CC BY
11
3. Урожайность кукурузы и качество заготовленного силоса в зависимости от сроков обработки почвы (среднее за 2016—2018 гг.)
Дата проведения отвальной вспашки Запасы продуктивной влаги на 1 мая, мм Урожайность, ц/га Сухое вещество, % Энергия сухого вещества, мДж/кг
10 июля 185 217 34 7,3
20 июля 178 203 30 6,9
30 июля 167 189 29 6,7
10 августа 159 160 28 6,0
20 августа 149 153 29 5,8
30 августа 130 121 19 4,9
1 сентября 128 107 18 4,5
10 сентября 130 117 18 4,6
20 сентября 133 105 18 4,0
4. Экономическая эффективность двухпольного кормового севооборота
Культура Урожайность, т/га Посевная площадь, га Валовой сбор, т Цена реализации за 1 т, руб. Стоимость валовой продукции, руб. Итого затрат, руб. Уровень рентабельности, %
Ячмень на зерно Кукуруза на зелёную массу 1,3 15,0 100 100 130 1500 5077 787 660000 1180500 660000 1180500 0 0
пользованы для скармливания животным внутри хозяйства.
Выводы. Для обеспечения кормовой базы отрасли животноводства экономически наиболее целесообразен двухпольный севооборот с кукурузой на силос и ячменём. Основную обработку почвы под кукурузу следует проводить 10 июля, которая обеспечивает наибольшие запасы продуктивной влаги в почве, а следовательно, наибольшую урожайность. Также рекомендуется выращивать кукурузу как на зелёную массу, так и на зерно, при норме высева 60 тыс./га, используя при этом гибриды ДС 1382 А и ДС 0479 Б.
Литература
1. Сатаров Г.А. Эколого-агрохимические проблемы воспроизводства плодородия почвы, повышения продуктивности земледелия и пути их решения в лесостепи Поволжья: автореф. дис. ... докт. с.-х. наук. М., 1999. 46 с.
2. Батталова Н.Р. Продуктивность кукурузы на силос в зависимости от технологии возделывания на южных черно-
зёмах Оренбургского Предуралья: дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2000. 158 с.
3. Ничипорович А.А. Фотосинтетическая деятельность растений и пути повышения её продуктивности. М.: Наука, 1972. С. 520-529.
4. Ярцев Г.Ф., Батталова Н.Р. Эффективность различных приёмов обработки почвы, гербицидов и подкормок при возделывании кукурузы на зелёную массу в условиях Оренбуржья // Межвузовский сборник тезисов докладов. Оренбург, 2000. С. 133-174.
5. Ярцев Г.Ф., Батталова Н.Р. Продуктивность кукурузы на силос в зависимости от технологии возделывания на южных чернозёмах: наука и хлеб (Вопросы теории и практики): сб. науч. трудов. Оренбург, 2001.
6. Ряховский А. В., Батурин И. А., Березнёв А. П. Агрономическая химия. Оренбург: ФГУП «Издательско-полигра-фический комплекс «Южный Урал», 2004. 283 с.
7. Паламарчук П. Г., Петрова Г. В. Сравнительная продуктивность раннеспелых гибридов кукурузы при различных нормах высева в условиях Саракташского района Оренбургской области // Вестник Оренбургского государственного университета. 2006. № 13 (63). С. 176-177.
8. Растениеводство / Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, Г.В. Коренев [и др.]; под ред. Г.С. Посыпанова. М.: Колос, 1997.
9. Яровая пшеница / А.И. Бараев, Н.М. Бакаев, М.Л. Веденеева [и др.]; под общ. ред. А.И. Бараева. М.: Колос, 1978. 429 с., ил.
Агроклиматическая оценка формирования продуктивности кукурузы на зерно в Донбасском регионе
Л.М. Попытченко, к.г.н., ГОУЛНР Луганский НАУ
Современное потепление климата является причиной изменения агроклиматических ресурсов для выращивания сельскохозяйственных культур в Донбасском регионе [1, 2]. По расчётам ведущих специалистов и учёных Российской академии наук к середине XXI в. температура воздуха повысится на 2—4°С в зимний период в северных широтах, в летний период — на юге. Количество осадков в высоких широтах возрастет на 20—30%, а в южных — уменьшится на 10—15% [3]. В Донбассе также наблюдаются климатические изменения в
сторону потепления за последние десятилетия, что приводит к изменению биоклиматических ресурсов разных агроклиматических районов, но эффективность использования этих ресурсов культурой кукурузы на зерно очень низкая (18—35%) [1]. Для адаптации технологии выращивания кукурузы на зерно к изменившимся условиям климата необходимо углублённое изучение особенностей формирования продуктивности культуры в сложившихся агроклиматических условиях.
