Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Агроклиматические ресурсы Нагорского района

Агроклиматические ресурсы Нагорского района

Природные условия Нагорского района. Климатическая изменчивость урожайности. Ресурсы тепла и влаги. Влияние неблагоприятных условий погоды на развитие сельскохозяйственных культур. Экономическая эффективность учета агрометеорологической информации.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 28.09.2014
Размер файла 77,8 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вятская Государственная Сельскохозяйственная Академия

Кафедра мелиорации, почвоведения, агрохимии и землеустройства

Курсовая работа

на тему: «Агроклиматические ресурсы Нагорского района»

Выполнила:

студентка группы АА-221

Куковякина М.С.

Проверил:

Тюлькин А.В.

Киров - 2010

Введение природный климатический сельскохозяйственный

Агрометеорология(от греч. Agros- поле, meteora- небесные явления, logos- учение, слово)- - это наука, изучающая метеорологические, климатические, гидрологические условия в их взаимодействии с объектами и процессами сельскохозяйственного производства.

Эта наука тесно связана с такими науками как метеорология, климатология, биология, почвоведение и др. Зарождение науки относится ко второй половине 19 века. В России основоположником является выдающийся русский климатолог А.И Войеков, создавший в 1884г. первую программу агрометеорологический наблюдений.

Объектами изучения агрометеорологии являются погода, климат, водный и тепловой режимы почв, сельскохозяйственные культуры и животные, процессы сельскохозяйственного производства.

Задачи агрометеорологии:

v изучение и описание закономерностей формирования метеорологических и климатических условий сельскохозяйственного производства в пространстве и во времени;

v разработка методов количественной оценки влияния метеорологических факторов на состояние почвы, развитие, рост и формирование урожая агрофитоценозов, на состояние сельскохозяйственных животных, развитие и распространение вредителей и болезней сельскохозяйственных культур;

v разработка методов агрометеорологических прогнозов и усовершенствование форм агрометеорологического обеспечения сельского хозяйства;

v агроклиматическое районирование новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и пород животных, агроклиматическое обоснование агротехнических приемов для наиболее полного и рационального использования ресурсов климата;

v агроклиматическое обоснование приемов мелиорации земель и изменения микроклимата полей, внедрения индустриальных технологий в растениеводстве, в том числе дифференцированного применения агротехники в соответствии со сложившимися и ожидаемыми условиями погоды;

v разработка методов борьбы с неблагоприятными и опасными для сельского хозяйства гидрометеорологическими явлениями.

Методы агрометеорологических исследований базируются на следующих основных законах.

Закон равнозначности основных факторов жизни. Сущность его состоит в том, что все основные факторы (воздух, свет, тепло, влага,) необходимы для жизни растений и никакой из этих факторов не может заменить ни какой другой.

Закон не равноценности факторов среды для растений, согласно этому закону, факторы среды по своему действию на растения подразделяются на основные и второстепенные. Основные факторы оказывают непосредственное и сильное влияние на растения, второстепенные играют косвенную роль, корректируя действие основных.

Закон минимума. Урожай определяется тем фактором, который находится в минимуме.

Закон оптимума. Согласно этому закону, наивысшая продуктивность растений обеспечивается только оптимальным сочетанием разных факторов при непрерывном повышении агротехники возделывании растений.

Закон критических периодов, в соответствии с которым в отдельные периоды жизни растения особо чувствительны к определённым количественным значениям факторов среды, особенно к влаге, теплу, солнечной радиации.

Закон физиологических часов, согласно которому растения по разному реагируют на длину дня и ночи, при этом ускоряя или замедляя свое развитие.

Методы исследований агрометеорологии, опирающиеся на указанные законы, имеют цель установить количественные значения основных и второстепенных факторов среды, обусловливающих существование растений. Для этого в агрометеорологии применяют следующие методы исследований.

1. Метод параллельных, или сопряжённых, полевых наблюдений за метеорологическими явлениями и растениями, позволяющий устанавливать связь между условиями погоды и ростом, развитием, урожайностью сельскохозяйственных культур. Этот метод предусматривает измерение метеорологических величин параллельно с наблюдениями за развитием сельскохозяйственных культур в поле.

2. Метод учащённых сроков посевов, при котором растения высеваются в поле в разные сроки и за их развитием и условиями погоды в данном месте ведутся сопряжённые наблюдения. Этот метод значительно ускоряет изучение устойчивости растений к неблагоприятным явлениям погоды.

Метод географических посевов, при котором в разных

климатических условиях высевают исследуемые сорта растений. Этот метод решает ту же задачу, что и метод учащённых сроков посевов, так как посевы данного сорта в разных климатических зонах находятся в различных условиях увлажнения, температуры, длины дня и т. д.

метод экспериментально-полевой, при котором в полевых опытах с помощью специальных конструкций измеряются агрометеорологические условия возделывания растений.

Метод дистанционного( не контактного) определения параметров подстилающей поверхности, фенологии растений, продуктивности, то есть приборы устанавливают на наземный транспорт или металлический аппарат.

Картографический метод, при котором используют разнообразные карты для выявления климатических или микроклиматических условий.

Метод математического моделирования, который состоит в построении математической модели, позволяющей при помощи математического аппарата описывать влияние агроклиматических условий на рост и развитие растений, их продуктивность.

