AGRIS - 

2023

Radchenko, O.E. | Novikova, L.Yu.

Monitoring of phenological rhythms in plants is one of the stages in the study of new genotypes. The adaptive potential of a genotype at the northern border of the area of plum distribution is the main criterion characterizing a cultivar. The main role in the formation of the assortment of diploid plum species in Russia is played by cherry plum, Chinese plum, and Russian plum. The goal of this study was to identify the factors affecting the dates of the growing season and flowering onsets for diploid plums under the conditions of Northwestern Russia. The dates of the onsets of the vegetative and flowering phases in 50 accessions of cherry, Russian and Chinese plums in 1986–2020 served as the material for the study under the conditions of collection plantations at Pushkin and Pavlovsk Laboratories of VIR. All the species demonstrated a tendency towards a shift of phenodates to earlier dates with an average rate of 1-2 days/10 years caused by warming. The conditions of the year had the greatest effect on phenodates, as they determined 67.0–68.3% of the variability in the phenophase onset dates; the impact of the species factor was manifold less: 0.5–1.1%. Russian plum occupied an intermediate position between cherry plum and Chinese plum in the onsets of both the vegetative and flowering phases. No differences were observed between the species in the duration of the period between the onsets of the vegetative phase and flowering. According to the long-term observations, the most adaptive cultivars were cv. 'Podarok Sankt-Peterburgu' (k-41445) of Russian plum, with medium dates of both the vegetative and flowering phase onsets, and with a 20-day difference in years in the onsets of these phases, cv. '14-1-14' (k-7375А) of Russian plum, and cherry plum cvs. 'Pchelnikovskaya' (k-41446) and 'Krasnaya 25-29' (k-15792А). | Мониторинг фенологических ритмов растений – один из этапов при изучении новых генотипов, поскольку климат региона выступает лимитирующим фактором при развитии растений. Адаптационный потенциал генотипа на северной границе ареала сливы является основным критерием в характеристике сорта. Основное значение в формировании сортимента диплоидных видов сливы в России имеют алыча, слива русская и слива китайская. Целью данного исследования является определение факторов, влияющих на даты начала вегетационного периода и цветения диплоидных видов сливы в условиях Северо-Запада России. Материалом исследований служили даты начала вегетации и цветения 50 образцов алычи, сливы русской и сливы китайской в период 1986–2020 гг., а также суточные данные метеопункта научно-производственной базы "Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР". Контролем являлся сорт сливы русской 'Подарок Санкт-Петербургу'. Статистическая обработка проведена в пакете Statistica 13.3. У изучаемых видов сливы наблюдалась тенденция смещения фенологических дат на более ранние сроки со средней скоростью 1-2 суток/10 лет, вызванная потеплением. Наибольшее влияние на сроки начала фенофаз оказали метеоусловия года, они обусловили 67,0–68,3% вариабельности дат; влияние вида было на порядок меньше – 0,5–1,1%. Установлено, что слива русская занимает промежуточное положение между алычой и сливой китайской по дате начала вегетации и по дате цветения. Различий между видами по длительности периода от начала вегетации до начала цветения не наблюдали. Наиболее адаптивными к условиям региона в весенний период были образцы сливы русской 'Подарок Санкт-Петербургу' (к-41445), '14-I-14' (к-7375А), а также алычи 'Пчельниковская' (к-41446) и 'Красная 25-29' (к-15792А) средних сроков начала вегетации и цветения, с разницей 20 суток в сроках весенних фенофаз по годам.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Nikolaev, M.V.

