Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ГРЕЧИХА НА ПОЛЯХ АЛТАЯ

Важов В М,

3.2. Климат

Климат Алтайского края имеет ярко выраженные черты континентальности: здесь холодная, длительная и снежная зима и короткое, тёплое, часто жаркое лето. На формирование климата, кроме широты местности и рельефа, оказывают существенное влияние воздушные массы, приходящие в пределы Алтайского края из соседних областей (А.П. Сляднев, 1958). Максимальные летние температуры достигают плюс 38–40 °С, продолжительность безморозного периода составляет в среднем 120–140 дней, с отклонениями до 80–100 дней (Агроклиматические …, 1971; В.С. Ревякин, 1995; Алтайский …, 1978, 1980; Агрометеорологический …, 2000).

Климат Алтайского края характеризуется чётко выраженной сезонностью и большим непостоянством метеорологических факторов (А.П. Сляднев, Я.И. Фельдман, 1958). Здесь нередки возвратные весенние и летние, а также ранние осенние заморозки. Весна короткая, ветреная и сухая. Первая половина лета, как правило, сухая и жаркая, вторая – обычно дождливая и прохладная. В степных и лесостепных районах засухи повторяется каждые 3–4 года, а один раз в 5 лет наблюдается сильная и продолжительная засуха. Такое сочетание агрометеорологических показателей, в первую очередь, говорит о сложности назначения конкретных сроков сева многих полевых культур, в том числе гречихи посевной.

Период с отрицательными температурами ниже минус 5 °С длится 140–160 дней, а с температурой минус 15 °С и ниже – 60–90 дней (Агрометеорологический …, 2000–2005). Для этого периода характерно большое число метелей, которые сносят снег с полей. Поэтому здесь создаются условия для быстрого и глубокого промерзания почвы (до 1,5–2,0 м). Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом – 160 дней. Начало снеготаяния отмечается в последнюю декаду марта, конец снеготаяния – в конце первой половины апреля. Иногда снеготаяние затягивается до начала мая. Продолжительность периода от схода снежного покрова до наступления физической спелости почвы – 14 дней.

Годовая продолжительность солнечного сияния в Алтайском крае за год достигает 2500 часов, а с апреля по сентябрь составляет 1400–1500 часов. По количеству солнечного света край можно сравнить с центром Украины и Крымом, однако основное количество тепла расходуется на нагревание воздуха и излучение в атмосферу, поэтому теплолюбивые культуры на Алтае не формируют урожая и не возделываются (Н. Камбалов, 1955).

Дата наступления средней суточной температуры воздуха выше 0 °С (фенологической весны) колеблется в пределах с 8 по 16 апреля (на большей части территории с 8 по 14 апреля); ниже 0 °С – с 14 по 26 октября (на большей части территории с 22 по 26 октября). Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха выше 0 °С на рассматриваемой территории составляет от 180 до 200 суток. Вегетационный период в средних датах перехода температуры через 5 °С начинается в конце апреля и продолжается иногда до конца октября.

Средняя температура воздуха в июле составляет 16–20 °С, максимальные её значения в отдельные годы могут достигать 37–39 °С, что отрицательно влияет на работу насекомых – опылителей на посевах гречихи.

Самый холодный месяц – январь, его средняя температура минус 12–18 °С, минимальные значения в отдельные годы могут достигать минус 47–52 °С. Среднегодовые температуры положительные – 0,5–2,1 °С, постепенно повышаются к юго-западу. Амплитуда колебаний экстремальных температур воздуха достигает 90–95 °С. За год поступает 100–140 ккал/см2 суммарной солнечной радиации; годовые суммы рассеянной радиации – около 50 ккал/см2 (Алтайский…, 1978).

Континентальность климата на территории края проявляется в особенностях почвенной и воздушной засухи, продолжительности вегетационного периода, водных режимах почв, суммах активных и эффективных температур.

