Сьогодні спробуємо розібратись, який вплив на сільськогосподарські рослини має сонячна радіація і від чого вона залежить.

Що ж насправді включає поняття «радіація»?

Сонце – найближча до нашої планети зірка, центр сонячної системи, у якій кожну секунду відбуваються реакції термоядерного синтезу. Їх наслідком є випромінювання світла та тепла, або радіація, яка підтримує життя на Землі та обумовлює клімат. Тож радіація – це енергія, яку випромінює Сонце. Її потік являє собою електромагнітні хвилі різної довжини, діапазон яких досить широкий: від радіохвиль, рентгенівських променів і до іонізуючого випромінювання, яке ми звикли називати радіацією. До останнього належать рентгенівські та гамма–промені. Проте поняттям «радіація» визначається весь спектр сонячного випромінювання.

Радіація, що досягає поверхні нашої планети, може бути розсіяною чи прямою. Це пов’язане з великою кількістю природних перешкод на її шляху: озоновий шар атмосфери, хмари, водяна пара та пил у повітрі. Вплив розсіяної радіації на організм є значно меншим, ніж прямої.

Пряма радіація — доходить до земної поверхні у вигляді пучка паралельних променів, що виходять безпосередньо від сонячного диска.

Розсіяна радіація — та яка розсіялась в атмосфері, надходить на земну поверхню з усього небесного зводу. У похмурі дні вона є єдиним джерелом енергії у приземних шарах атмосфери.

Сумарна сонячна радіація — сукупність прямої й розсіяної, що надходить у природних умовах на земну поверхню.

Що впливає на сонячну радіацію?

1. географічна широта місцевості: у країнах, близьких до екватора, природний радіаційний фон вищий, а ближче до полюсів – нижчий;
2. висота місцевості: гірські вершини отримують більше сонячної енергії, ніж рівнинні простори. Це пояснюється тим, що промені Сонця проходять до вершин гір коротший шлях в атмосфері;
3. пора року: на полюсах та екваторі показники майже не змінюються впродовж року, а от у середніх широтах, де відчутні зміни пір року, його показники влітку та взимку різняться;
4. висота стояння сонця над горизонтом: коли сонце у зеніті, інтенсивність значно вища, ніж коли воно наближається до горизонту;
5. прозорість атмосфери: чим більш забруднена атмосфера, тим менше сонячного випромінювання досягає поверхні Землі. Чим більше в атмосфері хмар, водяної пари і пилу, тим сильніше розсіювання сонячних променів і тим менша кількість сонячної радіації надходить до Землі. Наприклад, у деяких промислових районах запилене повітря послаблює сонячну радіацію майже наполовину.
6. підстилаюча поверхня: ґрунти, рослинність, сніг або вода неоднаково поглинають і відбивають сонячну радіацію.

Сонячна енергія та рослини

 Сонячна енергія – джерело життя на Землі. Посередником, що пов’язує променеву енергію Сонця з життям людини, є рослина, яка перетворює в процесі фотосинтезу енергію Сонця в органічну речовину. У ході цього процесу рослини з вуглекислого газу, води та мінеральних речовин ґрунту, синтезують первинні органічні речовини, виділяючи в атмосферу кисень. Саме вони є тією ланкою, яка зв’язує життя на Землі з енергією, що народилася в космосі. Органічні речовини рослин служать основою живлення для всіх організмів. Рослини використовують сонячну енергію продовж усього свого життя. Причому Сонце діє на рослини не тільки безпосередньо, а й через нагрівання ґрунту і повітря.

 Для характеристики сонячного режиму використовують такий показник, як тривалість сонячного сяяння. Це час, упродовж якого сонце не було закрите хмарами і його промені безпосередньо досягли земної поверхні. Знання річного ходу сонячного освітлення дає змогу провести вчасно сівбу та здійснити інші технологічні елементи. Найбільша тривалість сонячного освітлення в Україні у середньому за рік складає 2150-2450 годин.

 Читати за темою: Агропрогноз: Ґрунтова волога та способи її збереження

 Для росту і розвитку рослин найбільше значення має та частина сонячного спектру, під дією якої відбувається фотосинтез. Її називають фотосинтетичною активною радіацією (ФАР). Фотосинтетична активна радіація, крім процесу фотосинтезу, забезпечує дихання, ріст, розвиток, нагромадження органічної речовини, які є основою життєдіяльності рослин. 

