CC BY
57
всей глубине обрабатываемого слоя почвы [5] . Эти иссл едо ва н ия поз вол ил и ре ш ить одну из спорных проблем агрохимической науки - проблему известкования чернозем о в . Нес мот ря н а и х в ы со кую буфе р н ост ь на изменение физико-химических свойств, известкование черноземов по агрохимической и экономической эффективности не усту п а ет н е ч е р н оз е м н Ы1 м п оч ва м . Это м е -роприятие позволяет повысить продуктив-н ост ь п ол е в Ы1х се воо б о р ото в н а 1 2 - 17% . С р ед н е годо в а я о ку п а е м о ст ь 1 т и з в е ст и до -полнительным урожаем в ротации полевого севооборота составляет 0,77 - 0,90 ц.з.ед. П р и о птим иза ци и н о рм в н есе н ия о купа е-мость 1руб. затрат, связанных с известкованием, достигает до 3,50 руб., при сроке окупаемости 2,5 года.
Б и бл и о гр а ф ич ес к и й сп и со к
1 . Нур и е в С. Ш . , Лу км а н о в А .А . , Хус н ут-ди н о в К . М . , Са л и м зя н о ва И .Н . « Состоя н и е
пл одо родия поч в Рес публ и к и Тата рста н и п р о бл е м ь I п о в ь I ш е н и я и х п л одо р од и я » , - К а -зань 2009. - 159с.
2 . Ал и е в Ш . А . , Ну р и е в С .Ш., Ша к и ро в В . 3 . « П р о бл е м ы и з ве стко ва н ия п оч в Ре с публ и к и Та та р ста н » , - К а з а н ь, 2002. - 82с .
3 . Ал и е в Ш . А ., Б .К . Са ма то в . Ис п ол ь-зование местных мелиорантов для химиче-с ко й м ел и о ра ци и к и сл ых п оч в Ул ья н о вс ко й обл а сти // Рол ь поч в ы в фо р м и ро ва н и и л а ндш а фто в . Ка за н ь . Изд. ФЭН . 2003. - С. 244-247
4 . Ре ко ме нда ци и по из вестко ва н и ю к и сл ых п о ч в . Мос к ва «< Кол ос » 1982.
5 . Ко сти н В .И . , Са ма то в Б .К . О п ыт х и м и -ческой мелиорации типичных черноземов местными нетрадиционными мелиоранта м и в Ул ья н о вс ко й о бл а ст и // Ма те р и а л ы Всероссийской научно-производс твенн о й ко н фе ре н ци и «< И н н о ва ци о н н ы е тех н ол о ги и в а гр а р н о м о б ра зо ва н и и, н а у ке и АПК Росс и и » Ул ья н о вс к, 2003. - С . 8 3-8 9
УДИ 63:551.58
АГРОКЛИМАТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АТМОСФЕРНЫХ ЗАСУХ И УРОЖАЙНОСТИ НА ТЕРРИТОРИИ ГНУ УЛЬЯНОВСКИЙ НИИСХ
Ша р и п о в а Ра з и де Ба р и е в н а , н ауч н ы й со труд н и к о т д ела земл е д ел ия Га л и а к б е р о в Ан в а р Гу м е р о в и ч , д о кт ор с.-х. н аук, про фессор, ведущ и й науч н Ы1 й сотрудник отдела технологии возделывания сельскохозяйственных
Н и к ити н Се р ге й Н и кол а е в и ч, кандидат с.-х. наук, заместитель директора по н ауке ГНУ Ул ьян о в ски й НИИСХ.
С а б и то в Мар ат Ма н сур о в и ч , ка н д и д а т с. -х. н аук, з а ве д ую щ и й о т д ел ом земл е-
делия
433315, Ул ьяно вская о бласт ь, Ул ьяно вски й ра йо н, по с. Тим ирязевски й, ул. Ин -ст и тут ская, 19. Тел./ф а кс: (24254)34-1-32; т ел (8422)41-81-55 е- mail:Rezedasharipova63@mail. ги
Кл юч е в ы е сл о ва : засуха, уст о йч ивая з асуха, урожа йност ь, гидрот ерм и чески й коэф -фициент, температура, осадки.