Метод математической статистики, который позволяет обрабатывать массовые материалы наблюдений для установления связи развития и формирования продуктивности растений с условиями погоды.

Метод наблюдения, который позволяет с помощью специальных приборов, установленных на метеопостах и метеоплощадках наблюдать за метеорологическими изменениями среды.

Метод изменения, который сводится к постановке специальных опытов в природных или лабораторных условиях по искусственному воспроизведению того явления, который нас интересует.

Метод теоретического анализа, который основан на том, что агрометеорологические условия изучаются тесно с науками физика, математика, термодинамика и т.д.

1. Природные условия Нагорского района

1.1 Географическое положение

Нагорский район расположен в Северо-Восточной части Кировской области. Центр района - поселок городского типа Нагорск, находится в 135 км от областного центра. Территория Нагорского района входит в пятый северный геоморфологический район Кировской области. Поверхность района представляет собой холмисто-образными водоразделами высотой до 250 метров. Холмисто-образные повышения имеют пологие склоны и только при переходе к оврагам их склоны крутые, где наблюдается водная эрозия почв.

1.2 Рельеф

Вся территория района разделена сетью оврагов и балок, по днищам которых протекают временные или постоянные ручьи и речки. Поймы их глубоко врезаны. Днища оврагов и балок большей частью имеют избыточное увлажнение. Наличие хорошо развитой овражно-балочной сети хорошо дренируют почву и поэтому грунтовые воды на водоразделах залегают глубоко, на 10-15 метров. Поймы крупных рек, Кобры и Вятки имеют сильно развитый рельеф в виде западин, бугров, кочек.

Южная и центральная часть территории района наиболее возвышенная и в тоже время наиболее расчлененная логами, оврагами и долинами рек на отдельные холмисто-образные водоразделами. По этой части рельефа протекают реки Кобра и Вятка с многочисленными притоками. Склоны водоразделов слабопологие и пологие, реже покатые и сильнопокатые. По таким склонам наблюдается развитие водной эрозии как линейной, так и плоскостной.

Поймы рек хорошо развиты. Река Вятка протекает по южной границе Нагорского района и является его естественной границей. Поэтому только правый берег реки относится к этому району. Долина реки широкая и часто заболоченная.

Река Кобра впадает в реку Вятку. Ее бассейн включает в себя развитую сеть притоков, многие из которых, в свою очередь, являются довольно крупными реками (Федоровка, Соз, Суран, Пошняк). Все реки бассейна Кобры, как большие, так и малые протекают в широко развитых долинах с высокими и обрывистыми берегами. Русла рек очень извилистые. Рек Кобра типичная легкая равнинная река с слабым уклоном и медленным течением. Ширина ее в верховье не более 30-40 метров и в низовье 80-85 метров. Река Кобра используется в половодье для сплава на протяжении 170 км от устья.

1.3 Растительность

Растительность представлена древесной и травянистой формациями. Леса занимают 86% от всей площади района и распространением по всей территории. Леса, в основном, смешанные с преобладанием хвойных пород: ели, сосны, реже пихты.

Лиственные породы встречаются больше по окраинам лесов и на бывших пахотных участках. Подлесок представлен единичными кустами шиповника и можжевельника, а также рябиной и черемухой. Травянистый ярус в лесах тоже беден и представлен хвощами, заячьей кислицей, черникой, брусникой. Сильно развит в лесах моховой покров, который состоит из сфагновых и зеленых мхов. Травянистая растительность распространена в основном в поймах рек, по днищам оврагов, балок и по опушкам лесов. Растительный покров водораздельных участков представлен злаково-разнотравной ассоциацией: пырей ползучий, мятлик луговой, манжетка, герань лесная, одуванчик. Часто эти участки закустарены шиповником можжевельником.

В поймах рек растительность злаково-осоково-разнотравная: пырей ползучий, мятлик луговой, лисохвост, клевер красный, полевица белая, манжетка, зверобой, осока дернистая, купальница.

По днищам оврагов и балок растительность разнотравная: манжетка, мышиный горошек, гвоздика, земляника, одуванчик.

Засоренность полей высокая. Основные сорняки: хвощ полевой, осот розовый, пырей ползучий, ромашка пахучая, василек синий, марь белая.

1.4 Климат

Нагорский район входит в состав северной агроклиматической зоны Кировской области. Климат Нагорского района континентальный, с продолжительной холодной многоснежной зимой и умеренно теплым летом. Особенности погоды отдельных месяцев и сезонов определяется характером атмосферных течений. Район находится под воздействием циклонической циркуляции. С прохождением циклонов связаны резкие колебания температуры от суток к суткам, облачная погода и выпадение осадков. Наибольшее развитие циклонической деятельности наблюдается в холодное время года, поэтому зима и осень в районе характеризуются преобладанием пасмурной погоды и частым выпадением осадков. В течении года на территории района преобладают западные и юго-западные ветра, смягчающие суровость зимы. Продолжительная и почти безоттепельная зима в районе способствует образованию устойчивого и глубокого снежного покрова, стаивающего только весной. Средняя максимальная высота снежного покрова составляет 70-80 см. Холмистый характер рельефа способствует неравномерному распределению снежного покрова на полях, а следовательно и не одинаковое промерзание почвы. Средняя глубина промерзания почвы к концу зимы достигает 75-см.

