Адаптивное садоводство влажных субтропиков россии

Вид материала

Автореферат

Содержание Экологические требования основных садовых

Подобный материал:

• Химия: неорганическая и аналитическая, 138.94kb.
• Примерная программа наименование дисциплины ботаника рекомендуется для направления, 234.47kb.
• Лекция и семеноводство овощных культур». Направление «Садоводство», 54.42kb.
• Китайская культура-явление поистине уникальное, в мире нет другой нации, где, 322.57kb.
• Инвестиционное предложение, 167.32kb.
• Адаптивное развитие предприятий мукомольной промышленности на основе гармонизации хозяйственного, 323.9kb.
• Программа междисциплинарного экзамена для поступающих в магистратуру по направлению, 380.23kb.
• Темы рефератов по предмету "Адаптивная физическая культура", 32.72kb.
• Адаптивное управление промышленными предприятиями в конкурентной среде, 946.53kb.
• Межотраслевой центр эргономических исследований и разработок «эргоцентр» Грачев Владислав, 302.22kb.

Почвенный покров зоны влажных субтропиков характерен пестротою своих типов и подтипов, обусловленной разнообразием почвообрабазующих пород, горным рельефом, гидротермическим режимом и растительностью (табл. 1). Хорошо изучен почвенный покров территории гипсометрическим положением до 1000 м над уровнем моря, входящей в первый и второй агроклиматические районы влажных субтропиков и используемой в сельском и лесном производствах.

Данные табл.1 свидетельствуют о преимущественном использовании бурых лесных и аллювиальных почв, биологический потенциал которых равен 4,68-5,13. Условия влаго- и теплообеспеченности зоны обеспечивают урожайность плантаций чая от 37,8 до 41,5 ц/га зеленной массы.


Таблица 1 – Состав почвенного покрова агроэкосистем во влажных

субтропиках (по данным Т.Д. Бесединой, 2004)

Почвы	Площадь в
	га	%
Дерново-карбонатные	4910	12,9
Бурые лесные: всего	19367	51,0
в том числе:
кислые	3902	10,3
кислые оподзоленные	3259	8,6
слабоненасыщенные	12206	32,1
Бурые лесные глеевые	2997	7,9
Желтозёмы	1506	4,0
Желтозёмы глеевые	516	1,4
Подзолисто-желтозёмные	242	0,6
Аллювиальные луговые	8321	21,9
Болотные аллювиальные иловато-перегнойно-глеевые	133	0,3
Итого	37992	100,0

Горный рельеф зоны влажных субтропиков предопределил перераспределение тепла и влаги, элементов питания, направленность миграционных потоков, в том числе и эрозионных и в результате различия в плодородии почв и продуктивности садовых растений. Сельскохозяйственные угодья здесь разместились на участках с отметками от 0 до 800 м над уровнем моря. Данное расположение сельхозугодий объясняется совокупным влиянием условий рельефа на климатические показатели (табл.2).

Анализ данных табл. 2 показал, что приток тепла от солнца на южных и западных склонах увеличивается, а на северных и восточных уменьшается в сравнении с ровной поверхностью или близкой к ней при уклоне 2°. К примеру, северные склоны в сравнении с южными при крутизне 10° недополучают тепла до 612°С, а при 15° - 914°С. При увеличении крутизны склонов от 2° до 20° северные склоны недополучают тепла до 475° от общей суммы активных температур, восточные склоны также недополучают 232°, а на западных склонах наблюдается приток солнечного тепла на 236°С, на южных склонах – до 628°С.

Полученные агроклиматические характеристики позволяют научно-обоснованно выделить плодовые зоны во влажных субтропиках края и агроклиматические ресурсы горных районов субтропиков России. В качестве базисной суммы температур более 10°С предлагается выделить склоны с притоком солнечного тепла: для субтропических плодовых культур 4000±100°С, для южных плодовых культур сумму температур – 3100±100°, для умеренного плодоводства – 2500±100°С.

