CC BY
34
https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.244-253 УДК 551.582:631.559:633.1(470.342)
Влияние локального изменения климата на продуктивность яровых зерновых культур в условиях Кировской области
0 2021. И. В. Лыскова1 О. Э. Суховеева2, Т. В. Лыскова1
1ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», г. Киров, Российская Федерация 2 ФГБУН Институт географии Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация
На основе многолетних метеорологических данных и результатов исследований в длительном стационарном опыте за 1971-2020 гг. проведен ретроспективный анализ изменения темперапуры воздуха и количества осадков в восточном районе центральной климатической зоны Кировской области и оценено их влияние на динамику урожайноспш яровых зерновых культур. Установлено, что среднегодовая meMiiepantypa воздуха за период исследований была равна 2,4±1,0°С. При этом наблюдался ее устойчивый положительный тренд со скоростью 0,39 °С/10 лет Два десятилетия с 2001 по 2020 г. отмечены как самые теплые за 50 лет с температурой воздуха выше климатической нормы на 0,7. ..2,6 °С. Гидротермический коэффициент Селянинова (0,7. ..2,1) свидетельствует о контрастных условиях увлажнения вегетационных периодов в годы исследований - от засушливых до избыточно увлажненных. В длительном опыте урожайность яровых зерновых культур возрастала в ряду пшеница - ячмень - овес: 2,17±0,86, 3,04±0,61, 3,39±0,65 т/га соответственно. Отмечены сильные корреляции между средней урожайностью яровой пшеницы и погодными условиями в июне: обратная с температурой воздуха (гр = -0,735) и прямая с количеством осадков (гр = 0,686). Установлено, что применение фосфорных удобрений (и их последействие) в комплексе с азотно-калийными ослабляло влияние погодных условий на продукпшвность яровой пшеницы: коэффициенты детерминации (R2), отражающие долю вариабельноспш урожайноспш от погодных условий, составили 0,59-0,73 в варианте без удобрений и снизились до 0,50-0,56 при внесении Xf'iK.
Ключевые слова: попевай опыт, дерново-подзолистая почва, минеральные удобрения, урожайность, пшетща, ячмень, овес, тетообеспеченность, влагообеспеченностъ, климатические изменения
Благодарноспш: работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГЪНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (тема № 0767-2019-0100) и Государственного задания Института географии РАН (тема № 0148-2019-0009).
Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.
Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Для ципшрования: Лыскова И. В. Суховеева О. Э., Лыскова Т. В. Влияние локального изменения климата на продуктивность яровых зерновых культур в условиях Кировской области. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;22(2):244-253. DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.244-253
Поступила: 19.01.2021 Принята к публикации: 29.03.2021 Опубликована онлайн: 19.04.2021
The influence of local climate change on the productivity of spring cereals in the Kirov region
© 2021. Irina V. LyskovalEI, Olga E. Sukhoveeva2, Tatiana V. Lyskova1
1 Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Kirov, Russian Federation
2Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian Federation
On the basis of long-term meteorological data and research results in a long-term stationary experiment of19 71-2020 a retrospective analysis of changes in air temperature and precipitation in the eastern region of the central climatic zone of the Kirov region was carried out and the influence of these characteristics on the dynamics of the yield of spring cereals was estimated It has been established that the average annual air temperature during the research period was 2.4±1.0 °C. At the same time, its stable positive trend was observed at the rate of 0.39 °C /10 years. Two decades from 2001 to 2020 were recorded as the warmest for 50 years, when the temperature was 0.7...2.6 °C above climate normal Selyaninov hydrothermal coefficient (0.7...2.1) testifies to the contrasting conditions of humidification of the vegetation periods during the research years -from drought to excessively humidified In a long-term experiment, the yield of spring cereals increased in the row wheat -barley - oats: 2.17±0.86, 3.04±0.61, 3.39±0.65 t/ha, respectively. Strong correlations were marked between the average yield (spring wheat) and weather conditions in June: reverse with air temperature (rp = -0.735) and direct with the amount of precipitation (rp = ft 686). It has been established that the use of phosphorus fertilizers (and their aftereffect) in combination with nitrogen-potassium fertilizers weakened the influence of weather conditions on the productivity of spring wheat: the determination coefficients (R2), which reflect the portion of variability due to weather conditions, were ft 59-0.73 for the variant mthout fertilizers and decreased to ft 50-0.56 when applying Xf'iK.
Keywords: field experiment, sod-podzolic soil, mineral fertilizers, productivity, wheat, barley, oats, heat availability, moisture availability, climate change
Acknowledgment: the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnit-sky (theme No. 0767-2019-0100) and the state assignment of Institute of Geography RAS (theme No. 0148-2019-0009).
The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.
Conflict of interest: the authors declared no conflict of interest.
