Научная статья на тему 'Агроклиматическое обеспечение продукционных процессов сельскохозяйственных культур в условиях центрального района Нечерноземной зоны'

Агроклиматическое обеспечение продукционных процессов сельскохозяйственных культур в условиях центрального района Нечерноземной зоны Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
505
76
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ / НЕЧЕРНОЗЕМНАЯ ЗОНА / ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА / КЛИМАТИЧЕСКАЯ НОРМА / ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА / ОСАДКИ / АГРОЛАНДШАФТЫ / AGRO-CLIMATIC CONDITIONS / NONCHERNOZEM ZONE / CLIMATE CHANGE / CLIMATOLOGICAL NORMALS / AIR TEMPERATURE / PRECIPITATIONS / AGRICULTURAL LANDSCAPES

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Белолюбцев Александр Иванович, Асауляк Ирина Федоровна

Продукционные процессы сельскохозяйственных культур протекают в чрезвычайно многообразных и изменчивых погодно-климатических условиях, влияющих на растения в течение всего онтогенеза. Современные колебания и изменения климата формируют новый природно-ресурсный потенциал территории Центрального Нечерноземья. На данном этапе развития климатические факторы нарушают устойчивость агроэкосистем и их равновесие, вносят заметную дестабилизацию в процессы почвообразования, механизм управления продукционным потенциалом агроландшафтов и общее их функционирование.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Белолюбцев Александр Иванович, Асауляк Ирина Федоровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

AGRO-CLIMATIC RESOURCING OF CROP PRODUCTIONAL PROCESSES UNDER THE CONDITIONS OF THE CENTRAL REGION IN THE NONCHERNOZEM ZONE

Crop productional processes take place under extremely diverse and constantly changing climatic conditions affecting the plants throughout ontogeny. Current climatic variability and fluctuations create a new natural-resource potential in the Central region of the Nonchernozem zone. At this stage of development climatic factors break down the sustainability of agro-ecosystems and their balance, as well as significantly destabilize soil-forming processes, management mechanism and productional capacity of agricultural landscapes and their functioning in general.

Текст научной работы на тему «Агроклиматическое обеспечение продукционных процессов сельскохозяйственных культур в условиях центрального района Нечерноземной зоны»

ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, РАСТЕНИЕВОДСТВО, ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ

Известия ТСХА, выпуск 4, 2013 год

УДК [551.58:633/635] (470.31)

АГРОКЛИМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОДУКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

А.И. БЕЛОЛЮБЦЕВ, И.Ф. АСАУЛЯК (РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева)

Продукционные процессы сельскохозяйственных культур протекают в чрезвычайно многообразных и изменчивых погодно-климатических условиях, влияющих на растения в течение всего онтогенеза. Современные колебания и изменения климата формируют новый природно-ресурсный потенциал территории Центрального Нечерноземья. На данном этапе развития климатические факторы нарушают устойчивость агроэкосистем и их равновесие, вносят заметную дестабилизацию в процессы почвообразования, механизм управления продукционным потенциалом агроландшафтов и общее их функционирование.

Ключевые слова: агроклиматические условия, Нечерноземная зона, изменения климата, климатическая норма, температура воздуха, осадки, агроландшафты.

Процессы обмена энергией и веществом в агроландшафтах в отличие от природных экосистем происходят при непосредственном участии человека. Однако климатические факторы определяют экологическую и продуктивную устойчивость агроландшафтов не в меньшей степени, чем разнообразные агротехнические приемы. Поэтому теоретическую основу современного землепользования должен составлять комплекс научных знаний о взаимодействии между собой различных биоценозов и влиянии факторов внешней среды на их функционирование.

Климат является исходным системообразующим фактором, определяя через соотношение тепла и влаги разнообразие жизненных форм, интенсивность и направленность биогеохимических процессов любых экосистем, в том числе сельскохозяйственного назначения. Экологическая устойчивость, состояние и продуктивность агроландшафтов, многие технологические процессы в сельском хозяйстве во многом зависят от сочетания погодно-климатических условий и их проявления.

Смена сортов сельскохозяйственных культур, освоение новых агротехнических приемов при огромном многообразии почвенно-климатических условий и межсезонной изменчивости метеорологических факторов не позволяют накопить и обобщить статистически репрезентативные данные, необходимые для выявления комплекса оптимальных агротехнических решений. Попытки построения статистических моделей, отражающих связь урожая с природными и антропогенными факторами на основе данных многофакторного опыта, применяемых в агрометеорологии, пока не привели к большому успеху.

66

Проблема повышения устойчивости сельскохозяйственного производства к неблагоприятным погодным воздействиям (засухам, суховеям, заморозкам, низким отрицательным или высоким положительным температурам, избыточному увлажнению и т.п.) в последние годы в условиях глобальных и региональных изменений климата существенно обострилась. Как показывает практика, воздействие комплекса абиотических факторов на продукционные процессы все чаще сводится к интенсивному дефициту основных факторов жизни растений. И эту проблему сложно не заметить. Если раньше многие представители агрономической науки считали, что достигнутый высокий уровень культуры земледелия позволит уменьшить неблагоприятное влияние аномальных условий погоды на экологическую и продуктивную устойчивость агроэкосистем, то теперь их взгляды в большинстве своем изменились. Более того, сейчас все чаще высказывается мнение, что в ближайшие десятилетия прогресс в сельском хозяйстве будет достигаться не столько за счет развития агрономической науки или применения новых агротехнических средств, сколько за счет совершенствования методов получения информации о климате и ее эффективном применении, а также за счет рационального использования природного потенциала.

В качестве центральной задачи агроклиматического обеспечения рассматривается оценка агроклиматических ресурсов территории и разработка рекомендаций по их рациональному использованию в сельском хозяйстве.

Как известно, климатические условия и соответственно агроклиматические ресурсы любой территории определяются взаимодействием трех основных клима-тообразующих факторов и процессов приходно-расходного баланса: солнечной радиации, циркуляционных процессов, происходящих в атмосфере, и свойств подстилающей поверхности. Климат Нечерноземной зоны, в силу большой занимаемой территории, весьма разнообразен. Основные отличительные особенности, характеризующие агроклиматические ресурсы Нечерноземья, — достаточная или избыточная обеспеченность сельскохозяйственных культур влагой и умеренная или недостаточная обеспеченность их теплом. Во всяком случае, такие характеристики дают нам среднемноголетние наблюдения сети метеорологических станций и постов.

Солнечная радиация служит основным источником энергии, приходящей к деятельной поверхности Земли. Вместе с теплом и влагой радиационный режим является основным и незаменимым фактором среды обитания растений. В соответствии с географическим распределением годовые значения суммарной радиации изменяются с севера на юг от 65 до 86 ккал/см2, при этом фотосинтети-чески активная радиация (ФАР), используемая растениями на построение органического вещества, рассчитанная в период с апреля по октябрь, составляет от 29 до 36 ккал/см2.

