Агроклиматическое обоснование тепловой мелиорации мерзлотной почвы при возделывании картофеля в условиях Центральной Якутии

- 2 -
СОДЕРЖАНИЕ
Введение.....................................................5
Раздел I. Краткий обзор последований, составляющих теоретические и экспериментальные основы мелиорации почвы Якутии .................................................. 9
Выводы............................................12
Раздел 2. Агроклиматическое обоснование сроков проведения
тепломелиоративных мероприятий, применяемых в ранневесенний период для ускорения протаявания и прогревания почвы в условиях Центральной Якутии .13
2.1♦ Постановка задачи.............................-
2.2. Метод климатического обоснования тепломелиоративных мероприятий 15
2.3. Расчет климатически оптимальных сроков проведения тепломелиоративных мероприятии ... 19
2.3.1. Механическое удаление снежного покрова ...........................................-
2.3.2. Мульчирование почвы светопрозрачной полимерной пленкой вслед за механическим удалением снежного покрова. ..... 24
2.3.3. Ускорение таяния снежного покрова . . 29
2.4. Оценка изменчивости оптимальных сроков ... 32 Выеоды............................................41
Раздел 3. Теоретический анализ влияния тепломелиоративных мероприятий на протаивание и прогревание мерзлотной почвы при проведении их в климатически обоснованные
сроки.............................................42
3.1. Постановка задачи.............................-
- з -
3.2. Математическая модель для описания влияния ранневесенних снежных мелиораций на тепловой режим почвы...................................... . . . 43
3.3. Реализация модели в климатических условиях Центральной Якутии........................................49
3.4. Анализ влияния ранневесенних снежных мелиораций на тепловой режим мерзлотной почвы ... 57
3.4.1. Контрольный вариант ...................... -
3.4.2. Механическое удаление снежного покрова...............................................61
3.4.3. Ускорение таяния снежного покрова . . 62
3.4.4. Мульчирование почвы светопрозрачной пленкой вслед за механическим удалением снежного покрова................................
3.5. Проверка модели...................................66
Выводы.................................................71
Раздел 4. Агроклиматическое обоснование глубины посадки при
гребневом способе возделывания картофеля...............72
4.1. Постановка задачи...............................
4.2. Математическая модель для описания влияния гребнистой поверхности на протаивание и прогревание почвы..........................................74
4.3. Анализ протаивания и прогревания почвы под гребнями в ранневесенний период в условиях Центральной Якутии ................................... 78
Выводы.................................................50
Раздел 5. Экспериментальное изучение влияния приемов мелиорации на тепловой режим почвы.....................................51
5.1. Обоснование эксперимента ..................... .
5.2. Методика наблюдений...............................53
- 13 -
Раздел 2. АГРОКЛИМАТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СРОКОВ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕШЮМЕЛИОРАтаШЫХ МЕРОПРИЯТИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В РАННЕВЕСЕННИЙ ПЕРИОД ДЛЯ УСКОРЕНИЯ ПРОТАИВАНИЯ И ПРОГРЕВАНИЯ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ.
2.1. Постановка задачи.
Данный раздел посвящен агроклиматическому обоснованию сроков проведения ранневесенних снежных мелиораций, а также приема мульчирования почвы светопрозрачной полимерной пленкой, которые могут применяться для ускорения протаивания и прогревания почвы, и создания более благоприятных условий для вегетации сельскохозяйственных культур в условиях северных районов. Далее под ранневесенними снежными мелиорациями будем понимать улучшение теплового режима почвы в ранневесенний период путем механической уборки или удаления снежного покрова, ускорения его таяния и схода, а также мульчирования почвы пленкой вслед за уборкой снега.
В последние годы в северных районах неуклонно увеличивается практический интерес именно к указанным приемам тепловой мелиорации, позволяющим эффективно использовать в ранневесенний период тепло солнечной радиации, интенсивно поступающей в условиях резко континентального климата.
По различным аспектам снежных мелиораций проводились обширные исследования, которые в основном представлены работами Г.Д. Рихтера /94/, А.М.Шульгина /136/, В.АЛЛоисейчик /74/, Н.Н.Яковлева /137/, а также В.В.Крючкова /61/, Л.И.Колчина /54/, А.Тит-лянова, Е.Лебедевой /116/ и др. Приемы снежных мелиораций нашли отражение в инструкциях по оттайке мерзлых горных пород /22,52/. Особенности влияния снежного покрова на температуру почвы и подстилающих её горных пород были анализированы еще в работах А«И. Воейкова /21/ и М.И.Сумгина /II3/. В последние годы этот вопрос
- 14 -
детально изучали В.А.Кудрявцев /62/, А.В.Павлов /81/, М.К.Гаврилова /25/, А.Л.Арэ /6/, И.А.Некрасов /76/ и др. Климатическая характеристика снежного покрова Якутии дана в справочных издани-ях Госкомгидромета /51,111,112/ в работе И.Д.Копанева /58/, М.К. Гавриловой /24/ и др.
Мульчированию почвы полимерными пленками посвящены исследования Н.Г.Захарова, Г.Г.Семикиной /44/, Н.М.Вишнякова /20/, И.А. Иоффе, А.П.Широбоковой /49/ и др. Микроклимат культивационных сооружений с покрытием из пленок исследовали В.А.Колясева, Т.Е.Пащенко, О.Д.Рожанская /55/ и др. Эффективность полимерных пленок для выращивания овощей в климатических условиях Якутии изучали Г.И.Тараканов, Ю.С.Кудряшов, М.А.Перлов, Т.А.Перлова, Л.А.Голи-саев, Л.П.Голисаева /63,92,93,114,115/. Влияние мульчирования полимерными пленками на мерзлотный режим почвы и горных пород исследовали А.В.Павлов, Б.А.Оловин /81,82/, Г.И.Сморыгин /НО/ и др. Опыт применения прозрачных пленок для ускорения оттаивания горных пород в условиях Крайнего Севера обобщен во "Временной инструкции ..." /23/.
Анализ литературных источников и практического опыта показывает, что в Якутии целенаправленные региональные исследования по климатическому обоснованию сроков проведения тепломелиоративных мероприятий еще не были предприняты. Между тем б практике приемы ранневесенних снежных мелиораций, мульчирования почвы полимерными пленками проводятся в недостаточно обоснованные сроки без должного учета климатических условий. Отсутствие количественного метода предсказывания климатически оптимальных сроков и других параметров технологических процессов сникает.эффективность мелиораций, а в некоторых случаях может привести к негативному результату.
В работе А.А.Богушевского /12/, В.В.Бурлака /18/ указано