For citation: Lyskova I. V., Sukhoveeva O. E., Lyskova T. V. The influence of local climate change on the productivity of spring cereals in the Kirov region. Agrarnava nauka Evro Sevem-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2021;22 (2):244-253. (InRuss.). DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.244-253
Received: 19.01.2021 Accepted for publication: 29.03.2021 Publishedonline: 19.04.2021
По мнению большинства ученых, влияние глобального изменения климата на окружающую среду - одна из серьезнейших проблем современности1 [1, 2]. Особенно она актуальна в России, поскольку за 1976-2019 гг. скорость роста среднегодовой температуры воздуха (0,47 °С/10 лет) на ее территории была в 2,5 раза больше скорости роста глобальной температуры (0,17-0,18 °С/10 лет) и более чем в 1,5 раза выше средней скорости потепления приземного воздуха над сушей Земного шара (0,280,29 °С/10 лет). Количество осадков в России также увеличивается (2,2 % нормы за 10 лет), главным образом за счет осадков весеннего сезона (5,7 % нормы за 10 лет) [3].
Особенно остро вопрос потепления стоит для сельского хозяйства как одной из кли-матозависимых отраслей экономики. Описанные изменения приводят к снижению урожайности полевых культур, а это, в свою очередь, ставит под угрозу долгосрочную продовольственную безопасность [4]. Более того, климат влияет на все компоненты растениеводства -не только на продуктивность культур, но и на их площади (посева и уборки) и интенсивность возделывания (число культур, возделываемых в течение года) [5].
С другой стороны, сельское хозяйство находится под непосредственным влиянием антропологических факторов в виде механизации, химизации, селекции, развитие которых позволяет не только наращивать агротехнический потенциал, но и противостоять неблагоприятным погодным условиям.
Решить проблему количественной оценки указанных воздействий помогают длительные опыты, позволяющие накопить достаточные для статистической оценки ряды данных и
отражающие влияние внешних условий на исследуемые показатели2. Ярким примером такого полевого эксперимента служит расположенный в Кировской области длительный стационарный опыт лаборатории агрохимии и качества зерна Фалёнской селекционной станции (филиал ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока), продолжительность которого превышает 40 лет.
Кировская область расположена в восточной части Европейской России между 61° и 56° северной широты. На ее территории выделены 3 агроклиматические зоны, отличающиеся по природным и климатическим факторам: северная, центральная и южная. В свою очередь центральная агроклиматическая зона поделена на восточный и западный районы3. Область находится в зоне рискованного земледелия, и роль климата для регионального сельского хозяйства является определяющей. Исторически сложившаяся ориентация на молочно-мясное скотоводство обуславливает развитие растениеводства в направлении кормопроизводства [6]. Удельный вес посевных площадей в области составляет всего 1 % от общих посевных площадей РФ. При этом ячмень занимает 11,4 % от общей площади пашни, яровая пшеница - 9 %, овёс - 5,5 % при средней урожайности4 за 2010-2019 гг. 2,05 т/га, 1,68, 2,01 т/га соответственно.
В Кировской области среди пахотных земель преобладают дерново-подзолистые почвы (82,3 % площади пашни), из которых около 75 % площади пашни - это кислые [7,8]. Применение удобрений является необходимым условием получения высокой урожайности на дерново-подзолистых почвах с низким естественным плодородием. Эффективность средств химизации тесно связана с погодными условиями.
Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2019 год. М. 2020. 97 с. [Электронный ресурс]. URL: http://www.meteorf.ru/press/news/20626/ (дата обращения 30.09.2020).
2Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М: Альянс, 2011. 350 с.
3Агроклиматический справочник по Кировской области. JL: ГИМИЗ, 1960. 192 с.
4Единая межведомственная информационно-статистическая система. [Электронный ресурс]. URL: https://www.fedstat.ni/indicator/31533 (дата обращения 03.12.2020).
Неблагоприятные факторы среды отрицательно сказываются на эффективности удобрений в большей степени на слабоокультуренных почвах, особенно с низким содержанием подвижного фосфора [9].
В то же время изучение научной литературы показало, что в условиях Кировской области установлено достоверное влияние на урожайность пшеницы суммы осадков и гидротермического коэффициента (ГТК) [10], на урожайность овса и ячменя - суммы эффективных температур и ГТК [11, 12]. В данных работах погодно-климатические параметры приводятся за короткий период изучения (от 7 до 18 лет). В связи с этим новизна нашей работы заключается в том, что мы проанализировали экспериментальные данные по влиянию метеопараметров на урожайность сельскохозяйственных культур за более долгосрочный период (50 лет) с учетом внесения удобрений и их последействия.
Цель исследований - провести ретроспективный анализ изменения температуры воздуха и количества осадков в восточном районе центральной климатической зоны Кировской области и оценить их влияние на динамику урожайности яровых зерновых культур на основе данных длительного стационарного опыта.
Материал и методы. Материалами исследования послужили многолетние данные Фалё некой метеостанции (58.3° северной широты, 51.6° восточной долготы, высота над уровнем моря 178 м) и длительного стационарного опыта лаборатории агрохимии и качества зерна Фалёнской селекционной станции -филиала ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока за 1971-2020 гг. Метеостанция и стационарный опыт находятся на расстоянии примерно 3 км, чем обеспечивается принцип единства места наблюдения.
Отклонения метеозначений от «климатической нормы» приведены в сравнении с многолетними средними за базовый период, за который, согласно рекомендациям Всемирной метеорологической организации (ВМО), признается 1961-1990 гг.5
Разделение лет на теплые и холодные проводили по значению среднего отклонения (А)6:
• при А<|0,4|°С - год считается в пределах нормы;
• при |0,4|°С <А < |0,7|°С - год холодный / теплый;
• при А > |0,7|°С - год очень холодный / очень теплый.