В качестве показателя теплообеспеченности сельскохозяйственных культур используют суммы температур выше 10 °С, которые необходимы для завершения цикла развития в 80-90% лет. Продолжительность активной вегетации с температурой больше 10 °С увеличивается от 50 дней в Заполярье до 150 дней в южной части Нечерноземной зоны. Сумма температур за этот период изменяется в широтном направлении от 400 °С на севере до 2350 °С на юге [4].

По термическому режиму на территории Нечерноземной зоны выделяют холодный и умеренный пояса, которые, в свою очередь, подразделяются на подпоя-са: очень холодный, собственно холодный и умеренный. Холодный пояс занимает

67

58% территории и характеризуется низкой теплообеспеченностью, что ограничивает развитие земледелия. Низкая теплообеспеченность пояса определяет малую испаряемость. Территория характеризуется достаточным и избыточным увлажнением. На умеренный пояс приходится 42% территории Нечерноземья. Пояс в целом характеризуется положительным водным балансом, однако в отдельные годы в южных районах зоны возможна засуха. Территория умеренного пояса благоприятна для развития интенсивного земледелия и животноводства.

Изолинии теплообеспеченности тянутся в направлении, близком к широтному, а изолинии влагообеспеченности — приблизительно с запада — юго-запада на восток — северо-восток. Поэтому в более восточных районах одинаковые по теплообеспеченности территории имеют более сухой климат, а одинаковые по вла-гообеспеченности — менее теплый климат, чем в западных районах.

При переходе температуры воздуха через 5 °С отмечается прекращение активной вегетации озимых культур. Переход среднесуточной температуры воздуха через 0 °С осенью в северных и северо-восточных районах происходит во второй декаде октября, в центральных районах — в конце октября, а в южных и западных районах зоны — в начале второй декады ноября.

Весной среднесуточная температура воздуха переходит к положительным значениям в первой декаде апреля. Озимые находятся в состоянии вынужденного зимнего покоя на севере в течение 7, а в западных и центральных районах зоны — 6 мес. Снижение температуры почвы на глубине узла кущения ниже критических значений (до -16°...-18 °С для озимой пшеницы, до -22...-25 °С для ржи) вызывает их вымерзание. Однако, несмотря на суровые зимы в северных и восточных районах зоны, озимые не вымерзают, так как здесь на полях устанавливается достаточно высокий снежный покров. На большей части территории средний минимум температуры почвы на глубине узла кущения составляет от -5° до -8 °С. Абсолютный минимум температуры почвы на глубине узла кущения ниже -18 °С наблюдается в центральных районах зоны в 20% лет. Полная гибель озимых на большой площади в Нечерноземной зоне происходит очень редко (1 раз в 20-30 лет). В основном озимые выпадают из-за выпревания растений. Растения выпревают, если в течение длительного времени (четырех-пяти декад подряд) находятся под мощным снежным покровом (более 30 см) при небольшой глубине (<50 см) и слабом промерзании почвы (температура почвы на глубине узла кущения близка к 0 °С). Повторяемость таких условий в восточных и северных районах составляет 30-50% лет, в центральных областях — 10-20%, а в западных и южных районах зоны — менее 10%.

Одной из важнейших задач агроклиматического обеспечения сельскохозяйственной отрасли является выбор и обоснование оптимальных сроков сева. Они определяются агрометеорологическими условиями и биологическими особенностями культур и их сортов. Так, прорастание семян начинается только при определенных температурах, свойственных данному виду растений. Наименьшая продолжительность (5-7 дней) периода посев — всходы озимой пшеницы наблюдается при температуре 14.20 °С и запасах влаги пахотного слоя 30.60 мм, а при температуре 7.8 °С — только через 17-20 дней. При той же температуре, но с уменьшением запасов продуктивной влаги до 6.7 мм — через 20-25 дней [5].

Путем выбора сроков сева можно регулировать устойчивость растений к неблагоприятным погодным условиям вегетации, совмещая сроки наступления критических периодов развития растений и наиболее благоприятных природных циклов.

68

В онтогенезе выделяют следующие «критические периоды» у различных сельскохозяйственных культур, когда растения наиболее чувствительны к внешним факторам:

Начало весенних полевых работ определяют прежде всего по физической спелости почвы. Просыхание почвы до мягкопластичного состояния в большинстве районов Нечерноземной зоны происходит в сроки, близкие к переходу средней суточной температуры воздуха через 5 °С. При этом запасы влаги в пахотном слое составляют не менее 20-50 мм. По многолетним данным, в северных и северозападных районах Нечерноземной зоны почва достигает физической спелости 15 мая — 1 июня, в центральной части — 27 апреля — 3 мая, а на юге и юго-востоке — 23-28 апреля.

Сроки сева влияют на эффективность борьбы с сорняками, вредителями и болезнями. Задержка в сроках либо преждевременный сев, как правило, приводят к снижению продуктивности. Запаздывание с посевом ранних яровых колосовых культур на 10-15 дней может привести к потере до 35% урожая. Причины несвоевременного сева могут быть разные, в том числе нередко из-за неблагоприятных погодных условий, сложившихся в этот период. В этом случае для планирования и организации сева важно иметь сведения о предстоящей погоде с некоторой заблаговременностью. Однако в настоящее время, к сожалению, нет достаточно надежных долгосрочных прогнозов погоды. Поэтому оптимальные стратегии в сельском хозяйстве строятся на основании климатической информации, т.е. многолетних средних значений отдельных составляющих климата [2, 3].

Новейшие данные метеорологических наблюдений и анализ среднегодовой температуры приземного слоя воздуха как главного фактора, отражающего изменения среды, показывают, что за последние годы отмечены значительные отклонения этой величины от среднемноголетних значений.

Для объективной оценки текущих экологических изменений и расчета климатической нормы, необходимой для интерпретации этих изменений, нужны несколько условий: наличие длинного ряда наблюдений за погодой при соблюдении их однородности и непрерывность самих наблюдений в одном месте. Всем этим требованиям соответствуют данные Метеорологической обсерватории имени В.А. Михельсона РГАУ-МСХА, позволяющие оценить климатические условия отдельной территории Центрального Нечерноземья.

В северной части Москвы, в Петровско-Разумовском, 1 января 1879 г. начались регулярные метеорологические наблюдения и продолжаются уже более 130 лет по настоящее время. Климатические нормы, или многолетние средние величины основных двух элементов (температуры воздуха и сумм осадков), рассчитывали несколько раз за историю обсерватории (табл. 1).

