CC BY
39
АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И УРОВЕНЬ УРОЖАЙНОСТИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Кононов В.М., д.с.-х.н., Шевяхова Е.А. н.с.
ГНУ Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства Зибаров А.А., к.с.-х.н.
ГНУ Всероссийский НИИ орошаемого земледелия
Метеорологической службой многих стран четко установлено, что за последнюю четверть ХХ века среднегодовая температура приземного слоя воздуха на всех континентах возросла на 0,7°С, а количество атмосферных осадков на 5-15 %. Прогнозируется дальнейшее повышение температуры и к середине текущего столетия глобальное повышение ее возрастет на 2,5°С.
Однако предполагается и возрастание уровня засушливости климата на Европейской территории нашей страны, а сухие степи и полупустыни станут настоящими пустынями. В связи с этим произойдет значительное снижение (до 20%) продуктивности сельскохозяйственных культур.
Падение урожайности зерновых культур в степных районах при потеплении с усилением засушливости (аридное потепление) составит до 20-40 % (Иванов А.Л., 2003).
По мнению Алькамо Д., Дронина Н. и др. (2003), повторяемость экстремальных климатических явлений, таких как засухи, приведут в основных зернопроизводящих районах юга России к возрастанию недородов вдвое к 2020 году и втрое к 2070 году.
Существует много причин глобального изменения климата: начиная от естественных процессов, изменения климата Земли до влияния хозяйственной деятельности человечества.
Непосредственное влияние на изменения температурного и водного режимов оказывает солнечная активность.
Солнечная активность связана с образованием солнечных пятен, факелов, флокуллов, волокон, протуберанцев, воз-
никновением солнечных вспышек, возмущений в солнечной короне, увеличением ультрафиолетового, рентгеновского и корпускулярного излучения.
Интенсивность солнечной активности характеризуется условными индексами -относительным числом солнечных пятен (числа Вольфа), площадью пятен, площадью и яркостью факелов, флоккулов, волокон и протуберанцев. Числа Вольфа изменяются со средним периодом около 11 лет (период колеблется от 7,5 до 16 лет). Величина максимума 11-летнего цикла изменяется с периодом около 80 лет.
Установлена корреляция между 11-летним циклом солнечной активности и землетрясениями, колебаниями уровня озер, урожаями сельскохозяйственных культур, размножением и миграцией насекомых, эпидемиями гриппа, тифа, холеры, числом сердечно-сосудистых заболеваний.
Анализ статистических данных солнечной активности (числа Вольфа) показывает, что с 1891 года по 2004 г. происходили значительные изменения (таблица 1), как по годам солнечного цикла, так и в целом по циклам.
Если за цикл 1902-1913 гг. солнечная активность составила 28,0 единиц числа Вольфа, то постепенно увеличиваясь от цикла к циклу в 1955-1964 гг. она достигла 95,6, с последующим уменьшением до 70,9-81,6 единиц числа Вольфа.
В среднем за одиннадцать солнечных циклов четко отмечается возрастание солнечной активности от первого года цикла до 4 года - 119,5 (число Вольфа) с постепенным снижением активности к десятому и одиннадцатому году.
Таблица 1 - Солнечная активность (число Вольфа)
Год Солнечные циклы Сред-
1891- 1902- 1914- 1924- 1934- 1945- 1955- 1965- 1976- 1987- 1997- нее
цикла 1901 1913 1923 1933 1944 1954 1964 1975 1986 1996 2007
1 44,7 15,4 8,3 22,4 13,2 33,4 30,3 20 12,3 25,2 15,6 21,9
2 77,9 40,7 50,9 45,2 36,5 79,2 126,6 46,5 28,55 80,95 63,5 61,5
3 87,3 48,5 71,1 68,9 62,3 182,6 182,6 76,9 88,9 167,3 122,0 105,3
4 100,0 60,5 114,5 69,1 123,5 170,9 173,4 118,7 141,9 118,8 123,2 119,5
5 69,5 41,6 68,0 84,2 112,4 113,9 170,4 113 168,6 145,5 115,3 109,3
6 38,5 44,4 49,6 65,0 109,6 94,9 114,9 117,1 109,2 69,5 104,5 83,4
7 15,7 29,3 36 32,8 69,1 104,5 65,7 53,6 96,3 55,55 66 56,8
8 24,1 17,2 27,9 19,9 44,6 29,9 42,9 84,2 95,15 22,9 42,3 41,0
9 14,1 5,6 6,9 20,0 18,2 17,15 39,5 40,9 61,25 15,0 - 23,9
10 13,6 4,25 6,15 4,2 10,8 0,5 9,3 37,7 25,85 8,65 - 12,1
11 8 - - - 3,75 - - 10,2 7,4 - - 5,9
Сред- 44,2 28,0 43,9 43,2 54,9 82,7 95,6 65,3 75,9 70,9 81,6 58,2
нее
Анализ средней суточной температуры воздуха по месяцам показывает, что за последние солнечные циклы произошло значительное потепление. Если за первый солнечный цикл анализируемого периода сред-
несуточная температура за январь составляла -11,4оС, то за последние годы цикла она повысилась до -6,6-7,0оС и даже до -4,9оС за 1997-2005 гг. (таблица 2).
