Життя рослин, їх ріст та розвиток відбуваються в результаті постійної взаємодії з довкіллям. Найінтенсивніше ці процеси проходять при наявності необхідних факторів у оптимальній кількості. Тому комплексне вивчення закономірностей росту, розвитку та формування врожаю сільськогосподарських культур у системі ґрунт-рослина-атмосфера можливі лише на підставі кількісної та якісної оцінки впливу метеорологічних умов.

Сонячна енергія - незамінний обов'язковий екологічний фактор існування рослин і біосфери в цілому. У великому циклічному кругообігу головним джерелом енергії для біологічних і ґрунтових процесів є сонячна радіація. Вся поверхня Землі одержує за рік від Сонця, за приблизними оцінками 21*1020 Дж тепла. Основна частина цієї енергії витрачається на формування клімату та океанічних течій, турбулентний обмін між підстилаючими поверхнями й атмосферою, випаровування води з поверхні суші та океану, поглинання рослинним покривом. Зелені рослини в процесі фотосинтезу засвоюють тільки від 0,5 до 5% сонячної енергії.

Важливим показником радіаційного режиму є тривалість сонячного сяяння, тобто час, протягом якого прямі сонячні промені потрапляють на земну поверхню. За багаторічними спостереженнями загальна річна тривалість сонячного сяяння в зоні Лісостепу перевищує 2000 годин. При цьому взимку місячні суми становлять 15-30 %, а влітку - 60% можливої суми. Мінімальне значення цього показника спостерігається в грудні (33-45 год.). В січні цей період дещо подовжується, а у лютому він у два рази триваліший, ніж у грудні (55-70 год.). Починаючи з березня тривалість сонячного сяйва інтенсивно зростає і сягає 120-155 год., у квітні 160-170 год., травні - 240-260 год. У червні інтенсивність такого збільшення нижча через збільшення хмарності порівняно з травнем і перевищує останній усього на 10-30 год. Липень характеризується найвищим значеннями - 260-300 год. У послідуючі місяці тривалість сонячного сяйва зменшується і складає: в серпні 230-250 години, вересні 170-180 години, жовтні 100-140, листопаді 45-50 год.

На процес фотосинтезу істотно впливає спектральний склад ФАР. Листки рослин характеризуються вибірковою здатністю щодо поглинання ФАР залежно від довжини хвиль. Найінтенсивніше поглинаються синьо-лілові промені довжиною 0,39-0,48 мкм, дещо менше - жовтогаряче-червоні довжиною 0,64-0,68 мкм і найменше жовто-зелені довжиною 0,50-0,60 мкм. Різні промені неоднаково впливають на продуктивність фотосинтезу. Фізіологічна радіація в синьо-фіолетовій частині спектра сприяє утворенню білків, а в червоно-жовтогарячій - вуглеводів.

За реакцією на світло рослини умовно поділяють на групи: довгого дня (пшениця, жито, овес, ячмінь, горох, льон, мак, конюшина, люцерна, буряки, морква); короткого дня (просо, кукурудза, квасоля, соя, сорго); проміжні та нейтральні. Проміжні культури не цвітуть і не плодоносять, а нейтральні зовсім не реагують на тривалість дня.

Рослини, вирощені при малому освітленні, характеризуються низьким вмістом хлорофілу та поживних речовин, особливо цукрів. При затіненні збільшується висота рослин, але послаблюється кущіння, знижується маса надземних органів і розвиток кореневої системи. Недостатня освітленість у роки з переважанням хмарної погоди є причиною слабкої диференціації тканини рослин, що часто призводить до вилягання зернових культур. Добре освітлені посіви формують високу врожайність доброї якості. Зерно сільськогосподарське культур при достатньому освітленні містить більше білку, клейковини, жиру та інших цінних речовин.

Температурні умови. У найхолоднішому місяці - січні - середня температура повітря коливається від -7 .80 на сході зони до -40 на заході. Середня температура в лютому майже така ж сама, як і в січні. Абсолютні мінімуми температури знаходяться в межах -33 .380 і бувають один раз в 50-60 років. Мінімальна температура -200 і нижче буває щороку.

Зима характеризується тривалими і інтенсивними відлигами з підвищенням температури в окремі роки до 12-140 тепла. Характерною рисою термічного режиму взимку є порівняно невеликі зміни температури з місяця в місяць. Найбільше підвищення температури по всій зоні спостерігається в періоди березень-квітень та квітень-травень. Дальше підвищення температури протікає значно повільніше.

Літній період відмічається високими і сталими температурами без значних змін по території зони. В найтеплішому місяці - липні - середня температура становить +200 на сході зони, знижуючись до +180 на заході. Температура серпня відрізняється від температури липня на 1-20. Абсолютні максимуми досягають 39-400. Найбільші зниження температури відбуваються протягом жовтня - листопада.

