Ткачук А.В. Розробка методики розрахунку грунтових вологозапасів за агрометеорологічними даними та вологозабезпеченість сільськогосподарських культур у лісостеповій зоні Правобережної України

Краткое содержание

У першому розділі наведено характеристику природних умов у відповідності до фізико-географічного і природно-кліматичного районування досліджуваної території за основними елементами, що їх визначають: рельєф, клімат, рослинність та ґрунти.

Рельєф досліджуваної території відбиває основні риси поверхні південно-західної частини Східноєвропейської рівнини, яка характеризується чергуванням височин і низин. Загалом ця територія прорізана густою мережею глибоких балок, які в Придністров'ї набувають характер каньйонів.

Клімат території дослідження помірно-континентальний. При цьому ступінь континентальності збільшується з південного заходу на північний схід. Однією з особливостей клімату є значне коливання погодних умов. Бувають пізні весняні та ранні осінні заморозки, зливи з градом, а в окремі роки – суховії. У цілому клімат характеризується відносно м'якою, з частими відлигами зимою, і теплим, дещо посушливим літом.

Природна рослинність досліджуваної території, яка в минулому була представлена лісами і лучними степами, більшою частиною знищена, а та, що залишилась, дуже порушена і видозмінена. Залишки степу і луків на плакорах чергуються з дубовими і дубово-грабовими лісами.

Ґрунтовий покрив досліджуваної території складний і дуже різноманітний. Його представляють приблизно 160 видів широкого генетичного і агрономічного діапазонів, які зустрічаються в різноманітних комплексах. Основною рисою більшості ґрунтів є літологічна однорідність материнських порід. За виключенням заплавних, піщаних терасових і дуже еродованих ґрунтів, які залягають на елювії корінних порід, всі інші ґрунти сформувались на лесах.

У ґрунтовому покриві досліджуваної території найбільш поширені три основні групи ґрунтів: чорноземи типові потужні, опідзолені і реградовані ґрунти.

У другому розділі розглянуто основні інструментальні та розрахункові методи визначення запасів ґрунтової вологи.

Найбільш поширеним, який часто вважають еталонним, є термостатно-ваговий метод визначення вологості ґрунту. Однак цей метод має суттєві недоліки, головні з яких – це трудомісткість вимірювань, велика дискретність та мала репрезентативність результатів вимірювань, що складає певні труднощі при порівнянні результатів подальших вимірювань з попередніми.

Серед непрямих методів визначення вологості ґрунту розглянуто такі: електричні, радіоактивні і дистанційні. За виміряними показниками, значення яких безпосередньо залежать від вологості ґрунту, яку визначають за тарувальними кривими або таблицями. Отже, на точність визначення вологості ґрунту за цими методами впливають як погрішність вимірювання самих показників, так і похибки метода за яким проводиться тарування. Поряд з цим істотний вплив на точність визначення вологості ґрунту чинить вміст солей, органіки, коливання в часі об'ємної ваги ґрунту та інші фактори. Відмічені та ряд інших недоліків значно обмежили використання на практиці цих методів.

З числа розрахункових методів розглянуто емпіричні та теоретичні. Вони ґрунтуються на використанні рівняння водного балансу, на зв'язку запасів вологи в ґрунті з метеорологічними факторами, евапотранспірацією, продуктивністю рослин та індексами зволоженості, а також на закономірностях надходження вологи у ґрунтовий профіль. Більшість цих методів потребує вимірювань початкових (стартових) вологозапасів; вони мають такі суттєві недоліки: поступове зниження точності розрахунку зі збільшенням розрахункового періоду, великі похибки визначення складових рівнянь, доволі приблизне урахування фізико-географічних умов, рослинності, типу ґрунтів та ін.

У третьому розділі наведено методику розрахунків вологозапасів за агрометеорологічними даними під посівами основних сільськогосподарських культур (пшениця озима, ячмінь, кукурудза і цукровий буряк).

У результаті сумісного аналізу запасів вологи в метровому і півметровому шарах ґрунту під посівами вказаних культур з сумами атмосферних опадів, температур і дефіцитів вологості повітря за багаторічний період виявлено тісний їх зв'язок. Природньо, що на процес поповнення запасів ґрунтової вологи найбільший вплив чинять опади, які випали безпосередньо перед датою їх визначення. Тому в запропонованому показнику попередніх погодних умов сума опадів враховується не простою, а зваженою за часом сумою їх випадання. Так як вегетаційний період пшениці озимої складається із осінньо-зимового та весняно-літнього, а умови формування запасів вологи в ці періоди істотно відрізняються, то КПППУ запропоновано визначати окремо для вказаних періодів.

Для осінньо-зимового періоду вегетації пшениці озимої КПППУ  визначається за формулою