CC BY
16
УДК 330.15, 631.92
ВЛИЯНИЕ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ (НА ПРИМЕРЕ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ)
Александра Владимировна Пелипенко
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, аспирант, тел. (382)249-22-23, e-mail: [email protected]
Татьяна Шалвовна Фузелла
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, кандидат географических наук, научный сотрудник, тел. (382)249-22-23, e-mail: [email protected]
Целью работы было выявление основных факторов, определяющих величину урожайности картофеля. Было установлено, что главными факторами выступают аномальное повышение температуры воздуха в совокупности с недостаточным количеством осадков.
Ключевые слова: климатические факторы, урожайность, картофель, Томская область.
INFLUENCE OF AGROCLIMATIC FACTORS ON THE YIELD OF POTATO (ON THE EXAMPLE OF THE TOMSK REGION)
Aleksandra V. Pelipenko
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 634055, Russia, Tomsk, 10/3 Academichesky Prospect, postgraduate student, tel. (382)249-22-23, e-mail: sasha92kra@mail. ru
Tatiana Sh. Fuzella
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 634055, Russia, Tomsk, 10/3 Academichesky Prospect, Ph. D., senior researcher, tel. (382)249-22-23, e-mail: [email protected]
The aim of our research is to identify the factors that determine the amount of potato yields. It was found that the main factors are the abnormal rise in temperature in conjunction with the lack of rainfall.
Key words: climatic factors, yields, potato, Tomsk region.
Картофель как стратегически важная сельскохозяйственная культура по уровню потребления во всем мире занимает четвертое место после пшеницы, риса и кукурузы, поистине считаясь «вторым хлебом». Россия стоит на втором месте после Китая по продуктивности и потреблению картофеля [1]. Картофель выращивается повсеместно, считается хорошо приспосабливаемой культурой к разным условиям окружающей среды, за небольшой вегетационный период (от 70 до 110 дней) показывает высокие урожаи. Урожайность картофеля зависит от многих факторов: здоровый семенной фонд, внесение удобрений, соблюдения правильной технологии возделывания. Немаловажным фактором выступают климатические условия. В силу разнообразия физико-географических
условий России, необходимо оценивать региональные особенности и влияние возможных изменений климата на урожайность год от года [2].
Исследователями неоднократно [3-6] было подтверждено, что изменение климата ведет к увеличению вегетационного периода, поэтому могут потребоваться корректировки в сроках посева и уборки урожая. Группой авторов во главе с Ф. Бэн [6] выделено семь агроклиматических факторов, влияющих на урожайность картофеля, и связанных с ними негативных последствий. Для нашего региона наиболее значимые факторами выступают: избыточное увлажнение (ливни, сильные осадки), высокий температурный фон (высокие температуры, влажность менее 30 %, аномально жаркая погода), низкие температуры, комплекс факторов (например, теплые и влажные условия).
Для проводимого исследования в качестве модельного объекта был выбран Первомайский район Томской области, где природно-климатические условия позволяют повсеместно выращивать картофель, в то же время, это так называемая «зона рискованного земледелия». Здесь природно-климатические факторы способны нанести урон сельскому хозяйству, в частности, снизить урожайность картофеля.
Материалами для проводимого анализа послужили данные Томского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Федеральной службы государственной статистики по Томской области [7-9].
В целом по Томской области наблюдается тенденция увеличения урожайности картофеля. На рис. 1 представлена динамика урожайности в Первомайском районе Томской области за период с 1985 по 2015 гг. Из графика видно, что наблюдается положительный тренд, который возможно объяснить как влиянием комплекса факторов, так и воздействием каждого фактора в отдельности.
Рис. 1. Динамика урожайности в Первомайском районе Томской области
Если обратить внимание на избыточное увлажнение, то можно отметить, что при избытке влаги снижается урожайность картофеля, ухудшаются условия роста и развития растений, уменьшается содержание сухого вещества и крах-
мала в клубнях, возрастает поражение их бактериальными и грибковыми болезнями, такими как: фузариоз, черная ножка и ризоктониоз. При 21-дневном периоде с осадками более 0,5 мм неблагоприятным последствием будет отсрочка даты посадки.
Другая группа факторов связана с высоким температурным фоном: высокие температуры, влажность менее 30 %, аномально жаркая погода. Если наблюдается менее 3 дней с температурой выше 30 оС или в течение 5 дней -выше 25 оС, то происходит приостановление развития клубней. Анализ показал, что за 1985-2015 гг. вегетационный период наступает раньше на 3-7 дней раньше среднемноголетнего значения [10].
