Характеристики температурного режиму території і потреб рослин в теплі.

При оцінці температурного режиму великої території або окремого місця для потреб сільського господарства, промисловості, транспорту, будівництва, медицини використовують характеристики, які дають найбільш повну картину про наявність тепла за певний період.

Середні характеристики (добові, місячні, річні) – арифметично середні температури за певний період спостережень. На метеорологічних станціях температуру повітря вимірюють 8 разів на добу (через 3 години) – середньодобова – арифметичне середнє цих значень. Середньомісячна – арифметичне середнє за місяць і аналогічно за рік.

Максимальні та мінімальні температури (екстремуми) – суттєво доповнюють дані про середні характеристики. Мінімальні температури дають можливість оцінити умови перезимівлі озимих та плодових культур, визначити строки приморозків. Максимальні температури – кількість жарких посушливих днів літом, відлиги - зимою.

Амплітуда річного ходу температур характеризує континентальність клімату.

Амплітуда добового ходу температур приземного шару – важливий показник термічного режиму сільськогосподарських полів.

Суми температур – використовуються, як показники, характеризують кількість тепла в даній місцевості за певний період. Суми температур як показник сумарної потреби рослин в теплі були введені в 1734 р. Реомюром.

Для сільськогосподарської оцінки термічних ресурсів клімату Селянінов вперше використував суми температур за період із середньо добовими температурами вище 10 ⁰С. Вони є показником забезпеченості теплом періоду активної вегетації сільськогосподарських культур в помірних широтах. Спосіб їх розрахунку в різни х кліматичних зонах був розроблений Давітая. Додавання середньодобових температур вище 10 ⁰С, починаючи з дати встановлення середньодобової температури повітря 10 до кінця вегетації рослин дає суму активних температур (табл. 25). Якщо рослина забезпечена необхідною йому сумою активних температур, то воно формує репродуктивні органи.

Таблиця 25.

Суми активних температур для деяких рослин.

Знання сум температур необхідно для агрокліматичного районування сільськогосподарських культур. Розміщення і вирощування сільськогосподарських культур можливо в тих районах, де рослини забезпечені теплом, тобто де є достатня сума температур.

Знання сум активних температур потрібно також для інтродукції рослин (можливості вирощування рослин з інших кліматичних зон в даному регіоні).

Для розв’язання питання про розміщення культур необхідно мати інформацію не тільки о середніх активних температурах повітря, а й про забезпеченість, наскільки реально конкретна температура в даному районі. Справа в тому, що на протязі ряду років сума температур повітря не є одною і тою самою. Щорічно відмічаються відхилення від середньорічної суми температур на сотні градусів, особливо в помірній зоні. Такий тепловий режим складає небезпеку невизрівання ряду теплолюбних культур.

Для визначення потреб рослин в теплі використовуються суми ефективних температур, це суми середньо добових температур , які відраховують від біологічного мінімуму, при якому розвиваються рослини цього виду. Наприклад, біологічний нуль пшениці 4-5 ⁰С, кукурудзи 9-10 ⁰С , бавовнику 14 ⁰С . Сума ефективних температур формується з урахуванням біологічного нуля кожної культури (від середньодобової температури повітря віднімається біологічний нуль конкретної рослини, залишки температури додаються).

Ефективні температури для різних рослин неоднакові. Вони характеризують сумарну потребу різних сортів і гібридів, які розрізняються по скоростиглості.

Дослідженнями Чіркова було встановлено зміни сум ефективних температур міжфазних періодів в залежності від рівня температури повітря. При збільшені добових температур повітря сума ефективних температур також зростає. Це пояснюється тим, що швидкість розвитку рослин збільшується пропорційно підвищенню температури лише в межах біологічного мінімума до середньодобової температури 18 – 20 ⁰С ( для більшості культур помірної зони), а при подальшому збільшені температури розвиток рослин вже не прискорюється, або навіть пригнічується. Температури, які не прискорюють розвиток рослин були названі баластними. При додаванні ефективних температур при середньодобові температурі вище 20⁰С суми ефективних температур зростають з рахунок баластних температур. Тому під час розрахунку сум ефективних температур, які характеризують потребу рослини в теплі, необхідно вводити поправку на баластні температури, тобто враховувати наряду з нижньою межею і верхню межу.

Перераховані характеристики температурного режиму використовують для оцінки термічних умов території, для чого складають карти середньорічної температури повітря.

Суми активних та ефективних температур мають екологічне значення, вони характеризують забезпеченість рослин теплом. Для більшості рослин для нормальної життєдіяльності необхідна оптимальна температура в межах 3 – 35 ⁰С. Подальше підвищення температури послаблює фізіологічні та метаболічні процеси. Під час суховіїв висока температура повітря викликає перегрів рослин, проходить руйнування білку, утворюється аміак, який викликає отруєння рослин. При високих температурах повітря можуть виникати опіки рослин, порушується водний обмін.

При знижені температури повітря нижче критичної проходить коагуляція колоїдів протоплазми клітин та гибель рослин.

Негативний вплив на рослини і окремі її органи, особливо квіти, мають приморозки, під якими розуміють швидке зниження температури нижче нуля на фоні позитивних середньодобових температур.

Всі рослини по відношенню до мінімальної температури об’єднують в п’ять груп:

Ø найбільш стійки, які витримують температуру до – 8 – 10 ⁰С (ярова пшениця, овес, ячмінь, горох, мак);

Ø стійки, які витримують до – 6 – 8 ⁰С (соняшник, льон, коноплі, цукрові буряки, моркву);

Ø середньостійки, які витримують температуру повітря до –3 – 4 ⁰С (соя, люпин);

Ø малостійки, які гинуть при температурі повітря нижче 2 – 3 ⁰С (кукурудза, просо, картопля);

Ø нестійкі, не витримують температуру повітря менше 1 – 2 ⁰С (квасоля, бавовник, баштані культури).

В рослинному покрові створюються особливі температурні режими. Вдень рослини мають температуру вище, чим температура навколишнього повітря на 1 – 2 ⁰С. Повзучі форми рослин мають температуру на 5 – 10 ⁰С вище, чим температура повітря. Це може викликати перегрів рослин, особливо при високі вологості повітря.