The impact of climate change on agricultural sustainability has become a particularly acute and global problem. This work aimed to assess the vulnerability and adaptation of field crops to a changing weather in the zone of drained lands of the European Non-Chernozem Region, which is characterized by a humid climate and limited thermal resources. The paper submits the analysis of thermal changes and atmospheric moisture changes during grain formation in winter cereals and fodder cereals and during intensive accumulation of green matter of silage and hay crops for two periods that differ in the degree of anthropogenic influence on the climate, 1945-1980 and 1981-2017. Using a set of analytical methods (selection of agro-climatic indicators, frequency analysis) and mathematical methods (trend analysis and smoothing of time series, functional analysis, etc.), we revealed that the coverage of areas subject to an increasing risk of overwetting of crops is expanding to the north. An increase in high temperatures leads to an intensification of evaporation and, as a result, to an increased convection. Based on simulation modeling of agro-climatic conditions until 2030, it is also shown that in the future, the northern and marshy areas are the most vulnerable to sudden overwetting. Soil texture also plays an important role in the manifestation of the effects of atmospheric overwetting on crops. Adaptation of field crop growing to climate change includes a set of measures aimed at effective management of interrelated changes in the thermal regime in the active layer of the atmosphere and the water balance components of the underlying surface and upper layers of the soil. The adaptation measures should regard the agro-climatic, soil and landscape features of the natural and agricultural subzones of the European Non-Chernozem Region drained lands and consists both in optimizing reclamation techniques and in improving crop cultivation technologies and land use planning. | Проблема нарастающих изменений климата и их влияния на с.-х. сектор экономики приобрела особую остроту и глобальный масштаб. Цель работы - оценка уязвимости и адаптации полеводства к изменяющемуся климату в зоне осушаемых земель европейского Нечерноземья - региона с гумидным климатом и ограниченными тепловыми ресурсами. Изменения термического фона и характера атмосферного увлажнения проанализированы на стадии формирования конечного урожая озимых зерновых и зернофуражных злаков и интенсивного накопления биомассы силосных и сенных культур для двух периодов, различающихся по степени антропогенного влияния на климат (1945-1980 и 1981-2017 гг.). С использованием аналитических (выбор агроклиматических индикаторов, частотный анализ) и математических методов анализа и обработки данных (тренд-анализ и сглаживание временных рядов, функциональный анализ) выявлен расширяющийся в северном направлении охват территорий, подверженных возрастающему риску переувлажнения посевов (учащение высоких температур приводит к интенсификации испарения и, как результат, к усилению конвекции). На основе имитационного моделирования агроклиматических условий до 2030 г. также показано, что в перспективе наиболее уязвимыми к резкому переувлажнению оказываются северные и заболоченные области. Важная роль в проявлении эффектов атмосферного переувлажнения в отношении состояния посевов также отводится текстуре почв. Адаптация полеводства к изменению климата рассматривается как комплекс мер, направленных на эффективное управление взаимосвязанными изменениями теплового режима в деятельном слое атмосферы и составляющих водного баланса подстилающей поверхности, включая поверхностные слои почвы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Savin, I.Yu.

In Russia, there is a constant increase in the yield of grain crops. A positive trend in meteorological conditions is often considered as a reason for this phenomenon, but there is almost no strong scientific evidence for it. The aim of investigation was to analyze changes in the potential (climatic) grain yields in the country for the period from 2000 to 2022. For this purpose, a simulation model of plant growth WOFOST was used, which allows assessing the impact of all meteorological parameters in a comprehensive manner. The assessment was carried out for a network of 42 representative points in different regions of the country with reference to daily meteorological parameters and soil type. Modeling was conducted at the level of potential yield, which takes into account the variation of meteorological parameters only, and it is believed that the limiting influence of other factors on the yield is absent. The trends of potential yields have different direction in different regions of the country. The trend towards more favorable meteorological conditions for grain crops is observed for the North Caucasus, the Lower Volga region, Western Siberia and the Far East, while in the Central and Central Black Earth districts, the Upper Volga region, as well as in the south of Central Siberia in recent years there is a drop in the potential yields. The growth of grain yields in recent years agrees well with the trend of changes in agrometeorological conditions in most grain-producing regions of the country. Unidirectional trends in meteorological potential and statistical yields are absent only in the regions of Central European