2. АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ И ПОЧВЕННЫЕ УСЛОВИЯ ПРОИЗРАСТАНИЯ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

После изучения главы вы будете знать: климатические и почвенные особенности Западной Сибири, которые своеобразны, уникальны и определяют развитие регионального овощеводства.

Западная Сибирь рассматривается в пределах Тюменской, Томской, Омской, Новосибирской, Кемеровской областей и Алтайского края, включая Республику Алтай, и занимает площадь 2427 тыс. км2.

Климат территории характеризуется суровой продолжительной зимой, сравнительно коротким, но жарким летом, короткими переходными сезонами – весна, осень, поздними весенними и ранними осенними заморозками, коротким безморозным периодом.

2.1. СВЕТОВЫЕ РЕСУРСЫ

Положительный фактор потенциальной продуктивности климата территории Западной Сибири – обилие приходящей солнечной радиации. Большая продолжительность солнечного сияния, особенно в течение вегетационного периода, – характерная черта региона. По этому показателю большая часть его не уступает центральным районам европейской территории России, Украине и Северному Казахстану. Продолжительность солнечного сияния изменяется от 1003 ч (остров Вилькицкого, на востоке Карского моря) до 2634 ч в Горном Алтае (Кош-Агач).

В лесостепной зоне Новосибирской области (район г. Новосибирска) продолжительность солнечного сияния за вегетационный период (май-сентябрь) составляет 1285 ч, в степной – 1351 ч, для сравнения: в районе г. Москвы – 1106, г. Киева – 1258 ч.

В годовом ходе максимум солнечной радиации на горизонтальную поверхность приходится на июнь-июль.

Облачность снижает поступление прямой солнечной радиации на 65% на севере и на 45 - на юге, и в то же время увеличивает рассеянную радиацию в 1,5-1,8 раза. В результате при реальных условиях годовой приход суммарной радиации колеблется в пределах 3,5-4,5 тыс.МДж/м2 при общем увеличении с севера на юг. При этом рассеянная радиация составляет от 40% на юге до 57 на севере (Салехард).

С учётом естественных ресурсов света экономически выгодный период возделывания овощных культур в защищенном грунте – с марта по октябрь, в открытом – с мая по сентябрь.

2.2. ТЕПЛОВЫЕ РЕСУРСЫ

Тепло является основным фактором, определяющим длину вегетационного периода, возможность выращивания овощных культур.

Открытая с севера и юга Западно-Сибирская низменность подвержена сильному влиянию внешних воздействий, определяющих неожиданные переходы от тепла к холоду, резкие колебания температуры по дням, месяцам и суткам. Воздействие северных морей сказывается главным образом в понижении летних температур в северной части Тюменской области. Зимой Северный Ледовитый океан не оказывает заметного влияния на климат территории. Термический режим северной и северо-восточной частей территории суров. Средние годовые температуры здесь (в заполярной части) составляют -8…-11°С. На остальной части северной половины территории средние годовые температуры колеблются от 0 до -2°С.

В формировании термического режима юго-востока Западной Сибири большое значение имеет орография местности. Зимой на распределение температуры оказывает влияние общая котловидность территории с небольшими понижениями в районе озера Чаны и западной половине Кулундинской степи. Такой характер рельефа при большой повторяемости антициклональных типов погоды приводит к застою холодного воздуха и образованию местного центра холода. Вследствие этого возрастает  длительность периода с устойчивыми морозами. К востоку, по направлению к горам, суровость зимы несколько уменьшается благодаря усилению циклонической деятельности. В связи с этим увеличивается облачность и, как следствие, уменьшается повторяемость ясных ночей с резким выхолаживанием. В горных районах, на склонах Алтая и Кузнецкого Алатау, благодаря стоку холодного воздуха в долины образуется инверсия температуры, то есть повышение её с увеличением высоты над уровнем моря. В холодное полугодие в горных районах нередко наблюдаются фены – теплые сухие ветры, дующие с гор в долины.

В горных районах распределение зимних температур зависит от рельефа и высоты местности. Например, на станции Ак-Кем (2058 м над уровнем моря), находящейся в долине с хорошим стоком воздуха, средняя температура самого холодного месяца (-19°С) оказывается почти на 12°С выше, чем на станции Кош-Агач (-32°С), находящейся в долине с застоем воздуха, на 300 м ниже (1760 м). Самым теплым местом зимой является район Телецкого озера (юго-восток Западной Сибири), на берегах которого создаются благоприятные условия для образования сухих теплых ветров (фенов). Здесь в январе средняя температура на станции Беля -8,1°С, а минимальная не ниже -32°С.

В начале апреля – конце мая в северной половине территории устойчивые морозы прекращаются, и начинается весна. Для весны характерно быстрое нарастание средних суточных температур и быстрое просыхание, прогревание почвы, особенно в степных районах. Самый теплый месяц в году – июль. Тепловые ресурсы территории для сельского хозяйства обычно характеризуются датой перехода температуры воздуха через определённые пределы весной и осенью, суммой температур воздуха выше 0, 5, 10, 15°С, продолжительностью безморозного периода.