Абсолютный минимум температур в зимний период достигает - 470С. Разное колебание температур в зимний период от сильных заморозков до оттепелей при неравномерном снежном покрове на повышенных и открытых участках приводит к вымерзанию озимых и многолетних трав. Необходимо проводить снегозадержание. На пониженных участках и северных склонах, где большое скопление снега, озимые страдают от выпревания. На таких участках следует ускорять таяние снега путем мульчирования торфом, золой, сброс талых вод путем прорывания неглубоких каналов, а также проводить борьбу с ледяной коркой.

С начала весны происходит частая смена ветров южных и северных направлений. Это создает крайне неустойчивый температурный режим весны, в марте - апреле оттепели сменяются морозами, что обуславливает затяжное таяние снега.

Переход от зимнего периода к теплому начинается в конце апреля. происходит усиленное снеготаяние. В начале мая почва оттаивает на всю глубину и прогревается в пахотном слое до 5-60 С. С этого времени следует начинать сев яровых культур. В этот период необходимо своевременно проводить закрытие влаги путем боронования и зяби озимых и многолетних трав.

Сравнительно теплое с достаточным количеством осадков лето. Иногда в июне наблюдаются заморозки. Продолжительность вегетационного периода составляет около 156 дней. Период активного роста растений со среднесуточной температурой выше +100С, составляет около 108 дней. Продолжительность вегетационного периода достаточно для созревания всех районированных культур раннего и позднего срока высева.

Осенний период характеризуется быстрым спадом температур, от +80С в сентябре, до -90С, в ноябре. Дату периода среднесуточной температуры через +50С, а это 30 сентября следует считать концом вегетации озимых культу. К началу первых осенних заморозков должна быть закончена уборка теплолюбивых культур и закончен подъем зяби.

Из выше сказанного следует, что климат Нагорского района умеренно-теплый и умеренно-влажный. Весной при таянии снега освобождается большое количество влаги, которая насыщает почву до предела.

Осенняя низкая температура и высокая относительная влажность воздуха обуславливает слабое испарение, поэтому при больших осадках почва снова переувлажняется.

Такие климатические условия обуславливают проливной характер водного режима. В период насыщения почвенная влага соединяется с грунтовыми водами и выносит растворенные в ней соли, из почвы, что создает совместно с другими факторами предпосылки для развития подземистого процесса почвообразования в разной степени оподзоленных почв.

1.5 Почвы района

Землепользование Нагорского района по почвенному покрову относится к подзолистой зоне и входит в состав северного агроклиматического района Кировской области. В результате почвенного полевого обследования выявлено, что почвенный покров представлен 107-ю разновидностями почв.

Дерново-подзолистые почвы являются наиболее распространенными в районе, они представлены 39-ю разновидностями, отличающимися разной степенью оподзоленности, смытостью, гранулометрическим составом, оглеенностью, каменистостью и материнскими породами.

Подзолистые почвы широко распространены в районе сформированы по лесом. Дерновые почвы распространены отдельными мелкими контурами, на слабоволнистых участках и перегибах склонов.

Болотные почвы сформировались в поймах рек. Отличительной особенностью служит периодическое отложение на их поверхности свежего аллювиального наноса.

Территория Нагорского района относится к подзоне средней тайги

Вывод: у каждого вида почв есть свои недостатки, требующие индивидуального подхода. Чтобы правильно использовать природные особенности почв и вносить нужные удобрения, хозяйству необходимо иметь почвенную карту.

2. Климатическая изменчивость урожайности

Урожай - это сложный продукт взаимодействия природных, экономических факторов и уровня производства. В нём отражается влияние биологических свойств растений, погоды, климата, почв и других условий экологической среды. Урожайность изменяется от года в год и зависит от природно-климатических условий.

«Высокая урожайность» - это понятие относительное. Например, в 18-19-е годы средняя урожайность была 5-6 ц/га, а максимальная 7 ц/га. В последние годы наблюдается рост урожайности. Например, в наше время низкой урожайностью считается урожайность 10-12 ц/га, а максимальная 35-40 ц/га по зерновым и 150-200 ц/га по картофелю. Рост урожайности в наше время связан с повышением доз вносимых удобрений, селекцией (выведение новых более продуктивных сортов сельскохозяйственных культур) и механизацией сельского хозяйства. От уровня культуры земледелия зависит то, насколько удается восполнить нехватку природных ресурсов, которые не позволяют сельскохозяйственной культуре реализовать потенциальную продуктивность в условиях конкретного географического района.

Многочисленные факторы, влияющие на урожайность, принято делить на три группы:

1. Факторы устойчивые: биологические особенности растений, почвы, местоположение и другие.

2. Факторы, изменение которых происходит в одном направлении и влияет на урожай положительно. Это факторы, связанные с ростом культуры земледелия (научно обоснованные системы земледелия, внесение удобрений, возделывание районированных сортов и другие).

2. Факторы, изменение которых во времени влияет или положительно, или отрицательно на формирование урожая. К ним относятся метеорологические факторы и состояние посевов (густота, площадь листовой поверхности).