Культура:

Озимая пшеница и рожь

Яровая пшеница, ячмень, овес

Кукуруза

Просо и сорго

Подсолнечник

Картофель

Критический период: Трубкование — колошение Трубкование — колошение Цветение — молочная спелость Выметывание метелки — налив Образование корзинки — цветение Цветение — формирование клубней

69

Месячные и годовые нормы температуры воздуха, °С (Обсерватория им. В.А. Михельсона РГАУ-МСХА)

Период, гг. Количество лет Январь Февраль Март Апрель а М Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Годовая норма

1912-2011 100 -8,9 -8,4 -2,9 5,5 12,5 16,7 18,8 16,9 11,2 4,8 -1,4 -6,3 4,9

1881-2010 130 -9,3 -8,5 -3,4 5,0 12,5 16,6 18,7 16,6 10,9 4,6 -1,7 -6,8 4,6

1881-1980 100 -10,2 -9,2 -4,3 4,4 11,9 16,0 18,1 16,3 10,7 4,3 -1,9 -7,3 4,1

1881-1960 80 -10,2 -9,6 -4,7 4,0 11,6 15,8 18,1 16,2 10,6 4,2 -2,2 -7,6 3,8

1881-1953 73 -10,4 -9,6 -4,7 4,0 11,6 15,7 18,0 16,2 10,6 4,1 -2,1 -7,7 3,8

1881-1915 35 -10,8 -9,1 -4,8 3,4 11,8 15,6 18,0 15,8 10,1 3,7 -2,8 -8,0 3,6

Первые климатические нормы были получены по 35-летнему ряду с 1881 по 1915 г. и вошли в «Климатический справочник по СССР» (1932). По мере накопления данных о погоде менялись и ее многолетние средние значения. В «Агроклиматическом справочнике по Московской области» (1954) были обобщены сведения о температуре и осадках уже за 73 года — с 1881 по 1953 г. Нормы за 80 лет с 1881 по 1960 г. представлены в «Справочнике по климату СССР» (1964). 100-летние нормы опубликованы в «Научно-прикладном справочнике по климату СССР» (1990). И, наконец, впервые нами выведены климатические нормы по температуре воздуха и осадкам за 130 лет — с 1881 по 2010 г.

В таблице 1 представлены месячные и годовые нормы температуры воздуха за указанные выше временные ряды. Просматривается общая тенденция к возрастанию температуры воздуха по мере увеличения ряда наблюдений. Это относится к средним месячным значениям в холодный и теплый периоды года и средней годовой температуре. Но если годовая норма за 130-летний ряд (4,6 °С) по сравнению с нормой за 35-летний ряд (3,6 °С) выросла на 1,0 °С, то изменение средних значений температуры за отдельные месяцы более заметно. Например, апрельская норма поднялась с 3,4 °С для короткого ряда до 5,0 °С для длинного, т.е. на 1,6 °С. Учитывая, что каждый период осреднения (35, 73, 80, 100, 130 лет) включал все предшествующие годы, этот рост средних месячных и годовых температур можно считать достоверным.

Заметное увеличение средней годовой температуры произошло с начала 1980-х гг., и особенно с конца 1990-х (табл. 2), где только три года за этот период годовая температура воздуха была ниже нормы (4,6 °С), достигнув рекордной отметки в 2008 г. (7,4 °С). Анализ показывает, что основной вклад в увеличение средней годовой температуры воздуха вносят теплые зимы. Сравнивая климатические нормы 100-летнего (1881-1980 гг.) и 130-летнего ряда непрерывных метеонаблюдений (1881-2010 гг.), необходимо особенно выделить значительное возрастание температуры в январе (на 0,9 °С) и феврале (на 0,7 °С).

70

Месячные и годовые значения температуры воздуха, °С, 1912-2011 гг. (Обсерватория им. В.А. Михельсона РГАУ-МСХА)

Год Январь Февраль Март Апрель а М Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Средняя за год

1912 -15,9 -13,6 0 2 8,8 18,5 15,1 16,6 10,2 -0,2 -2,1 -3,7 3,0

1913 -9,9 -10 -2 8,7 8,9 14,2 17,8 18,1 11,2 2 1,8 -5,2 4,6

1914 -10,3 -1,3 -2,4 2,8 13,3 17 19,9 13,4 9,1 1,2 -5,2 -4,3 4,4

1915 -6,5 -6,5 -7,6 3,5 10,7 14,2 18,8 14,1 10,7 2,2 -2,6 -10,1 3,4

1916 -6 -5,1 -5,5 5,3 10 15,4 17,5 13,8 8 3,5 -1,4 -8,4 3,9

1917 -11,9 -17,9 -10,3 5,9 7,9 19,5 18 18,2 11,3 6,3 0,3 -8,1 3,3

1918 -7,4 -6,4 -6,1 5,4 6,4 15,2 17,9 13,9 10,5 7,2 -1,6 -7,5 4,0

1919 -9,5 -10,1 -8,4 4 9,3 17,3 19 14,2 13,2 4,7 -7,9 -8,5 3,7

1920 -9,7 -9,6 -0,5 9,4 15,9 15,2 21,2 18,6 11,3 -0,4 -3,6 -9,1 4,9

1921 -9,7 -10,9 0,7 10,4 16,1 17,6 15,9 15,8 9,1 3,1 -5,2 -9,2 4,5

1922 -10,5 -8,8 -3,4 4,8 12,6 15,9 18,6 15,9 9,8 2,4 -1,1 -6,4 4,2

1923 -7,5 -13,6 -5,1 0,6 12,8 15,2 16 13,6 12,3 7,1 2,7 -7,2 3,9

1924 -14 -11,7 -6,2 3,4 13,4 17,7 16,4 16,2 13,5 4,3 -1,4 -7,4 3,7

1925 -3,7 -2,3 -2 7 13,6 15 19,6 16,5 10,5 2,4 -2,9 -6,9 5,6

1926 -12,3 -10,6 -5,4 1,6 13,5 17,3 17,2 13,2 10,6 2,7 2,2 -10,1 3,3

1927 -14,8 -8,4 -3,4 3,7 9,7 16,7 18,9 18,6 11,9 3,6 -2,2 -11,6 3,6

1928 -7,4 -12,9 -7 1,7 12,2 12,7 16,8 15 11,2 4,4 2,6 -7,3 3,5

1929 -11,5 -19,5 -7,6 -1,3 15,4 14 18,6 18,6 9,1 7,6 0,4 -5,9 3,2

1930 -4,8 -10,9 -1,2 6,2 12,4 13,5 17,3 19,1 8,4 5,6 0 -10,4 4,6

1931 -11,2 -15,1 -5,2 2,7 14 15,3 20,8 16,9 9,9 4,1 -3,1 -7,3 3,5

1932 -4 -14,8 -7,5 4,3 14,3 17,9 19,7 19,3 12,2 6,2 -0,7 -1,4 5,5

1933 -13,1 -10,5 -3,8 4,5 9,6 15,5 20,2 14,6 11,1 4,8 -4,1 -14,7 2,8

1934 -7,4 -3,9 -2,3 6,2 15,2 13,8 20 16,9 12,2 7,4 1,8 -9,9 5,8

1935 -11,1 -4,8 -2,9 4,8 10,1 17,6 15,6 16,5 11,5 8,6 -2,4 -5,6 4,8

1936 -4,9 -13 -2 4,2 12,7 19,2 22,9 17,7 10 2,2 0,1 -2,5 5,6

1937 -11,6 -7,1 -1,6 7,5 11,7 18,2 17,8 17,8 13,7 5,8 -0,1 -8,4 5,3

71

Год Январь Февраль Март Апрель а М Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Средняя за год