Russia, where the role of the climatic factor in grain yield fluctuations is less significant, and where the effect of measures taken by the government to support and develop agriculture can be assumed. | В России отмечают постоянный рост урожайности зерновых культур. В качестве его причины часто рассматривается позитивный тренд метеорологических условий, но веских научных доказательств этому практически не приводится. Цель исследований - анализ изменений потенциальной (климатической) урожайности зерновых в стране за период с 2000 по 2022 гг. Для достижения поставленной цели использовали имитационную модель роста растений WOFOST, которая позволяет оценить воздействие всех метеорологических параметров комплексно. Оценку проводили для сети из 42 репрезентативных точек в разных регионах страны с учетом ежедневных метеорологических параметров и типа почв. Моделирование осуществляли на уровне потенциальной урожайности, при котором учитывается варьирование только метеорологических параметров и считается, что влияние других факторов на урожайность отсутствует. Тренды потенциальной урожайности имеют различную направленность в разных регионах страны. Тренд в сторону более благоприятных для зерновых культур метеорологических условий отмечен для Северного Кавказа, в Нижнем Поволжье, в Западной Сибири и на Дальнем Востоке, в то время как в Центральном и Центрально-Черноземном округах, Верхнем Поволжье, а также на юге Средней Сибири в последние годы отмечено падение потенциальной урожайности. В целом рост урожайности зерновых в последние годы хорошо согласуется с трендом изменения агрометеорологических условий в большинстве зернопроизводящих регионов страны. Однонаправленные тренды метеорологически потенциальной и статистической урожайности отсутствуют лишь в регионах центра Европейской части России, где роль климатического фактора в варьировании урожайности зерновых менее значима, и где можно предположить эффект мер, предпринимаемых правительством, по поддержке и развитию сельского хозяйства.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Dubenok, N.N. | Lebedev, A.V. | Gradusov, V.M.

The results of long-term meteorological observations indicate that climate warming is a real phenomenon that has been accelerating significantly in recent decades. Climate changes create new conditions for forestry. The purpose of the study is to determine the potential capacity of the forests located in the Moscow region and its unrealized potential in the conditions of ongoing climatic changes. The impact of changes in heat and moisture availability on forests was assessed using methods based on the dependence of potential productivity on climatic factors considered. Over the past 100 years the climatic conditions of the stand growth have greatly changed. Against the background of increasing concentrations of greenhouse gases in the atmosphere an increase in the average annual temperature (more than twice compared to the beginning of the XX century) and an increase in the duration of the growing season (on average by 30-40 days) took place, the annual amount of precipitation and its distribution in seasons of year changed. According to the calculations carried out, the potential forest productivity in the Moscow region increased 1.6 times over the past 120 years. Under the current conditions, an important task of forestry should be forestry measures taken according to the current changes in order to increase forest efficiency and the level of provision of ecosystem services to adapt forestry to new conditions. It is necessary to regulate the species composition of forests, prevent the occurrence of forest fires, as well as diseases and pest reproduction. | Результаты долговременных метеорологических наблюдений свидетельствуют о том, что потепление климата – это реальное явление, которое в последние десятилетия протекает со значительным ускорением. Климатические изменения создают новые условия для ведения лесного хозяйства. Цель исследований – определение потенциальной продуктивности лесов Московского региона и ее нереализованного потенциала в условиях происходящих климатических изменений. В работе использованы результаты многолетних метеорологических наблюдений. Влияние изменений обеспеченности теплом и влагой на леса оценивали методами, основанными на зависимости потенциальной производительности от климатических факторов. За последние 100 лет климатические условия роста древостоев существенно изменились. На фоне увеличения концентраций в атмосфере парниковых газов произошло повышение среднегодовой температуры (более чем в 2 раза по сравнению с началом XX в.) и увеличение продолжительности вегетационного периода (в среднем на 30-40 дней); изменилось годовое количество осадков и их распределение по сезонам года. Согласно произведенным расчетам, за последние 120 лет потенциальная продуктивность лесов Московского региона увеличилась в 1,6 раза. В текущих условиях важной задачей лесного хозяйства должно стать проведение лесохозяйственных мероприятий согласно текущим изменениям с целью повышения продуктивности лесов и уровня предоставления экосистемных услуг по адаптации лесного хозяйства к новым условиям. Следует регулировать породный состав лесов, не допускать возникновения лесных пожаров, проводить профилактику болезней и размножения вредителей.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Svetlov, N.M.