Наибольший интерес для специалистов сельского хозяйства представляют факторы второй и третьей групп. От воздействия их на урожай зависит сельскохозяйственное производство. Действия второй группы факторов можно регулировать в соответствии с требованиями сельскохозяйственных культур, а учет особенностей третьей группы позволит определить целесообразность тех или иных мероприятий возделывания культур и влиять на экономику производства.

Изменчивость- это свойство физической величины отклоняться от нормального(репрезентативного),среднего значения или по-другому это характеристика этого отклонения.

Изменчивость урожайности- это сочетание общей или основной тенденции с изменением уровней урожайности в отдельные моменты или периоды.

Таким образом, освоив методику анализа динамики урожайности сельскохозяйственных культур можно определить уровень культуры земледелия и выявить роль агрометеорологических факторов в формировании урожайности.

Таблица №1: Расчет выровненной урожайности картофеля

Климатическая изменчивость урожайности характеризуется на основании анализа данных за многолетний период и рассчитывается по уравнению прямой:

а0 = Уу/n =971 /19=51,11

а1 = Ууt/Уt2 =522/570=0,92

уt = а0+ а1t =51,11+0,92)•t

t - условные обозначения времени

у - фактическая урожайность

n - количество лет

yt - выровненная урожайность

а0 - средне арифметическая величина урожайности

а1 - средне ежегодный прирост

По данным таблицы №1 строим график №1.

По графику фактической урожайности можно судить о непостоянстве урожайности по годам. По прямой выровненной урожайности можно сказать, что наблюдается тенденция роста урожайности культуры по годам.

Таблица №2: Изменчивость урожайности картофеля, ц/га.

Урожайность

Средняя урожайность

Уровни урожайности

Прирост за период ?у

Средний прирост

1980

1998

Фактическая

51,11

59

106

-47

-2,61

Выровненная

51,11

42,83

59,39

-16,56

-0,92

Прирост за период 1980 - 1998г.г: ?у = у1980-у1998;

Средний абсолютный прирост: ?у = у1980-у1998/n-1, где у1998 и у1980 - урожайность 1998 года и 1980 года; n - количество лет.

Вывод: в период с 1980 по 1998г. наблюдается отрицательный фактический прирост, в среднем убывает на 2,61 ц/га, ежегодно. Аналогично, прирост выровненной урожайности является отрицательным в период с 1980 по 1998г.г., и в среднем ежегодно снижается прирост на 0,92 ц/га.

Таблица №3: Расчет обеспеченности урожайности картофеля

№

Отклонение у от уt

Год

Обеспеченность Р, %

%

ц/га

1

-111,11

16,17

1980

5

2

-112,5

-2,75

1981

10

3

-114,29

-15,67

1982

15

4

-116,67

-26,59

1983

20

5

-120

-15,51

1984

25

6

-125

-22,43

1985

30

7

-133,33

34,65

1986

35

8

-150

0,73

1987

40

9

-200

15,81

1988

45

10

0

35,89

1989

50

11

0

14,97

1990

55

12

-50

59,05

1991

60

13

-67

-5,87

1992

65

14

-75

-24,79

1993

70

15

-80

-40,71

1994

75

16

-83,33

-41,63

1995

80

17

-85,77

-47.55

1996

85

18

-87,58

49.53

1997

90

19

-88,89

46,61

1998

95

Обеспеченность урожайности: Р = m/n+1•100%, где m - порядковый номер года, n - общее количество лет.

Вывод: обеспеченность и урожайность картофеля увеличивалась с каждым годом на 5 % , начиная с 1980.

Таблица №4: Оценка уровня урожайности картофеля

Годы

Очень неблагоприятные

Неблаго-приятные

Средние

Благоприятные

Очень благоприятные

Оценка урож-ти

Очень низкая

Низкая

Ниже средней

Средняя

Выше средней

Повышенная

Высокая

Откл. у от уt %

>-30

-30...-20

-20...-10

-10..+10

+10..+20

+20..+30

>+30

Повторн.лет

17

-

-

2

-

-

-

Вероятн. в %

85

-

-

10

-

-

-

Вероятность Р = m/n•100%, где m - порядковый номер года, n - общее количество лет.

Вывод: за период исследований были года, когда урожайность была очень низкой, а климатические условия очень неблагоприятные. Вероятность их составляла 85 %. Вероятность 10% характеризует годы, когда климатические условия были средние и урожайность тоже средняя.

3. Ресурсы тепла

Ресурсы тепла характеризуются температурой воздуха, суммой температур выше 10C и по продолжительности периодов - это период активных температур, вегетационный и безморозный.

От температуры зависит многие факторы жизнедеятельности:

· фотосинтез

· дыхание

· транспирация

· усвоение питательных веществ из почвы и т.д.

Существуют температурные пределы жизнедеятельности растений т.е. биологический минимум и биологический максимум. Между ними находится оптимальная зона температур, при которой наиболее интенсивно развиваются растения, и формируется урожай.

Таблица №5: Среднемесячные температуры воздуха

Температура воздуха

январь

февраль

март

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

год

-15,1

-13,6

-8

1,1

8,7

14,2

17,0

14,3

8,0

0,7

-6,9

-13,1

0,6

Вывод: самая высокая температура воздуха наблюдалась в июле 17,0 0С, а самая низкая в январе -15,10С. Средняя температура за год составила 0,60С. Разность максимальной и минимальной температур составила 32,10С.