Таблица 2 - Среднемесячная температура воздуха, оС
Солнечные циклы Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Среднее
1891-1901 -11,4 -7,4 -2,3 7,1 16,7 21,8 24,4 23,2 14,6 8,2 -0,8 -6,3 7,3
1902-1913 -9,0 -8,7 -3,5 8,2 16,8 22,0 24,5 22,8 16,2 7,7 1,1 -5,8 7,7
1914-1923 -6,4 -8,0 -1,2 9,5 16,3 21,7 24,2 21,6 15,8 8,1 1,4 -6,5 8,0
1924-1933 -9,7 -12,2 -3,9 7,7 17,2 21,1 23,6 22,5 15,9 8,5 0,9 -7,2 7,0
1934-1944 -11,4 -8,0 -2,9 8,6 16,4 20,9 25,3 23,5 16,9 8,3 0,8 -6,3 7,7
1945-1954 -9,0 -7,1 -0,8 8,8 17,4 22,6 23,5 22,6 16,4 6,5 0,7 -5,4 8,0
1955-1964 -7,2 -6,7 -3,4 8,3 17,3 22,1 24,2 21,8 15,0 7,4 -1,9 -5,0 7,7
1965-1975 -9,2 -7,7 -1,2 10,3 17,5 21,3 24,0 22,5 16,5 8,1 1,5 -4,5 8,3
1976-1986 -7,0 -8,3 -1,8 9,8 17,2 20,7 23,0 22,0 16,0 6,7 0,8 -3,5 8,0
1987-1996 -6,6 -6,2 -0,8 9,8 17,3 22,3 24,9 22,5 16,1 9,0 0,3 -5,1 8,6
1997-2005 -4,9 -3,9 1,3 10,4 16,8 21,9 25,6 23,7 17,6 9,5 0,9 -5,2 9,5
Среднее -8,3 -7,7 -1,9 9,0 17,0 21,7 24,3 22,6 16,1 8,0 0,5 -5,5
Такую же закономерность можно отметить за февраль, март, апрель, сентябрь-декабрь. За май и летние месяцы значительного повышения температуры не отмечается, хотя в отдельные солнечные циклы она превышала многолетние показатели.
В целом за 12 месяцев среднесуточная температура воздуха возросла с +7,3 °С в 1891-1901 гг. до +8,6...+9,5°С в солнечные циклы - 1987-1996 гг. и 1997-2005 гг. соот-
ветственно.
Анализируя изменения температуры воздуха среднесуточных данных за последние 100 лет (1906-2005 гг.) можно отметить, что в целом за последние 50 лет температура воздуха повысилась до 8,3°С с 7,6°С. Это повышение произошло в основном за холодный период года (январь-апрель) и незначительно за летний период (таблица 3).
Таблица 3 - Среднесуточная температура воздуха по месяцам за вековой период, °С
Годы Месяц Год
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1906-1915 -7,9 -9,0 -1,8 8,3 16,7 22,3 24,5 22,1 16,1 6,7 0,5 -5,7 7,7
1916-1925 -7,2 -9,1 -1,9 9,3 16,7 21,6 23,7 22,0 16,3 8,3 1,7 -6,5 7,9
1926-1935 -10,7 -11,7 -4,2 8,1 17,1 20,3 23,8 22,6 15,7 9,2 0,7 -8,0 6,9
1936-1945 -8,8 -7,6 -2,1 6,5 15,7 20,9 24,0 22,1 15,1 6,6 0,6 -4,9 6,4
1946-1955 -8,2 -6,0 -1,2 10,2 28,2 22,8 20,5 22,3 16,5 7,3 0,5 -5,7 8,3
Среднее -8,6 -8,7 -2,2 8,5 16,9 21,6 23,9 22,2 15,9 7,6 0,8 -6,1 7,6
1956-1965 -7,3 -7,5 -3,2 8,3 16,9 21,9 24,3 21,9 15,1 6,8 -1,6 -3,5 7,7
1966-1975 -9,3 -7,4 -1,6 17,7 17,6 21,4 24,0 21,0 16,4 8,3 1,7 -4,9 8,3
1976-1985 -7,3 -6,9 -1,7 9,4 17,4 20,4 22,9 21,8 15,9 6,7 1,1 -3,5 8,0
1986-1995 -5,7 -6,5 -0,4 10,3 16,8 22,5 24,6 22,4 16,3 9,0 -0,3 -4,8 8,7
1996-2005 -5,6 -4,4 0,6 10,2 17,2 21,9 25,8 23,4 14,1 7,8 0,7 -4,2 8,9
Среднее -7,0 -6,5 -1,2 9,8 17,2 21,6 24,3 22,3 15,6 7,7 0,3 -5,4 8,3
Отклонение от 1906-1955 1,6 2,7 1,0 1,3 0,3 1,0 0,4 0,1 0,3 0,1 0,5 0,7 0,7
Особо следует отметить, что значительное повышение температуры воздуха на +0,4°С произошло в июле. О значительном потеплении в зимний период в Оренбургской области за последние годы на +1,6°С отмечает в своих работах Максютов Н. А. (2004).