1938 -8,9 -6,1 -0,8 3,8 12,2 16,1 23,5 21,7 14,8 6,1 2,7 -10,5 6,2

1939 -8,6 -4,1 -3,4 3,2 10,7 17,7 20,4 19,6 8,3 1,8 -0,6 -7,4 4,8

1940 -19,4 -11,8 -5,2 2,9 13 15,7 19,2 18,4 13 2,8 1,5 -7,6 3,5

1941 -14,2 -10,6 -6,4 1,6 7,4 12,5 21,2 17 9,1 2 -5,3 -12,9 1,8

1942 -20,2 -11,8 -9,8 3 11,8 14,1 18,2 16,4 10,6 6,2 -4 -7,7 2,2

1943 -15,3 -6,4 -2,5 6,4 12,6 16,2 17,8 16,6 11 5,5 -0,6 -3,7 4,8

1944 -3,7 -5,8 -2,4 1,5 12 15,5 18,4 16,2 12,8 5 -2 -8,8 4,9

1945 -10,6 -9,2 -5,8 3,5 8,5 15,4 18,3 17,6 10,9 2,5 -3,2 -9,8 3,2

1946 -8 -9,2 -4,2 4,3 11,2 20,2 18,8 18,4 11 0 -3,8 -7,8 4,2

1947 -10,3 -14,4 -4,9 4,8 10,8 17,5 18,4 16,6 11,6 3,1 -1,5 -3,8 4,0

1948 -7,8 -10,7 -4,5 5,8 15,4 20,2 16,6 17,5 10,9 4,5 -1,5 -4,7 5,1

1949 -3,8 -7,4 -2,7 4,4 15,3 17 17,5 16,2 12 5 -0,4 -4,4 5,7

1950 -18 -6,7 -2,2 9,1 11,9 15 15,9 13,9 11,9 4,8 -0,5 -5,6 4,1

1951 -12 -12,3 -3,8 8,4 9,6 17,5 18,4 18,2 11,8 2,7 -4,8 -1,3 4,4

1952 -4,2 -7,1 -9,1 5,2 10,2 17,1 17,6 16,7 12 3,8 -1,2 -5,8 4,6

1953 -10,3 -15,6 -2,7 7,1 11,4 19,1 19 17,2 9,8 5,6 -3,3 -5,7 4,3

1954 -14,3 -13,9 -3,4 3 12,7 18,9 20,9 18,3 12,3 5,6 -1,6 -5 4,5

1955 -6,4 -6,9 -4,8 1,4 10,3 15 17,9 18,1 14 7,8 -3,1 -14,2 4,1

1956 -10,8 -18,5 -3,6 4 10,7 20,8 15,2 14,6 8,5 4,7 -5,1 -4,1 3,0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1957 -6 -1,8 -6,2 6,7 14,5 15,4 18,7 17,3 12,4 5,2 -0,8 -4,6 5,9

1958 -6,8 -7,5 -6 4,2 13,2 15 18,4 15,7 9,1 6,2 -0,7 -7,5 4,4

1959 -4,2 -5,4 -1,2 6,7 11,5 17 20,7 17,2 8,2 2,2 -5 -10,9 4,7

1960 -9,2 -7,6 -5,4 5,3 11,8 18,6 21,5 16,3 9,9 2,3 -3,7 0,1 5,0

1961 -6,2 -2,4 0,1 4,2 12 19,3 19,5 16,8 9,5 6,4 -1,7 -8,2 5,8

1962 -4,6 -6,2 -5,2 7,6 13,2 13,4 16,4 14,7 10,9 6,4 1,2 -7,6 5,0

1963 -16,2 -10,1 -9,5 4 17,2 13,5 19,1 18 13,7 5,8 -0,3 -8,8 3,9

1964 -8,2 -10,1 -6,2 4,3 11,4 19 20,2 16,3 12 7 -2,4 -3 5,0

72

Год Январь Февраль Март Апрель а М Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Средняя за год