Полевой опыт был заложен в 1971 г. в восточном агропочвенном районе центральной климатической зоны Кировской области. Почва дерново-подзолистая среднесуглинистая, сформированная на покровных суглинках. Агрохимическая характеристика почвы перед закладкой опыта (в 1971 г.): рНка 4,2-4,5; Нг 5,4-6,7 мг-экв/100 г; содержание подвижных фосфора и калия 71-73 и 90-116 мг/кг соответственно.
Опыт проводили в зернопаротравяном севообороте: чистый пар, озимая рожь, яровая пшеница с подсевом клевера, клевер луговой 1 года пользования (г. п.), клевер 2 г. п., яровая пшеница, овёс (до 1992 г. в 6 поле севооборота возделывали ячмень). В опыте выращивали сорта: яровой пшеницы - Диамант, Ленинградка, Ирень, Баженка; ячменя - Винер, Московский 121, Север, Дина; овса - Фалёнский 3, Факир, Скороспелый, Аргамак, Дэне, Кречет. Общая площадь делянки 40,25 м2, повторность четырехкратная.
Варианты длительного стационарного опыта различались по содержанию подвижного фосфора в почве с учетом ранее внесенного фосфорного удобрения согласно схеме опыта (табл. 1). С 1976 по 2007 г. фосфорные удобрения не вносили - изучали их последействие. Опыт имел два почвенных фона: «без извести» - (0), «известь по 1 г. к.» - (1). Известкование проводили доломитовой мукой по полной величине гидролитической кислотности в 1971, 1979, 1987 и 2009 гг.
Изначально длительный опыт был заложен с целью изучения последействия высоких доз фосфорных удобрений на фосфатный режим дерново-подзолистых почв, продуктивность и качество с.-х. культур [13]. В дальнейшем проводили изучение эффективности минеральных удобрений (возрастающие дозы суперфосфата с умеренными азотно-калий-ными) на агрохимические свойства почвы, урожайность и качество культур [14, 15].
5Руководящие указания ВМО по расчету климатических норм. ВМО. 2017. № 1203. [Электронный ресурс]. URL: https://libraAf.wmo.int/doc num.php?explnum id=4168 (дата обращения 10.03.2020).
6Источник информации: пресс-служба Примгидромета (Департамент Росгидромета по Приволжскому федеральному округу). [Электронный ресурс]. URL: http://www.pfo.meteorf.ru/news/2016-pervoe-polugodie/klimaticheskaYa-nonna-i-otkloneniYa-ot-nee.html (дата обращения 12.10. 2020).
Таблица 1 - Схема опыта / Table 1 - Experiment plan
№ варианта / № of variant 1971... 1975 гг. 2008... 2014 гг. 2015... 2021 гг. Условное обозначение вариантов / Symbolic notation of variants
1 Контроль, без удобрений / Control without fertilizers 0
2 N90 N90 N90 N
3 N90P90K90 N90P50K90 N90P50K90 NPiK
4 N90P180K90 N90P100K90 N90P50K90 NP2K
5 N90P270K90 N90P150K90 N90P50K90 NP3K
6 N90P360K90 N90P200K90 N90P50K90 NP4K
Статистическую обработку данных проводили, используя оценку статистических параметров выборки (стандартная ошибка среднего), корреляционный и регрессионный анализы с помощью пакета программ AGROS -версия 2.07.
В качестве объекта для регрессионного анализа была выбрана яровая пшеница - культура, доля которой в севообороте наибольшая (продолжительность ряда данных составила 13 лет). В связи с тем, что дозы вносимых удобрений изменялись, было принято решение взять для регрессионного анализа два варианта: «без удобрений» (с разделением на фон: «без извести» - (0), «известь по 1 г. к.» - (1)) и «NP3K» (также с разделением на фоны) как наиболее полный по количеству данных.
Результаты и их обсуждение. В восточном районе центральной агроклиматиче-
ской зоны Кировской области в 1971-2020 гг. среднегодовая температура воздуха была равна 2,4±1,0 °С. При этом наблюдался ее устойчивый положительный тренд со скоростью 0,39 °С/10 лет (рис. 1). Период с 2001 по 2020 гг. отмечен как самый теплый за последние 50 лет - среднегодовая температура воздуха была выше климатической нормы на 0,7...2,6 °С, достигнув своего максимума в 2008 г. - 4,2 °С (табл. 2). Также произошло увеличение количества дней со среднесуточной температурой выше 15 °С на 29 %. Для сравнения, в западном районе центральной зоны средняя годовая температура воздуха за последние 25 лет также повысилась на 0,3... 0,4 °С, причем основное ее повышение (1,0... 1,1 °С) происходило в холодный период (ноябрь-март), тогда как в теплый (апрель-октябрь) она понизилась на 0,4...0,5 °С [16].