Данные по количеству среднемесячных осадков за 100-летний период показывают, что за последние 50 лет среднегодовое количество осадков увеличилось на 52 мм (таблица 4).
Таблица 4 - Характер распределения осадков по месяцам в различные годы (мм)
Годы Месяц Сумма
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1906-1915 45 34 29 29 36 42 47 21 46 35 54 44 459
1916-1925 30 24 28 24 23 37 41 29 25 24 31 39 354
1926-1935 19 18 22 20 32 44 43 27 25 25 19 28 323
1936-1945 19 18 21 22 35 21 24 41 22 22 24 29 281
1946-1955 19 21 21 21 20 19 26 20 13 24 13 18 239
Среднее 1906-1955 26 23 24 23 29 33 36 28 26 20 29 31 334
1956-1965 33 20 19 16 40 33 30 33 19 27 34 31 333
1966-1975 29 24 25 14 34 30 27 28 25 32 42 43 353
1976-1985 32 30 26 29 35 41 51 42 34 34 33 41 431
1986-1995 33 24 20 36 69 59 42 35 38 23 32 49 461
1996-2005 24 24 28 31 40 48 22 23 29 41 26 28 364
Среднее 1956-2005 30 24 24 25 44 42 34 32 29 31 33 38 386
Отклоне- +4 +1 0,0 +2 +15 +9 -2 +4 +3 +5 +4 +7 +52
ние, +
Причем наибольшее увеличение атмосферного увлажнения на 24 мм или на 46% отмечается за май и июнь, а в июле даже снижение на 2 мм. Не изменилось количество выпадающих осадков в марте. В остальные месяцы количество осадков возросло незначительно (1-7 мм). В 30-е годы ХХ столетия знаток сухого земледелия крайнего Юго-Востока России Н.М. Тулайков писал: «Многолетние опыты опытных сельскохозяйственных учреждений вполне определенно устанавливают, что в
большинстве случаев главная беда засушливого района не в том, что абсолютно малое количество осадков в год, а если бы они выпадали в надлежащее время, то их было бы вполне достаточно для получения хороших урожаев. Все дело в том, что осадки эти выпадают в высшей степени непостоянно и неравномерно с очень большими промежутками между ними и иногда, как это бывает в годы исключительных засух, осадков не бывает в самое необходимое для развития растений время».
В те далекие годы Н.М. Тулайков на основе многолетних исследований научных учреждений установил, что «годы неурожаев в Поволжье чаще всего, почти всегда, совпадают с годами малого количества атмосферных осадков, а незначительное количество осадков в ответственные для развития растений моменты - апрель, май, июнь приводит к резкому снижению урожая зерновых и даже полной гибели растений. Поэтому борьба за накопление, сохранение и рациональное использование буквально каждой капли атмосферной влаги - есть основа всех наших работ в полеводстве».
Анализ количества выпадающих атмосферных осадков за май-июнь по солнечным циклам в целом и по годам цикла показывает, что начиная с 1891-1901 гг. по циклам до 1945-1954 г. произошло снижение выпа-
дающих осадков с 75,3 мм до 41,4 мм с последующим увеличением сначала до 64,3 мм, а за цикл 1987-1996 гг. до 142 мм и за 1987-2006 гг. - 78,9 мм. Если сравнивать тенденцию выпадения осадков с солнечной активностью за этот период (таблица 1), то можно отметить, что она возрастала до 1955-1964 гг. - 95,6 единиц числа Вольфа, потом снижалась активность солнца и за последние два цикла составила 70,9-81,6 единиц числа Вольфа (таблица 5).