1965 -9,8 -10 -3,3 2,6 9,6 16 16,6 15,8 13,1 3,8 -5,7 -1,6 3,9

1966 -9,8 -9 -0,1 8,8 15,4 16,7 19,2 16,9 9,6 6,1 -0,9 -10,5 5,2

1967 -13,9 -10,3 0,3 6,6 17 16,6 18,2 18,6 11,7 8,9 0,6 -9,7 5,4

1968 -15,7 -8,4 -1,1 5,9 12,6 18,7 15,9 18,1 11,1 2,8 -2,7 -5,5 4,3

1969 -16 -13,2 -6,8 5,9 11,1 14,8 18,1 16,7 10,3 4,5 1,6 -9,2 3,2

1970 -10,4 -8,4 -2,8 5,8 12,7 16 19,7 16,5 11,4 5,3 -2 -6 4,8

1971 -3,8 -9,4 -4,3 3,7 13 16,8 17,6 17,2 10,9 3 -0,8 -5,8 4,8

1972 -14,9 -7,1 -2,3 6 12,7 19,4 23 22 11,3 5,1 -0,4 -1,1 6,1

1973 -10,2 -3,6 -1,1 7,8 13,3 18,6 18,3 16,1 7,6 3,5 -2,2 -6 5,2

1974 -10,1 -1,6 -0,6 3,6 9,6 16,5 18,3 16,2 13,5 8,8 1,6 -2,5 6,1

1975 -3,8 -6,4 1,2 10,1 16,1 17,9 18,9 15,3 13,9 4,2 -3,2 -4,2 6,7

1976 -12,2 -11,1 -2,6 5,8 11 13,8 16,3 14,7 9,9 -0,8 -1 -3,8 3,3

1977 -11,1 -6,3 -1 7,1 14,3 16,9 18,8 16 9,5 3 1,5 -8,3 5,0

1978 -7,3 -9,5 0,3 4,6 10,6 14,4 16,4 15,8 9,8 3,4 1,9 -14,6 3,8

1979 -10 -8,8 -1 3,3 17,3 17,5 16,7 17 11,7 3,8 -1,1 -5,7 5,1

1980 -11,3 -7,3 -6,1 5,9 8,2 18 17,2 14,7 10,6 5,2 -2,2 -4,4 4,0

1981 -5,6 -5 -3,1 3,3 14,1 19,9 21,8 17,4 10,8 7,8 -0,8 -3,7 6,5

1982 -10,2 -8,8 -0,7 5,2 12 13,8 18,4 16,7 11,8 4 1,8 -1,3 5,2

1983 -4,1 -6,9 -1,4 9,3 15,6 14,7 18 16,3 12,8 6,1 -1,5 -3,4 6,3

1984 -4,4 -9,9 -2,4 7,7 16 15,5 17,5 15,2 12,6 6,7 -3,5 -9,4 5,1

1985 -9,9 -13,7 -2,8 5,5 13,2 14,8 16,5 19,7 10,1 5,9 -3,5 -6,6 4,1

1986 -6,6 -13,3 0,3 6,7 13,7 18,7 17,9 16,6 8,5 4,3 -0,1 -7,5 4,9

1987 -17,5 -5,9 -5,2 2,9 13 17,9 16,9 15,1 9,1 4 -3,5 -7 3,3

1988 -7,2 -6,1 -0,9 5,5 14 19,5 21,6 16,6 11,4 5 -4,5 -7 5,7

1989 -2,2 -0,5 2,1 7,9 13,7 20,3 19,4 16,5 12,4 5,3 -2,6 -5,3 7,3

1990 -5,7 0,3 2 8,3 11 14,6 17,7 16,2 9,4 5,5 0,2 -3,4 6,3

1991 -6,3 -6,6 -1 7,3 13,6 19,1 18,4 16,4 11 6,7 0,9 -3,9 6,3

73

Год Январь Февраль Март Апрель а М Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Средняя за год

1992 -5,2 -4,3 1,8 5,4 12,2 17 19,1 18,5 13,4 2 -2,6 -4,5 6,1

1993 -4,5 -4,9 -1,8 5,8 14,8 14,1 17,5 15,6 7 4,7 -7,8 -3,6 4,7

1994 -3,3 -11,2 -2,8 7,6 9,9 14,5 17,7 16,1 14,1 5,2 -2,6 -8 4,8

1995 -5,8 -0,8 0,8 9,3 14,8 19,8 17,7 17,1 13 6,9 -2,7 -9,4 6,7

1996 -9,7 -9,4 -2,8 6,7 16,1 16,8 19,1 17,5 12,1 6,2 4 -6,9 5,8

1997 -7,7 -4,6 -0,9 4,9 11,5 18,2 19,2 17,7 9 4 -0,6 -7,4 5,3

1998 -4,6 -7,5 -1 4,4 14 20,1 18,9 15,6 11 5,9 -7,8 -5,8 5,3

1999 -4,4 -6 -0,5 10,2 9 21,9 22,2 16,6 11,9 7,5 -4,7 -1,8 6,8

2000 -6,1 -2,7 -0,7 11,2 11,1 16,2 19,2 16,8 10,3 7,4 0,2 -2,4 6,7

2001 -4 -7 -1,9 11,3 11,3 16,4 23,2 17,1 12,4 5 -0,4 -10,4 6,1

2002 -4,7 -0,3 2,5 7,5 13 17,4 23 17,5 12,3 2,7 -1,4 -12,4 6,4

2003 -7,3 -8,3 -2,4 4,9 15,8 12,9 20,8 17 11,6 5,8 1,3 -1,9 5,9

2004 -6,2 -6,7 1,7 4,8 11,7 15,4 19,3 18,7 12,4 6,1 -1,3 -2,9 6,1

2005 -2,8 -8,6 -5,9 7,4 15 16,5 19,6 17,8 13,3 6,5 1,7 -4,1 6,4

2006 -10,7 -12,8 -3,5 6,2 12,7 18,3 18,2 17,6 13,6 7,1 0,7 1,2 5,7

2007 -1,5 -10,7 4,7 6 16,1 17,7 19,1 20,4 12,2 7,1 -1,9 -2 7,3

2008 -5,7 -1,4 1,9 9,7 11,5 15,7 19,3 17,6 10,9 9 2,4 -1,8 7,4

2009 -5,5 -5,2 -0,5 5,4 13,8 17,4 19 15,8 14 5,9 2,3 -6,3 6,3

2010 -13,9 -8 -0,9 8,7 17 19,2 26,5 22,3 12 4,1 2,8 -7,5 6,9

2011 -7,3 -10,7 -1,9 6,7 14,7 18,8 23,8 18,9 12,2 7,6 0,3 -0,1 6,9

1912-2011 -8,9 -8,4 -2,9 5,5 12,5 16,7 18,8 16,9 11,2 4,8 -1,4 -6,3 4,9

Результаты трендового анализа 130-летнего ряда наблюдений за температурой воздуха подтверждают тенденцию к устойчивому потеплению климата. Согласно полученным данным, за этот период отмечается четкая направленность к повышению температуры (Я2 = 0,95), где средние годовые ее значения возрастают от 3,5 °С в конце XIX в. до почти 7,0 °С к началу XXI в. (рис. 1).

На рисунке 1 отчетливо проявляется волнообразный характер колебаний температуры приземного слоя воздуха. Выделяется относительно холодный период в начале XX в., всплеск тепла в 30-е годы и бурный подъем в последние три десяти-

74

7,5

3,0

о о о о о о о о о о о о о

СП о сч со ■ч- ю со со СП о

со СП СП СП СП СП СП СП СП СП СП о о

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 сч 1 сч 1

00 О) о сч со ю 5 ?! 00 О) о

со со СП СП СП СП СП СП СП СП СП СП о

сч

Год

Рис. 1. Тренд годовых температур воздуха по скользящим десятилетиям, 1881-2010 гг.

летия, где средняя годовая температура превышает климатическую норму за 100 лет наблюдений более чем на 2,0 °С, достигнув рекордной отметки в 2008 г. — 7,4 °С.

Особенно показательны изменения в тепловом режиме при рассмотрении динамики сумм активных температур выше 10 °С, которые характеризуют ресурсы тепла территории, потребности сельскохозяйственных культур в тепле и обеспеченность им растений. За весь период наблюдений наименьшая их сумма составляет 1276 °С (1904 г.), а наибольшая — 2914 °С (2010 г.).