Таблица 2 – Характеристика агроклиматических районов Черноморского побережья (Б.Сочи) по теплообеспеченности с учетом элементов рельефа (Козин В.К., Рындин А.В., 2008)

Агроклима-тический район	Название станции	Высота над уровнем моря,м	Сумма активных температур >10°С при крутизне склонов
			2°	5°	10°	15°	20°
На северных склонах
I	Сочи АМС	57	3942	3862	3730	3599	3467
II	Калиновое озеро	450	3616	3496	3435	3258	3139
III	Красная поляна	564	2924	2865	2767	2670	2337
IV	Ачишхо	1880	1011	900	956	923	889
На южных склонах
I	Сочи АМС	57	4061	4170	4342	4513	4689
II	Калиновое озеро	450	3676	3840	3998	4156	4318
III	Красная поляна	564	3013	3093	3221	3348	3478
IV	Ачишхо	1880	1041	1069	1113	1157	1202
На восточных склонах
I	Сочи АМС	57	3970	3990	3866	3802	3738
II	Калиновое озеро	450	3656	3628	3560	3501	3443
III	Красная поляна	564	2945	2915	2868	2821	2773
IV	Ачишхо	1880	1018	1010	991	975	958
На западных склонах
I	Сочи АМС	57	4043	4070	4146	4222	4297
II	Калиновое озеро	450	3715	3778	3818	3888	3957
III	Красная поляна	564	2993	3019	3076	3132	3188
IV	Ачишхо	1880	1034	1043	1063	1082	1102

Следовательно, рельефные условия влажных субтропиков влияют на уровень почвенного плодородия, обусловливая также развитие эрозионных процессов, что необходимо учитывать при возделывании многолетних культур в зоне.

Г.В.Добровольский (1994) считает, что чем глубже и основательнее будет знание разнообразия свойств и функций почв, закономерностей их распространения по элементам рельефа местности, тем надежнее могут быть рекомендации практического решения самых насущных вопросов использования почвенных ресурсов.

Культуры, получившие свое развитие в субтропиках России, являются интродуцентами из других стран и наиболее чувствительны к изменениям климата и почвенных условий, что отражается на их продуктивности.

Таким образом, природно-климатические ресурсы зоны влажных субтропиков позволяют выращивать на данной территории южные садовые культуры с учетом абиотических факторов.

4. Экологические требования основных садовых
   

растений, возделываемых во влажных субтропиках России


В понятие экологических условий (требований) вводятся те абиотические факторы, которые жизненно необходимы для существования организмов. В группу абиотических факторов включают свет, тепло, влагу различного происхождения, почву с совокупностью физико-химических показателей и рельеф (Фисенко, 2001).

Влияние экологических факторов на живой организм чрезвычайно разнообразно и зависит от биологических особенностей агроэкосистемы. Диапазон действий абиотических факторов, при которых существует растение, ограничен их минимальными и максимальными значениями, в зоне оптимума растительный организм получает наилучшее развитие.

Возможность регулирования факторов, влияющих на ход формирования урожая, и является сутью всех технологических приемов возделывания садов. Тем значимее данные показатели для садовых экосистем, представляющих собой многолетнюю монокультуру. Отличительной особенностью садовых экосистем является повышенная капиталоёмкость, биологически обусловленная длительность вступления в плодоношение, необходимость адаптации агроэкосистемы к внешним меняющимся воздействиям среды. Современные садовые культуры отличаются от своих предков качеством и количеством плодов, меньшей устойчивостью к внешней среде. В связи с этим их биологическая продуктивность тесно связана с соблюдением сроков и полнотой технологических приемов, которые в свою очередь зависят от биологии культур, их сортимента и микрозональных условий размещения.

При модернизации существующих и моделировании новых многолетних агробиоценозов особенно актуальна оптимизация параметров экологических факторов, их оценка. Учет совокупности разнообразия влияния био- эколого- экономических факторов, использование результатов научно-технической деятельности может сделать плодоводство эффективным и конкурентоспособным (Егоров, 2001).