Еще большую зависимость выпадающих осадков за май-июнь можно наблюдать внутри солнечных циклов. В среднем за исследуемые циклы количество их снижается до 5 года цикла - 58,4 мм с последующим увеличением количества осадков до 9-го года циклов - 80,3-79,8 мм.
Таблица 5 - Количество осадков за май и июнь по годам солнечных циклов, мм
Годы Солнечные циклы Сред-
цик- 1891- 1902- 1914- 1924- 1934- 1945- 1955- 1965- 1976- 1987- 1997- нее
ла 1901 1913 1923 1933 1944 1954 1964 1975 1986 1986 2006
1 78 131 69 12 128 81 57 102 124 43 106 84,6
2 79 86 152 59 54 0 45 51 94 195 13 75,3
3 48 60 113 54 37 52 15 60 82 240 43 73,1
4 91 41 28 61 69 30 103 51 47 291 97 82,6
5 60 26 47 70 31 33 28 80 17 130 120 58,4
6 96 103 130 59 101 45 59 77 77 88 20 77,7
7 19 45 43 49 37 19 154 72 81 137 78 66,7
8 91 44 21 79 94 85 112 25 18 70 110 68,1
9 137 60 83 107 0 25 90 126 78 75 102 80,3
10 80 81 62 102 39 44 99 95 25 151 100 79,8
11 53 147 - - 78 - - 12 - - - 72,5
Сред- 75,3 74,9 74,8 65,2 60,7 41,4 76,2 68,3 64,3 142,0 78,9
нее
Еще в глубокой древности были выделены семь небесных светил, изменяющих свое положение («блуждающих») среди звезд и оказывающих определенное влияние
на климат Земли: Солнце, Луна, Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн.
Они имеют различную массу, расстояние от Земли, скорость движения (таблица 6).
Таблица 6 - Некоторые геометрические и механические характеристики планет
Планета Расстояние от Солнца (а.е.) Диаметр планеты, км Масса планеты в единицах массы Земли Период обращения вокруг Солнца Объем планеты в единице объема Земли
Юпитер 5,203 141700 317,82 11,862 год 1344,8
Марс 1,524 6800 0,107 1,881 год 0,150
Солнце - 1392000 332958,0
Венера 0,723 12105 0,815 224,7 сут. 0,861
Меркурий 0,387 4865 0,055 88 сут. 0,055
Луна 1,000 3474 0,081
Сатурн 9,539 120200 95,28 29,458 год 770,0
Земля 1,000 12756 1,000 365,3 сут. 1,000
Между планетами и Солнцем действует взаимное притяжение, которое осложняет движение, вследствие чего на Земле под их влиянием изменяются и климатические условия.
Наибольшую массу по сравнению с Землей имеет Юпитер - 317,8 и Сатурн -95,28 и наименьшую Меркурий - 0,055 и Венера 0,815.
В практике восточных народов существует 12 летний цикл изменения погоды, «восточный», «мусульманский», «звериный календарь».
Анализируя имеющийся статистический материал по количеству выпадающих осадков за май, июнь и фактическую урожайность зерновых культур по области, мы
получили следующие данные зависимости их по различным циклам (таблица 7).
Наибольшее количество осадков за май-июнь в одиннадцатилетнем цикле солнечной активности приходится на четвертый год цикла - 90 мм, и наименьшее в 11 году цикла - 50 мм при средней по всему циклу 76 мм. В эти годы получены наибольший - 9,3 ц/га и наименьший - 6,3 ц/га урожаи зерновых культур.
По двенадцатилетнему циклу (восточный календарь) наибольшее количество осадков выпадает в год Рыбы - 98 мм, в год Змеи - 96 мм, в год Коровы - 92 мм. В эти же годы получены самые высокие урожаи -11,2; 9,6; 9,8 ц/га.