A number of hypotheses about the impact of climate contrast on Russian agriculture are tested. Scenario analysis is performed using the computable model built on the PF+PE architecture and reproducing partial equilibrium in the wholesale markets of agricultural products located in the constituent entities of the Russian Federation. This model was developed by the A.A. Nikonov All-Russian Institute of Agrarian Problems. Two scenarios of the future climate are compared, which are determined via the spatial location of natural zones and the level of world food prices. The scenarios differ in the scale of output divergence depending on the conditions of a specific year. In the basic scenario of the future climate, this divergence corresponds to the actual climate contrast in the period of 2015–2019, as observed in each natural agricultural zone; in the "contrast" scenario, the divergence is increased. Hypotheses are accepted that a contrasting climate reduces production volumes and decreases the contribution of the open field crop production sectors to the gross agricultural production, and leads to an increase in prices. Hypotheses about a decrease in the profitability of agricultural production and an increase in the turnover of agricultural foreign trade are rejected. All the identified effects are too small to entail the development of compensatory adjustments in agricultural policy at the federal level. | Проверяется ряд гипотез о влиянии контрастности климата на сельское хозяйство России. Проводится сценарный анализ при помощи разработанной во Всероссийском институте аграрных проблем им. А.А. Никонова числовой модели, построенной на PF+PE-архитектуре и воспроизводящей частичное равновесие на оптовых рынках с.-х. продукции субъектов Российской Федерации. Сравниваются 2 сценария будущего климата, определяемые пространственным положением природно-сельскохозяйственных зон и уровнем мировых цен на продовольствие. Сценарии различаются размахом колебаний объёмов производства продукции в зависимости от условий конкретного года. В базовом сценарии будущего климата этот размах соответствует фактической контрастности климата в период 2015–2019 гг., наблюдавшейся в каждой природно-сельскохозяйственной зоне; в "контрастном" сценарии размах увеличен. Приняты гипотезы о том, что контрастный климат снижает объёмы производства, сокращает вклад отраслей растениеводства открытого грунта в валовую продукцию сельского хозяйства, приводит к росту цен. Отклонены гипотезы о снижении рентабельности производства сельхозпродукции и о росте оборота внешней торговли ею. Размер всех выявленных эффектов мал и не является поводом для разработки компенсирующих мер аграрной политики на федеральном уровне.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Kamenetskij, E.S. | Radionov, A.A. | Timchenko, V.Yu.

To analyze the seasonal and long-term variability of the normalized relative vegetation index NDVI, the multichannel MODIS spectroradiometer data with a 10x10 km resolution over a 20-year period of time are used. On the territory of the Republic of North Ossetia-Alania 5 geographical locations are selected. For each of them the sets of time series: are obtained of 16-day NDVI composites, daily temperature at an altitude of 2 m and precipitation for the period from 01.01.2000 to 31.12.2019. By calculating the integral characteristic for an annual period of time for every location, a series of 20 annual values is obtained. According to the obtained series, a 20-year trend was built and its parameters are calculated by the least squares method using a first-order polynomial. Characteristic changes for the NDVI trend marked in the Mozdok-Russian location, where in transitioning from the first time period 2000-2009 by the period 2010-2019, the trend slope is changing from positive to negative. Similar NDVI trend changes are observed for other locations. This may be due changing the level of soil moisture over time, taking into account mainly the downward trends in precipitation. The trend slope of the NDVI integral characteristic curve increases by 5-15% with increasing the distance from the mountain ridge. The temperature trends for all locations are ascending, that indicates an average increase of the number of warm days from year to year. At the same time, the maximum temperature during the summer period does not significantly increase. The trend of the integral characteristic for the amount of precipitation is mainly downward. However, its specific values have a fairly large spread, which means that the amount of precipitation varies significantly from year to year. In addition, the amount of precipitation decreases with distance from mountain ridges. These factors should be taken into account when choosing agricultural products for cultivation and planning additional land reclamations for their growth in the south of Russia. | Для анализа сезонной и многолетней изменчивости нормализованного относительного вегетационного индекса NDVI использованы данные многоканальных спектрорадиометров MODIS с разрешением 10x10 км за 20-летний период. Выбиралось 5 географических локаций на территории РСО-Алания. Для каждой из них получены наборы из временных рядов 16-дневных композитов