CC BY
23
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2018 ISSN 2410-6070
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 633.18
Владимиров С.А.
к. с. х. наук, профессор, зав. кафедрой Мещеряков П.П.
магистрант
ФГБОУ ВО КубГАУ г. Краснодар, РФ st.vlad.52@yandex.ru
РЕАЛИЗАЦИЯ БИОКЛИМАТИЧЕСКОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ
РИСОВОГО ПОЛЯ
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы совершенствования элементов технологии возделывания риса в системе севооборота на основе эффективного использования климатических ресурсов и биологического потенциала рисового поля.
Ключевые слова
Рисоводство, инновационная технология, севооборот, экология, влагообеспеченность, биоклиматическая продуктивность, агроландшафт, климат.
Биопродуктивность рисового поля является основным звеном малого биологического круговорота и важным признаком устойчивости агроэкосистемы рисового агроланшафта [1]. Особенно это актуально для обоснования механизмов экологизации рисоводства и перехода к экономически устойчивой стратегии развития безопасного рисоводства на Кубани [2].
Экономические преобразования основаны на эффективном использовании природно-ресурсного потенциала, эколого-ландшафтных принципах устройства рисовых севооборотов и внедрения инновационных технологий возделывания риса. Природно-ресурсный потенциал агроландшафта обуславливаются последующими условиями: климатическими условиями, морфологическим устройством поверхности, качеством почвенного покрова, продуктивностью фитоценозов, водообеспеченностью земель
[1, 3].
Такой подход мотивирован тем, что в рисоводстве Кубани наметилась стабильная тенденция, при которой повышение эффективности производства риса обеспечивается только за счет увеличения валовых показателей. Такая тенденция сопряжена с напряженностью антропоэкологических проблем в зоне рисоводства, деградацией почв и ухудшением мелиоративной обстановки на ирригированных системах Нижней Кубани и катастрофическим снижением рыбных запасов и биопродуктивности акватории Азово-Кубанского района [4, 5, 6, 7].
Основными факторами деградации почв являются: водная и ветровая эрозии, потеря гумуса в результате нарушения баланса углерода в почве, уплотнение и разрушение структуры. Вышеперечисленные процессы существенно уменьшили очистительную и связывающую функции почвы. Процессы детоксикации агрохимикатов и их перевод в неподвижные формы идёт медленнее, чем допустимо нормативными сроками и не в полной мере. В результате агрохимикаты с поверхностным и грунтовым водным потоком включаются в геохимическую миграцию, перемещаются в реки, лиманы, Азовское море, загрязняя их, уничтожая типичную фауну и флору, создавая атипичные условия, как правило, близкие к экологической катастрофе [1,
3, 8].
Для решения проблемы охраны почв необходимо решить такие задачи как рациональное землепользование и создание экологически комфортных рисовых агроландшафтов, экологизацию системы земледелия и систем машин их осуществляющих [9].
Структура поставленных задач следующая: создание устойчивых продуктивных ланшафтно-
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2018 ISSN 2410-6070_
адаптивных систем севооборотов; разработка оригинального режима увлажнения рисового поля до и после посева риса; разработка совершенных ландшафтно-адаптивных технологий обработки и содержания почвы; обеспечение рационального использования природных и энергетических ресурсов; разработка альтернативных систем земледелия на рисовых агроландшафтах путем управления и стимулирования естественных процессов в почве и повышение ее плодородия, проектирование мелиоративных систем нового поколения [10, 11].
Реализация биоклиматической продуктивности рисового поля и увеличение его продукционного потенциала, как действенный механизм экологизации рисоводства, заложена в способе обработки почвы и ее содержания в промежутке между последовательными посевами риса за счет обеспечения или моделирования агрономически благоприятной обстановки и специфического водного режима рисового поля до посева риса [10, 12].
За основу реализации биоклиматической продуктивности рисового поля взято исследование ресурсной модели формирования потенциальной продуктивности рисового поля и компьютерно-реализуемые модели оптимизации ресурсопотребления в экологическом рисоводстве на ирригационных системах Нижней Кубани [13, 14].
Исследования показали, что гидротермические условия предпосевного периода считаются реальным управляемым потенциалом климата с целью увеличения рентабельности производства, урожайности сельскохозяйственных культур и оптимизации ресурсозатрат производственного процесса допосевных обработок почвы [15, 16, 17].
Из климатических факторов значимую роль в создании потенциальной урожайности риса мы отводим естественной увлажнённости местности за счёт атмосферных осадков. Отталкиваясь от вероятности увлажнённости территории рисосеяния Нижней Кубани за счёт осадков предпосевного периода, подходящие требования с целью развития рациональной степени урожайности риса наступали 1 раз в 4 года. В другие годы для достижения результата естественной увлажнённости, тем самым максимальных урожаев риса, следует проводить комплекс мероприятий с целью компенсации недостатка влажности [1,2].
