Зависимость урожайности зерновых культур Западной Сибири от режимов формирования погодных условий в весенний период
Адаптация ресурсов сельского хозяйства, обеспечивающих продовольственную безопасность крупных регионов, на фоне изменений климата – одна из важнейших задач современной науки.
Чрезвычайно важно заранее предвидеть тенденции этих изменений, исследовать и прогнозировать отклик агросферы на них, разработать эффективные пути ее адаптации к новым условиям.
Территория Западно-Сибирского региона, в большей своей части по агрометеорологическим условиям, относится к зоне рискованного земледелия, для которой характерна значительная неустойчивость урожайности сельскохозяйственных культур. В связи с этим необходимо оценить режимы формирования погодных условий в весенний период.
Для этого была проведена классификация по данным о датах перехода температуры воздуха через 0 и 5 °С весной (Д0 и Д5), длительности этого перехода (П0и П5) и положению ПВФЗ на меридианах с 60 по 90° в. д. за март и апрель [5]. Принятое признаковое множество разделилось на 6 оптимальных устойчивых групп. Проведенное исследование установления конкретных погодных условий весной в границах выделенных классов имеет практический интерес. Полученные в результате объективной классификации с привлечением параметров ПВФЗ классы дат перехода были сопоставлены с данными об урожайности. (рисунок 5) В результате было получено, что между классами и урожайностью нет идеального сочетания. Однако в данном сопоставлении отражено формирование весенних погодных условий.
Рисунок 5 - Классы и урожайность зерновых культур [5].
В таблице 2 приводятся средние характеристики классов и урожайность зерновых культур по классам для станций Барнаул и Томск.
Таблица 2 - средние характеристики классов и средняя урожайность зерновых культур (в ц/га) по классам для станций Барнаул и Томск [5].
Высокий уровень урожайности отмечается в 1 и 6 классах (12,6 и 11, 5 ц/га соответственно). 1 класс характеризуется ранними датами установления 0 и 5 °С и длительностью этих переходов в пределах нормы. В этом случае наблюдается стремительное установление благоприятных условий по термическому режиму. 2 класс отличается долгим и поздним переходом к 0 °С и нормальным установлением вегетационного периода. Низкая урожайность наблюдается во 2 и 5 классах (10,2 и 10, 4 ц/га соответственно). Для 2 класса характерно позднее и быстрое установление 0 °С и нормальный переход к 5 °С, для 5 класса – раннее и быстрое установление 0 °С и раннее по дате, но нормальное по длительности перехода установление вегетационного периода.
В Томске высокая урожайность наблюдается в 3, 4 и 6 классах (15,4; 15,2 и 15,3 ц/га соответственно). В 3 классе погодные условия весеннего перехода соответствуют нормальному установлению 0 °С и раннему и быстрому установлению 5 °С. 4 класс характеризуется поздним и долгим переходом к положительным температурам, нормальным по дате перехода, но быстрым по длительности этого перехода установлением вегетационного периода. В 6 классе отмечается раннее и быстрое установление 0 °С и нормальным по дате, но долгим по длительности перехода установлением 5 °С. В этом случае наблюдаются благоприятные условия по сохранению зимних влагозапасов в почве. Устойчивый переход к положительным температурам в пределах нормы и позднее и долгое установление вегетационного периода соответствует 5 классу, который характеризуется низкой урожайностью зерновых культур (11,8 ц/га). Климатообусловленное повышение урожайности яровых зерновых культур в Западной Сибири за последние десятилетия составило 6% за 10 лет, что свидетельствует о возможном значительном росте продуктивности зернового хозяйства региона за счет более эффективного использования почвенно-климатических ресурсов.
На основании оценок биоклиматического потенциала по регионам России, ожидаемая урожайность зерновых культур при интенсификации земледелия в Западно-Сибирском регионе может достигать 55 ц/га при современном климате.
Таким образом, своевременная оценка режимов формирования погодных условий в весенний период может быть использована в качестве корректировки в процессе принятия решений потребителем метеорологической информации, в частности, для выработки агрономической политики на полевой сезон [5].