В колебаниях теплового режима также можно выделить закономерности: низкий уровень тепла в начале XX в. (1840... 1880 °С), довольно бурный его рост в 30-е годы (2240.2290 °С) и падение теплообеспеченности в последующие десятилетия (до 2100 °С) с существенными колебаниями этого показателя по отдельным годам.

Резкий подъем уровня теплообеспеченности отмечен в конце XX и начале XXI вв. Так, если норма сумм активных температур воздуха за предыдущие 100 лет (1881-1980 гг.) составила 2072 °С, то за последние 25 лет (1986-2011 гг.) она возросла до 2400 °С, что выше климатической нормы для этой территории более чем на 300 °С.

Наряду с теплом основным и незаменимым фактором внешней среды при возделывании сельскохозяйственных культур являются осадки. В таблице 3 представлены месячные и годовые нормы сумм осадков за соответствующие временные ряды. Годовые суммы за 130-летний период наблюдений возрастают по отношению к первому 35-летнему периоду на 32 мм, но этот рост несущественен.

75

Месячные и годовые нормы сумм осадков, мм (Обсерватория им. В.А. Михельсона РГАУ-МСХА)

Период, гг. Количество лет Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Годовая норма

1912-2011 100 40 36 36 40 53 74 84 78 64 60 51 49 665

1881-2010 130 39 35 36 39 53 73 82 79 62 59 50 46 652

1881-1980 100 35 33 37 40 55 70 83 77 60 55 48 44 636

1881-1960 80 47 47 47 42 56 71 84 78 64 58 55 55 654

1881-1915 35 35 35 39 36 52 66 82 74 58 53 49 39 620

Более показателен в этом плане тренд годовых сумм осадков за 130-летний период наблюдений. от уровня 600 мм в год в конце XIX в. наблюдается увеличение их годовых сумм до уровня 680 мм за первое десятилетие XXI в. Причем если в конце XIX и начале XX вв. ряд лет отмечен суммами осадков менее 450 мм, то в конце XX и начале XXI вв. их сумма в отдельные годы превышала 850 мм. Тем не менее согласно тренду в последние годы условия увлажнения территории центрального Нечерноземья ухудшились (рис. 2).

за последний 100-летний период, с 1912 по 2011 г., почти 60% этого срока были с годовой суммой осадков выше многолетней средней величины (652 мм), рассчитанной по 130-летнему ряду. При этом с 1981 г. средняя сумма годовых осадков составляет более 700 мм. Важно отметить и перераспределение их по сезонам года, а также отдельным месяцам (табл. 4).

Принимая во внимание наличие тепловых антропогенных выбросов над г. москвой и формирование так называемого «острова тепла», следует осторожно применять полученные результаты и динамику изменений основных факторов климата при характеристике внешних условий не только по всей Нечерноземной зоне, но и центральному Нечерноземью. однако выявленные, по данным обсерватории им. В.А. михельсона ргАУ-мСХА, основные тенденции колебаний и изменений климатических условий характерны и для временных рядов михайловского агро-метпоста «голохвастово», расположенного в 60 км от москвы. они подтверждают ту же устойчивую тенденцию к изменению климата в регионе, что и результаты обсерватории. отмечается общий рост температуры для этой территории на 1,5 °С, где основной вклад в этот процесс вносят теплые зимы.

Наглядное представление о потеплении холодных периодов последних десятилетий дает анализ сумм отрицательных среднесуточных температур воздуха. При возрастании контрастности температур и некотором похолодании в начале периода (ноябрь) наблюдается существенное смягчение температурного режима в центральные зимние месяцы, особенно в феврале — почти на 100 °С по сравнению с климатической нормой и на 74 °С — к 1980-м гг. (табл. 5).

76

700

650

600

550

у = -0,0003x3 + 0,0537x2 - 1,4195х + 614,33 Р!2 = 0,6526

со

7

со

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

О)

7 5>

О)

7 5

О)

7

О)

7

О)

7

О)

7 5

О)

7

ю

О)

7 5В

О)

7

О)

7

со

о сч I

5>

о сч I

5

Год

Рис. 2. Тренд годовых сумм осадков по скользящим десятилетиям, 1881-2010 гг.

Т а б л и ц а 4

Месячные и годовые суммы осадков, мм, 1912-2011 гг. (Обсерватория им. В.А. Михельсона РГАУ-МСХА)

