси (16,76 МДж);

105 — коефіцієнт для перерахунку в тонни.

Продуктивність посівів сільськогосподарських культур залежить в основному від фотосинтетичної діяльності рослин. Остання визначається показником коефіцієнта корисної дії (к.к.д.) фотосинтезу, який розраховують за відношенням енергії органічних сполук врожаю до енергії, що надійшла на посіви (або була поглинена листками) за період вегетації від сходів до збирання врожаю, або за можливий для кожної культури вегетаційний період, тобто період з і° > 5 °С і і° > 10 °С. Встановлено, що чим вищий к.к.д. фотосинтезу посіву, тим інтенсивніше нагромаджується органічна речовина рослин і вищий врожай.

Залежно від довжини вегетаційного періоду та географічної широти на один гектар посівів в Україні за період вегетації (з ґ> 5 °С) надходить від 3,69 млн МДж/га в Чернігівській, до 4,92 млн МДж/га енергії ФАР в Автономній Республіці Крим (табл.1).