Ан ал из ирует ся вл иян ие н а бл ю д а ем ы/х з а п о сл ед н и е 50 л ет а тм о сф ерн ы/х з а сух на ур о -жа йн ост ь з ер но в ы/х кул ь т ур. По каз а но, ч т о на т ерр и т ор и и Ул ья н ов ского н аучн о-и ссл ед о -вательского института сельского хозяйства засухи повторяются через каждые три года, уст о йч ивая з асуха, кот орая кат астроф ически снижает продукт ивност ь сел ьскохозя й-ственных культур, наблюдается в среднем один раз в восемь лет.
В в е де н и е
В п о сл едн и е де ся тил етия в м и ре возникло и широко распространилось предощущение опасности, вызванное глобальным потеплением в результате увеличения содержания парниковых газов в атмосфере Зе мл и (Се ме н о в, 2004) Для н а ше й обла -сти возможную угрозу в этом плане может представить увеличение повторяемости засух - важнейшего природного фактора, влияющего на продуктивность экосистем и п ро из водство п родо вол ьств ия (Си роте н ко, Аба ш и н а, 2008) . Это мо щн ы й стрессо в ы й фактор, который в последние годы заставляет существенно корректировать традици-о н н ы е с и сте м ы зе мл едел ия (Ива н о в 2009, 2010).
За сушл и в ые я вл е н ия все гда п ред-ставляли угрозу для эффективного ведения зе мл едел и я . П р о бл е ма за сухи ч ре з в ы ч а й н о актуальна, поскольку весьма высока вероятность сильных и очень сильных засух, вызывающих в ряде случаев, как показал 2010 год, катастрофическое снижение продукт и в н о сти сел ьс кохо зя й стве н н ых кул ьту р . За -суха - это тяжелое испытание, ущерб от нее в прошлом году понесли все сельские районы, их в области 21, в 545 хозяйствах пострадали посевы зерновых культур, в 122-х хозяйствах - подсолнечник, в 102 - однолет-н и е т р а в ь I . На 1 4 5 , 6 т ь i ся ч и ге кта р о в п оте ря -но 158 тысяч тонн зерна.
Из вестн о, что н а уко й и п ра кти ко й в ы -работано немало способов борьбы против за суш л и в ы х я вл е н и й . В ч а стн ости, к та ко-вым можно отнести орошение, снегозадержание, кулисы, лесные полосы, пары и т.д. На п о м и н а я о л е с н ы х п ол о са х, хоч ется п р и -вести данные 2010 года: на полях, защищенных лесополосами, запасы продуктивной влаги в почве в метровом слое были на 20 - 40 мм больше в зависимости от предшественника, чем на открытой местности.
Одн а ко а гротехн и чес кие ме ро п р ия -тия решают в основном тактические задачи борьбы против этих явлений, а со стратегической, следовательно, с агрономической точки зрения наиболее предпочтительна адаптация характера земледелия к конкретным условиям засушливости с учетом набо-
ра сельскохозяйственных культур, специализации сельскохозяйственного производства и . т. д. . Для ре ш е н ия это й за да ч и со ве р ш е н -но необходимо знание закономерностей формирования засушливых явлений - где, когда, в какой форме, с какой интенсивностью и вероятностью они наблюдаются.
В н а стоя ще й ра б оте сдел а н а п о п ы тка хотя бы частично ответить на эти и другие подобные вопросы, опираясь на результаты наших последних исследований.
Ма те р и а л Ы1 и м етоды1 и ссл едо ва н и й На м и п одгото вл е н п одро б н Ы1 й о бз о р засушливых явлений и проведен анализ метеорологических условий за последние 50 л е т ( 1961-2010 г г. ) н а те р р и то р и и ГНУ Ул ья -н о вс к и й НИИСХ. Ра счеты1 в Ы1 пол нял ис ь на основании среднемесячных значений температуры воздуха и месячных сумм осадко в . Пол н ота и ка ч е ст в о п одо б н о й б а з ы I да н -ных требует серьезных усилий и большого в ре м е н и . Для п оста вл е н н о й за да ч и р а сс ч и -тывался также гидротермический коэффи-ц и е н т Сел я н и н о в а (ГТК ) .
В ка ч е стве п о ка за теля у вл а ж н е н ия и сп ол ьзуется ГТК ( Ч и р ко в, 1986), кото р ы й п оказывает, что при одном и том же количестве осадков степень влагообеспеченности растений зависит от температуры воздуха: чем выше температура воздуха и, следовательно, непродуктивный расход влаги на испарение, тем меньше влагообеспеченность растений.
