Агроклиматични ресурси - Природни условия и ресурси
Рационалната организация на селскостопанското производство като основно условие за решаване на обострящия се продоволствен проблем в света е невъзможна без надлежно отчитане на климатичните ресурси на района. Климатичните елементи като топлина, влага, светлина и въздух, заедно с хранителните вещества, доставяни от почвата, са предпоставка за живота на растенията и в крайна сметка за създаването на селскостопански продукти. Агроклиматичните ресурси се разбират като климатични ресурси във връзка със земеделските запаси. Въздухът, светлината, топлината, влагата и хранителните вещества се наричат жизнени фактори на живите организми. Тяхната комбинация определя възможността за вегетация на растителни или животински организми. Липсата на поне един от факторите на живота (дори при наличието на оптимални възможности за всички останали) води до тяхната смърт.
Различните климатични явления (гръмотевични бури, облачност, ветрове, мъгли, снеговалежи и др.) също оказват определено влияние върху растенията и се наричат фактори на околната среда. В зависимост от силата на този ефект вегетацията на растенията се отслабва или засилва (например при силен вятър се увеличава транспирацията и се увеличава нуждата на растенията от вода и др.). Факторите на околната среда стават решаващи, ако достигнат висока интензивност и представляват заплаха за живота на растенията (например измръзване по време на цъфтежа). В такива случаи тези фактори подлежат на специално внимание. Тези представяния се използват за идентифициране на така наречените ограничаващи фактори в конкретни области.
Въздух. Въздушната среда се характеризира с постоянство на газовия състав. Специфичното тегло на компонентите на азот, кислород, въглероден диоксид и други газове - пространствено варира леко, следователно, когатозонирането не се взема предвид. Кислородът, азотът и въглеродният диоксид (въглероден диоксид) са особено важни за живота на живите организми.
Светлина. Факторът, определящ енергийната основа на цялото многообразие на растителния свят (тяхното покълване, цъфтеж, плододаване и др.), е главно светлата част на слънчевия спектър. Само при наличието на светлина в растителните организми възниква и се развива най-важният физиологичен процес - фотосинтезата.
Частта от слънчевия спектър, участваща пряко във фотосинтезата, се нарича фотосинтетично активна радиация (PAR). Органичната материя, създадена поради усвояването на PAR по време на фотосинтезата, съставлява 90-95% от сухата маса на културата, а останалите 5-10% се образуват поради минералното хранене на почвата, което също се извършва само едновременно с фотосинтезата.
При оценката на светлинните ресурси се вземат предвид и интензивността и продължителността на осветеност (фотопериодизъм).
Топло. Всяко растение изисква определен минимален максимум топлина, за да се развие. Количеството топлина, необходимо на растенията за завършване на растежния цикъл, се нарича биологична сума от температури. Изчислява се като аритметична сума от средните дневни температури за периода от началото до края на вегетационния период на растенията. Температурната граница в началото и края на вегетационния период или критичното ниво, което ограничава активното развитие на културите, се нарича биологична нула или минимум. За различните екологични групи култури биологичната нула не е еднаква. Например за повечето зърнени култури от умерената зона (ечемик, ръж, пшеница и др.) Тя е +50C. За царевица, елда, бобови култури, слънчоглед, захарно цвекло, за овощни храсти и дървета от умерения пояс +100C, засубтропични култури (ориз, памук, цитрусови плодове) +150С.
За отчитане на топлинните ресурси на територията се използва сумата от активните температури. Този индикатор е предложен през 19 век. Френският биолог Гаспарин, но теоретично разработен и усъвършенстван от съветския учен Г.Т. Селянинов през 1930 г. Това е аритметичната сума на всички средни дневни температури за периода, когато тези температури надхвърлят определено топлинно ниво: +50C, +100C. За да се направи заключение относно възможността за отглеждане на култура в изследваната област, е необходимо да се сравнят два показателя: сумата от биологични температури, която изразява нуждата на растението от топлина, и сумата от активните температури, които се натрупват в дадена зона. Първата стойност винаги трябва да е по-малка от втората.
Характеристика на растенията от умерения пояс (криофили) е преминаването на фаза на зимен покой, по време на която растенията се нуждаят от определен термичен режим на въздушния и почвения слой. Отклоненията от необходимия температурен интервал са неблагоприятни за нормалната вегетация и често водят до смърт на растенията. Агроклиматичната оценка на зимните условия се разбира като отчитане на неблагоприятните метеорологични и метеорологични явления през студения сезон: резки студове, дълбоки размразявания, причиняващи накисване на културите; мощна снежна покривка, под която узряват разсад; лед, ледена кора по стъблата и др. Отчитат се както интензитетът, така и продължителността на наблюдаваните явления.