Таким образом, в степной зоне Краснодарского края с целью наилучшего использования природно-ресурсного потенциала края для улучшения стабильности земледелия требуется целостный подход: внедрение комплекса совершенных агромелиоративных мероприятий, нацеленных на создание благоприятных для возведения культур водного и воздушного режимов; развитие адаптированных систем земледелия; осваивание экологически сбалансированных севооборотов и адаптивных технологий выращивания культур [6,7].
Список использованной литературы:
1. Владимиров, С.А. Оценка устойчивости агроэкосистемы нижней Кубани / С.А. Владимиров, К. Н. Орлов // Современные технологии в мировом научном пространстве: сборник статей, международной научн. -практ. конф. часть 4 - Казань, 2016 - С. 18-20.
2. Владимиров, С. А. Основные положения оптимизации ресурсопотребления в проекте экологически безопасного устойчивого рисоводства на Кубани / С. А. Владимиров, Е.И. Хатхоху // Актуальные проблемы современной науки: сборник статей Международной научно-практической конференции 13-14 декабря 2013 г.: в 4 ч. Ч 2. - Уфа: РИЦ БашГУ, 2013. С. 9-13.
3. Владимиров, С.А. Социально - экономические вопросы развития рисоводства на Кубани / С. А. Владимиров, Е. И. Хатхоху // ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НОВОГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ: сборник статей Международной научно-практической конференции. В 2 ч. Ч. 2 / - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. С. - 124-128.
4. Владимиров, С. А. Механизм формирования потенциальной рентабельности возделывания риса на Кубани / С. А. Владимиров // Перспективы развития науки и образования: Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 29 ноября 2013 г. В 7 частях. Часть 7, Мин-во обр. и науки - М.: «АР-Консалт», 2013 г. - С. 18-20.
5. Владимиров, С. А. Антропоэкологические проблемы в зоне рисоводства Нижней Кубани. / С. А. Владимиров, Е. И. Хатхоху, И. В. Момот // НАУЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ: сборник статей Международно-практической конференции (1 апреля
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2018 2410-6070_
2017 г., г. Уфа). В 4 ч. Ч.4 / - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. - С. 65-68.
6. Владимиров, С. А. Мелиоративная обстановка на ирригированных систе-мах Нижней Кубани. / С. А. Владимиров, Е. И. Хатхоху, И. А. Пономаренко // НАУЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ: сборник статей Международно-практической конференции (1 апреля 2017 г., г. Уфа). В 4 ч. Ч.4 / - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. - С. 68-72.
7. Владимиров, С. А. Оценка рыбных запасов и биопродуктивности акватории Азово-Кубанского района / С. А. Владимиров, Н.Н. Крылова, С.М. Драгунова // Управление инновациями в современной науке: сборник статей Международной научно-практической конференции (15 октября 2015 г., г. Самара)./в 2 ч. Ч.2 - Уфа: АЭТЕРНА, 2015. - С. 88-91.
8. Владимиров, С.А. Экологически безопасное рисоводство: проблемы и перспективы / С. А. Владимиров // ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НОВОГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ: сборник статей Международной научно-практической конференции: В 2 ч. Ч. 2/ - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. - С. 130-134.
9. Владимиров, С.А. Методологические аспекты перехода на экологически чистое устойчивое рисоводство Кубани / С.А. Владимиров, В.П. Амелин, Н.Н. Крылова // Научно-практический журнал Природообустройство. - М.: - 2008. - №1 - С. 24-30.
10. Владимиров, С.А. Эффективность инвестиций в развитие устойчивого экологически безопасного рисоводства / С. А. Владимиров, Е. Е. Пяткина // НАУЧНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ЭПОХУ ГЛОБАЛИЗАЦИИ: сборник статей Международной научно-практической конференции (1 мая 2017 г., г. Уфа). В 4 частях Ч 4 / - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. - С. 32-36.
11. Владимиров, С.А. Перспективы проектирования мелиоративных систем нового поколения / С. А. Владимиров, Е. И. Хатхоху // ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ НАУЧНОЙ МЫСЛИ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ: сборник статей Международной научно-практической конференции (15 мая 2017 г., г. Екатеринбург). В 4 ч. Ч. 4 / - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. - С. 55-58.
12. Владимиров, С. А. К вопросу исследования продукционного потенциала периода между последовательными посевами риса / С.А. Владимиров, Н.Н. Малышева // Научное обеспечение агропромышленного комплекса : сб. ст. по материалам 71-й науч.-практ. конф. преподавателей по итогам НИР за 2015 год / отв. за вып. А. Г. Кощаев. - Краснодар : КубГАУ, 2016. - С. 148-150.