ГТК = I г/ 0 . 1 II > 10. ( 1 )
£г - сум м а о са дко в за ве гета ци о н н ы й период (мм),
21 - сум м а а кти в н ы х те м п е ра тур за
тот же п е р и од ( ° С ) .
По м и мо метео роло гич ес ких да н н ых, для анализа привлекались временные ряды у рожа й н ости всех з е р н о в ых кул ьту р Ул ья -н о в с ко й о бл а ст и и ГНУ УНИИСХ .
Ре зул ьтат ы и ссл едо ва н и й и их о б суждение
Уч и т ы I в а я то т ф а кт, ч то дл я в с е х в о зде -лываемых культур влага является фактором, определяющим размер урожая, следует отметить, что, по данным анализа за 50 лет (1961-2010 гг), на нашей территории за год, как видно из таблицы, выпадает в среднем
Та бл и ца 1
К а ч ест в ен на я о це н ка п о вто ряем о ст и р а зл и ч н ых т и п о в за сухи и а н ал и з урожая зер новых культур за 1961-2010 гг.
Годь 1 ГТК Сум м а о с а д ко в м м Ха р а кте р з а - сухи Ур ожа й н о ст ь з е р н о -вых культур. С р е д н е с уто ч н а я т-ра за май - август
за год апрель-август по области УНИИСХ
1961 1,1 462 268 8,8 17,9 18,6
1962 1,9 555 404 11,4 20,6 17,8
1963 1,2 436 259 9,0 19,4 17,0
1964 1Д 402 249 10,2 18,5 16,6
1965 0,9 352 191 10,0 23,5 16,1
1966 1Д 474 282 10,7 20,9 18,7
1967 0,7 408 191 весенне-летняя 12,5 26,3 19,8
1968 1Д 411 237 14,8 30,3 16,7
1969 0,9 341 154 19,0 31,6 13,6
1970 0,9 410 232 16,7 28,6 16,4
1971 1Д 365 207 14,8 25,2 16,0
1972 0,2 268 80 устойчивая 10,3 23,4 19,7
1973 1Д 408 228 24,5 36,3 16,0
1974 1,0 326 238 17,3 36,3 16,5
1975 0,8 231 108,1 устойчивая 10,1 23,3 18,0
1976 1,3 373 257 19,5 43,6 15,8
1977 0,8 398 203 весенняя 13,9 30,9 17,9
1978 1,9 641 365 19,5 39,1 14,9
1979 1,0 465 262 11,8 35,7 16,4
1980 1,2 484 288 15,1 38,1 15,8
1981 0,3 306 86 устойчивая 8,3 17,8 19,2
1982 1,3 525 297 19,9 42,3 16,3
1983 1,5 473 317 19,7 34,6 14,8
1984 1,0 366 225 9,7 24,7 18,5
1985 1,0 531 254 17,1 42,2 17,2
1986 0,7 345 149 весенне-летняя 18,3 33,4 16,8
1987 1,2 572 294 17,0 34,1 17,8
1988 0,9 449 279 17,2 33,8 19,0
1989 1,0 614 373 17,5 27,1 17,8
1990 1,7 655 349 21,6 40,3 15,5
1991 0,9 412 285 14,1 29,9 18,1
1992 0,6 356 158 летняя 22,8 35,4 16,0
1993 1,6 582 303 18,1 38,0 16,6
1994 1Д 459 312 19,0 33,4 15,1
1995 0,5 339 140 устойчивая 8,9 15,8 18,7
1996 1Д 379 228 17,1 33,9 18,0
1997 1Д 511 262 18,5 35,4 16,2
1998 0,5 337 153 устойчивая 5,3 10,3 18,4
1999 1,6 595 335 11,6 24,5 16,8
2000 1,4 466 266 14,6 29,0 17,2
2001 0,7 464 178 летне-осенняя 17,7 27,4 17,8
2002 0,5 438 162 летняя 17,7 29,0 16,0
2003 1,3 382 243 15,8 27,5 16,9
2004 1,5 624 316 14,9 24,5 18,3
2005 1,0 438 254 весенняя 14,8 27,4 17,8
2006 1Д 471 272 16,3 31,7 17,3
2007 1,2 535 258 17,0 32,5 18,9
2008 1Д 393 183 весенняя 19,9 38,7 17,6
2009 0,8 325 198 летне-осенняя 19,9 40,1 18,0
2010 0,29 179 77 устойчивая 8,5 18,2 21,0
Средн 0,9 455 241 15,7 31,2 17,2
455 мм осадков, из них 241 мм за апрель -о ктя б р ь м е ся цы . Это те н о р м ат и в н ы е да н -ные влаги, при которых, в сочетании с благоприятным температурным режимом, создаются оптимальные условия для получения высоких урожаев.