В крае преобладает западный и южный перенос воздушных масс. В летние месяцы, при грозах, кратковременное усиление ветра может быть в любом направлении. Скорость ветра изменяется по сезонам года и в течение суток. В среднем преобладают ветры средних скоростей – от 2 до 6 м/с. Усиливаются ветры в весенне-осенний период, когда частота повторяемости ветров высоких скоростей (15–25 м/с) увеличивается, что вызывает эрозию почв. Скорость ветра снижается в июле-августе, а в течение суток – в ночное время, особенно в предутренние часы. В августе характерен максимум безветренных дней.

Западная часть края, расположенная ближе к Казахстану, представлена сухой степью, а восточные и юго-восточные районы относятся к зоне предгорий с достаточным, нередко – с повышенным увлажнением (Н.А. Мосиенко, 1984; В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005). Поэтому коэффициенты увлажнения на территории края существенно изменяются – от 0,4 до 1,5, что необходимо учитывать при возделывании зерновых культур, в том числе гречихи посевной.

Алтайской комплексной экспедицией географического факультета Московского университета разработано районирование Алтайского края по интенсивности проявления неблагоприятных природных условий (В.И. Сомова, 1975; А.М. Шульгин, 1980). С учётом влагозапасов почвы под яровой пшеницей за многолетний период наблюдений, были рассчитаны вероятностные характеристики потребности в орошении по четырем периодам вегетации культуры в разных условиях края.

Природно-мелиоративные зоны выделены по интенсивности проявления неблагоприятных природных показателей, обусловливающих потребность в дополнительном увлажнении яровой пшеницы. Так, при вероятности засух более 30 %, суховеев – более 70 %, коэффициенте суровости зимы – более 3, интенсивности проявления эрозионных процессов – более 15 м3/га за год и доле засолённых почв более 40 % от общей площади хозяйств, интенсивность проведения комплекса мелиораций высокая. При других, соответственно, меньших показателях, интенсивность – средняя и малая. Выделено 4 природно-мелиоративные зоны и 10 районов (рис. 12).

Рис. 12. Природно-мелиоративное районирование Алтайского края
(В.И. Сомова, по А.М. Шульгину, 1980):
природно-мелиоративные зоны – I – Кулундинская степная, засушливая (К = 0,4–0,6);
II – Приобская левобережная степная, умеренно- засушливая (К = 0,6–0,8);
III – Предгорная степная и лесостепная, умеренно- влажная (К = 0,8–1,5);
IV – Приобская правобережная лесостепная, достаточно влажная (К = 1,0–1,5);
а – пойма Оби; б – леса, 1–10 – мелиоративные районы

В Кулундинской (I) степной, засушливой природно-мелиоративной зоне с наиболее интенсивным проявлением физико-географических процессов и явлений, неблагоприятных для сельского хозяйства, главные цели мелиорации – увеличение влажности почвы, предотвращение дефляции и засоления почв.

В Приобской левобережной (II) степной и колочно-степной, умеренно-засушливой зоне с интенсивным проявлением неблагоприятных природных процессов и явлений главные цели мелиорации – увеличение влажности почвы, борьба с водной эрозией, дефляцией и засолением почв.

В Предалтайской (111) степной и лесостепной зоне, умеренно-влажной, с умеренным проявлением неблагоприятных климатических и эрозионных процессов главные цели мелиорации – борьба с водной эрозией и дефляцией почв.

В Приобской (IV) правобережной лесостепной и подтаёжной зоне, достаточно влажной, с наиболее интенсивным проявлением эрозионных процессов и слабым воздействием неблагоприятных климатических явлений главные цели мелиорации – предотвращение смыва почв и их утепление зимой под озимыми культурами.

Результаты исследований В.И. Сомовой (1975) показали неодинаковую вероятность дополнительного увлажнения почв за счёт искусственного орошения в разных частях Алтайского края. Наибольшая потребность отмечается во второй половине вегетационного периода яровой пшеницы, а в засушливой степи – во все периоды. В это время в подзоне сухой степи (Славгород) она близка к 100 %; в Приобской лесостепи (Камень-на-Оби, Барнаул) – 60–70 %; в южной части Алейской степи (Поспелиха) и в центральной лесостепи (Бийск-Зональное) – 30–40 %; в предгорьях Алтая (Змеиногорск) – 10–20 % (рис. 13).