NDVI, временные ряды ежедневных значений температуры на высоте 2 м и количества осадков за период с 01.01.2000 по 31.12.2019. Для каждой локации по двухнедельным композитам путем вычисления интегральной характеристики за годовой промежуток времени получен ряд из 20 годовых значений. По полученному ряду строился 20-летний тренд и вычислялись его параметры методом наименьших квадратов с использованием полинома первого порядка. Характерные изменения для тренда NDVI отмечены в локации Моздок-Русское, где при переходе от первого временного периода 2000–2009 гг. к периоду 2010–2019 гг. наклон тренда меняется с положительного на отрицательный. Похожие изменения трендов отмечаются и для других локаций. Это может быть связано с изменением во времени уровня увлажненности почв, учитывая в основном нисходящие тренды количества осадков. Наклон тренда интегральной характеристики NDVI увеличивается на 5…15% с увеличением удаленности от горного хребта. Тренды температуры для всех локаций восходящие, что указывает на некоторое среднее увеличение количества теплых дней из года в год. При этом максимальная температура в летний период времени заметно не увеличивается. Тренд интегральной характеристики для количества осадков в основном нисходящий. Однако его конкретные значения имеют довольно большой разброс, что означает значительное варьирование количества осадков от года к году. Кроме того, количество осадков уменьшается с удалением от горных хребтов. Данные факторы следует принимать во внимание при выборе с.-х. культур и планировании мелиорационных мероприятий для их выращивания в районах юга России.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Demichev, V.V. | Filatov, I.I.

Адаптация аграрного сектора к неблагоприятным последствиям происходящего изменения климата является вызовом, остро стоящим перед современным сельским хозяйством. Одним из ключевых признаков изменения климата является повышение среднегодовой температуры воздуха. Сельское хозяйство относится к числу видов экономической деятельности чувствительных к изменению климата. Для выработки действенных механизмов снижения рисков экономического и иных видов ущерба, связанных с глобальным потеплением, необходимо ясно понимать с какими трудностями столкнется каждый регион в отдельности, а также какие вызовы будут типичными для различных групп регионов. Цель исследования - типологизация и последующая характеристика потенциала сельского хозяйства регионов с различным уровнем температурных аномалий в летний период. Основными методами исследования являлись метод статистической группировки и корреляционно-регрессионного анализа. Построен интервальный ряд распределения, позволяющий выделить регионы с минимальным, средним и максимальным уровнем прироста температуры в июле в 2003, 2008, 2013, 2014 гг., а также в период 1976-2018 гг. в летнее время. Дана характеристика каждой группе регионов с точки зрения потенциала и условий функционирования сельского хозяйства в этих регионах. Построена модель регрессии с фиктивной переменной, позволяющей оценить влияние и далее прогнозировать урожайность зерновых с учетом наблюдаемой температурной аномалии. Ключевым выводом исследования является тот факт, что треть российских регионов, с высоким уровнем ресурсного потенциала сельского хозяйства, находятся в группе с высоким приростом температуры за последние 40 лет, в значительной степени влияющим на эффективность сельского хозяйства. | The adaptation of the agricultural sector to the adverse effects of the ongoing climate change is a challenge facing modern agriculture. One of the key signs of climate change is an increase in the average annual air temperature. Agriculture is one of the types of economic activities sensitive to climate change. In order to develop effective mechanisms to reduce the risks of economic and other types of damage associated with global warming, it is necessary to clearly understand what difficulties each region will face individually, as well as what challenges will be typical for different groups of regions. The purpose of the study is to classify and to further characterize the potential of agriculture in regions with different levels of temperature anomalies in summer. The main research methods were the method of statistical grouping and correlation and regression analysis. An interval distribution series has been built that allows identifying regions with the minimum, average and maximum levels of temperature increase in July in 2003, 2008, 2013, 2014, as well as in the period 1976-2018 in the summer. The characteristics of each group of regions in terms of the potential and conditions of functioning of agriculture in these regions are given. A regression model with a dummy variable is constructed, which makes it possible to assess the impact and further predict grain yields taking into account the observed temperature anomaly. The key conclusion of this study is the fact that a third of Russian regions with a high level of resource potential of agriculture are in the group with a high increase in temperature over the past 40 years, significantly affecting the efficiency of agriculture.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Siptits, S.O. | Romanenko, I.A. | Evdokimova, N.E.