Таблица 2 - Анализ метеоусловий за 1971-2020 гг. в районе исследований / Table 2 - Analysis of meteorological conditions for 1971-2020 in the research area
Количество лет / Number of years Количество дней Количество лет (сухих/ влажных) / the number of years (dry/ wet)
\ £ S g w s, о* 1 чз а,-2 Год с min/max значением / The year with min/max value в пределах нормы / within normal limits холодных / теплых / cold / warm очень холодных/ очень теплых / very cold/ very warm со среднесуточной температурой выше 15 °С / The number of days Год с min/max значением / The year with min/max value
^ а. среднемноголетняя годовая температура воздуха 1,6°С* /average annual air temperature 1.6°C* with an average daily temperature above 15 °С среднемноголетнее годовое количество осадков 607мм**/ average annual precipitation 607 mm**
19711980 1976 (0,1 °C) 1975 (3,3 °C) 6 -/- 2/2 35...72 1973 (456 мм/mm) 1971 (708 мм/mm) 5/5
19811990 1987 (0,7 °C) 1981 (3,7 °C) 2 1/1 2/4 48...86 1981 (464 мм/mm) 1984 (735 мм/mm) 3/7
19912000 1994(1,5 °C) 1995 (3,9 °C) 6 -/1 -/3 49...83 1996 (489 мм/mm) 1998 (783 мм/mm) 5/5
20012010 2002 (2,3 °C) 2008 (4,2 °C) - -12 -/8 51...83 2010 (512 мм/mm) 2002 (763 мм/mm) 5/5
20112020 2014 (2,5 °C) 2020 (4,1 °C) - -/- -/10 65...88 2014 (574 мм/mm) 2019 (827 мм/mm) 2/8
*,** - за базовый период 1961-1990 гг. / *,** - for the base period 1961-1990
Сумма активных температур, отражающая теплообеспеченность района исследований и необходимая для полного развития и созревания яровых культур, составила 1800±144 °С, что находится в пределах, обусловленных географическим положением региона (1700... 1900 °С) [17]. Показатель достиг максимума в 2010 г. и составил 2085 °С.
Вторым важнейшим метеопараметром является количество выпавших осадков, которое определяет влагообеспеченность
территории. В среднем оно составило 637,4±86,6 мм и варьировало в «сухие» годы от 75 до 95 %, во «влажные» - от 117 до 129 %. При этом 283,3 мм выпадало в холодный период и 254,0 мм - в теплый, хотя направленного тренда динамики выпадения осадков выявить не удалось (рис. 1). Тогда как в западном районе центральной климатической зоны количество осадков увеличилось и в теплый период на 30-40 мм, и в холодный - на 60-70 мм [16].
■ Среднегодовая температура воздуха, °С / The average animal air temperature, °C Количество осадков, мм / The amount of precipitation, mm
Линейная (среднегодовая температура воздуха, °С) / Linear (the average annual air temperature, °C)
Рис. 1. Динамика среднегодовых температур воздуха и количества осадков за 1971-2020 гг. в районе исследований /
Fig. 1. Dynamics of average annual air temperatures and precipitation in the research area for 1971-2020
В 1971-2020 гг. вегетационный период (май, июнь, июль, август) в 68 % лет был теплый, из них 26 % лет влажный и 42 % лет сухой, и в 32 % лет был прохладный, из них с недостатком увлажнения - 12 %, с избытком - 20 %.
Гидротермический коэффициент Селяни-нова (ГТК) за годы исследований варьировал в широких пределах (от 0,7 до 2,1), указывая на контрастные условия увлажнения вегетационных периодов: от засушливых до избыточно увлажненных. Необходимо отметить, что в самый засушливый 2010 г. ГТК составил в мае 0,4, в июне - 1,5, в июле - 0,2, в августе - 1,1.
Урожайность яровых зерновых культур в стационарном опыте за 1971-2020 гг. возрастала в ряду пшеница - ячмень - овес: 2,17±0,86, 3,04±0,61, 3,39±0,65 т/га соответственно. При внесении удобрений она повышалась во всех вариантах опыта (табл. 3).
Негативные последствия изменений климата заключаются в росте вариабельности
урожайности сельскохозяйственных культур в последние три десятилетия и повышении ее зависимости от складывающихся погодно-климатических условий [18]. Коэффициент вариации урожайности яровых зерновых в опыте также был высоким: на фоне «без извести» он составил 34-41 %, на фоне «известь по 1 г. к.» - 35-37 %. Наибольшее варьирование урожайности отмечено у пшеницы, при этом с улучшением питательного режима почвы (за счет внесения удобрений и накопления в почве доступных элементов питания) коэффициент вариации снижался с 40-45 до 35-40 %. По данным других исследователей, внесение минеральных удобрений привело к стабилизации урожайности злаковых фитоце-нозов - коэффициент вариации снизился с 61 % (контроль) до 27-29 % (варианты с ЫРК) [16].