 Спектр цього випромінювання розташовано в межах 0,39 – 0,71 мкм довжини хвиль сонячного спектру. В процесі фотосинтезу на створення органічної речовини може використовуватись до 10% ФАР. ФАР є одним із найважливіших факторів продуктивності сільскогосподарських рослин. Правильне розуміння ФАР, врахування її розподілу по території і в часі має велике значення для отримання високих врожаїв тому, що ФАР – найважливіший фактор продуктивності сільського господарства. 

Встановлено, що для накопичення певної кількості органічної речовини рослин, необхідна інтенсивність сонячної радіації, яка перевищує певне значення. Це значення називають компенсаційною точкою. Для сільськогосподарських культур на території України ця величина в межах ФАР дорівнює 20-35 ВТ/м2.). На значення компенсаційної точки впливає вік рослини. Якщо освітленість нижча за цю величину, то ріст та розвиток буде незначний (витрати органічної речовини на дихання перевищують утворення органічної речовини під час фотосинтезу). 

Читати за темою: Біологічне, органічне та біодинамічне землеробство — як врятувати ґрунти і людей

 Деколи в густих посівах або в теплицях у похмурі дні інтенсивність ФАР є недостатньою. Це призводить до ослаблення процесу фотосинтезу та, відповідно, до зменшення продуктивності посівів. Коли ж світловий потік хвиль потрібної довжини більший за компенсаційну точку, то інтенсивність фотосинтезу зростатиме.  Приріст органічної маси збільшуватиметься тільки в межах освітленості до 200-280 Вт/м2. При більшій освітленості приросту не буде. Основним фактором, від якого залежить поглинання і пропускання ФАР, є відношення площі листкової поверхні до площі поля. Встановлено, що найбільше ФАР поглинається тоді, коли площа листкової поверхні перевищує площу поля в 4 рази і більше, тобто коли вона становить не менше 40 тис/м2 на 1 га. Поглинання ФАР залежить від густоти стояння рослин в ценозі. Для кожної культури вона різна. Оптимальна густота стояння для озимої пшениці — 3,0-3,5 млн шт./га, ярих зернових — 3,5-4,0 млн шт./га, кукурудзи на зерно — 50-60 тис. шт./га, цукрових буряків — 80-100 тис. шт./га, картоплі — не менше, як 50-60 тис шт./га.

Сонячне випромінювання у житті сільськогосподарських культур та заходи його збереження

 Рослини потребують якісного тривалого денного освітлення. Без світла практично не можна їх вирощувати. Вирощені при недостатньому освітленні культури, характеризуються низьким вмістом хлорофілу, поживних речовин, цукрів, азотистих сполук, мікро- та макроелементів, вітамінів. В умовах затінення збільшується висота рослин, але послаблюється кущіння, знижується маса надземних органів, погіршуються умови розвитку кореневої системи. Недостатня кількість освітлення зі значною хмарністю є причиною слабкості, диференціації тканин рослини, вони надто витягуються, що часто призводить до переростання та вилягання зернових культур, а коренеплоди та бульбоплоди при цьому слабо розвиваються Сонячна радіація помітно впливає на хімічний склад рослин. За достатнього освітлення рослини й посіви формують високу врожайність доброї якості. Так, зерно сільськогосподарських культур містить більше білку, клейковини, мінеральних речовин, вітамінів. Вміст цукру в коренеплодах і плодах овочевих, баштанних культур зростає зі збільшенням кількості сонячних днів продовж вегетаційного періоду.

У сільському господарстві використовують ряд науково обґрунтованих агротехнічних заходів для регулювання, збільшення або зменшення кількості сонячної радіації, яку одержує окремо рослина. Серед них поширені: проріджування посівів, зменшення або збільшення норми висіву, напрямку сівби, насадження куліс, сумісні посіви, екранізація рослин захисною плівкою, додаткове штучне освітлення тощо.

 У збільшенні поглинання сонячної радіації важливе значення має спосіб сівби. Для рівномірного використання сонячного світла застосовують сучасні способи сівби, а саме: пунктирний, вузькорядний, смуговий, перехресний. Зернові культури не можна висівати дуже густо, щоб рослини не затінювали одна одну і внаслідок цього не вилягали. Льон, навпаки, висівають густіше, щоб стебла були тонші із кращою якістю волокна. При вирощуванні просапних культур важливе значення має вчасне проріджування рослин, якщо з цим запізнитися, то рослини від нестачі світла «стікають». Для поліпшення світлового режиму необхідно вчасно знищувати бур'яни, оскільки вони забирають у культурних рослин, крім поживних речовин і води, багато світла. Тож можна сказати, що сонце є одним з найважливіших показників для гарного урожаю.

 Інформація була надана сервісом прогнозування погоди Meteo Farm.

 

© Kurkul.com, 2020 р.