13. Владимиров, С. А. Ресурсная модель формирования потенциальной продуктивности рисового поля ирригационных систем Нижней Кубани // С. А. Владимиров, Е.И. Гронь // Перспективы развития науки и образования: Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 29 ноября 2013 г. В 7 частях. Часть 7, Мин-во обр. и науки - М.: «АР-Консалт», 2013 г. - С. 15-17.
14. Владимиров, С.А. Компьютерно-реализуемые модели оптимизации ресурсопотребления в экологическом рисоводстве/ С.А. Владимиров, Е.И. Гронь, Г.В. Аксенов, А.В. Беззубов / Интеграция науки и производства - стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО. Материалы международной научн.-практ. конф., посвященной 70-летию Победы в Сталинградской битве. 30 января - 1февраля 2013 г. г. 24. Волгоград. том 3. - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2013. С. 213-215.
15. Владимиров, С.А. Изучение влияния климата на урожай сельскохозяйственных культур / С. А. Владимиров // АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ НАУКИ: сборник статей Международной научно-практической конференции. В 2 ч. Ч. 2 / - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. - С. 66-70.
16. Владимиров, С.А. Факторы изменчивости природного увлажнения степной зоны Краснодарского края / С. А. Владимиров, Е. И. Хатхоху, В. В. Бабешкин // НАУЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ: сборник статей Международной научно-практической конференции. В 4 ч. Ч. 4 / - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. - С. 72-76.
17. Владимиров, С.А. Влияние агроклиматических факторов предпосевного периода на урожайность риса в Краснодарском крае / Владимиров С.А., Малышева Н.Н. / Интеграция науки и производства - стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО. Материалы международной научн.-практ. конф., посвященной 70-летию Победы в Сталинградской битве. 30 января - 1февраля 2013 г. г. Волгоград. том 1. - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2013. С. 60-65.
© Владимиров С.А., Мещеряков П.П., 2018
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2018 ISSN 2410-6070_
УДК 57.045:57.087.1:635.21(470.21)
В.И. Костюк
Ведущий научный сотрудник, д. б. н.
Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольский научный центр Российской академии наук г. Апатиты, Российская Федерация
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ КАРТОФЕЛЯ НА КОЛЬСКОМ СЕВЕРЕ
Аннотация
На основе системного подхода проанализирована связь разногодичных колебаний урожайности картофеля с вариациями солнечной активности и метеорологических условий. С использованием нейросетевого моделирования выполнен поиск квазиоптимальной конфигурации экзогенных факторов, создающей наиболее комфортную среду для получения высоких урожаев картофеля в Заполярье.
Ключевые слова
Кольский Север, урожайность картофеля, солнечная активность, метеорологические условия.
Введение
В Мурманской области продукционный процесс растений картофеля осуществляется в условиях прохладного лета, невысокой освещенности и круглосуточного полярного дня в первой половине вегетационного периода [1]. Это накладывает особый отпечаток на рост и развитие картофеля в данном регионе, поскольку его продуктивность на 40-60% зависит от световых и гидротермических условий летнего сезона [2].
С другой стороны, на урожайность картофеля влияет также такой космофизический фактор, как солнечная активность [3]. Поэтому есть основания полагать, что встраивание этого абиотического регулятора в контур модельных реконструкций позволит точнее оценивать специфику влияния метеорологических элементов на продукционный процесс данной культуры.
Методика исследования
Для проведения системного анализа были использованы многолетние архивные материалы по изучению роста, развития и продуктивности картофеля сорта Хибинский ранний на Полярной опытной станции ВИРа за 1978-2010 годы. Общая длина временных рядов по урожайности и крахмалистости картофеля составила 33 года. Данные о среднемесячных температурах июня, июля и августа, а также о количестве атмосферных осадков, выпадавших в эти месяцы, были предоставлены Апатитской гидрометеорологической станцией Мурманского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
Среднемесячные значения поступления суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность для рассматриваемой географической точки (67.40 с. ш. и 33.20 в. д.) имеются в свободном доступе по адресу - NASA Surface meteorology and Solar Energy (http://eosweb.larc.nasa.gov). Среднемесячные значения потока радиоизлучения Солнца с длиной волны 10.7 см (индекс F10.7) доступны по адресу -ftp://ftp.geolab.nrcan.gc.ca/data/solar flux/monthly averages.
Статистическую обработку массива данных выполняли с использованием программ STATISTICA 10 [4] и PAST 3.17 [5]. Обозначения дескриптивных статистик: M - среднее арифметическое значение показателя; R - абсолютный размах значений показателя (min - max); SE - стандартная ошибка; V -коэффициент относительной вариации (%).
Результаты и их обсуждение
В табл. 1 представлены результаты первичной статистической обработки временных рядов для двух результативных признаков - урожайности и содержания крахмала в клубнях картофеля, для трех метеорологических элементов - светового режима, температуры и осадков, а также для гелиогеофизического фактора - потока радиоизлучения Солнца F10.7.