Пшеница, ячмень и овёс имеют разную биологию развития и требования к условиям произрастания, но объединяет их критический
<з О
so
О
<з
cq
о
чз к а
о £
о <3 -о
& I
<3
ж о
<3
г«
<3 аз ж
cq
О s» cq
1 SJ
5 « r
> <3
\ cq ^ *
s In
s ^
^ I ü -s. S
о ^ К a
\ cq
^ i? s In
? s ^
^ I ü -s. S
о ^ К a
sis
Ш
§-1 « 4 II s
о +1
oo es
?l es
о +1 m
os
SO m o" + 1 oo as
as m o" + 1 m On
es"
?l
o" +1
SO SO
?l
о +1
SO
w
«
«
«
«
00 m
?l
m
SO
o" + 1 о es
SO
o" +1 oo
m
SO
?l
as 00
?l
m o" + 1 es on es"
<
<
<
M M
3 о л
о к л H о о m
СП
S
w
период по отношению к засухе, приходящийся на фазы «кущение-выход в трубку» и, особенно, «трубкование-колошение (выметывание)», когда формируются генеративные органы [10, 11, 19]. Календарно этот период приходится в центральной агроклиматической зоне на июнь. Например, отмечены сильные корреляции между средней урожайностью яровой пшеницы и погодными условиями в июне: обратная с температурой воздуха (гр = -0,735, р = 0,004, п= 13) и прямая с количеством осадков (гр = 0,686, р = 0,010, п = 13). Отрицательная корреляция продуктивности с температурой подтверждается многочисленными исследованиями. Так, по прогнозу [20] при повышении температуры на 2 °С выше нормы урожайность пшеницы снизится на 12,2 %. Зависимость от количества июньских осадков сильнее выражена в вариантах без внесения удобрений (гр = 0,616-0,797) по сравнению с делянками, где использовались минеральные удобрения (гр = 0,556-0,622). Уравнения влияния метеофакторов на продуктивность культуры по результатам регрессионного анализа представлены в таблице 4.
Коэффициент Я2 показывает вклад природных и антропогенных факторов в формирование урожая зерна: в среднем по опыту он составил 64 (при учете только климатического фактора) и 68 % (при дополнительном включении фактора удобрений). Наиболее высокие коэффициенты детерминации, отражающие долю вариабельности, объясняемую погодными условиями, отмечены в варианте без удобрений (0,59-0,73), тогда как при их внесении они снижаются (0,50-0,56). Таким образом, в восточном районе центральной климатической зоны Кировской области погодные условия обуславливают больше половины наблюдаемой дисперсии продуктивности. Эти значения следует признать достаточно высокими, поскольку по усредненным оценкам изменчивость климата объясняет четверть изменчивости урожайности [21].
Таблица 4 - Результаты статистического анализа влияния погодных условий по вариантам опыта («без удобрений» и «NP3K») на урожайность яровой пшеницы /
Table 4 - Results of the statistical analysis of the influence of weather conditions for the variants of the experiment "without fertilizers" and "NP3K" on the yield of spring wheat
Вариант/ Variant Фон/ Background Уравнение регрессии / Regression equation Коэффициент детерминации, R2 / Determination coefficient, R2 Коэффициенты корреляции (p<0,05; n = 13) / Correlation coefficients (p<0.05; n = 13)
с Tvi/on Tvi с Pvi/ on Pvi
Без удобрений / Without fertilizers 0 У = 3,765 - 0,173Tvi + 0,0060vi 0,59 -0,73 0,62
1 У = 3,504 - 0,175Tvi + 0,0180Vi 0,73 -0,71 0,80
NP3K 0 У = 6,816 - 0,327Tvi + 0,0070vi 0,56 -0,73 0,56
У = 6,076 +0,002P- 0,316Tvi + 0,0130vi 0,60
1 У = 5,101 - 0,224Tvi + 0,0140vi 0,50 -0,63 0,62
У = 4,338 + 0,002P - 0,213Tvi + 0,0200Vi 0,54
Среднее по опыту / Average for the experiment У = 5,083 - 0,23 9Tvi + 0,0120Vi 0,64 -0,73 0,69
у = 4,374 + 0,003P - 0,226Tvi + 0,0170Vi 0,68
Примечания: 0 - без известкования; 1 - известь по 1 г. к.; У - урожайность яровой пшеницы, т/га; Tvi - температура воздуха в июне, °С; Ovi - количество осадков в июне, мм; Р - доза фосфорных удобрений, кг/га / Note: 0 - without liming, 1 - lime lg.k.; У - spring wheat yield, t/ha; Tvi- air temperature in June, °C; Ovi - the amount of precipitation in June, mm; P - dose of phosphorus fertilizers, kg / ha
Важно отметить, что включение количества вносимых фосфорных удобрений в качестве независимой переменной в регрессионные уравнения повышает коэффициент детерминации на 0,04, причем как в варианте с ЫР;,К. так и для средней по опыту урожайности. Это говорит о том, что агрохимический фактор обуславливает 4 % вариабельности урожайности яровой пшеницы, что подтверждает сделанный ранее вывод, согласно которому для многих культур усиление интенсификации сельскохозяйственного производства уменьшает влияние неблагоприятных условий внешней среды на продуктивность [22].
В наших исследованиях применение удобрений ослабило влияние погодных условий на продуктивность яровых культур. Коэффициент корреляции между средней урожайностью яровых культур и ГТК в июне за годы исследований (1971-2020 гг.) на произвесткованном фоне составил 0,703 (р = 0,05, п = 23) в варианте «без удобрений», тогда как при внесении удобрений в дозе ЫРзК снизился до 0,471 (р = 0,05, п = 23). Другие агрохимические опыты также доказывают практическую возможность снижения негативного влияния метеоусловий при рациональном подборе системы удобрения и средств защиты растений [9]. Особенно важно внесение фосфорных удобрений имеет в засушливые годы, т. к. растения используют питательные вещества не
из сухих, а из влажных слоев почвы, больше потребляя фосфор удобрений, а не фосфаты почвы [23].