Год Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Сумма за год

1912 20 31 33 74 90 32 59 52 52 68 42 62 622

1913 22 29 44 38 20 104 109 106 38 51 84 86 731

1914 19 37 64 27 16 57 43 117 57 37 55 39 568

1915 76 41 45 32 27 28 93 51 69 8 97 47 614

1916 22 40 24 37 44 56 113 108 63 121 25 43 696

1917 22 19 28 56 54 5 84 34 83 38 62 19 504

1918 42 19 9 25 36 122 61 160 93 11 12 62 652

1919 9 56 35 28 25 95 93 150 46 77 36 84 734

1920 36 16 18 9 20 95 40 25 57 23 12 32 383

1921 40 16 26 9 39 68 94 37 48 40 17 32 466

77

235302915353535302915353535302915353235391915353535391915353235323919053

Год Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Сумма за год

1922 29 25 26 63 97 111 41 129 37 59 47 36 700

1923 23 16 33 32 46 110 147 72 41 48 71 32 671

1924 43 18 31 74 80 48 82 46 36 10 20 23 511

1925 28 28 36 45 24 54 103 108 100 65 73 58 722

1926 19 29 26 63 33 49 59 48 62 110 42 49 589

1927 11 16 18 31 108 130 163 25 81 98 79 26 786

1928 25 12 7 49 56 118 61 58 88 55 52 31 612

1929 18 17 23 28 32 72 84 29 16 36 26 31 412

1930 16 17 72 17 35 22 160 50 122 74 57 31 673

1931 40 11 72 37 34 51 127 41 79 43 33 70 638

1932 22 28 20 38 33 59 45 59 66 69 66 56 606

1933 9 44 8 74 89 88 75 146 142 38 48 12 773

1934 16 40 37 56 25 102 89 99 38 65 60 26 653

1935 18 35 14 63 38 75 167 117 113 99 24 91 854

1936 68 47 18 39 23 67 29 73 62 58 54 27 565

1937 12 40 109 18 54 36 121 51 41 51 63 78 674

1938 41 25 24 29 44 75 37 1 42 43 63 8 432

1939 55 44 30 66 83 40 38 17 31 62 40 62 567

1940 46 40 63 27 2 46 78 41 110 55 65 31 604

1941 35 36 29 68 78 76 35 87 81 57 16 88 686

1942 16 25 18 32 65 184 61 65 26 69 17 40 618

1943 28 19 24 37 36 40 107 50 49 25 33 74 522

1944 41 28 34 40 73 50 106 55 49 24 39 20 559

1945 25 20 45 34 64 68 98 143 113 91 12 43 756

1946 15 34 63 34 85 22 82 83 90 34 23 16 581

1947 43 84 91 44 28 85 37 89 53 38 130 90 812

1948 43 28 26 10 64 44 63 84 54 52 40 19 527

78

Год Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Сумма за год

1949 25 24 67 18 42 110 140 74 8 40 40 70 658

1950 12 37 29 22 83 102 60 144 64 38 91 28 706

1951 40 11 85 25 81 5 109 62 27 8 39 43 535

1952 59 64 45 17 52 57 155 72 48 157 128 42 896

1953 38 18 13 30 72 55 144 174 118 67 22 19 770

1954 25 8 38 30 46 69 63 44 91 70 34 39 557

1955 73 38 75 99 62 67 30 21 37 37 28 59 626

1956 70 29 28 52 100 88 60 118 28 50 39 36 698

1957 52 83 42 17 44 102 46 55 67 31 19 48 606

1958 61 57 36 48 53 131 39 93 48 80 22 49 712

1959 73 31 35 32 78 87 48 82 49 52 22 47 636

1960 71 55 16 12 78 44 48 123 69 97 44 43 700

1961 30 37 53 54 40 32 79 118 45 7 28 70 593

1962 40 43 37 35 112 74 110 122 43 65 49 37 767

1963 23 43 28 27 15 106 92 34 107 38 42 19 574

1964 16 45 23 28 94 26 26 42 30 23 48 62 461

1965 61 21 21 40 63 93 195 34 97 40 40 98 823

1966 59 97 88 40 48 50 101 86 79 33 44 85 810

1967 40 16 52 57 27 44 38 122 22 40 57 71 586

1968 50 38 28 44 47 21 158 92 40 94 28 38 678

1969 24 26 16 53 56 92 70 61 64 41 94 30 627

1970 78 58 55 104 18 85 39 32 68 127 48 41 753

1971 40 19 29 48 30 58 79 59 79 130 74 37 682

1972 4 4 35 53 80 63 16 47 87 58 53 29 529

1973 20 69 26 69 74 21 109 147 65 93 74 56 823

1974 21 36 29 24 83 78 118 37 18 80 79 48 651

1975 43 44 16 36 24 66 78 101 24 31 31 65 559

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

79

Год Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Сумма за год

1976 52 20 40 61 143 130 128 58 25 67 48 82 854

1977 24 61 25 49 75 92 77 91 56 36 139 61 786

1978 26 32 43 24 56 72 92 50 72 72 60 29 628

1979 76 25 58 12 19 40 161 54 108 31 56 68 708

1980 31 26 21 36 90 116 103 134 49 36 47 59 748

1981 62 28 51 27 18 67 131 104 127 69 61 112 856

1982 65 9 15 63 56 68 108 96 62 59 62 63 724

1983 65 54 27 89 9 100 65 33 46 96 99 42 725

1984 32 2 23 11 57 128 122 49 129 53 28 43 678

1985 73 31 8 45 60 111 92 23 109 69 81 71 772

1986 76 26 7 103 8 140 87 126 77 65 34 40 787

1987 35 24 20 23 97 113 53 61 60 0 53 49 587

1988 20 73 37 28 38 96 74 107 38 29 56 81 676

1989 45 35 49 47 33 71 37 138 22 130 55 76 738

1990 57 67 73 26 48 61 115 94 117 85 86 17 845

1991 52 34 23 51 48 122 101 147 74 114 44 42 851

1992 54 38 41 36 38 31 18 50 51 144 59 22 581

1993 80 47 26 35 16 140 156 114 112 50 7 86 869

1994 73 18 52 11 57 94 48 79 49 71 62 46 662

1995 63 56 14 48 27 68 56 59 39 21 79 36 565

1996 19 31 17 17 48 90 73 25 124 29 54 28 555

1997 49 30 47 22 38 108 9 55 60 153 60 40 670

1998 43 38 61 60 92 61 134 145 50 71 55 44 854

1999 67 54 34 28 33 7 67 96 61 35 41 52 575

2000 40 56 42 28 22 138 148 90 48 30 45 87 773

2001 38 87 45 26 122 64 64 43 40 71 65 51 715

2002 44 47 29 16 20 52 31 24 72 133 38 36 540

80

Год Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Сумма за год

2003 42 12 23 45 42 67 91 159 94 51 50 36 710

2004 79 49 28 36 54 116 138 72 88 76 61 56 852

2005 79 39 35 48 96 82 110 31 14 41 30 73 678

2006 25 35 43 44 64 66 23 140 52 52 54 33 631

2007 63 43 35 19 31 24 64 66 58 103 66 14 586

2008 27 56 52 47 62 67 136 124 66 54 48 53 792

2009 39 49 34 24 58 55 88 88 41 133 72 52 733

2010 17 60 23 27 56 54 8 57 61 42 77 81 563

2011 38 38 22 43 29 38 75 61 75 49 47 69 584

1912-2011 40 36 36 39 53 74 84 78 64 60 51 49 664

Т а б л и ц а 5

Сумма отрицательных среднесуточных температур воздуха холодного периода, °С

Период, гг. Месяц Сумма за период

ноябрь декабрь январь февраль март

Многолетняя средняя -85 -251 -331 -311 -173 -1151

1980-1990 -118 -192 -246 -287 -114 -957

1990-2005 -133 -202 -199 -213 -129 -876

Откл. (±) 1990-2005 к 1980-1990 -15 -10 47 74 15 81

Термическая активность и повторяемость осадкообразующих процессов формируют максимальные осадки за соответствующий календарный период. Для образования устойчивого снежного покрова важное значение имеет выпадение твердых осадков и наличие низких отрицательных температур воздуха. чем ниже температура, тем меньше нужно осадков, чтобы поддерживать непрерывное снегонакопление.

Процесс потепления зимних периодов, т.е. устойчивого преобладания повторяемости теплых зимних сезонов над повторяемостью холодных, усиливается в конце 1980-х, и особенно с начала 1990-х гг. Повышение приземных температур воздуха, как среднегодовых, так и холодной половины года, в последние десятилетия

81

обусловили аномалии снежности большинства лет. При этом важно отметить, что если в 1980-е гг. прослеживается устойчивая связь между температурой воздуха и суммами осадков (г = 0,81), то с начала 1990-х гг. эта связь практически отсутствует (г = 0,12). Осадки за период с устойчивым снегонакоплением выпадали неравномерно во времени и были неоднородными по составу, нередко в виде дождей, что оказало важное влияние на физико-механические свойства снежного покрова и его характеристики — высоту, плотность снега и запасы воды в нем (табл. 6).