По данным таблицы №5 строим график №2, в который включаем среднемесячные температуры воздуха вегетационного периода - с апреля по октябрь; температуры воздуха этого периода переходят отметку 0 С.

На графике №2 отмечены прямыми линиями значения температур 100С и 50С. Данный график в последующем будет необходим для оценки ресурсов тепла вегетационного периода картофеля.

Таблица №6: Даты перехода температур воздуха через 50С и 100С

Переход через 50С

Продолжительность периода

Переход через 100С

Продолжительность периода

Весна

Осень

Весна

Осень

1.05

28.09

151

23.05

07.09

122

Продолжительность активного вегетационного периода с температурами выше 100С достигает 122 дня, переход температуры воздуха через 100С происходит по данным графика 23 мая весной и 7 сентября осенью. Переход температуры воздуха через 50С наблюдается 1 мая весной и 28 сентября осенью, продолжительность периода эффективных температур составляет 151 день.

Расчет суммы активных и эффективных температур воздуха.

За июнь, июль, август: t = t n, где t - средняя температура воздуха; n - количество дней в месяце.

За май, сентябрь: t =10 + tn /2 n, где tn - температура воздуха на 31 мая или 1сенятбря; n - количество дней с температурой выше 100С.

1) за июнь: t = 14,230=426

2) за июль: t = 17,0 31=527

3) за август: t = 14,3* 31=443,3

4) за 31май: t = 10+11,6/29=97,2

5) за 1 сентября: t= 10+11,4/2*7=74,9

Таблица №7: Суммы температур и суммы температур с нарастающим итогом

Месяцы

t выше 100С

Сумма нарастающих итогов

Май

97,2

97,2

Июнь

426

523,2

Июль

527

1050,2

Август

443,3

1493,5

Сентябрь

74,9

1568,4

Сумма температур воздуха активного вегетационного периода с 23 мая по 7 сентября, длительность которого 122 дня, с температурами выше 100С составляет 1568,4.

Таблица №8: Потребности сельскохозяйственных культур в тепле на широте 550

Культура

Температура, 0С

Биологические температур,0С

Поправка на широты, 0С

начало роста

созревание

Яровая пшеница

5

10

1400-1700

-20

Озимая рожь

5

10

1300-1400

-30

Картофель

7-10

10

1000-1800

0

Таблица №9: Расчет поправки на широту

Место нахождения

Широта

Поправка

Нагорский район

59019

0

Широта = 59019; высота = 215м; долгота = 50050

590-550=40

Поправка по картофелю вычисляется как: 40*0 = 00

Вывод: поправка по картофелю составляет 00

Таблица № 10: Расчет поправки климатической разности температур

Место нахождения

Дата

Продолжительность периода, дни

Температура, 0 С

Суммы температур

возобн. роста

перехода ч/з 10 С

На дату возобн. роста

Средняя за период

Нагорский район

5.06

23.05

_

12,4

11,45

_

tмая +tиюня =8,7+14,2=11,45

Суммы температур определяются, как произведение продолжительности периода на среднюю температуру за период

Вывод: поправка на климатическую разность температур с даты возобновления роста 5 июня до даты перехода через 100С 23 мая, с продолжительностью этого периода 5 дней, составила 00С со средней температурой этого периода 11,450С.

Повторяемость, вероятность, обеспеченность.

Повторяемость - это число случаев или лет за определенный период времени.

Вероятность - это повторяемость, выраженная в % от общего числа лет.

Обеспеченность - это вероятность по отношению к указанному времени или пределу.

Существует 3 метода определения обеспеченности культур в тепле:

1. Графический - при этом методе необходимо найти разности между биологической и климатическими суммами температур.

2. Табличный - существуют специальные таблицы, где уже подсчитаны суммы температур и для каждой температуры есть своя обеспеченность.

3. Расчетный - выписывается ряд данных за многолетний период, и располагают в убывающем порядке.

Таблица №11: Теплообеспеченость картофеля

Показатели

Сорта

ранние

поздние

Биологическая сумма температур на широте 550С

1000

1800

Поправка на широту

0

0

Поправка на климатическую разность

0

0

Поправка на микроклимат

-200

-200

Биологическая сумма температур для Нагорского района

800

1600

Климатическая сумма температур Нагорского района

1568,4

1568,4

Разность биологической и климатической сумм температур

768,4

-31,6

В данном случае для определения обеспеченности культур в тепле использован графический метод. После проведенных расчетов разность биологической и климатической сумм температур составила для озимой ржи ранних сортов -720, а для поздних сортов -620.

Температура почвы.

За температурой поверхности почвы и температурой на различной глубине наблюдают на некоторых метеорологических станция уже свыше 100 лет. Обработка этих данных позволила установить закономерности изменения температуры почвы в течение суток и года.

Дневное нагревание и ночное охлаждение поверхности почвы вызывают суточные колебания ее температуры. Суточный ход температуры имеет обычно по одному максимуму и минимуму. Минимум температуры поверхности почвы при лесной погоде наблюдается перед восходом Солнца, когда радиационный баланс еще отрицателен, а обмен тепла между воздухом и почвой незначителен. С восходом Солнца, по мере увеличения радиационного баланса, температура поверхности почвы возрастает. Максимум температуры наблюдается около 13 часов, затем температура начинает понижаться.