Цель исследования — разработка оценки степени влияния температуры воздуха и количества осадков на продуктивность культуры кукурузы
в современных условиях изменения климата в Донбасском регионе.
Объектом исследования являются климатические ресурсы разных агроклиматических районов Донбасса и культура кукуруза на зерно. Задача исследования заключалась в расчёте коэффициентов продуктивности по температуре воздуха и количеству осадков для различных периодов вегетационного цикла кукурузы на зерно в разных агроклиматических районах Донбасса.
Материал и методы исследования. Для проведения исследования использован материал агроклиматических справочников Луганской и Донецкой областей [4—6]. Использованы климатические данные метеостанций Троицкое, Сватово, Бело-водск, Луганск, Дарьевка, Артемовск, Дебальцево, Красноармейск, Донецк, Амвросиевка, Волноваха, Мариуполь.
Для проведения исследования был использован метод расчёта коэффициентов продуктивности по температуре воздуха п (Т), по количеству осадков п (К), совместных коэффициентов продуктив-
ности п (ТД) и суммарных коэффициентов продуктивности Б (Т, Я) по методике В.П. Дмитренко [7, 8]. Для расчёта продуктивности культуры по климатическим показателям использованы таблицы и номограммы по оценке влияния температуры воздуха и количества осадков на продуктивность и урожайность культуры [7].
Оценку коэффициентов продуктивности по степени благоприятности для растений производили по классификации В.П. Дмитренко (1980 г.): 85—100% — благоприятные условия; 65—85% — удовлетворительные; 35—65% — неблагоприятные; 15—35% — очень неблагоприятные; 0—15% — чрезвычайные условия [8]. Используя эту классификацию, мы дали современную оценку продуктивности культуры кукурузы на зерно по периодам вегетационного цикла в зависимости от климатических показателей, а также для сравнения рассчитали коэффициенты продуктивности по климатическим данным справочников на 1958, 2002 и 2016 гг. для центральных районов Луганской области (МС Луганск).
1. Коэффициенты продуктивности по температуре воздуха п (Т) и количеству осадков п (К) для периодов вегетации кукурузы на зерно в Луганской области
Период вегетационного цикла, мес. Т Т -'-О П(Т) Яср Яо П(Я) П(Т, Я) а а П (Т, Я)
МС Троицкое
ХП-Ш 1У-У У1-УП VIII IX -3,8 11,8 19,9 19,6 13,9 -1 11 18 18 12 85 97 86 90 100 135 78 151 43 48 170 100 180 70 10 92 94 95 98 70 78 91 82 88 70 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 11,7 23,7 31,2 12,32 4,9
Б(Т, Я) = 84%
МС Сватово
ХП-Ш ^-"УП VIII IX -2,8 12,4 20,4 19,9 14,2 -1 11 18 18 12 94 92 79 86 83 156 89 124 41 58 170 100 180 70 10 97 97 88 97 75 91 89 69 83 62 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 14 23.1 26.2 11,6 4,34
Б(Т, Я) = 79%
МС Беловодск
ХП-Ш IV-" УТ-УП VIII IX -3,2 11,8 20,2 19,7 13,9 -1 11 18 18 12 90 97 83 89 86 163 76 120 38 53 170 100 180 70 10 98 93 88 97 73 88 90 73 86 63 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 14 23.1 26.2 11,6 4,34
Б(Т, Я) = 79%
МС Луганск
ХП-Ш ^^ VI-VП VIII IX -2 12,8 21,2 20,9 15 -1 11 18 18 12 98 88 66 71 70 144 76 143 38 52 170 100 180 70 10 94 90 94 97 72 92 79 62 69 50 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 13,8 20.5 23.6 9,7 3,5
Б(Т, Я) = 71%
МС Дарьевка
XП-Ш ^^ VI-VП VIII IX -3,5 11,8 20,4 20,6 14,7 -1 11 18 18 12 88 97 79 76 75 204 90 130 44 48 170 100 180 70 10 100 97 91 97 70 88 94 72 74 52 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 13,2 24,4 27,4 10,4 3,6
Б(Т, Я) = 79%
Результаты исследования. Нами рассчитаны коэффициенты продуктивности по температуре воздуха и количеству осадков для всех периодов вегетационного цикла развития кукурузы на зерно по климатическим данным всех агроклиматических районов Донбасса на 2016 г. Результаты представлены в таблицах 1, 2.