Заключение. В восточном районе центральной климатической зоны Кировской области за период с 1970 по 2020 г. наиболее устойчивой положительной трендовой направленностью отличается среднегодовая температура воздуха при скорости 0,39 °С/10 лет. Два десятилетия с 2001 по 2020 г. отмечены как самые теплые за последние 50 лет, когда среднегодовая температура была выше нормы на 0,7...2,6 °С.
В длительном опыте Фалёнской селекционной станции урожайность яровых зерновых культур возрастала в ряду пшеница - ячмень -овес: 2,14±0,86, 3,04±0,61, 3,30±0,65 т/га соответственно. При этом отмечены сильные корреляции между средней урожайностью яровой пшеницы и погодными условиями в июне: обратная с температурой воздуха (гр = -0,735) и прямая с количеством осадков (гр = 0,686).
Применение фосфорных удобрений (и их последействие) в комплексе с азотно-калий-ными ослабляло влияние погодных условий на продуктивность яровой пшеницы: наиболее высокие коэффициенты детерминации, отражающие долю вариабельности урожайности от погодных условий, отмечены в варианте «без удобрений» (Я2 = 0,59-0,73), в варианте ОТзК они снижались (Я2= 0,50-0,56).
Список литературы
1. Иванов A. JT. Глобальное изменение климата и его влияние на сельское хозяйство России. Земледелие. 2009;(1):3-5.
2. Lobeil D. В., SchlenkerW. S., Costa-Roberts J. Climate trends and global crop production since 1980. Science. 2011;333(6042):616-620. DOI: https://doi.org/10.1126/science. 1204531
3. Кошкин E. П., Андреева И. В., Гусейнов Г. Г. Влияние глобальных изменений климата на продуктивность и устойчивость сельскохозяйственных культур к стрессорам. Агрохимия. 2019;(12):83-96. DOI: https://doi.org/10.1134/S0002188119120Q68
4. Ahmed M. N. Economic assessment of the impact of climate change on the agriculture of Pakistan. Mirza Nominan Ahmed, Michael Schmitz. Business and Economic Horizons. 2011;4(1):1-12.
DOI: https://doi.Org/10.15208/beh.2011.l
5. Iizumi T., Ramankutty N. How do weather and climate influence cropping area and intensity? Global food security. 2015;(4):46-50. DOI: "https://doi.Org/10.1016/i.gfs.2014.ll.003
6. Смоленцева E. В. Природно-климатические факторы экономической эффективности сельскохозяйственного производства Кировской области. Modern Economy Success. 2017;(3):19-22. Режим доступа: https://www.elibrarv.ru/item. asp?id=29986454
7. Тюлин В. В. Почвы Кировской области. Киров: Волго-Вятское кн. изд-во, Кировское отд., 1976,288 с.
8. Молодкин В. H., БусыгинА. С. Плодородие пахотных почв Кировской области. Земледелие. 2016;(8):16-18.
9. Сычев В. Г., Романенков В. А., Шевцова JI. К., Рухович О. В. Современные направления исследований и результаты длительных полевых опытов Геосети. Плодородие. 2014;(5):2-5. Режим доступа: https ://www. elibrary. ru/item. asp?id=224543 50
10. Волкова JI. В. Урожайность яровой пшеницы и её связь с элементами продуктивности в разные по метеорологическим условиям годы. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2016;6(55):9-15.
Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27296708
11. Щенникова И. Н. Влияние погодных условий на рост и развитие растений ячменя в Кировской области. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014;4(41): 9-12.
Режим доступа: https://elibrarv.ru/item.asp?id=21699652
12. Лисицын E. М. Урожайность овса и ячменя в меняющихся погодно-климатических условиях Кировской области. Методы и технологии в селекции растений и растениеводстве: мат-лы VI Международ. научн.-практ. конф. (к 125-летию Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого). Киров: ФАНЦ Северо-Востока, 2020. С. 130-135.
Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=44051872&selid=44125180
13. Калинин А. И. Агрохимические свойства дерново-подзолистых почв и продуктивность растений. Киров, 2004. 220 с.
14. Лыскова И. В., Рылова О. H., Веселкова Н. А., Лыскова Т. В. Влияние удобрений и извести на агрохимические показатели и фосфатный режим дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015;2(45):27-32. DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2015.45.2.27-32
15. Лыскова И. В. Влияние минеральных удобрений на плодородие дерново-подзолистой почвы, урожайность и качество зерновых культур. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017;6(61):35-40. DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.20l7.61.6.35-40
16. Ковшова В. Н. Приемы, повышающие устойчивость луговых агрофитоценозов в условиях изменения климата в Волго-Вятском экономическом районе. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2012;5(30):31-34. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17953676
17. Френкель M. О., Переведенцев Ю. П., Соколов В. В. Климатический мониторинг Кировской области. Казань, 2012. 263 с.
18. Суховеева О. Э. Анализ влияния агроклиматических факторов на урожайность озимой ржи в Центральном Нечерноземье. Метеорология и гидрология. 2014;(11):74-82.
