Тенденции изменения засушливости вегетационного периода на территории Ставропольского края Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ И СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

УДК SS1.S77.38:631.SS9

Тенденции изменения засушливости вегетационного периода на территории Ставропольского края

С.А. АНТОНОВ, кандидат географических наук

Ставропольский НИИ сельского хозяйства

E-mail: santosb@mail. ru

Дан анализ засушливости вегетационного периода в Ставропольском крае за 1981-2010 гг. Отмечен незначительный рост засушливости, связанный со снижением количества осадков и ростом температуры. Создана карта нового агроклиматического районирования территории по ГТК. Показаны меры снижения негативного влияния засушливых явлений.

Ключевые слова: изменение климата, температура, осадки, коэффициент увлажнения, гидротермический коэффициент, районирование, засуха, повторяемость, пыльные бури, суховеи, урожай, Ставропольский край.

Термические ресурсы Ставропольского края достаточно высоки. Среднегодовая температура составляет в среднем 10,4 °С. Наиболее высокие значения отмечаются на крайнем северо-западе и крайнем юго-востоке края (выше 11,2 °С), а наименьшие - на юге, в районе предгорий (менее 9 °С).

Сумма активных температур (более 10 °С) по территории края изменяется от 2S73 до 3800 °С,обеспечивая теплом практически все сельскохозяйственные культуры, включая хлопчатник.

Анализ тренда среднегодовых температур за 1981-2010 гг., осреднен-ных по территории края, показал стабильную тенденцию к повышению. По уравнению регрессии ежегодное повышение среднегодовых температур составляет 0,06 °С в год с ускорением в последнее десятилетие до 0,11 °С в год.

Основным лимитирующим факто-

ром развития сельскохозяйственного производства в крае является вла-гообеспеченность. В среднем за год здесь выпадает S2S мм осадков, при очень неравномерном размещении, со значительным уменьшением их количества с запада на восток. В отличие от интенсивного роста температур осадки по территории края за 1981-2010 гг. по уравнению регрессии убывают со скоростью 0,1S мм в год, хотя амплитуда их колебаний по годам уменьшается.

Для эффективного анализа явлений, связанных с засушливостью климата, необходимо использовать производные коэффициенты увлажнения, учитывающие тепло- и влаго-обеспеченность. Значение коэффициента увлажнения вегетационного периода по Д.И. Шашко [1], осред-ненное по территории края, состав-

ляет 0,24, что согласно классификации H.H. Иванова [2] свидетельствует о преобладании полусухих условий.

Наиболее распространенным показателем для оценки обеспеченности территории теплом и влагой является гидротермический коэффициент (ГТК) Г.Т. Селянинова [3], положенный в основу агроклиматического районирования края в 1981-2010 гг. (рис. 1). Представленная картосхема может быть использована как современная климатическая норма, взамен нормы 1931-1960 гг. (Всемирная метеорологическая организация рекомендует использовать в качестве нормы климатические показатели не менее чем за 13 лет).

В 1981-2010 гг. очень засушливые условия были характерны для 20 % территории края, засушливые - для 3S %, неустойчиво влажные -для 33 %, умеренно влажные - 8 % и избыточно влажные - для 4 % территории.

Быстрый рост среднегодовых температур при относительно стабильном количестве осадков в 1981-2010 гг. определяет тенденцию снижения ГТК вегетационного периода со скоростью 0,003 ед. в год и

Рис.1. Картосхема агроклиматического районирования края за 1981-2010 гг

Eniiäügiääieä gaiee 1.p65 3 22.06.2013, 23:20

Рис. 2. Картосхема повторяемости засух весенне-летнего периода на территории Ставропольского края

постепенную аридизацию климата.

В Ставропольском крае ведущая культура - озимая пшеница. В последние годы она занимала 1750 тыс. га из 2150 тыс. га, отведенных под все зерновые культуры, или 80 %.

Мы рассматриваем засушливость не всего вегетационного периода, а весенне-летнего (апрель-июнь) и летне-осеннего (июль-октябрь), исключительно важных для озимой пшеницы, поскольку условия весенне-летнего периода определяют ее продуктивность в текущем году, а условия летне-осеннего периода влияют на урожай следующего года.