Расчёты проведены для следующих периодов вегетационного цикла: предпосевной (XII—III),
посев-укоренение (IV—V), формирование вегетативных органов (УТ—УП), образование генеративных органов (VIII), созревание (IX). Условные обозначения: Тср — фактическая средняя температура за период; То — оптимальная температура воздуха за данный период; Яср — фактическая сумма осадков за период; Я — оптимальное количество осадков за период; а — весовой множитель, учитывающий вклад данного периода в урожайность культуры.
2. Коэффициенты продуктивности по температуре воздуха п(Т) и количеству осадков по периодам вегетации кукурузы на зерно в Донецкой области
Период вегетационного цикла, мес. Т Т -'-О П(Т) Яср Яо П(Т, Я) а а п(Т, Я)
МС Артёмовск
ХП-Ш 1У-У У1-У11 VIII IX -3,7 12,6 20,6 20,8 15,4 -1 11 18 18 12 86 90 76 73 63 160 83 111 41 37 170 100 180 70 10 98 95 83 97 80 84 86 63 71 50 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 12,6 22,36 23,94 9,94 3,5
Б(Т, Я) = 72%
МС Дебальцево
ХП-Ш ^-У У-УП VIII IX -4,6 11,8 19,8 20 14,5 -1 11 18 18 12 77 97 88 95 78 184 89 123 45 35 170 100 180 70 10 100 97 88 98 82 77 94 77 83 64 0,15 0,26 0,38 0.14 0,07 11,55 24,44 29,26 11,62 4,48
Б(Т, Я) = 81%
МС Красноармейск
ХП-Ш ^-У У-УП VIII IX -3,4 12,4 20,4 20,7 15,3 -1 11 18 18 12 89 92 79 75 64 168 89 117 41 42 170 100 180 70 10 100 97 87 97 85 89 89 69 73 54 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 13,35 23,14 26,22 10,22 3,78
Б(Т, Я) = 77%
МС Донецк
ХП-Ш ^-У У-УП VIII IX -3,3 12,4 20 20,1 14,9 -1 11 18 18 12 90 92 85 84 71 161 93 110 41 40 170 100 180 70 10 98 98 83 97 81 88 90 71 81 58 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 13,2 23,4 27 11,34 4,06
Б(Т, Я) = 79%
МС Амвросиевка
XП-Ш ^-У У-УП VIII IX -3,0 13 21 21,3 15,9 -1 11 18 18 12 92 85 70 64 54 171 87 118 43 39 170 100 180 70 10 100 96 88 97 80 92 82 62 62 43 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 13,8 21,32 23,56 8,68 3,01
Б(Т, Я) = 70%
МС Волноваха
XП-Ш ^-У У-УП VIII IX -2,3 12,5 20,4 20,9 15,4 -1 11 18 18 12 97 91 79 71 63 168 85 115 37 45 170 100 180 70 10 100 96 85 95 75 97 87 67 67 47 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 14,55 22,62 25,46 9,38 3,29
Б(Т, Я) = 75%
МС Мариуполь
XП-Ш ^-У УТ-УП VIII IX -0,5 13.3 22,6 23.4 17.5 -1 11 18 18 12 99 81 43 31 30 183 85 113 32 46 170 100 180 70 10 100 96 85 91 75 99 78 37 28 23 0,15 0,26 0,38 0,14 0,07 14,85 20,28 14,06 3,92 1,61
Б(Т, Я) = 55%
Как видно по таблице 1, коэффициенты продуктивности по температуре воздуха в северных районах Луганской области в течение всего периода вегетации, исключая период апрель-май, соответствовали благоприятным условиям (п(Т) = 85—100%). В центральных и южных районах оценка продуктивности снизилась до удовлетворительной (п(Т) = 66—79%). Особенно снизилась оценка в период формирования вегетативной массы, формирования генеративных органов в центральных районах (МС Луганск). По количеству осадков во все периоды вегетации отмечены благоприятные условия (п(Я) = 88-100%). Совместное влияние этих факторов снижает оценку продуктивности до удовлетворительных значений. В районе МС Луганск совместный коэффициент продуктивности (п(Т,Я) понизился до неудовлетворительных значений в период образования вегетативных органов. В итоге суммарный коэффициент продуктивности за весь вегетационный цикл развития культуры (8(ТД) составил 71%, что соответствовало удовлетворительным условиям развития кукурузы в центральных районах Луганской области по погодно-климатическим факторам. Эта оценка оказалась такой низкой из-за повышенного температурного режима в течение вегетации культуры.
