CC BY
48
УДК 551.5; 633.+581.5 ДВ
ВЛИЯНИЕ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ НА ПОТЕНЦИАЛЬНУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР (СОРТОВ)
Т.А. АСЕЕВА, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора
С.А. ШУКЮРОВ, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Дальневосточный НИИСХ E-mail: [email protected]
Резюме. В статье приводятся данные об изменении климатических и погодных параметров в Среднем Приамурье за период с 1960 по 2008 гг. Установлено увеличение среднегодовой температуры воздуха за 48-летний период на 0,7 °С и снижение суммы осадков в теплый период года на 258,5 мм. По результатам конкурсного сортоиспытания в Хабаровском и Вяземском районах проанализированы потенциальная продуктивность и экологическая устойчивость различных сортов зерновых культур и сои. Рекомендованы сорта наиболее подходящие для выращивания в этих районах.
Ключевые слова: Среднее Приамурье, сельскохозяйственные культуры, сорта, потенциальная продуктивность, экологическая устойчивость, агроклиматические ресурсы.
Одна из актуальных задач в сфере производства растениеводческой продукции в современных условиях - повышение продуктивности пахотных угодий. В комплексе мер по ее решению особое место принадлежит правильному учету и рациональному использованию агроклиматических ресурсов региона, идентификации степени устойчивости сельскохозяйственных культур к изменениям внешней среды.
Цель наших исследований - определение изменения погодных параметров Среднего Приамурья, а также влияния агроклиматических ресурсов на реализацию потенциальной урожайности и экологическую устойчивость возделываемых в крае культур и сортов.
Условия, материалы и методы. В качестве исследуемых культур были выбраны яровая пшеница, ячмень, овес, соя, кукуруза в двух основных сельскохозяйственных районах края: Хабаровском и Вяземском. Сведения об урожайности получены при возделывании культур в конкурсном сортоиспытании за период с 1990 по 2008 гг Ретроспективный анализ погодных условий за период с 1960 по 2007 гг. проведен по данным Хабаровского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
Результаты и обсуждение. Согласно классификации П.И. Колоскова [1] территория Среднего Приамурья (центральные и южные районы Хабаровского края) по термическому режиму расположена в умеренном
подпоясе умеренного пояса с муссонным характером климата. Зимний муссон обеспечивает холодную и малоснежную зиму с преобладанием ясной погоды. На протяжении всего зимнего периода удерживается очень низкая температура воздуха. На широте Хабаровска среднемесячная температура января достигает -22,7 0С, а абсолютный минимум опускается до -43 0С.
Продолжительность периода с температурой воздуха выше 5оС составляет в среднем 168 дней, выше 10 оС - 142 дня и выше 15оС - 100 дней. За эти периоды накапливается соответственно 1940...2870 и
1820...2700, 1460...2530 0С.
Весна поздняя, затяжная и холодная. Устойчивый переход через 0, 5 и 10 0С весной происходит 28 марта - 18 апреля, 15 апреля - 9 мая, 5 - 26 мая, а осенью соответственно 13 октября - 5 ноября, 28 сентября -23 октября и 13 сентября - 9 октября. Продолжительность безморозного периода (в воздухе) составляет
114...164 дня.
По режиму увлажнения юг Хабаровского края относится к влажному району [2]. Здесь в мае устанавливается полувлажная погода, в апреле и июне - влажная, в июле и августе - избыточно влажная. В зимний и ранневесенний периоды выпадает 5.15 % осадков от годового их количества. Летом на материк приходят воздушные массы богатые влагой и наиболее интенсивные дожди выпадают в августе.
По характеру выпадения осадков Среднее Приамурье следует относить к зоне неустойчивого увлажнения с ярко выраженными проявлениями засухи и переувлажнения [3].
Анализ среднегодовой температуры воздуха с 1960 г. свидетельствует об ее увеличении на 0,7 оС (с +1,4 до +2,1 оС). Количество же осадков, наоборот, уменьшилось. Если их среднегодовая норма в регионе составляет 680,3 мм, то с 2002 г. она снизилась до 600,8 мм.