Следующим значимым фактором, оказывающим наибольшее влияние на урожайность картофеля, выступает комплексное влияние высоких температур и избыточного увлажнения. На рис. 2 представлена динамика величин показателей климатических факторов относительно среднемноголетних значений (на примере метеостанции Первомайское Томской области). На представленной диаграмме показано, что снижение урожайности в 2011 и 2012 гг. происходит за счет увеличения температуры воздуха и увеличения дней с влажностью менее 30 %.
Рис. 2. Динамика урожайности картофеля при изменении показателей климатических факторов, оказывающих наибольшее влияние на урожайность данной культуры, относительно среднемноголетних величин. Метеостанция Первомайское
Анализ показал, что, несмотря на наступление ранней весны, преждевременная посадка картофеля значительно повышает агроклиматические риски. При смещение на юг урожайность картофеля значительно снижается из-за повышенной экстремальности климатических условий. К югу изучаемой зоны значения показателя теплообеспеченности увеличивается, а высокие температуры в период вегетации могут привести к засухе, нехватке воды и резкому сокращению урожая.
Выявлено, что спад урожайности картофеля связан с опасностями, обусловленными устойчивым увеличением дней с высокой температурой воздуха в совокупности с недостаточным количеством осадков. Это в свою очередь приводит к повышению уровня заболеваний картофеля: ростки становятся тонкими и хрупкими, более уязвимыми к грибковым и бактериальным болезням (характерно для первой фазы развития картофеля); происходит снижение прироста и температурное вырождение клубней (характерно для последней фазы максимального прироста массы клубней). Более теплый климат может позволить посадку картофеля в ранние сроки для обеспечения раннего сбора урожая и уменьшение рисков нападения колорадского жука и заражение фитофторой.
Динамика урожайности является результатом сложного взаимодействия различных агрономических факторов и погодных условий. Корреляция природных факторов с фактической урожайностью предоставляет возможность в перспективе совершенствовать сроки посевов. Также оценка агроклиматических показателей, влияющих на сельскохозяйственные культуры, учитывая степень негативного влияния на картофель, дает возможность определить пространственно-временную закономерность урожайности данной культуры в Томской области. Изучение особенностей пространственной и временной изменчивости климата имеет важное научно-методическое значение, прежде всего, для обоснования размещения посевов на территории и разработки рекомендаций по использованию агроклиматической информации в целях повышения урожайности.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. http://www.fao.org/faostat/en/#rankings/commodities_by_country.
2. Израэль Ю. А. Сиротенко О. Д. Моделирование влияния изменений климата на продуктивность сельского хозяйства России // Метеорология и гидрология. - 2003. - № 6. - С. 5-17.
3. Мельник М. А., Волкова Е. С., Фузелла Т. Ш. К вопросу о классификации опасных и неблагоприятных природно-климатических явлений для аграрного природопользования в южной тайге Западной Сибири // Избранные труды Международной конференции и школы молодых ученых по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды. - Томск, 2016. - С. 365-367.
4. Melnik M. A., Volkova E. S., Fusella T. Sh. About classification of dangerous and unfavorable climatic phenomena for agrarian nature management in the southern taiga of western Siberia. - Томск, 2016. - С. 364.
5. Modeling climate change impact on potato crop phenology, and risk of frost damage and heat stress in northern Europe / B. Pulatov, M.-L. Linderson, K. Hall, A. M. Jonsson //Agricultural and Forest Meteorology. - 2015. - № 214-215. - Р. 281-292.
6. Ben F., Verhagen J., Wolf J. Participatory design of farm level adaptation to climate risks in an arable region in The Netherlands // European Journal of Agronomy - 2013. - № 48. - Р. 30-42.
7. https://rp5.ru.
8. http://thermo.karelia.ru/weather/w_history.php?town=tom&month=1&year=1985.
9. http://www.gks.ru/.
10. Фузелла Т. Ш. Оценка продуктивности картофеля в агроклиматических условиях Томской области // География и геоэкология на службе науки и инновационного образования : материалы XI Междунар. науч.-практ. конф. - Красноярск, 2016. - Вып. 11. - С. 78-80.
© А. В. Пелипенко, Т. Ш. Фузелла, 2017