Даты перехода температуры воздуха через 0°С в период подъема температуры весной, а также в период её снижения осенью можно рассматривать как даты конца и начала холодного периода. Даты перехода через 5°С рассматриваются как начало и конец вегетационного периода холодостойких сельскохозяйственных культур, а через 10°С – для большинства культур. От продолжительности периода с температурой выше 15°С и безморозного зависит возможность возделывания теплолюбивых овощных культур. Средняя продолжительность безморозного периода по станциям изменяется в среднем от 49 дней в тундровой зоне до 127 в степной. Наименьшая и наибольшая продолжительность соответственно составляет 30, 95 и 75, 155 дней (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Дата первого заморозка осенью, последнего весной и продолжительность безморозного периода, дней

В Новосибирской области тепловые ресурсы, особенно для возделывания теплолюбивых овощных культур, недостаточны. По средним многолетним данным, период с температурой выше 15°С составляет 84 дня, выше 0° С (безморозный период) – 125 дней.

Сумма активных температур равна 1900°С. Например, томату до начала формирования урожая необходимо 1800...2000°С, огурцу – 1400...2100°С, бахчевым – 3000°С, свёкле, моркови – 1200...1500°С, капустам (раннеспелой и позднеспелой соответственно) – 1000 и 1700°С, луку репчатому из севка – 1200...1500°С, луку репчатому из семян – 1500...1700°С. Неблагоприятным фактором является резкое колебание дневных и ночных температур.

2.3. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

Обеспеченность овощных культур в Западной Сибири влагой определяется количеством выпадающих осадков за год и условиями испарения. Наибольшее годовое количество осадков (500-550 мм) выпадает в лесной зоне. К северу и югу от этой зоны количество осадков убывает. В северной тундре на побережье Карского моря и в Кулунде количество осадков составляет всего лишь 250 мм. Уменьшение осадков к северу от этой зоны связано главным образом с преобладанием здесь арктического воздуха (он содержит мало влаги), а уменьшение к югу – с ослаблением циклонической деятельности и повышением температуры. В горах Полярного Урала и в предгорьях Горного Алтая количество осадков увеличивается до 700 мм. Горная Шория отличается наибольшей годовой суммой осадков – до 1000-1300 мм. Годовое количество осадков на 75-80% складывается из осадков теплого периода.

По условиям увлажнения выделены три зоны: 1) избыточного и достаточного увлажнения с коэффициентом увлажнения 1,2-0,9; 2) слабозасушливая с коэффициентом увлажнения 0,9-0,6; 3) засушливая с коэффициентом увлажнения 0,6-0,4 и менее.

Коэффициент увлажнения 1,0 принят за границу оптимального увлажнения. Он проходит на западе в пределах 62-63° с.ш., опускаясь к востоку примерно к 57° с.ш. Как показали исследования, территория, обеспеченная теплом, меньше всего обеспечена влагой. Поэтому получение высоких и устойчивых урожаев в Сибири возможно только при орошении.

В Новосибирской области, по средним многолетним данным, за вегетационный период выпадает 239 мм осадков. Продуктивными считаются только те осадки, которые превышают 5 мм. Дней с такими осадками в районе Новосибирска в мае всего 2, в июне – 3, в июле – 5. Ливневые дожди являются непродуктивными, поскольку часто не используются растениями. Как видим, первая половина лета, период усиленного вегетативного роста, часто бывает засушливой.

2.4. ПОЧВЕННЫЕ РЕСУРСЫ

Почвы Западной Сибири отличаются большим разнообразием. Для ведения овощеводства в лесной зоне (тайга) можно использовать таежно-поверхностно-глееватые почвы, подзолисто-элювиально-глеевые и подзолисто-элювиально-глееватые почвы при несложных осушительных мелиорациях.

В южной тайге подзолистые почвы сменяются дерново-подзолистыми, дерново-подзолисто-глеевыми, дерново-сильноподзолистыми со вторым гумусовым горизонтом и серыми лесными.

Основные особенности формирования почв лесостепной зоны Западно-Сибирской низменности – наличие слабоминерализованных почвенно-грунтовых вод, глубокое промерзание почв и медленное их оттаивание.

Наиболее распространенными почвами зоны являются черноземы, серые лесные и темно-серые лесные (нередко осолоделые), формирующиеся под березовыми лесами с пышным лугово-лесным травянистым покровом на тяжелосуглинистых карбонатных породах. Дерново-подзолистые почвы встречаются только под сосновыми лесами.