Повышение среднегодовой температуры воздуха вызвало увеличение накопления положительных температур за теплый период времени на 211,6 оС. Если в 1960-1969 гг. минимальное накопление тепла в Хабаровском районе в сумме составляла 2564 оС, то в 2000-2008 гг. - 2900 оС, в Вяземском районе - 2594 и 2895 оС соответственно (табл. 1). Следует отметить, что в предыдущие годы в Вяземском районе тепла на-
Таблица 1. Количество тепла за М-Х месяцы по десятилетним периодам в районах Хабаровского края____________________________________________
Годы Хабаровский район Вяземский район
количество тепла, оС число лет с Z >29000 С количеств о тепла, 0С число лет с Z >2900° С
min max среднее min max среднее
1960-1969 2564 2977 2753,1 1 2594 2933 2808,6 4
1970-1979 2724 3109 2860,6 3 2749 3139 2914,7 5
1980-1989 2711 3158 2869,4 4 2771 3128 2933,0 6
1990-1999 2778 3095 2915,3 5 2819 3187 2962,4 6
2000-2008 2900 3052 2964,7 7 2895 3009 2973,1 6
Таблица 2. Количество осадков за теплый период времени в динамике по районам Хабаровского края
Хабаровский район Вяземский район
Период сумма осадков, мм число сумма осадков, мм число
min тах среднее лет с Е >700 мм min тах среднее лет с Е >700 мм
1960-1969 521,8 966 687,2 4 448,9 713,3 618,7 3
1970-1979 387,3 802,7 644,9 4 447,2 769,2 592,6 1
1980-1989 381,2 1047,4 665,7 4 442,4 1031,6 667,5 3
1990-1999 445,1 805,6 606,7 4 444,5 911,9 675,3 4
2000-2008 359,7 742,0 562,7 1 408,4 633,3 552,6 0
капливалось больше на 47,1 ...63,6°С, в последний период наблюдений эта разница достигла минимального значения - 8,4 °С.
Если количество тепла за все периоды наблюдений равномерно увеличивалось, то изменение суммы осадков носило цикличный характер. Хотя общее их количество в период вегетации за последние 20 лет снизилось. Причем более заметно это уменьшение было в Вяземском районе, где разница составила 122,7 мм, тогда как в Хабаровском районе была равна
- 44,0 мм (табл. 2).
Анализ выпадения осадков в течение года показал, что, по сравнению с началом наблюдений (1960-1965 гг.), их сумма в холодный период года увеличилась на 36,72 мм, а в теплые месяцы снизилась на
258,5 (табл. 3).
Увеличение засушливости августа - сентября приводит к тому, что в почве на следующий год отмечается дефицит влаги для ранних зерновых культур. При этом складываются благоприятные условия для проведения их посева в оптимальные сроки.
От степени соответствия биологических особенностей культуры (сорта) агроклиматическим и погодным условиям региона зависит реализация продуктивного потенциала.
Так как полностью оптимизировать условия внешней среды в растениеводстве невозможно, то за потенциальный урожай можно принять максимальный биологический урожай, полученный за длительный (не менее 10 лет) промежуток времени [4].
В Среднем Приамурье благоприятные условия для реализации потенциальной продуктивности овса и сои складываются в среднем 1 раз в 3...4 года, яровой пшеницы и ячменя - 1 раз в 4...5 лет в зависимости от сортов. Уровень потенциальной урожайности всех изучаемых культур и сортов в конкурсном сортоиспытании был выше в Хабаровском районе (табл. 4). Наибольший урожай овса в обоих изучаемых районах сформировал сорт Тигровый,ячменя - сорт Ерофей, сои -сорт Марината, яровой пшеницы в Хабаровском районе сорт Хабаровчанка, в Вяземском - Зарянка, кукурузы -соответственно Алюрс 3 и Росс 197.
В целом из зерновых колосовых культур в условиях Среднего Приамурья наибольшей потенциальной урожайностью обладает овес, затем ячмень и пшеница.
Более благоприятные условия для реализации про-
дуктивного потенциала большинства сортов складываются в Хабаровском районе.