Режим доступа: https://elibrarv.ru/item.asp?id=22476069
19. Баталова Г. А. Овес в Волго-Вятском регионе. Киров: ООО «Орма», 2013. 288 с.
20. Lone В. A., Qayoom S., Singh Р., Dar Z. A., Kumar S„ Dar N. A., Fayaz A., Ahmad N„ Lyaket, Bhat M. I., Singh G. Climate change and its impact on crop productivity. British journal of applied science & technology. 2017:21(5): 1-15. DOI: https://doi.org/10.9734/BJAST/2017/34148
21. Kukal M. S., Innak S. Climate-driven crop yield and yield variability and climate change impacts on the U.S. Great Plains agricultural production. Scientific reports. 2018;(8):3450.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-21848-2
22. Суховеева О. Э. Влияние современных изменений климата на продуктивность сельскохозяйственных культур в Нечерноземье. География и природные ресурсы. 2014;(2):71-77.
Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=21532917
23. Соколов А. В. Агрохимия фосфора. M.: изд-во Академии наук СССР 1950. 152 с.
References
1. Ivanov A. L. Global'noe izmenenie klimata i ego vlivanie na sel'skoe khozyaystw Rossii. [Global climate change and its impact on Russian agriculture]. Zemledelie. 2009;(l):3-5. (InRuss.).
2. LobellD. B„ SchlenkerW. S., Costa-Roberts J. Climate trends and global crop production since 1980. Science. 2011;333(6042):616-620. DOI: https://doi.org/10.1126/science. 1204531
3. KoshkinE. I., Andreeva I. V., Guseynov G. G. Vlivanie global'nykh izmeneniy klimata na produktivnost' i ustoychivost' sel'skokhozyayst\>ennykh kul'tur k stressoram. [Impact of global climate change on productivity and stress tolerance of field crops]. Agrokhimiva. 2019;(12):83-96. (In Russ.).
DOI: https://doi.Org/10.1134/S0002188119120068
4. Ahmed M. N. Economic assessment of the impact of climate change on the agriculture of Pakistan. Mirza Nomman Ahmed, Michael Schmitz. Business and Economic Horizons. 2011;4(1):1-12.
DOI: https://doi.org/10.15208/beh.2011.1
5. Iizumi T., Ramankutty N. How do weather and climate influence cropping area and intensity? Global food security. 2015;(4):46-50. DOI: https://doi.Org/10.1016/i.gfs.2014.ll.003
6. Smolentseva E. V Prirodno-klimaticheskie faktorv ekonomicheskoy effektivnosti sel'skokhozyayst\'ennogo proiz\>odst\>a Kirovskov oblasti. [Natural-climatic factors of economic efficiency of agricultural production of Kirov region]. Modern Economy Success. 2017;(3):19-22. (InRuss.). URL: https://www.elibrarv.ru/item. asp?id=29986454
7. TyulinV V. Pochvv Kirovskov oblasti. [Soils of the Kirov region], Kirov: Volgo-Vvatskoe kn. izd-vo, Kirovskoe otd., 1976, 288 p.
8. MolodkinV. N„ Busy gin A. S. Plodorodie pakhotnvkh pochv Kirovskov oblasti. [Fertility of arable soils of Kirov region], Zemledelie. 2016;(8):16-18. (InRuss.).
9. SychevVG., Romanenkov V. A., Shevtsova L. K., Rukhovich O. V Sovremennve napravleniya issledo-vaniv i rezul'tatv dlitel'nvkh polevvkh opvtov Geoseti. [Modern fields of research and results in Geonetwork system of long-term experiments]. Plodorodie. 2014;(5):2-5. (InRuss.). URL: https://www.elibrarv.ru/item.asp?id=22454350
10. Volkova L. V Urozhaynost'yarovoy pshenitsv i ee svvaz's elementami produktivnosti v raznve po meteoro-logicheskim uslovivam godv. [Productivity of spring wheat and its relation to elements of yield structure in years differ by meteorological conditions]. Agrarnava nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-NorthEast. 2016;6(55):9-15. (InRuss.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27296708
11. Shchennikova I. N. Vlivanie pogodnvkh usloviv na rost i raz\>itie rasteniy yachmenya v Kirovskov oblasti. [Influence of weather conditions on growth and development of barley plants in Kirov region], Agrarnava nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2014;4(41):9-12. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21699652
12. LisitsynE. M. Urozhaynost' ovsa i yachmenya v menyayushchikhsva pogodno-klimaticheskikh uslovi-vakh Kirovskov oblasti. [Productivity of oats and barley in the changing weather and climatic conditions of the Kirov region]. Metody i tekhnologii v selektsii rasteniy i rastenievodst\>e: mat-lv VI Mezhdunarod. nauchn. -prakt. konf. (k 125-letivu Federal'nogo agrarnogo nauchnogo tsentra Severo-Vostoka imeni N. V Rudnitskogo). [Methods and technologies in plant breeding and crop production: Proceedings of the Vlth International scientific and practical Conference (dedicated to the 125th anniversary of the Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky)]. Kirov: FANTs Severo-Vostoka, 2020. pp. 130-135. URL: https://elibrarv.ru/item.asp?id=44051872&selid=44125180
13. Kalinin A. I. Agrokhimicheskie svovsh'a dernovo-podzolistykh pochv i produktivnost' rasteniy. [Agrochem-ical properties of sod-podsolic soils and plant productivity]. Kirov, 2004. 220 p.
