Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
2.1. Сумма эффективных температур
Как нами было установлено, активная жизнедеятельность живых организмов начинается при переходе температуры среды обитания через биологический нуль или ноль Угарова (°U) – +4 °С по шкале Цельсия, который располагается на границе между теплом и холодом.
Для осуществления генетической программы развития пойкилотермным организмам необходимо получить извне определенное количество тепла. Это тепло измеряется суммой эффективных температур.
Под эффективной температурой понимают разницу между температурой среды и температурным порогом развития организмов [150, 279].
Для каждого вида она имеет верхние пределы, так как слишком высокие температуры уже не стимулируют, а тормозят развитие.
Считается, что и порог развития, и сумма эффективных температур для каждого вида свои. Они зависят от исторической приспособленности к условиям жизни. Пороговой среднесуточной температурой для начала вегетации большинства видов растений умеренной зоны и сельскохозяйственных культур считается +5 °С, тепличных растений – 10 °С, теплолюбивых – 15 °С, личинок большинства животных – 0°С.
Сумму эффективных температур рассчитывают по формуле:
X = (T – C)∙t,
где X – сумма эффективных температур; T – температура окружающей среды, С – температура порога развития и t – число часов или дней с температурой, превышающей порог развития.
Расчеты эффективных температур необходимы в практике сельского и лесного хозяйства, при борьбе с вредителями, интродукции новых видов и т. п. Они дают первую, приближенную основу для составления прогнозов появления вредителей, целесообразности интродукции инорайонных видов растений на новое место заселения и т. д. [32, 49, 278].
За нижний предел развития зерновых, плодово-ягодных и других культур умеренной зоны обычно принимают 5 °С [152]. Например, от возобновления вегетации до зацветания яблони требуется 185 ± 10 °С эффективных температур выше 5 °С, от выхода в трубку до колошения среднеспелых сортов яровой пшеницы – 330 °С [231]. Такой подсчет суммы эффективных температур является вполне оправданным, так как основан на данных долголетних наблюдений не одного поколения специалистов и практиков сельского хозяйства. К сожалению, приходится констатировать, что в данном случае практика идет впереди теории. Дело в том, что общепринятая температура начала подсчета суммы эффективных температур именно с +5 °С, а не с какой-либо другой температуры, до настоящего времени теоретически не обосновано.
Сформулированное нами определение биологического нуля позволяет сейчас вести подсчет суммы эффективных температур не с 5 °С, как это делалось раньше, а с +4 °С, то есть с биологического нуля. По новому методу подсчета сумма эффективных температур рассчитывают по формуле:
X = (T – 4)∙t,
где X – сумма эффективных температур; T – температура окружающей среды; 4 – константа, равная биологическому нулю и t – число часов или дней с температурой, превышающей порог развития.
Такой подсчет имеет под собой научно обоснованную теоретическую базу, что имеет принципиальное значение.
В связи с научным подходом к этому вопросу, в агрометеорологии следовало бы ввести коррективы в таблице сводки погоды. Так, в частности, в пунктах, где отмечается переход средней суточной температуры через 5 °С, а также – продолжительность периода (дни) с температурой выше 5 °С, переписать по-новому, а именно: переход средней суточной температуры через биологический нуль (4 °С), продолжительность периода (дни) с температурой выше биологического нуля (4 °С) и т. д.