Также были проанализированы коэффициенты продуктивности по периодам вегетации культуры кукурузы на зерно для условий Донецкой области (табл. 2). По всем районам области в течение весенне-летнего периода температурный режим был повышенным по сравнению с оптимальной температурой То. В итоге коэффициент продуктивности в период формирования вегетативных и генеративных органов понижался до удовлетворительных значений, а по югу области — до неудовлетворительных. По МС Мариуполь наблюдалось снижение коэффициента продуктивности до очень неблагоприятной оценки (п(Т) = 30—31%).
Осадков выпало по всем периодам вегетации меньше требуемого количества (ЯД но все же коэффициент продуктивности по осадкам (п(К) отмечался достаточно высокий. Условия были благоприятные, в отдельные периоды удовлетворительные.
Совместный коэффициент продуктивности (п(Т,Я) характеризует условия как благоприятные и удовлетворительные в начальные периоды развития и неблагоприятные условия по югу области в периоды образования вегетативных и генеративных органов.
Суммарные коэффициенты продуктивности от влияния температуры воздуха и количества осадков за весь вегетационный период по всем районам области соответствовали удовлетворительным условиям (Б(Т, Я) = 70—81%), но по югу области Б(Т,Я) = 55%, что соответствовало неблагоприятным условиям.
Поэтому можно утверждать, что в южных районах Донецкой области для среднеспелых сортов и гибридов кукурузы на зерно условия вегетации складываются неблагоприятные. Необходимо регулировать группу спелости культуры, сроки сева и проводить другие мероприятия по адаптации культуры для выращивания в данном районе.
Мы проанализировали условия формирования продуктивности кукурузы на зерно в условиях Донбасса по последним климатическим данным и сделали вывод, что повышение температуры воздуха отрицательно сказалось на формировании урожайности культуры в разные периоды вегетационного цикла.
Нами также изучена динамика изменения совместных коэффициентов продуктивности по климатическим факторам для выращивания кукурузы на зерно в центральных районах Луганской области. Рассчитаны совместные коэффициенты продуктивности в различные климатические периоды: 1981-1958 гг., 1961-1990 гг., 1981-2016 гг. (табл. 3).
Как видно по таблице 3, отмечалась устойчивая тенденция улучшения условий в предпосевной период, так как повышается зимняя температура воздуха, приближаясь к оптимуму. Во все остальные периоды вегетации из-за повышенного температурного режима условия вегетации ухудшались быстро и в настоящее время соответствуют неудовлетворительным значениям (п(Т,Я) = 57-62%).
В период формирования вегетативных и генеративных органов для кукурузы на зерно сложи -лись неудовлетворительные условия вегетации по последним климатическим данным из-за повышенного температурного режима в южных районах Донецкой области и в центральных районах Луганской области. Температура воздуха наблюдалась выше оптимального уровня более, чем на 3°С. Совместный коэффициент продуктивности снизился до 57-58%.
Необходимо разработать систему адаптационных мероприятий по повышению продуктивности культуры - изменение сроков сева, посев засухоустойчивых сортов и гибридов, орошение, своевременное выполнение всех работ в соответствии с технологической картой, своевременное закрытие влаги, междурядные обработки для борьбы с сорняками и другие.
Выводы
1. В связи с повышенным температурным режимом в центральных районах Луганской области коэффициент продуктивности от влияния количества осадков и температуры воздуха в период формирования вегетативных органов (VI-VII) и образования генеративных органов (VIII) кукурузы снизился до удовлетворительных и неудовлетворительных значений, что отрицательно влияет на урожайность культуры. Суммарный коэффициент продуктивности за весь вегетационный цикл в
3. Динамика совместных коэффициентов продуктивности по влиянию температуры воздуха и количества осадков (п(Т,Я) для кукурузы на зерно (среднеспелой) в условиях центральной части Луганской области
Период Месяц П(Т, R) по климатическим показателям на годы, %
1958-1981 1961-1990 1981-2016
Предпосевной Посев - укоренение Формирование вегетативных органов Образование генеративных органов Созревание XII-III IV-V VI-VII VIII IX 69 89 65 74 70 68 88 60 69 67 92 79 62 69 50
S(T, R) за весь период, % 73 70 70
этих районах соответствует удовлетворительным условиям вегетации.