14. Lyskova I. V., Rylova O. N., Veselkova N. A., Lyskova T. V. Vlivanie udobreniv i iz\>esti na agrokhimicheskie pokazateli i fosfatnyv rezhim dernovo-podzolistoy srednesuglinistov pochvv. [Influence of mineral fertilizers and lime on agrochemical parameters and phosphorus regimes of medium-loamy sod-podzolic soil]. Agrarnava nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2015;2(45):27-32. (InRuss.).
DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2015.45.2.27-32
15. Lyskova I. V Vlivanie mineral'nvkh udobreniv na plodorodie dernovo-podzolistoy pochvy urozhaynost' i kachesh'o zernovykh kul'tur. [Influence of mineral fertilizers on fertility of sod-podzolic soil, productivity and quality of grain crops]. Agrarnava nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2017;6(61):35-40. (InRuss.). DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2017.61.6.35-40
16. Kovshova V N. Priemy povvshavushchie ustoychivost' lugovykh agrofitotsenozov v uslovivakh izmeneniva klimata v Volgo-Vvatskom ekonomicheskom rayone. [Methods of increasing of stability of meadow agro-phytocenoses under condition of climate change in Volga-Vyatka economic region], Agrarnava nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2012;5(30):31-34. (InRuss.). URL: https://www.elibrarv.ru/item.asp?id=17953676
17. Frenkel M. O., Perevedentsev Yu. P., Sokolov V V. Klimaticheskiv monitoring Kirovskov oblasti. [Climate monitoring of the Kirov region], Kazan, 2012. 263 p.
18. Sukhoveeva O. E. Analiz vlivaniya agroklimaticheskikh faktorov net urozhavnost' ozimoy rzhi v Tsen-tral'nom Nechernozem'e. [Analyzing the impact of agrometeorological fact ors on winter rye yield in central nonblack soil area]. Meteorologiya i gidrologiva. 2014;(ll):74-82. (In Russ.).
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22476069
19. Batalova G. A. Oves v Volgo-lyatskom regione. |Oat in Volga-Vyatka region], Kirov: OOO «Orma», 2013. 288 p.
20. Lone B. A., Qayoom S.. Singh P., Dar Z. A., Kumar S.. Dar N. A., Fayaz A., Ahmad N.. Lyaket, Bhat M. I., Singh G. Climate change and its impact on crop productivity. British journal of applied science & technology. 2017:21(5): 1-15. DPI: https://doi.org/10.9734/BJAST/2017/34i48
21. KukalM. S., Innak S. Climate-driven crop yield and yield variability and climate change impacts on the U.S. Great Plains agricultural production. Scientific reports. 2018;(8):3450.
DPI: https://doi.org/10.1038/s41598-Q18-21848-2
22. Sukhoveeva P. E. Vlivanie sovremennykh izmeneniy klimata na produktivnost' sel'skokhozyayst\'ennykh kul'tur v Nechernozem'e. [The impact of modern climate changes on the productivity of agricultural crops in the Non-Chernozem region], Geograftva i prirodnve resursv = Geography and Natural Resources. 2014;(2):71-77. (In Russ.). URL: https://elibrarv.ru/item.asp?id=21532917
23. SokolovA. V Agrokhimiva fosfora. [Phosphorus agrochemistry], Moscow: izd-vo Akademii nauk SSSR, 1950. 152 p.
Сведения об авторах
И Лыскова Ирина Владимировна, кандидат с.-х. наук, ст. научный сотрудник, Фалёнская селекционная станция - филиал ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», ул. Тимирязева, д. 3, п. Фалёнки, Кировская область. Российская Федерация, 612500, ORCID: htti)://orcid.org/0000-0002-1079-3513. e-mail: fss.nauka@mail.ru
Суховеева Ольга Эдуардовна, кандидат геогр. наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт географии Российской академии наук. Старомонетный пер., д. 29, стр. 4, Москва, Российская Федерация, 119017, ORCID: htti)://orcid.org/0000-0002-3620-9661
Лыскова Татьяна Владимировна, младший научный сотрудник, Фалёнская селекционная станция -филиал ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», ул. Тимирязева, д.З, п. Фалёнки, Кировская область. Российская Федерация, 612500, ORCID: htti)://orcid.org/0000-0002-9580-0021
Information about the authors
Irina V. Lyskova 121, PhD in Agricultural Science, senior researcher, Falenki Breeding Station - Branch of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V Rudnitsky, Timiryazev str., 3, s. Falenki, Kirov region, Russian Federation, 612500, ORCID: htti)://orcid.org/0000-0002-1079-3513^ e-mail: fss.nauka@mail.ru
Olga E. Sukhoveeva, PhD in Geography, researcher. Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Staromonetniy str., 29-4, Moscow, Russian Federation, 119017, ORCID: htti)://orcid.org/0000-0002-3620-9661
Tatiana V. Lyskova, associate researcher, Falenki Breeding Station - Branch of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V Rudnitsky, Timiryazev str., 3, s. Falenki, Kirov region, Russian Federation 612500, ORCID: htti)://orcid.org/0000-0002-9580-002i
El - Для контактов / Corresponding author