Одн а ко осадки не ра в н оме р н ы и во в ре ме н и, и по те р р ито р и и . В отдел ьн ые годы они варьировали от 224 (1975 год) до 654 (1990 год) мм, и даже в течение одного месяца, так, например, в июле 1979 года вып а да л о до 1 7 5 м м о с а д ко в - это 44% годо в о й нормы, и наоборот, случалось, как показал 2010 год, что осадков вообще не выпадало в течение 2-3 месяцев, и создавались условия для развития устойчивой засухи.
Усто й ч и ва я за суха - это н е п ро сто отсутствие осадков или их небольшое количество, от нее страдает природа: запасы влаги в почве стремительно истощаются, начинается э ро з ия , уме н ь ш а ется пл одо роди е . Ж и -вотные лишаются кормов, что приводит к их п а дежу. По к р ы в ш а я ся в ы сох ш е й ко р ко й почва и выжженная растительность повышают риск возникновения пыльных бурь и пожаров.
Ка к в идн о и з та бл . 1, з а п осл едн и е 5 0 лет (1961-2010 гг.) на нашей территории всего наблюдалось пятнадцать засушливых лет, из них три с весенней засухой (2000, 2005, 2008 гг), два с весенне-летней (1967, 1986 гг.), 1992, 2002 годы - с летней засухой, два (2001,2009 гг.) с летне-осенней и шесть -1972, 1975, 1981, 1995, 1998, 2010 гг. - с разной по интенсивности устойчивой засухой.
Ан ал из ука за н н о го пе р иода по ка -зал, что через каждые 8-9 лет наблюдалась усто й ч и в а я з а с уха . В эт и годь I з а в е гета ц и о н -ный период (апрель-август) выпало от 80 до 150 мм (из них 60-70 мм в августе) осадков, ГТК и з м е н ял ся от 0, 3 до 05 -0, 8 и со от вет-ственно урожайность по области составляла от 5 до 10 ц/га зерновых.
С редн я я те м п е ра ту ра воздуха за м а й -а в густ с о ста вл я ет 1 7, 2 ° С . В з а су ш л и в ы I е год ы I данные показатели варьировали от 18° до
2 0 °С, а в 2 0 10 году с р едня я те м п е ра ту ра за эт и м е с я ц ы I п о в ы I ш а л а с ь до 2 1 ° С .
Гидроте р м ич ес ки й коэфф и цие нт Се-лянинова является условным выражением
баланса влаги и определяет отношение прихода вл а г и к е е р а с ходу . ГТК б ол е е 1 , 0 ха р а к -теризует увлажнение с/х культур, ниже 1,0 свидетельствует о недостаточной увлажненности вегетационного периода, ниже 0,5 соответствует резкому недостатку осадков.
С ра в н и ва я ГТК, кол и ч ество в ы п а в ш их осадков и урожайность, можно констатировать, что наиболее аналогичная 2010 году засушливая погода наблюдалась в 1972 и 1981 годах.
Средняя урожа й н ость зе р но в ых по
о бл а сти со ста вл я ет 1 5, 7 ц/га . Са м ы й в ы с о-кий урожай по области (24,5 ц/га) собрали в 1973 году, после засушливого 1972 года.
В 1973 году з н а ч ител ь н а я ч а сть оса д-ков, насытив почву влагой и создав благоприятные условия для всходов яровых культур и развития озимых, выпала в весенне-л ет н и й п е р и од. Да л е е еже ме ся ч н ы е оса дк и в количестве 20-30 мм, поддерживали и создавали благоприятные условия для налива зерна, складывались хорошие условия для их уб о р к и . Те м п е ра тур н ы й реж и м б ы л п о-ниженным.
Са м а я н и з ка я у рожа й н ость зе р н о в ы х культур, 5,3 ц/га, наблюдалась в 1998 году. Это мож но о бъя с н ить те м, что в ысо ки й температурный режим и отсутствие эффективных осадков с середины апреля до конца июля, а также обильные дожди в конце июля и в первой половине августа создавали тяжелейшие условия для уборки зерновых.
