Континентальный климат и садоводство - Владимир Николаевич Меженский

Вода, содержащаяся в почве, бывает по–разному связана с ней, и поэтому растения не всегда используют её полностью. Запасы влаги в почве могут быть разными при одинаковой влажности почвы. При уменьшении влажности почвы наступает такое состояние, когда растение начинает завядать. Влажность почвы, при которой тургор растений не восстанавливается даже ночью и они начинают устойчиво завядать, называется влажностью завядания, или максимальной гигроскопичностью. Влажность завядания определяется структурой почвы и составляет: для песка 0,5-1,5%, супеси 1,5-4%, подзолистой почвы 3-7%, суглинка (среднего и тяжёлого) 5-12%, чернозёма 7-15%, глины 12-23%, торфа 40-50%. Если эти цифры умножить на 1,3-1,5, то можно приблизительно вычислить коэффициент завядания — количество воды, при котором растение не может обеспечить свои потребности. Влага, используемая растением для формирования урожая, называется продуктивной влагой.

Различают полную влагоёмкость, капиллярную влагоёмкость, наименьшую влагоёмкость. Полная влагоёмкость характеризуется заполнением водой всех пор почвы. Капиллярная влагоёмкость — это количество воды, содержащееся в капиллярах почвы за счёт подтока грунтовых вод. Наименьшая влагоёмкость — максимальное количество воды, которое может находиться в почве в условиях свободного дренирования, т. е. после стекания избытка воды. Влага сверх этой величины обычно просачивается в слои почвы, менее насыщенные водой.

Атмосфера и её циркуляция

Атмосферой называется газообразная оболочка Земли, приземный слой которой является средой сельскохозяйственного производства, причём атмосфера и биосфера находятся в динамическом равновесии. Из всех газов атмосферы наибольшее значение для биосферы имеют азот, кислород, углекислый газ и водяной пар. В нижних слоях атмосферы содержится 78,08% азота (N2), 20,95% кислорода (О2), и 0,03% углекислого газа (СО2).

Азот — один из главных элементов почвенного питания растений. Он входит в состав растительных и животных белков. Свободный азот атмосферы связывается некоторыми почвенными и клубеньковыми бактериями, что обогащает почву соединениями азота, легко усваиваемыми растениями. Из плодовых растений подобное сожительство с азотфиксирующими бактериями на корнях присуще облепихе: это позволяет ей расти на почвах, бедных азотом. Для улучшения почвенного питания растений минеральные и органические соединения азота вносят в почву в виде удобрений. Небольшое количество связанного азота (3-4 кг/га в год) попадает туда с атмосферными осадками. При недостатке азота сокращается синтез белков, а следовательно, и ферментов, что приводит к ухудшению состояния растений и снижению урожайности.

Кислород необходим для дыхания. При окислении — взаимодействии органических веществ с кислородом, в клетках живых организмов выделяется энергия, обеспечивающая жизнедеятельность растений, животных и человека. Поэтому обогащение почвы кислородом, которое достигается при улучшении аэрации почвы, способствует деятельности почвенных бактерий, росту корневой системы и улучшению почвенного питания растений.

Углекислый газ — источник воздушного питания и важнейший фактор формирования урожая плодовых культур. Растения с помощью световой энергии в процессе фотосинтеза создают из углекислого газа и воды органические вещества. При дыхании животных и растений, горении и гниении органических веществ СО2 выделяется в атмосферу. Низкая концентрация углекислого газа может ограничивать фотосинтез, влияя на скорость реакций этого процесса. Увеличение содержания СО2 в воздухе до 0,1% стимулирует фотосинтез и способствует повышению урожая (концентрация свыше 1% оказывает вредное действие). Углекислый газ имеет также важное значение для теплового баланса земли, уменьшая её охлаждение.

В почве в процессе гниения органических веществ постоянно происходит выделение углекислого газа и поглощение кислорода в процессе жизнедеятельности бактерий, поэтому состав почвенного воздуха значительно отличается от состава воздуха атмосферы. Содержание СО2 может достигать в нем 1,0-1,2% (в заболоченных почвах до 6%), а содержание кислорода опускаться ниже 20%. Обмен почвенного воздуха с приземным приводит к обогащению последнего углекислым газом. У поверхности почвы, благодаря дыханию почвенных бактерий, содержание СО2 в воздухе увеличивается в два–три раза. Органические удобрения способствуют увеличению его количества. В течение дня содержание СО2 в воздухе снижается почти на 12%, поэтому ветер, приносящий обогащённый этим газом воздух, может стимулировать фотосинтез.

Водяной пар — важное звено круговорота воды в природе. Он обусловливает образование облаков, выпадение осадков и т. п. От влажности воздуха существенно зависит жизнедеятельность и продуктивность плодовых культур, распространение и активность ряда вредителей и болезней. Содержание водяного пара в воздухе у земной поверхности колеблется от тысячных долей процента до 4% объёма. В среднем количество водяного пара составляет в полярных широтах около 0,02%, а в тропических — 2,5% объёма, т. е. изменяется более чем в 100 раз.

В атмосфере содержатся также различные газовые и пылевые примеси, которые попадают туда в результате извержения вулканов, лесных пожаров, деятельности промышленности, авиации, автотранспорта. Выдуваемые частички почвы могут переноситься ветром на большие расстояния. Если перенос и отложение частиц продолжается достаточно долго, это приводит к образованию новых почв. Так, почвы типа лесса и лёссовых суглинков возникли из перенесённой пыли, которая откладывалась в течение ледникового периода.

Ветром называется движение воздуха относительно земной поверхности, в котором преобладает горизонтальная составляющая. Этот воздушный поток стремится выровнять горизонтальные различия в давлении воздуха, которые возникают вследствие разницы температуры в атмосфере. Движение воздуха происходит не по прямой линии от высокого давления к низкому, а по более сложной траектории под влиянием отклоняющей силы вращения Земли, центробежной силы и силы трения. Отклонение направления ветра может составлять в нижнем слое атмосферы над сушей 45-55° и над морем 70-80°. С увеличением высоты угол отклонения ветра приближается к 90°. Для характеристики ветра используют такие величины, как направление, скорость и порывистость. За направление ветра принимается то направление, откуда ветер дует, например, с севера, с северо–востока или с северо–северо–востока, т. е. выделяют восемь главных направлений, или румбов, и восемь промежуточных. Графическое изображением распределения направлений ветра за месяц, сезон или год называется розой ветров. Для построения розы ветров из одной точки проводится восемь прямых с углом в 45° между соседними прямыми, каждая из которых соответствует определённому румбу. На прямых в одинаковом масштабе откладывается число случаев ветра этого румба за данный период, концы полученных отрезков соединяются.

Годовой ход скорости ветра определяется закономерностями общей циркуляции атмосферы. В Восточной Европе летом наблюдаются наименьшие скорости ветра, а в январе и феврале — наибольшие. Суточный ход скорости ветра хорошо выражен над сушей, где в конце ночи скорость ветра бывает наименьшей, а после полудня достигает максимума. Особенно чётко выражен суточный ход скорости ветра летом в ясные дни, что объясняется усилением конвекции и турбулентного перемешивания вследствие сильного, но неодинакового нагревания разных участков подстилающей поверхности. Вторжения воздушных масс иногда нарушают нормальный суточный ход скорости ветра.

Скорость ветра измеряется анемометрами и выражается в метрах в секунду, километрах в час или