Первая и вторая половина вегетационного периода неодинаковы по условиям увлажнения: ГТК апреля-июня составляет 1,23, июля-октября - 0,76, т.е. засушливость последнего периода на 62 % выше первого.

Анализ ГТК весенне-летнего пери-

ода показал его рост в 1981-2010 гг. по сравнению с прежней климатической нормой (1931-1960 гг.). Отмечается сокращение площади засушливых территорий с ГТК <0,9 с 38 % до 23 %. В целом условия весенне-летнего периода можно назвать умеренно влажными. ГТК летне-осеннего периода за 1981-2010 гг. показал тенденцию к снижению. Рост засушливости летне-осеннего периода наиболее отчетливо прослеживается на востоке края. За 1981-2010 гг. площадь засушливых территорий (ГТК <0,9) составила 86 %. В целом условия летне-осеннего периода являются засушливыми.

Оценка повторяемости засух (ГТК <0^) весенне-летнего и летне-осеннего периодов показала, что засухи во втором периоде повторяются в два раза чаще, чем в весенне-летнем. Вероятность засух весенне-лет-

него периода составляет на востоке края 20 % лет, на юге и западе -менее S % (рис. 2).

Летне-осенний период наиболее неблагоприятен по проявлению засух. На востоке края вероятность их появления превышает 40 %, т.е. они бывают практически каждый второй год. При движении на запад вероятность засух несколько снижается, но по-прежнему остается высокой. В центральной части засухи отмечаются в 21-30 % лет, а в западной - в 11-20 % лет (рис. 3). Засушливость летне-осеннего периода подтверждается климадиаграммой, построенной по методике Н. Walter [4] (рис. 4).

Региональные климатические изменения средних многолетних значений (норма) температур и осадков в крае сопровождаются повсеместным снижением устойчивости климата при росте повторяемости различных неблагоприятных и опасных гидрометеорологических явлений, что ведет к возрастанию хозяйственных рисков в земледелии. Применительно к оценке влияния изменения климата на земледелие риск отождествляется с вероятностью неурожаев.

Годуновой Е.И. и др. [S] рассмотрены погодные условия в годы со значительным недобором зерна (до 64 % от среднемноголетних уровней). Исследование показало, что ведущим фактором снижения урожая были засухи в тот или иной период возделывания. Даже если они не становились первопричиной недобора урожая, то усугубляли влияние других экстремальных факторов: пыльных бурь, неблагоприятных условий перезимовки, заморозков, градобития и др. (табл.).

Исследования подтвердили наибольшую вредоносность весенне-летних засух. При проявлении летне-осенних засух урожай озимых может быть разным, но при весенне-летних исход один - снижение урожая и валовых сборов зерна.

Неблагоприятные климатические явления в годы с максимальным снижением валовых сборов зерна

озимой пшеницы в Ставропольском крае

Валовой Недобор осадков Пыльные Суховеи Плохие Площадь

Год сбор бури* (число дней условия Ливни гибели посевов

0

сч

1Л

01

z

а

s Ц

а Ч

ф ц

г 0) т

зерна,

1985 48

1987 58

1999 58

2003 73

3 - западные, В - восточные районы края.

перезимовки

Притертая корка

(тыс. га)

315 615 600 153

Eñíiéügiááiéá gáiéé 1.p65 4 22.06.2013, 23:20

Рис. 3. Картосхема повторяемости засух летне-осеннего периода на территории Ставропольского края

Особенно большой ущерб земледелию края наносит сочетание неблагоприятных климатических явлений:

- осенних засух и пыльных бурь;

- суховеев и засух, повторяющихся в S0 % лет (максимальная годовая гибель посевов за последние 20 лет составила 300 тыс. га);

- засух и ливней.