Влага. Влагата е най-важният фактор в живота на растенията. През всички периоди от живота растението се нуждае от определено количество влага за растежа си, без което умира. Водата участва във всеки физиологичен процес, свързан със създаването или разрушаването на органична материя. Тя е необходимаза фотосинтезата, осигурява терморегулацията на растителния организъм, транспортира хранителни вещества. По време на нормалното вегетативно развитие култивираните растения абсорбират огромни количества вода. Често за образуването на една единица сухо вещество се изразходват от 200 до 1000 масови единици вода.
Въз основа на анализа на факторите се извършва цялостно агроклиматично райониране на района.
Агроклиматичното райониране е подразделение на територия (на всяко ниво) на региони, които се различават по отношение на растежа, развитието, презимуването и производството на култивирани растения като цяло.
При класифицирането на агроклиматичните ресурси на света на първо ниво, диференциацията на територията се извършва според степента на топлоснабдяване, с други думи, според макроразликите в топлинните ресурси. На тази основа се разграничават термични колани и подремъци; границите между тях се провеждат условно - по изолиниите на определени стойности на сумите от активни температури над +100C.
Студен пояс. Сумите на активните температури не надвишават 10 000C. Това са много малки топлинни запаси, вегетационният период продължава по-малко от два месеца. Тъй като температурите често падат под нулата през това време, отглеждането на открито не е възможно. Студеният пояс заема обширни територии в Северна Евразия, Канада и Аляска.
Готин колан. Топлинното захранване нараства от 10000C на север до 2000C на юг. Хладният пояс се простира като доста широка ивица на юг от студения пояс в Евразия и Северна Америка и образува тясна зона в южната част на Андите в Южна Америка. Незначителните топлинни ресурси ограничават набора от култури, които могат да растат в тези райони: това са предимно ранозреещи, неизискващи топлина растения, които могат да понасят краткотрайни студове, но са фотофилни (растениядълъг ден). Това са сив хляб, зеленчуци, някои кореноплодни, ранни картофи, специални полярни видове пшеница. Селското стопанство е фокусно по природа, съсредоточено в най-топлите местообитания. Общата липса на топлина и (най-важното) опасността от късни пролетни и ранни есенни слани намаляват възможностите за производство на култури. Обработваемите земи в хладната зона заемат само 5-8% от общата земя.
Умерен пояс. Топлинното захранване е най-малко 20 000C в северната част на пояса, до 40 000C в южните райони. Умереният пояс заема обширни територии в Евразия и Северна Америка: включва цяла чужда Европа (без южните полуострови), по-голямата част от Българската равнина, Казахстан, Южен Сибир и Далечния Изток, Монголия, Тибет, Североизточен Китай, южните райони на Канада и северните райони на САЩ. На южните континенти умерената зона е представена на местно ниво: това е Патагония в Аржентина и тясна ивица от чилийското тихоокеанско крайбрежие в Южна Америка, островите Тасмания и Нова Зеландия.
В умерения пояс разликите в сезоните на годината са ясно изразени: има един топъл сезон, когато настъпва вегетацията на растенията, и един период на зимен покой. Вегетационният период е 60 дни на север и около 200 дни на юг. Средната температура на най-топлия месец не е по-ниска от +150C, зимата може да бъде много тежка или мека, в зависимост от степента на континенталност на климата. По подобен начин варират дебелината на снежната покривка и типът на презимуването на културните растения. Умерената зона е зона на масово земеделие; обработваемите земи заемат почти всички пространства, подходящи за условията на релефа. Обхватът на култивираните култури е много по-широк, всички те са адаптирани към топлинния режим на умерената зона: едногодишните култури доста бързо завършват своя цикъл на отглеждане (за две или три летамесеца), а многогодишните или зимните видове задължително преминават през фазата на яровизация или яровизация, т.е. зимен период на покой. Тези растения се класифицират като специална група криофилни култури. Те включват основните зърнени култури - пшеница, ечемик, ръж, овес, лен, зеленчуци, кореноплодни растения. Между северните и южните райони на умерения пояс има големи разлики в общите топлинни запаси и в продължителността на вегетационния период, което позволява да се разграничат два подпояса в зоната:
Обикновено умерено, с топлинни ресурси от 20 000C до 30 000C. Растенията, които растат тук, са предимно дългодневни, ранозрели и малко взискателни към топлина (ръж, ечемик, овес, пшеница, зеленчуци, картофи, тревни смеси и др.). Именно в този подпояс той е висок за зимните култури в посевите.