Абсолютную экологическую устойчивость выращиваемых в регионе культур и сортов можно оценить по урожаю, полученному в экстремальных условиях. Условно за абсолютную экологическую устойчивость можно принять минимальную урожайность за продолжительный период времени. Относительная устойчивость определяется как отношение минимальной урожайности к максимальной за продолжительный период времени.
В Хабаровском районе экологическая устойчивость овса, ячменя и пшеницы выше, чем в Вяземском. Наибольшей устойчивостью к комплексу экологических факторов обладают сорта селекции Дальневосточного НИИСХ. Так, у овса инорайонного сорта Сельма самая низкая абсолютная и относительная устойчивость в обоих изучаемых районах края - 13,3...15,1 ц/га и
22.8...30.8 %. Наибольшей величиной этого показателя среди изученных сортов овса характеризовался сорт Тигровый. Его минимальный урожай в Хабаровском районе был выше, чем у других возделываемых сортов, на 3,5...12,4 ц/га, в Вяземском - на
4.4...8.6 ц/га.
У яровой пшеницы более высокая абсолютная экологическая устойчивость отмечена в Хабаровском районе у сортов Хабаровчанка и Зарянка (14,0 и
13,5 ц/га), в Вяземском - Хабаровчанка, Зарянка и Лира 98 (13,9; 14,3 и 13,5 ц/га соответственно). Самый устойчивый сорт ячменя в обоих районах - Муссон. Его относительная устойчивость в Хабаровском районе составляет 58,1 % и Вяземском - 35,0 %. Высокой экологической устойчивостью в условиях Среднего Приамурья отличается соя. Даже в неблагоприятных условиях года в Хабаровском районе, в зависимости от сорта она реализует 51...79 % потенциальной урожайности, в Вяземском - 64...78 %.
Достаточно высоким уровнем экологической устойчивости в экстремальных условиях в период вегетации характеризуются сорта кукурузы, возделываемые в регионе.
Выводы. За 48-летний период среднегодовая температура воздуха в Среднем Приамурье возросла на 0,7 °С, что вызвало увеличение накопления поло-
Таблии а 3. Динамика осадков в Среднем Приамурье с 1960 по : 1960-1965 гг. 2000-2008 гг. 2008 гг.
Месяц среднемесяч- средняя по среднемесяч- средняя по Динамика за
ная кварталам ная кварталам 45 лет
мм % мм | % мм | % мм %
Январь 15,7 1,98 24 4,17
Февраль 6,94 0,88 14,8 2,60
Март 11,94 1,51 34,58 4,37 20,4 3,58 59,00 10,35 24,42
Апрель 48,56 6,13 53 9,29
Май 62,92 7,94 64,6 11,33
Июнь 76,08 9,61 187,56 23,68 50,8 8,91 168,40 29,53 -19,16
Июль 174,6 22,05 92,8 16,27
Август 170,14 21,48 107 18,77
Сентябрь 156 19,70 500,74 63,23 61,6 10,80 261,40 45,84 -239,34
Октябрь 36,16 4,57 44,2 7,75
Ноябрь 13,42 1,69 23 4,03
Декабрь 19,52 2,46 69,10 8,72 14,2 2,49 81,40 14,28 12,30
За год 791,98 100,0 100,0 570,2 100,00 100,0 -221,78
Таблица 4. Потенциальная продуктивность и экологическая устойчивость культур и сортов в зависимости от районов возделывания (результаты конкурсного сортоиспытания, 1990-2008 гг.)