Рис. 13. Динамика вероятностей орошения по типичным пунктам Алтайского края
(В.И. Сомова, по А.М. Шульгину, 1980)

В отдельные годы в предгорьях, в предалтайской и правобережной частях края наблюдается переувлажнение пахотного слоя почвы, особенно в начальный период вегетации (рис. 14).

Вышесказанное подтверждает необходимость учёта влагообеспеченности территории Алтайского края при планировании посевов гречихи, как одной из ведущих зерновых культур.

С учётом особенностей климата и сложившейся сельскохозяйственной специализации в Алтайском крае выделено 7 природно-экономических зон с годовым количеством осадков от 230 до 600 мм, суммой положительных температур воздуха 2100–2650 °С, гидротермическим коэффициентом от 0,50 до 1,61 (Система земледелия в Алтайском крае, 1987) (табл. 20).

Рис. 14. Динамика вероятностей переувлажнения по типичным пунктам Алтайского края (В.И. Сомова, по А.М. Шульгину, 1980)

Таблица 20

Агроклиматические ресурсы природно-экономических зон Алтайского края

Кулундинская зона является наиболее засушливой на Алтае и подразделяется на две подзоны: Западно-Кулундинскую и Восточно-Кулундинскую с годовым количеством осадков, соответственно – 230–250 и 300–320 мм (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005).

Коэффициент использования летних (вегетационных) осадков в степных условиях для зерновых яровых культур может составлять 0,7–0,8. Следует отметить, что даже малые осадки (менее 5 мм) при смачивании растений повышают их тургор, способствуют сокращению транспирации и снижению температуры испаряющей поверхности. Всё это благоприятно влияет на рост и развитие растений, так как оптимизирует процессы фотосинтеза. Такая влага для сельскохозяйственных культур может быть даже «дороже» той, которая выпала непосредственно на поверхность почвы. Поэтому не следует пренебрегать осадками менее 5 мм (Н.А. Мосиенко, 1984).

Распределение осадков – типичное для засушливых районов Западной Сибири: весной и в первой половине лета их количество незначительное, а на вторую половину – июль-август, приходится около 40 % от годовой нормы; мощность снежного покрова обычно не превышает 10–15 см; запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы 50–75 и 75–100 мм; число дней в году со скоростью ветра более 15 м/с колеблется от 51 до 100; вероятность неблагоприятных по влагообеспеченности лет составляет около 80 %; продолжительность безморозного периода изменяется от 117 до 126 дней; сумма положительных температур за вегетационный период составляет 2500 °С, за май-июль – 1600 °С.

Приалейская зона по климатическим условиям во многом сходна с Восточно-Кулундинской (Атлас…, 1978; В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005). Среднегодовое количество осадков здесь составляет 265–350 мм, за май-август выпадает от 160 до 200 мм; средняя высота снежного покрова составляет 15–20 см; запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы – 100–125 мм. Алейская степь – наиболее теплообеспеченная территория края, сумма положительных температур за вегетацию достигает 2450–2650 °С, за май-июль – 1650–1700 °С. Число лет с острым недостатком влаги – 60 %.

Приобская зона представляет собой преимущественно открытую лесостепь, занимающую левобережье р. Оби. Территория лесостепной зоны относится к слабо засушливому сельскохозяйственному району с коэффициентом увлажнения – 0,5–0,7 (В.Д. Александрова, Н.И. Базилевич и др., 1958). Здесь несколько мягче выражены признаки континентальности климата и сформирован более сложный рельеф земной поверхности (Е.Р. Шукис, 2001; В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005; В.П. Часовских, 2012).

На территории зоны много березовых колков, расположенных по склонам балок и пониженным элементам рельефа, берегам водотоков и вокруг водоёмов, что усложняет конфигурацию полей. Среднегодовое количество осадков в большинстве административных районов зоны колеблется от 305 до 395 мм, их распределение по годам более равномерное, чем в степных районах. Из летних месяцев наиболее увлажнёнными являются июль и август, когда выпадает около 30–40 % годовой нормы осадков; средняя высота снежного покрова – 30–35 см; запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к началу весенне-полевых работ обычно составляют 100–120 мм; каждый третий год относится к острозасушливому; безморозный период длится 117–128 дней с суммой температур за вегетацию 2270–2340 °С, в том числе на май-июль приходится 1470–1500 °С.

Бийско-Чумышская зона занимает обширную равнину, расположенную в междуречье Оби и Чумыша, её территория в значительной степени расчленена овражно-балочной сетью (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005). Среднегодовое количество осадков составляет 400–450 мм и характеризуется относительной устойчивостью по годам; количество лет с острым недостатком влаги – около 15 %; за вегетационный период выпадает 250–300 мм осадков, из них 150–180 мм – за май-июль, значительная часть дождей отмечается в начале осени. Имеет место их дефицит в момент развития всходов сельскохозяйственных растений, однако недостаток влаги частично восполняется осадками, выпавшими в зимний период, в отдельные годы отмечаются периодически повторяющиеся засушливые сезоны; обычной считается мощность снежного покрова на уровне 50 см; средний запас продуктивной влаги к началу полевых работ в метровом слое почвы колеблется от 140 до 180 мм; средняя сумма температур за вегетацию – 2200–2300 °С, в том числе за май-июль – 1400–1500 °С.

Присалаирская зона расположена в восточной части Алтайского края, для данной территории характерна высокая облесённость и достаточно сложный расчленённый рельеф (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005). Среднегодовое количество осадков здесь изменяется от 440 до 520 мм и обычно стабильно по годам; за вегетационный период выпадает около 300–320 мм осадков, за май-июль – oт 170 до 220 мм; число лет с острым недостатком влаги не превышают 10 %; высота снежного покрова – около 60–65 см; средний запас продуктивной влаги в метровом слое почвы к началу весенне-полевых работ достигает 180–200 мм. Сумма положительных температур за вегетацию составляет 2100–2300 °С, в том числе за май-июль – 1370 °С.

Приалтайская зона находится в южной остепнённой части края, граничит с предгорьями Алтая (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005). Западные районы этой зоны более тёплые, но менее увлажнённые. Среднегодовое количество осадков здесь изменяется от 350 мм на западе до 440 мм на северо-востоке, сумма осадков за вегетацию – 180–260 мм, в том числе за май-июль выпадает 120–170 мм. Средняя высота снежного покрова колеблется от 25 см в северо-западной части, граничащей с Приалейской зоной, до 40 см в северо-восточной, примыкающей к Приобской зоне, и до 80 см слой снега формируется в подтаёжной части. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к началу полевых работ в различных частях зоны изменяются от 105 до 160 мм. Сумма положительных температур за вегетацию составляет от 2300 до 2500 °С, за май-июль – 1620–1720 °С.

Алтайская зона включает в себя территорию предгорий и низкогорий Алтая. Отличается высоким агроклиматическим потенциалом, однако из-за сильной расчленённости рельефа представляет определённые сложности в сельскохозяйственном освоении (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005). Это наиболее увлажненная территория со среднегодовым количеством осадков от 500 до 600 мм, суммой осадков за вегетационный период – 290–370 мм, в том числе за май-июль – 200–250 мм.

Обилие осадков и усиливающиеся в конце лета ветры приводят к полеганию травостоя, что усложняет уборку урожая практически всех сельскохозяйственных культур. При значительном количестве осадков наблюдается вымывание питательных веществ и заболачивание почв в пониженных элементах рельефа.

Высота снежного покрова колеблется от 50 до 60 см, а в отдельные годы достигает 80 см.

Запасы продуктивной влаги метрового слоя почвы в условиях относительно ровного рельефа к началу весенне-полевых работ составляют 200 мм и более; сумма температур за вегетационный период – 2200–2300 °С, с мая по июль – 1350–1500 °С.

Природно-климатические ресурсы исторически предопределили размещение в лесостепи и предгорьях Алтайского края производство зерна гречихи. К тому же, здесь лучше всего развито пчеловодство, что позволяет использовать медоносных пчёл для опыления различных культур, в том числе гречихи посевной. Пчелоопыление – один из важнейших факторов получения высоких и стабильных урожаев зерна этой культуры.