Топлоумерен пояс, със суми на активните температури от 30 000C до 40 000C. Дългият вегетационен период, през който се натрупва много топлина, дава възможност за отглеждане на къснозрели сортове зърнени и зеленчукови култури; Тук успешно виреят царевица, ориз, слънчоглед, лоза, много овощни и овощни култури. Става възможно използването на междинни култури в сеитбооборотите.
Топла (или субтропична) зона. Сумите на активните температури варират от 40 000 C на северната граница до 80 000 C на южната. Териториите с такова топлоснабдяване са широко представени на всички континенти: Евразийското Средиземноморие, Южен Китай, преобладаващата част от САЩ и Мексико, Аржентина и Чили, южната част на африканския континент, южната половина на Австралия.
Топлинните ресурси са много значителни, но през зимата средните температури (макар и положителни) не се повишават над +100C, което означава спиране на вегетацията за много презимуващи култури. Снежната покривка е изключително нестабилна,зони се наблюдават в южната половина на пояса, сняг може изобщо да не падне.
Поради изобилието от топлина обхватът на култивираните култури е значително разширен поради въвеждането на субтропични топлолюбиви видове и е възможно да се отглеждат две култури годишно: едногодишни култури от умерения пояс през студения сезон и многогодишни, но криофилни видове от субтропиците (черница, чаен храст, цитрусови плодове, маслини, орехи, грозде и др.). На юг се появяват едногодишни растения от тропически произход, които изискват високи суми от температури и не понасят студове (памук и др.)
Горещ колан. Топлинните резерви са практически неограничени; те надвишават 80 000C навсякъде. Териториално горещата зона заема най-обширните пространства на земното кълбо. Включва преобладаващата част от Африка, по-голямата част от Южна Америка, Централна Америка, цяла Южна Азия и Арабския полуостров, Малайския архипелаг и северната половина на Австралия. В горещата зона топлината престава да играе ролята на ограничаващ фактор при поставянето на културите. Растителността продължава през цялата година, средната температура на най-студения месец не пада под +150C. Наборът от култивирани растения, които са възможни за отглеждане, се допълва с видове от тропически и екваториален произход (кафеени и шоколадови дървета, финикова палма, банани, маниока, сладки картофи, маниока, цинхона и др.). Липсата на студен сезон пречи на успешната вегетация на криогенни култури, поради което растенията от умерения пояс могат да растат само във високопланински райони, т. практически извън границите на горещата зона.
На второ нивоВ агроклиматичното райониране на света топлинните пояси и подпояси се подразделят въз основа на различията в годишните режими на влага.
Общо бяха идентифицирани 16 области с различни стойности на коефициента на влага през вегетационния период:
1. Прекомерна влага през вегетационния период.
2. Достатъчна влага през вегетационния период.
3. Сух вегетационен период.
4. Сух сезон на отглеждане (повече от 70% шанс за засушаване)
5. Суха през цялата година (количеството на годишните валежи е по-малко от 150 mm. HTC за вегетационния период е по-малко от 0,3).
6. Достатъчна влага през цялата година.
7. Достатъчна или прекомерна влага през лятото, суха зима и пролет (мусонен тип климат).
8. Достатъчна или прекомерна влага през зимата, сухо лято (средиземноморски тип климат).
9. Достатъчна или прекомерна влага през зимата, сухо лято (средиземноморски тип климат).
10. Недостатъчна влага през зимата, сухо и сухо лято.
11. Прекомерна влага през по-голямата част от годината с 2-5 сухи или сухи месеца.
12. Сушете по-голямата част от годината с достатъчно влага за 2-4 месеца.
13. Сушете по-голямата част от годината с прекомерна влага за 2-5 месеца.
14. Два периода на преовлажняване с два сухи или сухи периода.
15. Прекомерна влага през цялата година.
16. Температурата на най-топлия месец е под 100C (не се дава оценка на условията на влага).
В допълнение към основните показатели, класификациите отчитат най-важните агроклиматични явления от регионален характер (условия за зимуване на криофилни култури, честота на поява на неблагоприятни събития - суши, градушки, наводнения и др.) [10,стр.47]