Таблица 7 - Количество выпадающих осадков за май - июнь за 1891-2006 гг. и урожайность зерновых культур за 1906-2006 гг. в Волгоградской области по _различным циклам_
11-летние солнечные циклы 12-летний по восточному календарю 7-летний 2-летний
Год Осадки, мм Урожай, ц/га Год Осадки, мм Урожай, ц/га Год Осадки, мм Урожай, ц/га Год Осадки, мм Урожай, ц/га
1 79 8,6 Крысы 50 5,0 Юпитера 67 8,2 Четный 78 8,8
2 89 7,8 Коровы 92 9,8 Марса 70 8,1 Нечетн. 77 7,7
3 76 8,8 Барса 57 8,2 Солнца 76 8,3
4 90 9,3 Зайца 65 6,0 Венеры 102 9,7
5 62 7,4 Рыбы 98 11,2 Меркурия 73 7,3
6 66 8,5 Змеи 96 9,3 Луны 71 8,4
7 71 6,9 Лошади 81 9,3 Сатурна 72 7,1
8 74 8,4 Овцы 75 7,5
9 76 7,4 Обезьяны 85 8,6
10 83 8,6 Курицы 65 7,2
11 50 6,3 Собаки 86 9,5
Свиньи 69 6,2
Среднее 76 8,0 77 8,0 76 8,2
По семилетнему циклу соответствующим планетам наибольшее количество осадков в эти месяцы выпадает в год Венеры -102 мм. В этот год получен за период 19062006 гг. наибольший урожай зерновых - 9,7 ц/га, наименьшее количество зерна получено в год Сатурна - 7,1 ц/га и Меркурия - 7,3 ц/га.
В годы четные и нечетные количество осадков выпадало одинаковое - 78 и 77 мм, хотя урожай зерновых в четные годы выше на 1,1 ц/га.
Таким образом, за последние 50 лет произошло значительное повышение температуры воздуха, особенно в зимнее время, увеличилось количество атмосферных осадков в теплое время года.
Наблюдается определенная связь между осадками за май, июнь и урожайность зерновых культур как по непосредственным циклам солнечной активности, так и по двенадцатилетним циклам (восточный календарь) и семилетним (соответствующее расположение планет солнечной системы). В
связи с изменениями погодных условий, многие элементы системы сухого земледелия, на наш взгляд, не соответствуют им и требуют дальнейшей научной проработки как системы земледелия в целом, так и от-
дельных элементов современных технологий возделывания сельскохозяйственных культур по почвенно-климатическим зонам области.
Список использованных источников
1. Алькамо Д., Дронин Н., Эндеян М., Голубев Г., Кириленко А. Новый взгляд на воздействие изменений климата на сельское хозяйство и водные ресурсы России // Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата. -2003.- С.80-81
2. Иванов А.Л. Проблемы глобального проявления техногенеза и изменений климата в агропромышленной сфере. - Тезисы докладов Все-
мирной конференции по изменению климата. -2003.- С.78-79
3. Глобальные проявления изменений климата в агропромышленной сфере. Под редакцией А.Л. Иванова. - М., 2004. -331с.
4. Максютов Н.А. Биологическое и ресурсосберегающее земледелие в степной зоне Южного Урала. - Оренбург, 2004.- С.82-83.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИШОФИТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ
ОБРАБОТКИ СЕМЯН
Ломтев А.В., к.с.-х.н., Резанова Г.И., н.с.
ГНУ Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства Астахов А.А., д.с.-х.н. НОУ ВПО Волгоградский институт бизнеса
В числе приоритетных направлений современного растениеводства стоит целенаправленное применение регуляторов роста и развития растений для повышения их устойчивости к экстремальным условиям, урожайности и качества важнейших сельскохозяйственных культур. Очевидно, что для этих целей важно будет использовать не любые регуляторы роста или некоторые микроэлементы, а именно те, которые характеризуются широким спектром действия: удобрительным, стимулирующим и защитным от болезней и вредителей.
Семена сельскохозяйственных культур представляют собой пластичный материал, поддающийся направленному воздействию при прорастании, потому что эмбриональная ткань зародыша при воздействии на нее физиологически активными веществами сравнительно легко стимулируется к прорастанию и интенсификации всех последующих биохимических процессов.
К числу таких средств относится экологически чистый природный минерал бишо-фит, применение которого для предпосевной и вегетационной обработок растений является
наиболее целесообразным мероприятием по вовлечению в биологический цикл растений необходимых активаторов всех катализаторов биохимических реакций.
Под влиянием макро- и микроэлементов, содержащихся в бишофите, увеличивается поглощение воды прорастающими семенами по сравнению с контрольными. Поэтому обработанные бишофитом семена более интенсивно поглощают воду, прорастают быстрее и равномернее. Так, семена, обработанные бишофитом, через 24 часа проращивания поглощали воды на 16,3-27,5 % больше, чем на контроле, через 48 часов - на 5,6-12,8 %, и чрез 72 часа - на 1,7-9,4 %.
Активность фермента катализа в прорастающих семенах, обработанных бишофи-том, колебалось в пределах 48-79 см3 О2, при 35 см О2 на контроле.
При этом важным аспектом в осуществлении успешного внедрения бишофита в производство является правильный выбор концентрации раствора для предпосевной обработки семян, который, как показали наши многолетние исследования, начатые с 1989 г., колеблется в очень широком диапазоне: от 15