В отдельные дни указанный суточный ход температуры почвы нарушается под влиянием облачности, осадков и других факторов. При этом максимум и минимум могут смещаться на другое время. Разность между максимумом и минимумом в суточном или годовом ходе называется амплитудой, на которую влияют следующие факторы: время года, географическая широта, рельеф местности, растительный и снежный покров, цвет почвы, состояние поверхности, влажность почвы, облачность.

Годовой ход температуры поверхности почвы определяется различным приходом солнечной радиации в течение года. Наименьшие температуры на поверхности почвы обычно наблюдаются в январе - феврале, наибольшие - в июле или августе.

На амплитуду годового хода температуры поверхности почвы влияют те же факторы, что и на амплитуду суточного хода, за исключением широты места. Амплитуда годового хода в отличие от суточного возрастает с увеличением широты.

Нагреваемость почвы характеризуется следующей формулой:

Н = ?tп 20см > 100С / ?tв > 100С

Это отношение суммы активных температур почвы на глубине 20 см к сумме активных температур воздуха, где Н - это термический показатель нагреваемости почвы.

Если Н <1, то почва холоднее воздуха, а климат избыточно влажный.

Если Н >1, то почва теплее воздуха, а климат засушливый.

Таким образом, тепло - это один из основных факторов жизнедеятельности биоценозов. Поэтому учет температурного режима воздуха важен для всех отраслей сельскохозяйственного производства как выборе проектных решений, например районирование культур и сортов сельскохозяйственных растений и пород животных, так и при выработке плановых: расчеты сроков сева и уборки, числа и сроков обработки посевов гербицидами, поливов и т.д. А умелое регулирование теплового режима почвы способствует воспроизводству почвенного плодородия и существенно повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

4. Ресурсы влаги

Ресурсы влаги характеризуются суммой осадков и запасами продуктивной почвенной влаги, доступной для растений.

При определенных условиях облачные элементы (капельки, кристаллики) на столько укрупняются, что восходящие токи воздуха уже не могут поддерживать их во взвешенном состоянии, и они выпадают на Землю в виде осадков. Атмосферные осадки по фазовому состоянию делят на:

а) жидкие5 - это дождь (диаметр капель 0,5-7 мм) и морось (диаметр капелек менее 0,5 мм);

б) твердые имеют разнообразные формы: снег, снежная крупа, град и т.п.;

в) смешанные - это мокрый снег (осадки в виде тающего снега или смеси с дождем).

По характеру выпадения осадки подразделяют на 3 типа, которые определяются родом облаков:

б) ливневые осадки (дождь, град, снежная и ледяная крупа, мокрый снег) выпадают из кучево-дождевых облаков, обычно непродолжительное время и охватывают сравнительно небольшую территорию.

в) моросящие осадки (морось, снежные зерна) выпадают из слоистых облаков.

Количество выпавших осадков измеряется толщиной слоя воды в мм. или см, который образовался бы на горизонтальной поверхности при условии, что выпавшие осадки не просачивались бы в почву, не стекали и не испарялись.

Таблица № 11: Среднемесячное количество осадков по местности Нагорского района

январь

февраль

март

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

год

26

23

25

26

47

72

72

62

60

51

42

605

По данным таблицы №11 строим график №3, из которого видно, что месяцами с наибольшим количеством осадков были июнь и июль со средним количеством осадков 72 мм, а самое наименьшее количество осадков наблюдается в период с января до апреля. Затем наблюдается постепенный рост количества выпавших осадков до максимального, а потом снижение в осенний период.

Расчет коэффициентов увлажнения

В качестве коэффициента увлажнения используется ГТК - гидротермический коэффициент - это отношение прихода влаги к ее максимально возможному расходу

Мы ГТК рассчитываем по Селянинову

Расчет коэффициентов увлажнения:

1) ГТК =Уос /0,1·Уt>100С,

Где Уос - сумма осадков за определенный месяц, мм; Уt>100С - сумма активных температур определенного месяца, 0С.

Градации ГТК:

а) больше 1,6 - избыточно влажный период;

б) 1,6-1,3 - влажный период;

в) 1,3-1,0 - слабо засушливый период;

д) 0,7-0,4 - очень засушливый период;

е) меньше 0,4 - сухой период.

ГТК май = 47/ 0,1·97,2=4,8 избыточно влажный период

ГТК июнь = 72 / 0,1·426 = 1,7 избыточно влажный период

ГТК июль = 72/ 0,1·527= 1,37 влажный месяц

ГТК авг. = 62/ 0,1·443,3= 1,4 влажный период

ГТК сен. =60/ 0,1·74,9 =8 избыточно влажный период

ГТКсред. =47+72+72+62+60/0,1·1568,4= 2

Вывод:

Изменчивость сумм атмосферных осадков. Сумма осадков ежегодно изменяется и возникает необходимость в более постоянном показателе изменчивости. Одним из показателей изменчивости явлскользящая пятилетняя средняя величина.

