Текст книги "Континентальный климат и садоводство"

Автор книги: Владимир Меженский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 9 страниц)

Меры борьбы с последствиями повышенной температуры зимой

Для борьбы с выпреванием следует поддерживать надлежащий уровень агротехники с оптимальным минеральным питанием и водоснабжением, чтобы растения не уходили в зиму ослабленными. Толщина снегового покрова и температурный режим регулируются посадкой растений на участках возвышенного рельефа или на искусственных земляных валах высотой 30-50 см. Возможно также искусственное регулирование толщины снегового покрова. При наступлении осенних морозов до выпадения снега полезна защита корневой шейки и оснований скелетных ветвей мхом или другими изолирующими материалами.

Увеличивая или уменьшая мощность снежного покрова, изменяя его плотность и тем самым теплопроводность, можно создавать благоприятный температурный режим для плодовых культур во время их перезимовки. Там, где выпадает много снега и отмечается выпревание, снег уплотняют утаптыванием. Это увеличивает теплопроводность снега, в результате чего снижается температура почвы и растения не подпревают. Повысить теплопроводность снега можно зачернением его поверхности, что способствует его таянию и уплотнению.

При выпадении снега на талую почву может появиться угроза подпревания коры плодовых деревьев, поэтому окучивание их снегом задерживают до промерзания почвы или не проводять вообще, применяя другие способы защиты от низких температур.

Для уменьшения вымокания с участков следует отводить талые воды.

Защита сада от заморозков

По мере продвижения арктического воздуха, обусловливающего адвективные и адвективно–радиационные заморозки, государственные метеослужбы дают предупреждение о возможности заморозков на большой территории. В зависимости от местных условий ожидаемые минимальные температуры могут заметно отличаться по территории на 3-5 °C, поэтому на метеостанциях прогноз уточняется с учётом местных условий. Там, где нет метеостанций или микроклиматические условия значительно отличаются от тех, в которых расположена ближайшая метеостанция, садоводу не следует пренебрегать самостоятельным оцениванием возможности заморозка.

Наиболее удачной для этой цели является формула Михалевского. Она имеет вид для воздуха⁽¹⁾ и для поверхности почвы ⁽²⁾:

где: tmin – ожидаемая минимальная температура воздуха; t – температура по сухому термометру в 13 ч (или в близкий к этому времени срок); t` – температура по смоченному термометру в это же время; С – коэффициент, зависящий от влажности воздуха в 13 ч (находится по табл.4); А – поправка на облачность.

Для определения температуры сухого и смоченного термометров и относительной влажности воздуха используют психрометр.

Если рассчитанная величина t_min ниже -2 °С, то заморозок будет. Если t_min лежит в пределах от -2…+2 °С, то заморозок вероятен, при t_min выше 2 °C заморозок маловероятен. Корректировка прогноза заморозка производится в 21 ч по облачности. Если небо ясное, то ожидаемая минимальная температура, рассчитанная по формуле, уменьшается на 2 °C (А = -2). При покрытии облаками около половины части неба поправка не вводится (А=0). При пасмурном небе к величине ожидаемого минимума прибавляется 2 °C (А = +2).

Таблица 4. Коэффициент С в формуле Михалевского в зависимости от относительной влажности воздуха (%) в 13 ч

Относительная влажность воздуха	Коэффициент С	Относительная влажность воздуха	Коэффициент С	Относительная влажность воздуха	Коэффициент С
100	5,0	70	2,0	40	0,9
95	4,5	65	1.8	35	0,8
90	4,0	60	1,5	30	0,7
85	3,5	55	1,3	25	0,5
80	3,0	50	1,2	20	0,4
75	2,5	45	1,0	15	0,3

Негативным фактором при заморозках является отрицательная температура, наступившая после воздействия на растения положительной температуры, поэтому основное решение задачи защиты садов заключается в сглаживании резких колебаний температуры воздуха или укрытии самих растений. С физиологической точки зрения замораживание не обязательно влечёт за собой полную гибель протоплазмы и может вызывать лишь повреждения её внутреннего строения. При медленном оттаивании такой ткани жизнедеятельность протоплазмы восстанавливается, быстрое оттаивание повреждённой протоплазмы способствует её полному разрушению. Таким образом, гибель растительных тканей часто происходит не только из–за действия ночных заморозков, но и от быстрого оттаивания под лучами солнца, что следует учитывать при проведении защитных мероприятий. Для уменьшения вредного действия заморозков применяется дымление, дождевание, полив, обогрев, перемешивание воздуха или устройство защитных сооружений.