Сильные засухи различных периодов возделывания озимой пшеницы - одна из основных причин недобора зерна. Так, на снижение валового сбора зерна на S2 % в 1999

Среднегодовая температура 10,4 °С

г. особенно сильно повлияла засуха летне-осеннего периода (ГТК = 0,28) 1998 г. В 1984 г. после трехмесячной зимне-весенней засухи и пыльной бури уже в апреле выпало от 137 до 241 % климатической нормы осадков, а в 2003 г. после пыльных бурь ливневые дожди в июне выпали слоем в 110-140 мм.

Значительный ущерб производству зерна наносят и неблагоприятные условия влагообеспеченности зимнего периода. Вероятность проявления сухих зим в крае составляет

Среднегодовое

количество осадков 525 мм

в среднем S7 %.

Для устойчивого развития сельскохозяйственного производства и получения стабильных урожаев в Ставропольском крае важно минимизировать негативное влияние засух. Большое значение здесь имеют севообороты - один из главных элементов систем земледелия. В засушливых зонах края основой севооборотов, оказывающих стабилизирующее воздействие на производство зерна, служат чистые пары, а в зонах неустойчивого и достаточного увлажнения - занятые пары. Зернопаро-вые, зернопаропропашные и зерно-пропашные севообороты позволяют снизить зависимость земледелия от неблагоприятных природно-климатических факторов и обеспечитьустой-чивость зернового производства.

Не менее важным фактором повышения устойчивости зернового производства являются технологии возделывания сельскохозяйственных культур. В настоящее время, в связи с дефицитом ресурсов и ориентацией на рациональное их использование они должны быть энерго- и ресурсосберегающими. Внедрение таких технологий наряду с экономией материально-технических средств обеспечивает накопление и сохранение влаги, рациональное использование техники, повышение урожайности и сокращение потерь урожая.

В условиях засухи, особенно при низком содержании доступных фосфатов в почве, фосфорные удобрения способствуют увеличению засухоустойчивости, заметному росту продуктивности озимой пшеницы.

Большое значение для нормального развития растительного организма и повышения его устойчивости к стрессам имеют микроэлементы. Они входят в состав ферментов, играют большую роль в энергетическом обмене. В связи с низкой обеспеченностью почв края практически всеми микроэлементами их применение может оказывать положительную роль как в повышении урожайности, так и в улучшении качества зерна у озимой пшеницы.

Важным направлением повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к засухе являются био- е логические факторы интенсифика- л ции - оптимальный подбор сортов, д позволяющий значительно снизить л нагрузку на уборочную технику, е уменьшить расходы на средства за- 2 щиты растений, повысить устойчи- Ц вость к неблагоприятным факторам р

и существенно увеличить урожай- 2

ы

S

45 - 1 - температура, 2 - осадки

30 -

15 - 2 1 -

П

15 1 1 1 , , 1 . . 1 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Месяц

Рис. 4. Климадиаграмма Ставропольского края за период 1981-2010 гг.

ЁпиёйдТаа1ёа даюе 1.р65 5

22.06.2013, 23:21

УДК 631 ^8

Дифференцированное использование приемов биологизации земледелия в Средней Сибири

ность. Только за счет правильного подбора сортов можно повысить урожай зерна на 10-1S % и экономическую эффективность отрасли.

Применение биопрепаратов и биостимуляторов в технологической схеме выращивания зерновых культур обеспечивает интенсификацию биологических процессов. Обработка посевов биопрепаратами существенно повышает устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды, в том числе к засухе, болезням и стрессу.

Для повышения эффективности сельскохозяйственного производства необходимо оперативно реагировать на меняющиеся климатические условия, проводя корректировку существующих систем земледелия с учетом новых условий.

Литература

1. Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 248 с.

2. Иванов Н.Н. Ландшафтно-клима-тические зоны земного шара/Записки геогр. общества, 1949. - Т. 1 (нов. сер.). -228 с.

3. Селянинов Г.Т. О сельскохозяйственной оценке климата/Труды по сельскохозяйственной метеорологии. - СПб, 1928. - Вып. 20. - С.165-177.

4. Walter Н. Die vegetation der Erde in цко-physiologischer Betrachtung//Band I: Die tropischen und subtropischen Zonen. -VEB Gustav Verlag, Jena. - 1972. - 592 с.