Т а б л и ц а 6

Характеристики снежного покрова

Параметр Средняя из наибольших Абсолютный тах Абсолютный тлп

36 49 17

Высота снега, см 34 60 21

0,36 0,41 0,24

Плотность снега, г/см3 0,35 0,45 0,27

100 140 71

Запасы воды в снеге, мм 89 157 56

128 163 64

Осадки зимнего периода, мм 153 215 64

Примечание: над чертой — 1980-1990 гг., под чертой — 1990-2005 гг.

Следовательно, обобщая результаты длительных наблюдений Метеорологической обсерватории имени В.А. Михельсона и наблюдений агрометпоста «Голо-хвастово», можно с уверенностью констатировать, что в конце XX и начале XXI вв. произошли заметные изменения климата Центрального Нечерноземья в сторону потепления, особенно существенно в зимний период последних двадцати лет. Изменения в температурном режиме и режиме осадков привели к важным для сельского хозяйства последствиям: увеличилась продолжительность вегетационного периода; значительно выросла теплообеспеченность территории; существенно повысилась экстремальность климата; наблюдается устойчивая тенденция роста засушливости периодов вегетации сельскохозяйственных культур и его отдельных подпериодов; стали теплыми зимы с большим числом интенсивных оттепелей. Все это указывает на смену глобальной климатической обстановки региона и острую необходимость ее переоценки агрономической наукой, прежде всего с позиций лимитирующих факторов.

В качестве примера неблагоприятного влияния климата на функционирование агроландшафтов в последние десятилетия можно привести результаты длительных научных исследований, выполненных в 1981-2009 гг. в стационарном полевом опыте. Опыт был заложен в Московской области на двух смежных склонах южной экспозиции, где были проведены комплексные полевые наблюдения за экологическими изменениями эрозионно опасных агроландшафтов. Такие экосистемы, находящиеся в состоянии постоянного стресса, представляют особый интерес для изучения.

82

Они экологически уязвимы и достаточно отзывчивы для неблагоприятных природных воздействий, что позволяет получить наиболее полное представление о влиянии и последствиях современных трансформаций климата [1, 7].

Согласно полученным данным, современный климат и его составляющие оказывают негативное воздействие на физико-механические свойства эродированной почвы и ее структурное состояние. В условиях теплых зим из-за переувлажнения и высокой степени цементации льдом пахотного слоя нарушаются процессы зимнего разуплотнения. В результате почва не достигает равновесного состояния. Следствием этого является значительная усадка грунта после оттаивания весной и общее повышение плотности почвы. Отрицательное влияние на ее агрофизическое состояние оказывает и нарастание засушливости периода вегетации. Иссушение почвы резко повышает плотность ее сложения.

Слабое промораживание почвы или его отсутствие в условиях неустойчивых зимних периодов не способствует эффективному образованию структуры. Напротив, происходит ее активное физико-химическое разрушение, особенно верхнего слоя, где коэффициент структурности почвы снизился в среднем на 30%. Уменьшение агрономически ценных агрегатов происходит в основном за счет их укрупнения до глыбистых размеров, что свидетельствует о значительном нарушении процессов структурообразования.

Результаты почти 30-летних исследований позволяют утверждать, что современные изменения климата приводят к необратимым экологическим изменениям важнейших свойств эродированных почв. Они способствуют переорганизации пахотного горизонта (слой 0-40 см) и ухудшению его агрофизической основы: повышению на 5-12% плотности сложения и на 20-22% твердости почвы, снижению на 10-19% количества агрономически ценной макроструктуры и ослаблению на 9-13% водопрочности почвенных агрегатов, а также общей тенденции на обесструк-туривание.

Таким образом, современные глобальные и региональные изменения климата формируют новый природно-ресурсный потенциал территории центральных областей Нечерноземной зоны. Это влечет за собой экологические изменения важнейших свойств, функций и режимов ландшафтных комплексов, приводящих к серьезным последствиям для сельского хозяйства. На данном этапе развития климатические факторы нарушают устойчивость агроэкосистем и их равновесие, вносят заметную дестабилизацию в процессы почвообразования, механизм управления продукционным потенциалом агроландшафтов и общее их функционирование.

Библиографический список

1. Белолюбцев А.И. Адаптация сельского хозяйства с учетом текущих и ожидаемых климатических рисков // Адаптация сельского хозяйства России к меняющимся погодно-климатическим условиям: Сборник докладов Международной научно-практической конференции. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. С. 11-22.

2. Жуков В.А. О некоторых проблемах агроклиматического обеспечения агропромышленного комплекса // Труды ВНИИСХМ, 1989, вып. 24, с. 6-17.

3. Исаев А.А., Абакумова Г.М., Незваль Е.И. и др. Справочник Эколого-климатических характеристик г. Москвы (по наблюдениям Метеорологической обсерватории МГУ). Т. 1. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003.

4. Система земледелия Нечерноземной зоны: обоснование, разработка, освоение / Г.И. Баздырев, И.С. Кочетов и др. М.: Изд-во МСХА, 1993.

83

5. Уланова Е.С. Агрометеорологические условия и урожайность озимой пшеницы. Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

6. Alexandrov V.A., G. Hoogenboom. The impact of climate variability and change on crop yield in Bulgaria. Agric. For. Meteorol. 2000. 104, 315-327.

7. Belolyubtsev A.I. Agri-environmental effectiveness of techniques to protect soil from erosion in the context of global climate change // IZVESTIA of timiryzev-academy, 2009, с. 9. Special Issue.

AGRO-CLIMATIC RESOURCING OF CROP PRODUCTIONAL PROCESSES UNDER THE CONDITIONS OF THE CENTRAL REGION IN THE NONCHERNOZEM ZONE

A.I. BELOLYUBTSEV, I.F. ASAULYAK

(RSAU-MAA named after K.A. Timiryazev)

Crop productional processes take place under extremely diverse and constantly changing climatic conditions affecting the plants throughout ontogeny. Current climatic variability and fluctuations create a new natural-resource potential in the Central region of the Nonchernozem zone. At this stage of development climatic factors break down the sustainability of agro-ecosystems and their balance, as well as significantly destabilize soil-forming processes, management mechanism and productional capacity of agricultural landscapes and their functioning in general.

Key words: agro-climatic conditions, Nonchernozem zone, climate change, climatological normals, air temperature, precipitations, agricultural landscapes.

Белолюбцев Александр Иванович — д. с.-х. н., проф. каф. метеорологии и климатологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49; тел.: (499) 977-73-55; e-mail: belolyubcev@mail.ru).

Асауляк Ирина Федоровна — канд. геогр. наук, доцент каф. метеорологии и климатологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Тел. (499) 977-73-55; e-mail: irasaulak@mail.ru.

84

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.