На наиболее дренированных элементах рельефа под злаково-разнотравной растительностью формируются выщелоченные черноземы. В южной части зоны формируются обыкновенные черноземы. Значительные площади заняты лугово-черноземными почвами. Формированию почв засоленного ряда в этих условиях способствуют минерализованные грунтовые воды.

Лучшими почвами региона в сельскохозяйственном отношении являются черноземы и лугово-черноземные. Они отличаются высоким плодородием, обладают значительными запасами элементов питания, благоприятными водно-воздушными и физико-химическими свойствами, повышенным увлажнением.

В почвенном покрове степи преобладают южные черноземы различного гранулометрического состава и мощности, иногда эти почвы солонцеватые. В южной части этой зоны (сухая степь) сформировались темно- и светло-каштановые, нередко солонцеватые почвы суглинистого и легкосуглинистого гранулометрического состава.

Алтайско-Саянская горная область делится на 3 почвенных пояса. В высокогорном поясе (1800-2400 м над уровнем моря и выше) формируются в основном горно-тундровые и горно-луговые почвы, в поясе среднегорий и низкогорий (800-2000 м) – горные выщелоченные и оподзоленные черноземы, преимущественно суглинистые и глинистые. Нижние части склонов сухих  высокогорий и среднегорий характеризуются горными каштановыми почвами, низкогорий (частично среднегорий) и речных долин – горными южными и обыкновенными черноземами. В большинстве случаев эти почвы отличаются каменистым профилем, легкосуглинистым и суглинистым гранулометрическим составом. В долинах рек распространены лугово-черноземные почвы, незначительные площади занимают солончаки.

Исследование почв Западной Сибири для выращивания овощных культур в открытом грунте позволило установить малую пригодность болотных почв в северной части региона для развития овощеводства. Наиболее пригодные почвы для развития этой отрасли распространены в южной части лесной, лесостепной и степной зонах.

Своеобразние климата и почв Сибири является главными для разработки системы ведения овощеводства.

Медленное прогревание часто переувлажненных почв весной, резкие суточные колебания температуры за пределы максимума и минимума оказывают большое отрицательное действие на рост, вызывая различные повреждения: изреживание всходов, их неравномерное развитие. Условиями, смягчающими отрицательное действие весеннего периода, являются хорошая подготовка почвы,  семян, рассады теплолюбивых растений, применение укрывных материалов.

Низкие температуры почвы и воздуха не только замедляют рост и развитие, но и могут оказывать яровизирующие воздействие на прорастающие семена и всходы редиса, редьки, репы, салата, вызывая их преждевременное цветение. Цветушность ряда однолетних культур (капустные корнеплоды, салаты, шпинат) может быть также обусловлена длинным днем, характерным для региона. Даже на юге Сибири он составляет в максимуме (22 июня) около 17 ч. Все эти особенности климата должен учитывать агроном при определении сроков посева.

В условиях короткого лета особенное значение приобретает агротехника выращивания рассады (особенно томата). Часто переросшая, изнеженная рассада, высаженная в начале июня в грунт, попадает в резко отличные гидротермические и радиационные условия. В результате происходит отставание в росте, развитии, формировании и вызревании хозяйственно-ценной части урожая.

С наступлением устойчивой летней погоды в Сибири все усилия: удобрения, полив, уход должны - быть направлены на возможно быстрое формирование оптимальной для данной культуры ассимиляционной поверхности. Этому могут помочь, кроме известных удобрений, некорневые подкормки смесями стимулирующих и питающих соединений. Однако важно держать культуру в пределе оптимума удобрений и полива и не допускать избытков.

В условиях юга Сибири большое значение имеет избыток тепла в период короткого лета, сказывающийся на количестве и качестве урожая. При достатке воды в почве и воздухе и при температуре, превышающей 300С, наступает спектр отклонений в генеративной и вегетативной сферах. Отсюда необходимость использования воды не только для водообеспечения растений, но и для регулирования их теплообмена. Это возможно при использовании мелкодисперсного дождевания, в результате чего увлажняется воздух, снижается температура листа, нормализуется  газообмен. Такое дождевание может быть совмещено с некорневыми подкормками.

Особую проблему овощеводства представляют вызревание культур и качество продукции. Снижение температуры к концу лета, повышение влажности воздуха отрицательно сказываются на вызревании плодов, семенников овощных культур, корнеплодов, луковиц. Происходит поздний и бесполезный уже рост новых побегов в ущерб развитию и вызреванию хозяйственно-ценной части урожая.

Тест по теме 2

Контрольные вопросы

1. Каким метеорологическим параметром определяется продолжительность вегетационного периода овощных культур?

2. Возможно ли выращивание высоких и устойчивых урожаев овощных культур в Сибири без применения орошения?

3. Какие типы почв являются лучшими для возделывания овощных культур?

4. Какой природный фактор не лимитирует выращивание овощей в Сибири?

5. Насколько можно перенести рекомендации по выращиванию овощей из Европы или Канады в Сибирь (широта та же самая)?