Таблица №13: Изменчивость сумм атмосферных осадков по годам, мм (за вегетационный период)

Годы

У осадков, мм

У за 5 лет

Скользящая пятилетняя средняя

1983

457

---

---

1984

329

---

---

1985

330

1700

263,2

1986

238

1455

257

1987

346

1375

281,6

1988

212

1345

284,2

1989

249

1346

303,2

1990

300

1183

326,2

1991

239

1274

306,2

1992

183

1404

296,4

1993

303

278,6

1994

379

1457

291,4

1995

237

1279

255,8

1996

251

1251

250,2

1997

245

1251

250,2

1998

306

1326

265,2

На основании таблицы № 12 составляем таблицу № 13 и строим график №.4.

Таблица № 13: Повторяемость лет с максимальной и минимальной суммой осадков

Годы с min У осадков

У осадков, мм

Продолжит. периода, дней

Годы с max У осадков

У осадков, мм

Продолжит. периода, дней

1981

159

---

1987

392

---

1979

165

2

1978

390

9

1992

214

13

1983

359

5

1996

226

4

1985

338

2

Самое минимальное количество осадков за год в 1981 году и составляет 159 мм, а самое максимальное в 1987 году и составляет 392 мм. В целом в течение наблюдаемого периода с 1978 по 1997 годы происходят резкие изменения сумм атмосферных осадков. Кривая скользящая пятилетней средней доказывает изменчивость суммы осадков по годам и колеблется от 392 до 159 мм.

Таблица № 14: Обеспеченность сумм осадков

№ п/п

Годы

У осадков в убывающем порядке

Обеспеченность, %

1

1987

392

5

2

1978

390

10

3

1983

359

15

4

1985

338

20

5

1980

325

25

6

1995

324

30

7

1991

318

35

8

1984

288

40

9

1982

277

45

10

1988

259

50

11

1997

255

55

12

1986

254

60

13

1990

249

65

14

1989

239

70

15

1994

239

75

16

1993

231

80

17

1996

226

85

18

1992

214

90

19

1979

165

95

20

1981

159

100

Обеспеченность: Р = m/n+1•100%, где

m- номер по порядку; n- количество лет.

Таблица № 15: Повторяемость засушливых и влажных лет

Увлажнение

Обеспеченность, %

Количество лет

Количество лет из 10

Избыточное

< 10

1

Умеренное

10 - 25

3

Среднее

25 - 80

12

Засушливое

> 80

4

Таким образом, выходит, что из 20 исследуемых лет 12 наблюдались со средним увлажнением, для 3 лет характерно умеренное и 4 года засушливое увлажнение, с избыточным увлажнением был только 1 год.

Запасы почвенной влаги.

Влага является одним из незаменимых факторов жизни растений. Они используют влагу, содержащуюся в почве, поэтому важны сведения о влажности почвы, закономерности ее формирования и изменения ее во времени и пространстве. Ресурсы почвенной влаги характеризуются запасами продуктивной влаги и гидрологическими константами.

Гидрологические константы - это такое содержание воды в почве, при котором изменяются свойства, подвижность и доступность ее для растений. К гидрологическим константам относятся:

1) Максимальная гигроскопичность (МГ) почвы - максимальное количество гигроскопической воды, которое может поглотить и удержать почва, помещенная в атмосферу, насыщенную водяными парами.

2) Влажность завядания (ВЗ) - предел увлажнения почвы, при котором появляются необратимые признаки увядания - тургор растений не восстанавливается даже в воздухе, близком к состоянию насыщения водяными парами. В результате прекращаются прирост и формирование урожая.

3) Влажность разрыва капилляров (ВРК) - характеризует нижний предел оптимальной влажности почвы.

4) Наименьшая влагоемкость (НВ) - максимальное количество капиллярно-подвешенной воды, которое при отсутствии растений и физического испарения может содержаться в почве в условиях свободного дренирования, т.е. после стекания избыточной свободной воды.

5) Капиллярная влагоемкость (КВ)- максимальное количество капиллярно-подпертой воды, которое может удерживаться в слое почвы над зеркалом грунтовых вод (в пределах капиллярной наймы).

6) Полная влагоемкость (ПВ) - количество воды, содержащееся в почве в момент, когда зеркало грунтовых вод достигает поверхности почвы и все почвенные поры заняты водой. При этом почвенный воздух вытеснен водой, что прекращает аэрацию почвы и вызывает угнетение растений.

Для сельскохозяйственного производства основное значение имеет та часть почвенной влаги, которая обеспечивает формирование урожая культурных растений, т.е. превышает влажность устойчивого завядания. Так как накапливается растительная масса и формируется продуктивность лишь за счет этой влаги, ее называют продуктивной влагой.

Влага в интервале ВЗ - ВРК является труднодоступной. Оптимальные запасы влаги находятся в диапазоне ВРК - НВ. Влага интервала МГ - ВЗ является очень труднодоступной, а влага НВ - ПВ - легкодоступной.

Запасы продуктивной влаги оцениваются следующим образом:

а) в слое 0-20 см

хорошие запасы- > 40 мм;

удовлетворительные запасы -20 - 40 мм;

неудовлетворительные запасы- < 20 мм.