В 20 10 году н а бл юдал а с ь н а и бол ее с и л ь н а я усто й ч и вая за суха . Ма кс и м а л ь н а я температура воздуха 1 и 2 августа, впервые за весь период инструментальных наблю-де н и й, дости гала 40° . В тече н ие ч еты рех м е ся це в н е б ы I л о э ффе кт и в н ы I х о с а д ко в . ГТК составил в апреле -0.0, в мае -0.3, в июне -0.0, в июле -0,39, за первую половину августа -0.0, что привело к гибели значительной части зерновых, зернобобовых, особенно поздних культур.
Сра в н и вая урожа й н ость зе р н о в ых кул ьту р з а п о сл е д н и е 5 0 л е т в ГНУ Ул ья н о в -с к и й НИИСХ с о бл а ст н ы I м и да н н ы I м и , м ож н о отметить, что она в два раза выше, не только в благоприятные, но и в засушливые годы,
что лишний раз доказывает роль высокого уровня технологий и достижений науки в значительном снижении коэффициента во-допотребления сельскохозяйственных культур и умении приспосабливаться к тяжелым метеорологическим условиям.
3 а кл ю ч е н и е
Та ки м об ра зо м, важ н е й ше й за ко н о-мерностью наблюдаемых изменений агроклиматических показателей на территории Ул ья н о вс ко й о бл а сти, ка к сл едует и з та бл и -цы 1, является повторяемость атмосферной за сух и ч е р ез ка жды е тр и года . И н те н с и в н а я устойчивая засуха, вызывающая существенное снижение продуктивности сельскохозяйственных культур, бывает в среднем один раз в восемь лет.
В ре зул ьтате с ил ь н е й ш е й усто й ч и во й засухи, наблюдавшейся в 2010 году, максимальная температура воздуха 1 и 2 августа, впервые за весь период инструментальных наблюдений, достигала 40°, что привело к потере агропромышленным комплексом Ро сс и и п о ря дка 42-43 м илл и а рдо в рубл е й в цел о м . В Ул ья н о в с ко й о бл а ст и - о кол о м и л -лиарда.
По это му н и в ко е м случ а е н ел ьзя ра с-слабляться и считать, что позади засуха и
з и м н и е ка та кл и з м ы і . В с е м оже т п р о и з о й т и в любой момент, и нужно всегда быть готовыми к любым капризам погоды, необходимо научиться извлекать уроки и даже выгоду от этих явлений.
А дл я с н иже н ия н е га т и в н о го вл ия н ия засух необходимо принятие комплекса мер по внедрению научно обоснованных технологий и засухоустойчивых, пригодных к наш и м ме стн ы м усл о в ия м, с о рто в . П р и с п оса -бливаться к более полному использованию тепловых, и наоборот, экономного расходования водных ресурсов, рассчитать сроки сдвига сева яровых на более ранние, а озим Ы1Х - н а бол е е п оздн и е с ро к и . Не о бходи -мо объединить усилия ученых и производственников, и при поддержке государства поэтапно и последовательно осуществить те х н ол о г и ч е с ку ю м оде р н и з а ц и ю АПК .
Б и бл и о г р а ф и ч е с к и й с п и с о к
1 . Се ме н о в С. М. Па р н и ко в Ы1е га з Ы1 и с о в ре м е н н ы I й кл и м а т з е мл и / - М. , Изда -тел ьс к и й це нт р « Мете о рол о гия и гидр ол о -гия» 2004, 175 с.
2 . Си роте н ко О . Д . , Аб а ш и н а Е . В . Со -временные климатические изменения продукти в н ост и б и осфе р Ы I Ро сс и и и со п редел ь-н ы I х стр а н / «< Мете о рол о г ия и гидрол о г ия » 2008 № 4, -101 с.
3 . И ва н о в А . Л . . П ро бл е м ы веде н ия зе мл едел и я в усл о в ия х за сухи / «< Ни ва Та -тарстана», 2010 N° 3 -4 11 с.
4 . И в а н о в А . Л. Гл о б а л ь н о е и з м е н е н и е климата и его влияние на сельское хозяй-ст в о . //3 е м л едел и е . - 2009 . - N N 1 С . 3 -5
5 . Ч и р ко в Ю .И . Агрометео роло гия / Ле н и н г р а д . Ги д р о м е те о и зда т 1986 г - 2 1 1 с .