Агроэкологические требования культуры чая. Субтропический регион Краснодарского края считался третьей сырьевой базой по производству чая в СССР (Дараселия и др., 1989). Это самый северный регион на земном шаре, где культура чая возделывается в промышленных масштабах. С продвижением культуры чая к его северным экологическим границам изменяются климатические показатели, сезонные циклы вегетации чайного растения, влияющие на его урожайность (Бушин, 1975; Бушин, Беседина, Копылов, 1994). Динамичность сбора чайного листа зависит от гидротермических условий. На майский сбор, составляющий 34% от всего урожая, влияет температурный режим за период с 1-го января по 20 мая. Последующие сборы чайного листа обусловлены количеством осадков.

Установлены оптимальные показатели температуры воздуха (19-21°С) и суммы осадков (650-708 мм) в период листосбора для сорта Колхида в субтропиках России (Рындин, Малюкова, Козлова, 2008).

Исследования показали, что характеристики водного режима в листьях чая, активность фермента каталазы в них, анатомо-морфологические параметры его листьев чётко регистрируют наступление засухи и служат комплексом показателей определения адаптивности чайных растений к условиям обитания (Белоус, Рындин, 2008).

Чайная плантация представляет собой интенсивную монокультуру, возделываемую на постоянном месте 40-70 лет, но наиболее продуктивный период для неё 50-55 лет (Рындин, Туов, 2006). Культивируют чай на мощных почвах, так как основная масса корней чайного растения находится в слое 30-70 см (Гвасалия, 1975; Дараселия и др., 1989). Одним из основных показателей чаепригодности почв долго служила кислая реакция почвенной среды. Однако исследования П.М. Бушина и др. (1994) показали, что потенциальная урожайность плантаций чая существенно зависит от степени насыщенности слоя почвы 50-100 см (r=-0,67±0,14). Дальнейшее изучение почвенных свойств под растениями чая позволило В.К. Козину (2007) установить тесную зависимость (r=0,94) урожайности чая от фракций гранулометрического состава, опосредовано связанных с содержанием гумуса в слое 0-60 см. Важной биологической особенностью чайных растений является отношение к подвижному алюминию в почве: чем выше его содержание, тем выше урожайность растений, r=0,74 (Малюкова и др., 2006, 2007; Рындин и др., 2008). Все выше представленные свойства почв субтропиков характеризуют их потенциальную продуктивность для оптимизации размещения чая, для оценки почвенного плодородия при закладке плантаций чая.

Урожайность плантаций изменяется в зависимости от генезиса почв субтропиков, мощности их профиля, гранулометрического состава, подверженности эрозии и условий рельефа. Наиболее продуктивны для чая оподзоленные подтипы бурых лесных почв и желтоземов. На продуктивность плантаций чая влияют рельефные условия. Ориентация склонов, благодаря перераспределению тепла и влаги, существенно влияет на урожайность чайных растений, на сроки листосбора.

Насаждения чая в основном размещены на северо-западных (34,5%), на западных – 15,1%, юго-восточных – 12,1% и юго-западных (13,8%) склонах. Менее всего (3.4%) используются северо-восточные склоны. Урожайность плантаций чая на южных склонах на 18% ниже, чем в среднем по зоне, на западных склонах – выше на 21%. Высота над уровнем моря свыше 500 м существенно влияет на массу урожая, снижая ее на 24% (Беседина, Козин, 1999). Урожайность плантаций под влиянием крутизны склонов варьирует от 48 до 54 ц/га. Благодаря шпалере, в большинстве случаев приобретающей контурное расположение, и наличию растительных остатков в междурядьях, культура эффективно защищает почвенный покров от смыва. Следовательно, абиотические факторы субтропиков России существенно влияют на эффективность культивирования чая.

Влияние абиотических факторов на урожайность хурмы восточной и фейхоа. Интродукция хурмы восточной и фейхоа в северные экологические границы субтропиков поставила термический фактор определяющим эффективность их возделывания и размещения.

В стадии покоя растение хурмы при температуре -15°С получает слабые повреждения, при минус 20°С – сильные. Снижение температуры до -15°С вызывает сильные повреждения у фейхоа. Поэтому культивирование субтропических плодовых растений зависит, в основном, от условий перезимовки. Поскольку их плоды созревают в октябре-ноябре, летние непродолжительные засухи не отражаются существенно на их урожайности. Для нормального развития насаждений хурмы необходимы мощные почвы не менее 80 см (Омаров, Беседина, 2006). Возделывается хурма в основном на бурых лесных слабоненасыщенных почвах, характерных нейтральным и слабощелочным рН. Фейхоа возделывается на всех типах почв зоны.