б) в слое 0-100 см

очень хорошие- > 160 мм;

хорошие- 130 - 160 мм;

удовлетворительные- 90 - 130 мм;

плохие-60 - 90 мм;

очень плохие- < 60 мм.а) обложные осадки (дождь, снег, мокрый снег) выпадают преимущественно из слоисто-дождевых и высокослоистых облаков в течение длительного времени непрерывно или с небольшими перерывами и охватывают обширную территорию.

На основе многолетних массовых наблюдений за влажностью почвы установили ее особенности годового хода под озимыми культурами на территории РФ и выделили 4 агрогидрологические зоны.

Таблица № 16: Агрогидрологические районы и их характеристика

Агрогидрологическая зона

Характеристика

1. Зона обводнения.

В корнеобитаемом слое почвы в течение всего года имеется большое количество легкоподвижной влаги. Зимой в промерзающем слое почвы интенсивно накапливается влага за счет подтягивании ее из грунтовых вод. Наибольшее количество влаги наблюдается в конце зимы и может достигать 300 мм в слое 0-100 см, нередко превышая полную влагоемкость почвы. Весной избыток влаги с оттаиванием почвы уходит с поверхностным стоком и в грунтовые воды. Запасы продуктивной влаги уменьшается медленно, а уровень грунтовых вод не снизится. Наименьшие запасы влаги бывают обычно в июле (около 150 мм в слое 0-100 см). В период уборки почвы часто переувлажнены.

2. Зона капиллярного увлажнения.

Грунтовые воды достигают корнеобитаемого слоя лишь в моменты наивысшего стояния, а верхняя граница капиллярной каймы в подавляющем большинстве случаев в течение года залегает в корнеобитаемом слое и только в отдельные моменты выходит на земную поверхность. В зимний период влага накапливается также, как и в зоне обводнения. Максимум запасов наблюдают в конце зимы - начале весны и на суглинистых почвах в среднем он превышает 200 мм, на супесчаных - 150 мм. Наименьшие запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см и составляют около 100 мм, а в супесчаных - несколько меньше. Осенью и весной почва переувлажнена. Корневая система растений расположена в верхних слоях почвы, поэтому в сухие годы в летние месяцы урожайность из-за недостаточной влагообеспеченности.

3. Зона полного весеннего промачивания.

Грунтовые воды залегают глубоко. Максимальные влагозапасы наблюдаются весной, когда почва промачивается на глубину слоя 100 см до наименьшей влагоемкости, что составляет от 170 до 200 мм. Минимальные запасы продуктивной влаги отмечают в конце периода вегетации с/х культур: 50-100 мм, а в годы сильных засух они могут быть полностью исчерпаны.

4. Зона слабого весеннего промачивания.

Даже весной здесь почва промачивается талыми водами на глубину меньше 100 см. Годовой максимум запасов продуктивной влаги в корнеобитаемом слое почвы здесь наблюдается весной. Но даже в это время запасы влаги в почве 0-100 см значительно меньше наименьшей влагоемкости, в наиболее засушливых районах - всего 50-70 мм. Наименьшие запасы влаги наблюдаются осенью, при этом в засушливые годы возможно полное иссушение почвы до глубины 50 см и больше.

Таким образом, учет режима осадков, а также степени соответствия потребности растений в почвенной влаге необходим для обоснования мелиоративных мероприятий, технологии возделывания сельскохозяйственных культур, определение сроков и способов их уборки.

5. Оценка условий перезимовки сельскохозяйственных культур

Оценка условий перезимовки сельскохозяйственных культур производится по следующим показателям:

1. Абсолютная минимальная температура воздуха - это самая низкая температура за весь период наблюдений.

Таблица № 17: Минимальная температура воздуха (КЛОС)

январь

февраль

март

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

за год

-17,6

-17

-11,1

-1,9

4,9

10,4

12,8

11

5,4

-1,1

-8,5

-15,3

-2,3

Самая минимальная температура воздуха наблюдается в январе -17,6 0С. Самая низкая температура была в октябре -1,10С.

2. Высота снежного покрова.

Снежный покров - это снег, выпадающий при отрицательных температурах на деятельную поверхность.

Таблица № 18: Высота снежного покрова, см.

Ноябрь

Декабрь

Январь

Февраль

Март

Апрель

Среднее

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

46

3

6

11

16

19

24

27

30

32

36

37

40

40

41

35

17

3

1

На основе данных таблицы № 18 строим график №5.

Самыми снежными месяцами являются февраль и март, в которые высота снежного покрова больше 30 см. Разрушение снежного покрова начинается в третьей декаде марта, где наблюдается снижение уровня снега с 41см до 35 см, а в апреле уже наблюдается интенсивное таяние снега.

1. Глубина промерзания почвы с учетом состояния сельскохозяйственных культур. Промерзание почвы начинается с верхних слоев и в течение зимы распространяется вглубь.

Таблица № 19: Глубина промерзания почвы, см.

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Январь

Февраль

Март

Апрель

средн. из max

8

31

49

58

66

68

---

69

В марте наблюдалась самая большая глубина промерзания почвы - 68 см, а в октябре - самая минимальная - 8 см.

Таблица № 20: Оценка условий перезимовки озимой ржи

Показатели

ноябрь

Март

1. min t воздуха, 0С

...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены