PrintВторая статья Энди Бутсма в какой-то степени повторяет уже прочитанное вами, читатель, но она более точно сфокусирована на практике исчислений и применения их в агрономии, поэтому мы предлагаем вам включить ее в арсенал своих справочно-методических данных. Таблица, приведенная в статье, уникальна. Когда будет создана аналогичная украинская, никто не знает. А побеждать на своих полях мы должны уже сегодня (Опубликовано в № 04.2010 г.)

Напоминание термина

Crop Heat Units (CHU) – как индексная систе­ма помогает фермерам подобрать наиболее подходящий гибрид или же сорт для их тер­ритории. Эта индексная система успешно используется в Канаде уже на протяжении 40 лет.

Просто считаем. И просто выигрываем

Ежедневная величина накопленных еди­ниц тепла рассчитывается исходя из мак­симальной и минимальной температуры воздуха. В дневное время накопление тепло­вых единиц происходит, когда температу­ра находится между 10°C (50°F) и 30°C (86°F). В ночное время за основу берется соотношение температур между 4,4°C (40°F) и 25°C. На рисунке 1 показано соотноше­ние накопления тепловых единиц ночью и днем. Динамика накопления CHU ночью показана в виде прямой линии, динамика накопления CHU – в виде кривой, так как температура выше 3°С перестает быть про­дуктивной для культур, потому что замед­ляет их развитие, подвергая своего рода стрессу. Нами была разработана таблица ежедневного накопления единиц теплоты в зависимости от максимальной и мини­мальной температур воздуха (табл. 1).

Print

Рисунок 1. Соотношение между ежедневным количеством накопления единиц тепла в ночное (минимальная температура) и дневное (максимальная температура) время суток

Print

Когда начинают накапливаться единицы тепла?

Началом накопления единиц тепла счи­тают весенний период, когда среднесуточ­ная температура равна или выше 12,8°C (55°F). Также можно ориентироваться на средние многолетние данные (более чем 30 лет), то есть началом накопления можно считать дату, когда весной по средним мно­голетним данным среднесуточная темпера­тура будет равна или выше 10°C (50°F). Окончанием сезона накопления тепловых единиц можно считать фактический пери­од, когда температура впервые понизится до -2°C (28°F); также можно использовать и средние многолетние данные, тогда окон­чанием накопления единиц теплоты можно считать время, когда среднесуточная тем­пература будет 12°C или ниже. Пример дли­тельности периода накопления единиц тепла и сумма накопленных единиц тепла за сезон приведен в таблице 2 (данные по штату Онтарио, Канада).

Print

Два метода расчета Crop Heat Units

Разработаны два метода подсчета суммы CHU.

Метод 1

Учитывают только фактические данные температур года, которые вы можете непо­средственно фиксировать на термометре. Подсчет начинают с того момента, когда на протяжении трех дней среднесуточная тем­пература равна или выше 12,8°С. Если рас­считывать необходимое количество тепловых единиц для кукурузы, выращиваемой на зерно, то тепловые единицы накаплива­ются до тех пор, пока не наступит день, когда минимальная температура воздуха осенью составит -2°С или ниже или когда среднее значение ежедневной температуры возду­ха упадет до 12°С. Дата, когда среднесуточ­ная температура снижается до 12°С, ближе ко времени, когда зерновая кукуруза уже созрела. Некоторые процессы роста куку­рузы, а именно передвижение сахаров к зерну в початки кукурузы, могут продолжаться и после небольших морозов (0°С). Однако после снижения температуры до -2°С и ниже движение сахаров останавливается, хотя зерно еще может продолжать отдавать влагу – высыхать.