5. Годунова Е.И., Желнакова Л.И., Удо-выдченко В.И. Состояние и пути оптимизации зерновой отрасли Ставрополья //Земледелие, 2011. - № 3. - С. 8-12.

Статья поступила в редакцию 22.05.2013

Trends of changes of growing season aridity in the Stavropol region

S.A. Antonov

The analysis of aridity of growing season in the Stavropol region for the period 19812010 years is presented. It was noted slight increase in aridity associated with reduction in the amount of precipitation and J2 significant rise in temperature. Map of the © new agro-climatic zoning of territory on the ^ hydrothermal coefficient was created. g Showing measures to reduce the negative ш impact of aridity.

s Keywords: climate change, temperature,

ф precipitation, humidity ratio, hydrothermal

ф coefficient, zoning, drought, frequency,

1 dust storms, winds, yield, Stavropol region.

ш ш

n ■

T

Е.Я. ЧЕБОЧАКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук НИИ аграрных проблем Хакасии Ю.Ф. ЕДИМЕИЧЕВ, А.М. БЕРЗИН, В.Н. РОМАНОВ, доктора сельскохозяйственных наук

Красноярский государственный аграрный университет E-mail: echebochakov@mail.ru

Изучены приемы биологизации земледелия в зависимости от агроэкологи-ческих условий в Средней Сибири.

Ключевые слова: агроэкологичес-кие условия, зона, почва, биологизация, земледелие.

Земледельческая часть территории Средней Сибири расположена в степном, сухостепном, лесостепном, подтаежном агроэкологических районах, годовое количество атмосферных осадков в которых составляет 250-425 мм. Более благоприятные по увлажнению территории - предгорная степная, лесостепная и подтаежная зоны.

В современных условиях чистый пар в степной зоне рассматривается как необходимый фактор устойчивого производства зерна. Доля его в пашне может составлять 17-20 % и более [1, 2]. В Омской области чистые пары являются основой полевых севооборотов, и отказ от них сегодня приведет к падению урожайности зерновых культур на 20-50 % [3].

При разработке и освоении адаптивно-ландшафтных систем земледелия, способствующих сохранению плодородия почв, большое внимание уделяется приемам биологиза-ции. В республиках Хакасия и Тыва в

новых социально-экономических условиях, при сокращении посевных площадей сельскохозяйственных культур в два-три раза, появляется возможность сочетания принципов эколого-ландшафтной организации территории и использования естественных механизмов самовосстановления почвы.

Говоря о восстановлении плодородия почвы, В.В. Докучаев отмечал, что «...переложная система с удлиненным промежутком между посевом растений и вспашкой наиболее соответствует условиям черноземных почв» [4].

В сухой степи истощенная каштановая почва восстанавливает запасы гумуса и азота за шесть-восемь лет, а резкое снижение гумуса может произойти за три-четыре года [Ъ].

Биологизация земледелия предусматривает изъятие из оборота низкоплодородных и эродированных земель и временное использование их под залужение или лесоразведение с целью восстановления естественного плодородия. В засушливой степной зоне Сибири, Северного Прикаспия и других районах наряду с этими приемами рекомендуются севообороты с многолетними травами в выводном поле [6, 7].

В степной и лесостепной зонах Сибири при ограниченном наборе сельскохозяйственных культур эффективным способом биологизации земледелия является оптимальное использование в структуре пашни многолетних трав, зернобобовых культур, занятых и сидеральных паров. Эффективность их применения зависит от агроэкологических условий природных зон Средней Сиби-

I. Урожайность пшеницы в лесостепной зоне Средней Сибири в зависимости от вида пара, ц/га

Годы Пар чистый Пар занятый Пар сидеральный

2002-2006 - Донник Донник

32 30 30

2005-2007 - Рапс Рапс

25 24 24

2008-2010 - Овес + горох Овес + горох

2 22 23 Примечание. Смену парозанимающей и сидеральной культур проводили через три года.

Eniiäügiääieä gaiee 1.p65 6 22.06.2013, 23:21