The complex socio-ecological-economic systems, such as regional agri-food systems (AFS), are multidimensional and unpredictable, especially for the long term. To overcome these difficulties, in the world forecasting practice, a scenario approach in combination with mathematical modeling methods is used to assess probable development variants. AFS models are needed for effective management of agricultural production, which is in a difficult situation of the need to be adapted to global climate change and low carbon transformation of the entire system of food production and consumption. Mathematical modeling of various complex processes, systems and phenomena is the main tool for scientific, design, technological and many other activities. Scenario studies are carried out using mathematical models to predict endogenous variables of AFS, and the most interesting of them are volumes of food production and food consumption. The typology of forecasting scenarios for developing the development of complex systems in the context of global climate change includes the probable, possible and preferable categories. An analysis of the production behavior of regional AFS allowed concluding that when developing the directions of their strategic development, it is sufficient to consider only 3 types of production behavior, such as "Expanded intensification of production", "Intensification of production with a decrease in its scale", "Reduction in the scale of production, not compensated by an increase in intensification". As a result, an algorithm of simulation experiments has been developed for predictive scenario calculations, target structural parameters for the development of environmentally and economically efficient AFS have been determined to justify the strategic directions for locating agricultural production in the face of climate changes. | Сложные социально-эколого-экономические системы, такие как региональные агропродовольственные системы (АПС), многомерны и непредсказуемы, особенно в долгосрочной перспективе. Для преодоления этих сложностей в мировой практике прогнозирования применяется сценарный подход в сочетании с методами математического моделирования для оценки вероятных вариантов развития. Модели АПС нужны для эффективного управления с.-х. производством, которое находится в непростой ситуации необходимости адаптации к глобальному изменению климата и низкоуглеродной трансформации всей системы производства и потребления продовольствия. Математическое моделирование различных сложных процессов, систем и явлений – основной инструмент научной, проектной, технологической и многих других видов деятельности. Сценарные исследования выполняются с помощью математических моделей для прогнозирования эндогенных переменных АПС, и наиболее интересные из них - объемы производства и потребления продуктов питания. Типология сценариев прогнозирования для разработки развития сложных систем в условиях глобальных климатических изменений включает категории вероятного, возможного и предпочтительного. Анализ производственного поведения региональных АПС, позволил сделать вывод о том, что при разработке направлений их стратегического развития достаточно рассматривать только 3 типа производственного поведения: "Расширенная интенсификация производства", "Интенсификация производства с уменьшением его масштаба", "Уменьшение масштаба производства, не компенсируемое ростом интенсификации". В результате проведенного научного исследования был разработан алгоритм имитационных экспериментов для прогнозных сценарных расчетов, определены целевые структурные параметры развития АПС, эффективных в эколого-экономическом отношении, для обоснования стратегических направлений размещения аграрного производства в условиях климатических изменений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Siptits, S.O. | Romanenko, I.A. | Evdokimova, N.E.