Метод 2

Второй метод более применим при состав­лении многолетних прогнозов. Для расче­та накопленных за вегетационный сезон еди­ниц тепла за основу берут средние много­летние данные (не менее чем за 30 лет). При использовании среднемесячных значений ежедневных максимальной и минимальной температур воздуха за 30-летний период (нормальные климатические значения) для подсчета средних значений сезонной суммы эффективных температур средние данные за месяц сначала интерполируются при помощи процедуры, известной как метод синусоидной интерполяции Брукса (Brooks, 1943). Затем высчитывают средние значе­ния ежедневной суммы единиц тепла и их накопление исходя из предполагаемой сред­ней даты посева – даты, когда весной сред­нее значение ежедневной температуры, по многолетним данным, превысит 12,8°С. Тепловые единицы накапливаются до тех пор, пока среднее значение, по многолет­ним данным, ежедневной минимальной тем­пературы не упадет до 6,5°С осенью, что точно соответствует дате с 10%-ной веро­ятностью наступления заморозков (т.е. пер­вый день, когда температура опустится до -2°С или ниже). Затем уточненные данные используются для вычисления среднего зна­чения накопленной суммы эффективных температур, поскольку средние температу­ры за 30-летний период вводят небольшую погрешность в вычисления. Это уточнение основывается на сравнении суммы эффективных температур, высчитанной из сред­них температур за 30-летний период, и из ежедневных температур за каждый год.

Каждый метод имеет свои преимуще­ства. С помощью первого метода вы легко можете рассчитать сумму накопленных единиц тепла и вычислить конкретное время наступления в текущем году определенных фаз развития культуры (например, выход 8 листа у кукурузы, образование початков, метелки, период созревания и т.д.). Эти предположения можно сделать на основании данных погодных наблюдений, сделанных вплоть до настоящего момента, и средних многолетних климатических значений для остатка сезона. Средние многолетние дан­ные можно проверять при помощи долго­срочных прогнозов погоды на текущий год. Полевые наблюдения за развитием культуры или спутниковые изображения также могут быть полезными для уточнения пред­положений относительно развития культу­ры на протяжении сезона. Когда ежегодные подсчеты доступны в течение достаточно долгого периода, можно определить доступ­ную сумму эффективных температур при различных уровнях вероятности и риска, например, существует вероятность того, что сумма накопления единиц тепла достигнет нормы или выйдет за ее пределы в 8 лет из 10 (80% вероятности). Это может приго­диться каждому фермеру, кто не хочет риско­вать при выборе гибрида или сорта: при выборе гибридов/культурных сортов, кото­рые достигают зрелости до наступления осенних заморозков в 80%, а не в 50% лет. Ежегодные подсчеты также дают возмож­ность оценить, как сумма единиц теплоты в отдельные годы соотносится с долгосроч­ным распределением доступных тепловых единиц.

У второго метода есть свои преимуще­ства: он прост в использовании для вычис­ления доступной суммы единиц теплоты исходя из 30-летних многолетних климатических значений, которые в основном можно получить в национальных климато­логических службах. В Канаде многолет­ние климатические значения за 30 лет обыч­но обновляются каждые 10 лет. Второй метод эффективен для картирования суммы CHU в пространственном отношении при помо­щи компьютеризированных процедур про­гнозирования. В Канаде, например, это про­граммы ANUSPLIN или PRISM.

Вычисление суммы эффективных тем­ператур ежегодно в ходе длительного пери­ода (например, на протяжении 10 лет) позво­ляет нам определить риск или вероятность того, что значение суммы единиц теплоты будет достигнуто или превышено. В табли­це 3 представлена доступная сумма CHU для одного из городов в провинции Онтарио, Канада, где уровни вероятности варьируют от 95% до 5%.

Если не хотите рисковать, выбирая сорт или гибрид поздней яровой культуры, счи­тайте единицы накопления теплоты.

Print

Print

Послесловие редакции

Как видите, данная статья напрямую свя­зана с нашими публикациями о фотосин­тезе, флуориметрии и стрессах растений.

С нами, читатель, вы постоянно находи­тесь в процессе учебы. Даже если наши све­дения не новы для вас, вы закрепляете и повторяете знания, полученные в практике.

Для нас же задача всегда одна: воору­жить вас самой лучшей, самой полезной информацией.

Оставайтесь с нами, читатель. Ждите сле­дующих номеров, будьте нашим постоян­ным подписчиком и партнером.

Энди Бутсма