Перехід до середніх плюсових температур спостерігається у західних районах - в першій або на початку другої декади, в центральних - у кінці другої і в східних - у третій декаді березня. Перехід до середніх мінусових температур восени на заході відбувається в кінці, а на сході - в середині листопада. Отже, теплий період у Лісостепу триває 230-265 днів.

Тривалість періоду з середньою добовою температурою вище 50, який приблизно збігається з тривалістю вегетаційного періоду, в західній частині Лісостепу становить 200-215, центральній - 200-210, східній - 190-200 днів. Перехід температури через цю межу навесні в більшості випадків відбувається протягом першої декади квітня, а восени - третьої декади жовтня.

Початок безморозного періоду припадає на третю декаду квітня. Лише в крайніх східних районах Харківської та Сумської областей останні весняні приморозки в повітрі в середньому припадають на початок травня, а в південних районах Вінницької області - на другу декаду квітня. У повітрі перші осінні приморозки припадають в середньому на першу декаду, і лише у південно-західних районах зони вони спостерігаються в другій декаді жовтня. Але в окремі роки в Лісостепу останні весняні приморозки в повітрі спостерігались навіть у другій половині травня, а перші осінні - у вересні.

Період активної вегетації (перехід температури через 100) починається в третій декаді квітня майже одночасно з безморозним періодом у повітрі. Закінчення цього періоду теж приблизно збігається з початком перших осінніх заморозків у повітрі, тобто в першій декаді жовтня. Отже, тривалість цього періоду в межах зони, залежно від місцевих умов, коливається від 155 до 170 днів. Отже, в період активної вегетації в зоні Лісостепу заморозків у повітрі майже не буває. Однак на поверхні ґрунту в цей період вони можливі. Тривалість періоду від дати переходу середньодобової температури через 100 до закінчення приморозків на поверхні ґрунту визначає ступінь небезпеки останніх. При більшій тривалості цього періоду приморозки закінчуються пізніше і можуть пошкодити вегетуючі рослини.

Режим опадів та посушливі явища. В Лісостепу розподіл опадів як по окремих районах зони, так і за часом випадання відзначається великою нерівномірністю. Найкраще забезпечена ними західна частина, середня річна кількість опадів тут становить 600-650 мм і більше. На крайньому сході зони їх випадає не більше 500 мм. Кількість опадів в окремі роки може змінюватися в широких межах. Так, на крайньому заході Лісостепу іноді випадає понад 1000 мм, а на сході - до 750 мм. Найменша річна кількість опадів становила до 300 мм на заході і близько 250 мм на решті території. Протягом зими опадів випадає небагато: в західних районах 175-200, у центральних та східних 150-175 мм. Від весни до літа кількість опадів збільшується.

Опади теплого періоду (квітень - жовтень) мають особливе значення для сільського господарства. Кількість їх в середньому становить 350-400 мм, а на крайньому заході зони - понад 500 мм. Літні опади нерідко випадають у вигляді сильних злив, які завдають великої шкоди сільському господарству. В західних районах зони зливи в окремі роки дають шар води понад 200 мм за добу. На решті території найбільші добові максимуми знаходяться в межах 100-150 мм. Нерідко бувають дощі, які охоплюють велику територію, особливо в північних та західних районах. У середньому за рік кількість днів з опадами становить на півночі зони 160 і 135 днів, а з опадами не менше 5 мм - 30-40 днів.

У період вегетації по всій зоні майже щорічно спостерігаються бездощові періоди. Тривалість окремих бездощових періодів у західних районах досягає 18-20, а в південних та східних - 25 днів. Довші періоди бездощів'я можливі один раз у п'ять років. На крайньому північному заході зони вони досягають 35, а в південно-східних районах - 45 днів. У західних рівнинних районах найбільша тривалість бездощових періодів становить 50-60, а в південних і східних - 80 днів і більше. Загальне число посушливих днів протягом вегетаційного періоду дуже нестійке. Воно різко змінюється з року в рік залежно від характеру переважаючих циркуляційних процесів. За теплий період (квітень -- жовтень) середнє число посушливих днів на півночі Лісостепу становить 30-40, на південний схід воно збільшується до 60-65.

Майже по всій території Лісостепу спостерігаються суховії. Особливо часто, причому досить тривалі (понад 15 днів), вони бувають у східних та південних районах; у західній частині зони з суховіями в середньому буває близько 4 днів. Суховії майже завжди спостерігаються при тривалому бездощів'ї, коли відносна вологість повітря знижується до 30% і нижче, температура його підвищується до 250 і більше, а швидкість вітру становить не менше 5 м у секунду. Ступінь шкідливості цього явища визначається його інтенсивністю та станом розвитку рослин. Найбільшу шкоду вони приносять під час запилення квіток та наливу зерна. У центральних та східних районах зони в окремі роки спостерігаються пилові бурі тривалістю в середньому до 5 днів.

2.4 Ландшафти Лісостепу