Дымление – наиболее распространённый способ защиты растений от заморозков. Одним из его важных достоинств является возможность покрывать дымом большие площади с защищаемыми растениями. Образовавшаяся дымовая завеса уменьшает тепловое излучение земли и обеспечивает конденсацию воздушной влаги на частичках дыма. Кроме того, происходит обогрев воздуха за счёт выделившейся теплоты при сгорании дымовой смеси.

Дымовая завеса образуется вследствие температурной инверсии в приземном слое атмосферы. При безветрии в ясную ночь нижний слой воздуха сильно охлаждается и разность температур у поверхности почвы и на высоте 8-10 м может достигать 8-11 °С. Дым, охлаждаясь в нижнем слое воздуха, быстро теряет подъёмную силу и внутри слоя инверсии начинает растекаться в горизонтальном направлении.

Для создания дымового экрана используют дымовые кучи, в состав которых, кроме легко горящих материалов, включают влажную траву, мокрый торф и др., дающие густой дым с большим количеством водяного пара. Тепловой эффект от сжигания дымовых куч составляет 1-2 °C. Весьма просты и удобны в применении дымовые шашки. При ветреной погоде эффект дымления снижается, поэтому количество применяемых дымовых материалов увеличивают пропорционально силе ветра.

Материалы для дымовых куч и дымовые шашки заготавливают заранее. После подтверждения возможности наступления опасного заморозка большую часть дымовых куч и шашек раскладывают с наветренной стороны участка, перпендикулярно направлению ветра. Остальные размещают с других сторон участка и внутри крупноразмерных насаждений.

Зажигание дымовых смесей начинают при температуре воздуха на 1-1,5 °С выше критической. После сгорания первой партии дымовых средств зажигают вторую, чтобы густота дымовой завесы не уменьшалась. Постоянно следят за ветром, своевременно реагируя на изменение его силы и направления. Во время дымления наблюдают также за режимом горения дымовых очагов. При появлении в дымовой куче открытого пламени его гасят землёй или закидывают влажным материалом. Открытое пламя дымовой кучи менее эффективно при борьбе с заморозком и, кроме того, способно повредить близко расположенные растения.

Для перемещения источников дыма и оперативного реагирования на изменение ветра можно использовать автотранспорт, складывая дымовые шашки в кузове и передвигаясь в определённых направлениях с нужной скоростью. Трактор, снабжённый устройством для установки дымовой завесы, может двигаться в междурядьях сада. При этом защитный эффект усиливается вследствие перемешивания слоёв воздуха движущейся машиной.

Дымление продолжают в течение одного–полутора часов и после восхода солнца для экранирования растений от прямых солнечных лучей, но с меньшим расходом дымовых средств. Если ткани растений подмёрзли, их оттаивание под дымовой завесой происходит более медленно и равномерно, что уменьшает степень их повреждения. При утреннем дымлении стоит задача не поднять температуру воздуха вокруг защищаемых растений, а ослабить солнечную радиацию. Если же дымовая завеса в это время будет слишком густой, то вместо ослабления нагрева растений искусственно продлевается вредное ночное понижение температуры воздуха.

В слабоветренную погоду при безоблачном небе для снижения излучения земли на 30-40 % ночью необходимо одновременно сжигать 50 шашек на 1 га. При утреннем дымлении сжигают до 5 шашек на 1 га. Дымление вредно с экологической точки зрения. Продукты горения загрязняют окружающую среду, осаждаются на поверхности растений. Людям, работающим в дыму, следует пользоваться индивидуальными средствами противодымной защиты.

Дождевание основано на том, что при распылении в период отрицательных температур сравнительно нехолодная вода, охлаждаясь, выделяет много тепла. При превращении воды в лёд также выделяется большое количество тепла.

Дождевание является достаточно эффективным, надёжным и быстрым способом защиты, но оно требует установки специального дождевального оборудования с мелким распылением достаточной интенсивности в пределах 1-6 мм/ч, которое обеспечивает непрерывный равномерный полив в течение всего периода заморозка и способно защитить растения от заморозков силой до -5…-7 °С.

Дождевание начинают, когда температура воздуха на уровне растений опускается до критической. Вначале осуществляют более интенсивное дождевание для быстрейшего покрытия коркой льда всей растительной массы. Регулирование давления и интенсивности дождевания проводят в соответствии с показаниями термометров. Важна непрерывность процесса, поскольку даже кратковременное прекращение подачи воды приводит из–за высокой теплопроводности льда к быстрому падению температуры ниже критической.

Искусственные туманы с водяными каплями размером до 50 мкм наиболее эффективно изменяют радиационный баланс во время заморозка, обеспечивая повышение температуры растений на 1-7 °C.

Представляет интерес создание автоматизированных универсальных систем дождевания, которые пригодны не только для борьбы с заморозками, но и для орошения, повышения влажности воздуха и защиты растений от перегрева.

Полив успешно применяют для защиты земляники и низкорослых ягодных кустарников от радиационных заморозков не позднее, чем за сутки до предполагаемого заморозка. Его воздействие основано на том, что плотная и влажная почва имеет хорошую теплопроводность, так как в ней между частицами земли находится не воздух, а вода, которая обладает большей теплопроводностью, и чтобы её охладить, нужно значительней понизить температуру. Приток тепла к поверхности почвы из более глубоких слоёв происходит быстро, и она за счёт ночного излучения охлаждается слабее. Поэтому на плотной и политой почве заморозок менее вероятен и менее опасен, чем на рыхлой и сухой. Повышенная влажность воздуха над политыми участками также препятствует потерям тепла от почвы и растений на излучение. В период заморозка под влиянием тепла, выделяющегося при охлаждении почвы и под влиянием скрытой теплоты парообразования над политыми участками, происходит повышение температуры воздуха, позволяющее избежать или снизить вредоносное воздействие отрицательной температуры.

Этот способ обеспечивает защиту от температуры не ниже -2…-3 °C.

Обогрев плантаций заключается в использовании различного типа грелок с жидким или твёрдым топливом для нагревания воздуха при заморозках радиационного типа в безветренную погоду. Применяют, в частности, огромные парафиновые свечи, способные на несколько градусов поднять температуру окружающего воздуха, чего бывает достаточно для защиты растений. Тепловая энергия используется более эффективно, если на защищаемой площади размещают большое число мелких грелок, чем малое число крупных источников тепла с такой же суммарной мощностью. Расстояние между грелками не должно превышать 8-10 м. При скорости ветра более 4-5 м/сёк открытый обогрев неэффективен.

Перемешивание воздуха с помощью мощных вентиляторов, устанавливаемых высоко над кронами деревьев, усиливает движение воздуха и нарушает приземную инверсию. Так как при радиационном заморозке самая низкая температура воздуха отмечается на поверхности почвы или растительного покрова, а с высотой она значительно повышается, то путём простого перемешивания воздуха можно защитить плодовые культуры от заморозков высокой интенсивности. Чем сильнее заморозок, тем интенсивнее следует нагнетать тёплый воздух сверху вниз для замены нижнего холодного слоя. Использование ветровых установок с дополнительно подогретым воздухом даёт положительный эффект даже при адвективных заморозках. Перемешивание воздуха над промышленными садами при помощи вертолётов также показало свою эффективность.

Укрытие растений позволяет защитить их от зимних повреждений, дождя, града, создать благоприятный микроклимат. Часто используемые лёгкие сооружения с покрытием из полиэтиленовой или полипропиленовой плёнки также могут уберечь от кратковременного снижения температуры. Новый нетканый материал – спанбонд – пригоден как для каркасных, так и бескаркасных парников. При сильном снижении температуры эффективность таких укрытий падает, причём из–за излучения тепла стенками укрытий температура воздуха под укрытием может стать ниже, чем вне укрытия. Нередки случаи, когда цветки в марлевых изоляторах, применяемых в селекционной практике, вымерзали, тогда как остальные цветки в кроне дерева заморозком не повреждались.

Укрытие пеной может также уберечь растения. Для этого в состав воды, применяемой для опрыскивания растений, вводят специальные пенообразующие полимерные криопротекторы.

Побелка всего дерева вследствие отражения прямой солнечной радиации и уменьшения нагрева задерживает начало цветения и продлевает его на несколько дней. Благодаря этому дерево может не попасть под ранний весенний заморозок. Этот способ задержки начала цветения является лучшим, чем рекомендовавшийся ранее, заключавшийся в накоплении под деревом снега. Снег, специально сохраняемый поддеревом, задерживает активную жизнедеятельность корней, которые не компенсируют потерю воды вегетирующей надземной частью. В результате растение, хотя и зацветает позже, но сильно обезвоживается и ослабляется.

Химические вещества способны защитить плодовые културы от заморозков. Наиболее активно сейчас разрабатываются новые технологические приёмы с применением криопротекторных и биологически активных соединений.

Так, существуют химические соединения – ингибиторы роста, позволяющие регулировать покой и повышать морозостойкость деревьев. Были получены положительные результаты при обработке деревьев абсцизовой кислотой, ауксинами, гиббереллином, этефоном для удлинения периода покоя, задержки цветения и увеличения устойчивости цветковых почек.

Содержание почвы в садах также играет немаловажную роль при защите от заморозков, так как обработка почвы существенно влияет на её температуру. Температура рыхлой почвы ночью вследствие её малой теплопроводности понижается больше, чем плотной, особенно вблизи поверхности (разница достигает 2 °C). Такая потеря тепла происходит несмотря нато, что днём рыхлая почва поглощает больше тепла, чем плотная (разница на поверхности почвы достигает 5 °C). Следовательно, рыхление почвы в критический период повышает опасность заморозка. Поэтому во время цветения следует воздерживаться от обработки почвы (боронования, культивации, окучивания) там, где возделываются земляника, кустовые ягодники, плодовые деревья на карликовых подвоях.

Установлено, что на участках с травяным покровом температура приземного слоя в ночные часы значительно ниже, чем над оголённой почвой. Значит, во время цветения плодовых культур следует уделять особое внимание и прочей растительности на участках. Так, например, на плантациях земляники надо следить за тем, чтобы в период цветения они были свободны от сорняков.

Местоположение сада имеет первостепенное значение для уменьшения опасности повреждений от заморозков, зимних морозов и солнечных ожогов. Оценивание территории по морозоопасности, теплообеспеченности и влагобеспеченности позволяет определить, насколько она пригодна или непригодна для ведения садоводства.

Возвышенности, а также склоны, как правило, теплее, чем ровные места и тем более низины и замкнутые долины. Это связано с тем, что на склонах ночью холодный воздух как более тяжёлый скатывается вниз и вытесняет наверх тёплый. На равнинах и в низинах в безветренную погоду застаивается холодный воздух. В связи с требовательностью земляники к увлажнению её часто сажают в пониженных местах. Это ошибочно, так как недостаток воды можно восполнить орошением.

При размещении плодовых культур следует учитывать микроклиматические различия на склонах разной экспозиции, так как количество солнечной радиации, поступающей на них, различно и серьёзно влияет на температуру почвы и приземного слоя воздуха. Склоны восточной и западной ориентации по микроклиматическим условиям приближаются к условиям ровных площадей, южные склоны характеризуются самой высокой температурой почвы и приземного воздуха, а северные склоны – самой низкой. В северных зонах южные и юго–западные склоны как более тёплые и сухие предпочтительнее для посадки садов в районах, где сравнительно мало тепла, мало солнечного освещения и много влаги. Размещение теплолюбивых культур на южных склонах увеличивает вероятность их созревания в местах с ограниченными ресурсами тепла. В то же время плодовые растения, вследствие больших колебаний температуры на южных склонах, сильнее повреждаются морозами.

Наоборот, северные и северо–западные склоны будут соответствовать требованиям плодовых культур в районах, где мало влаги, но больше солнечного освещения и тепла. Размещение раннецветущих растений на северных склонах позволяет задержать темпы их развития и избежать вредоносного воздействия ранних весенних заморозков. На северных склонах плодовые культуры значительно меньше страдают от резких колебаний температур, однако более подвержены действию арктического холода.

Меры борьбы с засухами и суховеями

Засухоустойчивость растений заключается в способности переносить обезвоживание и перегрев с помощью определённой направленности биохимических процессов. Плодовые деревья отличаются по сравнению с травянистыми растениями высоким содержанием трудно извлекаемой из тканей воды. Для извлечения воды из их листьев необходимо применить силу в 30-92 атм (из побегов – до 153 атм), тогда как листья злаков отдают воду при приложении силы в 15-40 атм. Деревья имеют корневую систему, превышающую по диаметру размер кроны в 1,5-3 раза. Благодаря глубине проникновения и протяжённости корней они обладают большой засухоустойчивостью.

Большинство плодовых культур является влаголюбивыми растениями. Даже те, которые отличаются повышенной засухоустойчивостью, требуют хорошего водообеспечения. Семенные подвои по степени устойчивости к почвенной засухе располагаются в следующем убывающем порядке: миндаль, персик, антипка, черешня, алыча, тёрн, слива, абрикос. Адаптация к засухе обеспечивается высокой водоудерживающей способностью листьев и низкой транспирацией (как у сливы), накоплением осмотически активных соединений – гемицеллюлоз, пектинов, крахмала, сахарозы, на фоне низкого содержания белков (как у яблони и груши), наличием связывающих воду белков (у персика). Различия в адаптационных способностях отмечаются как между культурами, так и между сортами. Диагностировать засухоустойчивые растения можно по высокой водоудерживающей способности листьев, меньшим изменениям тургора и сосущей силы сока листьев.

Почки и семена в кроне дерева находятся в различных условиях водного, температурного и светового режимов. Те, которые расположены в верхней трети кроны, проходят своеобразную закалку к засухе, что позволяет проявиться потенциальным возможностям их генома. Также проверено, что метод предпосевного закаливания растений пригоден и для плодовых культур: он заключается в подсушивании предварительно набухших и начавших прорастать семян. Таким образом, можно повысить засухоустойчивость плодовых деревьев, выращивая семенные подвои из прошедших закаливание семян тех плодов, которые собраны в верхней трети кроны.

От побережья в глубь суши количество осадков уменьшается с одновременным переходом от преобладающих зимних к преобладающим летним осадкам (в большинстве грозового характера), которые характеризуются интенсивным стоком, а из–за высоких температур в глубине материка также и сильным испарением. Все это заставляет заботиться о том, чтобы выпавшие осадки были эффективно использованы растениями. Для повышения обеспеченности плодовых растений влагой применяют полив, снегозадержание, своевременное закрытие влаги весной при помощи боронования, содержание почвы под чёрным паром, садозащитные насаждения и некоторые другие приёмы, улучшающие фитоклимат посевов. Обработка почвы приводит к разрушению почвенных капилляров, по которым вода поступает к поверхности почвы и испаряется. Садозащитные лесные полосы и кулисы высокостебельных растений снижают скорость ветра, уменьшая непродуктивное испарение и существенно улучшая условия произрастания плодовых растений. В зимнее время они препятствуют сдуванию снега. В районах избыточного увлажнения, а также на заболоченных территориях для улучшения водного режима почв применяют различные способы осушения.

Длительное отсутствие осадков обусловливает засуху. Даже в тех районах, где увлажнение почвы в среднем достаточное, после 8-10 бездождевых дней в июне–августе в пахотном слое почвы уже создаётся недостаток влаги. Поэтому в большинстве плодоводческих районов сады и ягодники в течение вегетационного периода нуждаются в орошении. Сроки полива можно определять по физиологическим показателям состояния растений, специальным расчётным коэффициентам или по содержанию влаги в почве. Когда влажность в корнеобитаемом слое опускается к нижней границе оптимальной влажности (на лёгких почвах – до 60%, на почвах среднего механического состава – 70%, а тяжёлых почвах – до 80% полевой влагоёмкости), необходим полив. При поливе влага должна проникнуть на глубину 1 м. Применяют полив по бороздам вдоль ряда деревьев или по чашам индивидуально для каждого дерева. Надкроновое и подкроновое дождевание, мелкодисперсное дождевание полезны тем, что одновременно с экономным расходованием воды увлажняют воздух, что важно в период воздушных засух. Капельное орошение уменьшает расход воды, автоматизируя процесс полива и совмещая его с внесением макро– и микроудобрений.

Различные виды обработки почвы по–разному влияют на её температурный режим. Рыхление на глубину 2-4 см снижает температуру верхнего слоя на 1-3 °C, а прикатывание повышает температуру на 1-2 °C. Мульчирование применяют для уменьшения колебаний температур почвы и для их регулирования. Мульчирование светлой соломой снижает температуру почвы в дневные часы на 6-7 °C, а мульчирование полиэтиленовой плёнкой способно поднять её на глубине 10 см на 8-10 °C. В холодных парниках, закрытых стеклянными рамами, температура почвы повышается на 5-6 °C. Орошением также можно регулировать температуру. Так, на юге после полива температура почвы понижается на 16-19 °C, на глубине 10 см – на 5-7 °C, а на глубине 20 см – на 2-3 °C. Испарение с поверхности почвы регулируется также путём мульчирования и применения полимерных плёнок.