Хабаровский район Вяземский район
Культура, сорт потенциальная урожайность, ц/га экологическая устойчивость потенци- альная экологическая устойчивость
абсолютная, ц/га относительная, % урожайность, ц/га абсолютная, ц/га относительная, %
Овес
Сельма 66,0 15,1 22,8 43,1 13,3 30,8
Амурский утес 59,7 24,0 40,2 41,8 16,3 39,0
Экспресс 64,0 23,6 36,9 46,9 17,5 37,3
Тигровый 66,2 27,5 41,5 48,5 21,9 45,2
Среднее по культуре 62,5 21,9 35,0 45,1 17,2 38,1
Яровая пшеница
Монакинка 32,6 13,0 39,9 29,4 9,4 32,0
Хабаровчанка 41,1 14,0 34,1 32,0 13,9 34,4
Зарянка 39,3 13,5 34,4 36,2 14,3 39,5
Лира 98 39,2 10,4 26,5 32,3 13,5 41,8
Среднее по культуре 38,0 12,7 33,4 32,5 12,8 39,4
Ячмень
Русь 41,3 19,3 46,7 30,6 8,2 26,8
Ерофей 56,5 25,3 44,8 44,2 9,9 22,4
Первенец - - 39,5 9,0 22,8
Муссон 41,3 24,0 58,1 42,0 14,7 35,0
Среднее по культуре 46,4 22,9 49,4 39,1 10,4 26,6
Соя
Юг-40 27,5 19,3 70,2 21,9 17,0 77,6
Салтус 29,2 15,0 51,4 24,0 18,0 75,0
Гритиказ-80 23,5 18,6 79,1 21,4 14,1 65,9
Марината 35,2 23,3 66,2 27,2 17,4 64,0
Среднее по культуре 28,8 19,0 66,0 23,6 16,9 71,6
Кукуруза
Бирсу 78,0 70,0 89,7 61,1 25,6 41,9
Росс 197 АМВ 74,3 50,7 68,2 74,9 30,2 40,3
Алюрс 3 97,0 75,0 77,3 56,0 30,3 54,1
Среднее по культуре 83,1 65,2 78,5 64,0 28,7 44,8
жительных температур за теплый период на 211,6 оС. Одновременно сумма осадков за этот период снизилась на 258,5 мм. В целом, изменение погодных параметров оказало благоприятное влияние на проведение весенних полевых и уборочных работ. Улучшение погодных условий ранней весной увеличивает вероятность проведения сева ранних зерновых культур в оптимальные агрономические сроки и уборки без потерь из-за муссонных дождей.
Слабый прирост тепла и достаточная влагообес-печенность почвы в «критические» периоды вегетации (кущение и колошение) обеспечивают формирование большого количества и хорошо выполненных зерновок. Происшедшие изменения погодных пара-
метров территории оказались благоприятными и для поздних яровых культур - сои и кукурузы на зерно.
При выборе сорта для возделывания в районах края следует ориентироваться на его устойчивость к изменяющимся условиям окружающей среды и уровень реализации потенциальной урожайности. Для Хабаровского района лучше всего в этом отношении подходят овес Экспресс и Тигровый; яровая пшеница Хабаровчанка и Зарянка; ячмень Ерофей и Муссон; соя Гритиказ-80 и Марината; кукуруза Бирсу и Алюрс 3. Для Вяземского района - овес Тигровый и Экспресс; яровая пшеница Зарянка и Лира 98; ячмень Муссон; соя Марината и Салтус; кукуруза Росс 197 АМВ и Бирсу.
Литература.
1. Колосков П.И. Вопросы агроклиматического районирования СССР // Труды НИИ агроклиматологии. - М., 1958.
- Вып.6. - С.118-125.
2. Шашко Д.И. Межрегиональная оценка земель по относительным величинам биоклиматического потенциала // Почвоведение. - 1982. - №7. - С. 38-48.
3. Черноухов А.М. Мелиорация земель в Приамурье / А.М. Черноухов. - Хабаровск, 1978. - 190с.
4. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений и проблемы агросферы (теория и практика). - М.: ООО Агрорус, 2004. - Т.1. - 688с. - Т.2. - 1153с. (688-1153).
INFLUENCE OF AGROCLIMATIC RESOURCES IN MIDDLE PRIAMURYE ON POTENTIAL PRODUCTIVITY AND ECOLOGICAL SUSTAINABILITY OF AGRICULTURAL CROPS
!\А. Aseeva, Б.А. Shukyurov
Summary. Data on changing of climate and weather parameters in Middle Priamurye for the period since 1960 to 2008 have been presented. Potential productivity and ecological sustainability of different grain crop and soybean varieties were analyzed as a result of competitive variety testing in Khabarovsk and Vyazemskey regions.
Key words: Middle Priamurye, agricultural crops, variety, potential productivity, ecological sustainability, agroclimatic resources.