Установлено что урожайность деревьев хурмы восточной зависит от рельефных условий и в основном от ориентации склонов, так как экспозиция склонов влияет на теплообеспеченность субтропических пород.

Хурма восточная в основном размещена на склонах, ориентированных на северо-восток, северо-запад, восток, юго-восток и юг (88%), продуктивность которых варьирует от 28 до 35 баллов, что в целом относится к низкобонитетным.

Следовательно, агроклиматические условия влажных субтропиков России благоприятны для культивирования хурмы восточной и фейхоа. Управляя почвенным плодородием и размещая эти культуры в оптимальных рельефных условиях, можно повысить их урожайность.

Агроэкологические факторы, лимитирующие урожайность цитрусовых культур. В климатическом отношении субтропическая зона края находится на переходной границе возможного естественного произрастания теплолюбивых цитрусовых культур в открытом грунте. Существенное влияние на развитие цитрусовых оказывают изменения термического режима в зимне-весенний период, в связи с чем в зоне получила развитие карликовая форма мандарина.

Цитрусовые сады произрастают в зоне на бурых лесных слабоненасыщенных почвах, предпочитают мощные почвенные разности (не мене 80 см). Данные почвы характерны слабокислым рН верхних горизонтов и нейтральным – нижних слоёв.

Агроэкологические требования культуры киви во влажных субтропиках России. Культуру киви относят к высокотребовательной к температурным условиям (Тарасенко, 1999). Для нее необходима сумма активных температур не ниже 3600°С. Съемная зрелость плодов наступает по достижении суммы температур 4065-4240°С в зависимости от сорта (Айба, 2005). В состоянии покоя растения киви переносят темпертуру до -15°С. Вегетирующие побеги погибают при -3…-5°С, которые часто стали наблюдаться в зоне в феврале-марте.

Растения киви очень требовательны к высокой относительной влажности воздуха в связи с большой листовой поверхностью и усиленной транспирацией. Растения киви требуют не только высоких показателей влажности воздуха, но и достаточное содержание почвенной влаги, для чего крайне необходимо орошение насаждений.

Основная масса корневой системы растений киви сосредоточена в слое 0-40 см (Айба., 2005; Тутберидзе, 2005). Однако культура требует для своего развития мощных почв, обладающих плотностью не выше 1,3 г/см². Реакция почвенной среды может варьировать от слабокислой до слабощелочной.

Агроэкологические требования культуры фундука во влажно-субтропической зоне России. Фундук также относится к теплолюбивым растениям и оказался достаточно приспособленным к средиземноморскому климату. В условиях Черноморского побережья эта культура цветет с января по март. Термический режим в пределах +8…12°С является благоприятным для цветения растений. Вегетация его начинается ранней весной. Созревание орехов достигается при сумме положительных температур 2760°С. Цветочные почки закладывается в июне при наступлении среднесуточных температур 16-18°С. Термический режим субтропиков вполне благоприятен для культуры фундука (Махно, Хаашир, 2003).

При довольно высоком количестве осадков и их неравномерном распределении в годичном цикле ощущается дефицит влаги в почве особенно в период созревания орехов, что усугубляется поверхностным размещением корневой системы растений фундука в слое 5-40 см. Сложилось мнение о пластичности растений фундука к почвенным условиям, в связи с чем его сады были преимущественно (67%) размещены на средне- и маломощных почвах с широким диапазоном рН, от 5 до 8,5. Оптимальный рН равен 6,5. Возделывается фундук в основном на бурых лесных почвах (67%).

Орографические условия субтропиков также воздействует на урожайность культуры. Климатические условия Черноморского побережья позволяет размещать фундучные насаждения без ограничений по экспозиции склона, но всё же растения более продуктивны на склонах северо-западной и северо-восточной ориентации. Менее продуктивные южные склоны, смытые и пересушенные в летний период.

Следовательно, чтобы культура фундука могла полностью реализовать свой продукционный потенциал, необходимо учитывать климатические, рельефные и почвенные факторы.