2. В южных районах Донецкой области (МС Мариуполь) в период формирования генеративных органов кукурузы коэффициент продуктивности по температуре воздуха снизился до неудовлетворительных значений. Совместный коэффициент продуктивности от влияния температуры воздуха и осадков в периоды формирования вегетативных и генеративных органов характеризует условия как неудовлетворительные из-за повышенного температурного режима.
3. Суммарный коэффициент продуктивности по климатическим факторам для кукурузы на зерно по всем агроклиматическим районам Донецкой области характеризует условия как удовлетворительные, а по югу области — неудовлетворительные (Б(Т, Я) = 55%).
4. По динамике изменения совместных коэффициентов продуктивности в разные периоды вегетационного цикла в центральных районах Луганской области наблюдается снижение оценки продуктивности культуры до неудовлетворительных значений в период формирования вегетативных органов и созревания (50—62%). В период формирования генеративных органов кукурузы агроклиматическая оценка продуктивности снизилась до 69%, что соответствовало удовлетворительным условиям.
5. В связи со снижением качества агроклиматической оценки продуктивности культуры кукурузы на зерно в условиях Донбасса до неудо-
влетворительных значений в отдельных районах необходима разработка и внедрение в производство системы адаптационных мероприятий по снижению интенсивности негативного воздействия погодно-климатических условий — регулирование сроков сева культуры с учетом погодных факторов (более ранний срок), соблюдение сроков проведения технологических работ в поле по технологической карте; борьба с сорняками, болезнями и вредителями; регулирование группы спелости культуры, развитие капельного орошения, сев засухоустойчивых сортов и гибридов и другие.
Литература
1. Попытченко Л.М. Эффективность использования биоклиматических ресурсов культурами в Донбассе / Научное обеспечение развития АПК в условиях импортозамещения: сборник научных трудов. Ч.1 / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. СПб., 2018. С. 50—54.
2. Попытченко Л.М. Тенденция изменения агроклиматических условий для выращивания озимой пшеницы в Луганской области // Сучаст еколопчт проблеми та Гх виршення: матер. III Мшнар. наук.-практич. конф. (Луганський шститут МАУП, 19 грудня 2012 р.). Луганськ: Вiртуальна реальтсть, 2013. С. 48-52.
3. Сиротенко О.Д., Грингоф И.Г. Оценка влияния ожидаемых изменений климата на сельское хозяйство Российской Федерации // Метеорология и гидрология. 2006. № 8. С. 92-101.
4. Агроклиматический справочник по Луганской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1958. 96 с.
5. Агроклматичний доввдник по Лугансьий область (1986-2005 рр.). Луганськ: Вид. ТОВ «Жртуальна реальтсть», 2011. 216 с.
6. Ктматолопчт стандартт норми (1961-1990) / за ред. Бабiченко В.М. КиГв: УкрНДГМ1, 2002.
7. Божко Л.Ю. Збiрник методичних вказ1вок з дисциплши «Довгостроковi агрометеоролопчш прогнози». Одеса: ОДЕКУ, 2003. 81 с.
8. Дмитренко В.П. Методическое пособие по анализу и оценке агрометеорологических условий выращивания зерновых культур в отдельном районе. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. С. 20-30.
Влияние макроэлементов питания на продуктивность зерна гороха в различных севооборотах на территории степной зоны Южного Урала*
Д.В. Митрофанов, к.с.-х.н., ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН
Основоположник советской научной школы в агрономической химии Д.Н. Прянишников отмечал, что «в значительной степени азотный вопрос
должен быть решён при помощи азотособирателей, то есть биологическим путём». Это заключение справедливо и на сегодняшний день, и при нынешней дороговизне минеральных удобрений этот способ обогащения почв азотом становится основным [1, 2].
* Исследование выполнено в соответствии с планом НИР на 2018-2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (№0761-2019-0003)
