Фотосинтетическая активная радиация (ФАР), ее роль в формировании урожая. Методы расчета и обеспеченность ФАР основных сельскохозяйственных культур с учетом зональных особенностей.

Урожай формируется в процессе фотосинтеза в результате использования энергии солнечной радиации. К. А. Тимирязев считал, что предел плодородия почвы определяется не количеством удобрений, которые мы можем ей доставить, не количеством поданной влаги, а количеством световой энергии, посылаемой солнцем на данную поверхность.

Различают два вида естественной радиации: коротковолновую, называемую также интегральной радиацией, с длиной волны 280- 400 нм; длинноволновую с длиной волны от 400-4000 нм.

Для определения потенциальной урожайности используют фотосинтетически активную радиацию (ФАР) с длиной волны 380— 710 нм.

В свою очередь ФАР подразделяется на следующие виды:

прямая солнечная радиация (S) - часть лучистой энергии Солнца, поступающая к Земле в виде почти параллельных лучей;

рассеянная радиация (D) - часть солнечной радиации, падающая на горизонтальную поверхность после рассеивания атмосферой и отражения от облаков, ее измеряют пиранометром, приемная часть которого затеняется от солнца при помощи специальных экранов.

Суммы ФАР по району (хозяйству) могут быть рассчитаны также по данным ближайшей актинометрической станции или агрометеорологического поста. Данные сумм интегральной радиации, взятые на станции, пересчитывают на сумму ФАР по формуле

где 1?_флр - сумма общей ФАР;

I.S - сумма прямой солнечной радиации;

2.D - сумма рассеянной солнечной радиации.

Показатель ФАР обычно составляет 42^17% интегральной радиации и зависит от метеорологических условий года. В зависимости от продолжительности вегетационного периода, значения ФАР сильно различаются: в приполярных зонах приход ее составляет 4,19-6,28 млрд. кДж/га, на Северном Кавказе - 25,12-29,31 млрд. кДж/га, а в республиках Средней Азии - 33,49- 41,87 млрд. кДж/га, что обусловливает формирование различного количества и качества биомассы.

Солнце посылает на землю колоссальный поток энергии (50 х 10²⁰), но не вся энергия достигает поверхности земли, примерно 50% ее рассеивается в атмосфере.

Какая же часть этой энергии улавливается и запасается растениями? Оказывается, очень незначительная. В настоящее время достигнут предел использования растениями солнечной энергии на фотосинтез - это максимум 3-4%, а чаще 1-2% или меньше. Однако у некоторых полевых культур при высокой агротехнике коэффициент использования ФАР достигает значительной величины.

Рассчитать, величину планируемого урожая по приходу ФАР можно пользуясь формулой А.А. Ничипоровича:

где У_биол - биологический урожай абсолютно сухой растительной массы, т/га;

Х0_фАР - количество приходящей ФАР за период вегетации культуры в данной зоне, млрд, ккал/га;

К - запланированный коэффициент использования ФАР, %; g - количество энергии, выделяемое при сжигании 1 кг сухого вещества биомассы, ккал/га;

10⁵ - для перевода в тонны.