Представлен краткий обзор основных современных моделей, которые можно использовать для оценки воздействия изменения климата на аграрный сектор экономики, выбросов углерода в результате с.-х. деятельности и разработки стратегий адаптации производства продуктов питания к глобальному изменению климата и переходу к углеродной нейтральности агропродовольственных систем (АС). Оценка последствий влияния изменения климата на АС и обоснование адекватных проблеме политических решений по адаптации к ним требуют междисциплинарных компетенций. Сложность численного представления качественных и неопределенных величин и оценок этого процесса, разнообразие возможных мер регулирования и ответных реакций АС вызывает необходимость применения методов математического моделирования для имитации вариантов их развития. Существующие разработки в области математического моделирования влияния климатического фактора на сельское хозяйство и другие составляющие АС можно разделить на несколько типов. Основные из них это модели роста растений, производственные функции урожайности с.-х. культур, модели типа затраты-выпуск, модели частичного равновесия, модели комплексной оценки. Интегрированные модели комплексной оценки – это инструменты, которые позволяют структурировать и углубить знания о широких системных прямых и обратных связях, особенно между социально-экономическими и биофизическими процессами, исследуют взаимозависимости между природными и человеческими системами. Проведенный анализ модельного инструментария, применяемого при оценке последствий климатических воздействий на АС разных уровней, позволил систематизировать информацию по всем возможным альтернативам моделей, пригодных для решения задачи разработки стратегии адаптации АС к изменению климата и переходу к углеродной нейтральности производства продуктов питания. | There is provided a brief overview of the main modern models that can be used to assess the impact of climate change on the agricultural sector of the economy, carbon emissions from agricultural activities and developing the strategies for adapting food production to global climate change and moving towards carbon neutrality in agri-food systems (AS). Evaluating the consequences of the impact of climate change on AS and substantiating adequate political solutions to the problem of their adaptation require interdisciplinary competencies. The complexity of numerical representation of qualitative and uncertain values and assessments of this process, the variety of possible regulatory measures and AS responses cause a necessity to use methods of mathematical modeling to simulate their development variants. The existing developments in the field of mathematical modeling of the climatic factor influence on agriculture and other components of Ass can be divided into several types. The main ones are plant growth models, crop yield production functions, input-output models, partial equilibrium models, integrated assessment models. Integrated assessment models are tools that allow structuring and deepening knowledge of broad systemic direct links and feed-backs especially between the socio-economic and biophysical processes, exploring interdependencies between natural and human systems. The analysis of the modeling tools used in assessing the consequences of climate impacts on ASs at different levels made it possible to systematize information on all possible alternatives of models suitable for solving the problem of developing a strategy for adapting AS to climate change and the transition to carbon neutrality in food production.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Panfilov, A.Eh. | Ovchinnikov, P.Yu.

The purpose of the research is to analyze long-term trends in climate change and variation of weather conditions in the Southern Urals to assess their impact on the choice of hybrids, the main elements of cultivation technology and the productivity of corn for grain. The analysis of the variation of weather conditions was carried out for the period from 1940 to 2020 using the data of the Shatrovo and Kurgan weather stations (northern and southern forest-steppe zones) in the Kurgan region, and the weather station of the village of Bredy (steppe zone) in the Chelyabinsk region. The initial data on the yield and harvest moisture content in corn grain were obtained in the hybrid provenance trials conducted in 1984-2020. According to the results of multiple regression analysis under the conditions of the Southern Urals, corn yield is due to the interaction of the sums of active temperatures above +10 deg. C and precipitation amount for the period from May to August. Long-term changes in these indicators are manifested in the form of an annual increase in the sum of temperatures of above +10 deg. C on average by 0.87 deg. C in the northern forest-steppe, by 0.9 deg. C in the southern forest-steppe and by 1.13 deg. C in the steppe zones; the amount of precipitation annually increase by 0.16, 0.18 and 0.21 mm, respectively. The consequence of the revealed trends is an annual increase in grain yield on average by 0.02 t/ha and a decrease in its harvest moisture content by 0.03%. Statistical lack of evidentiary support of linear trends in the sums of active temperatures, precipitation, yield and moisture of grain allows concluding that the previous technological recommendations remain relevant for the entire territory of the region. The revealed trends are to be periodically clarified with reference to the further development of the dynamics of climate change. | Цель исследования - анализ многолетних тенденций изменения климата и варьирования погодных условий Южного Урала для оценки их влияния на выбор гибридов, основные элементы технологии возделывания и продуктивность кукурузы на зерно. Выполнен анализ варьирования метеоусловий по данным метеостанций Шатрово и Курган (северная и южная лесостепная зоны) Курганской области и метеостанции села Бреды (степная зона) Челябинской области за период с 1940 по 2020 гг. Исходные данные по урожайности и уборочной влажности зерна кукурузы получены в экологическом испытании гибридов в 1984–2020 гг. По результатам множественного регрессионного анализа в условиях Южного Урала урожайность кукурузы обусловлена взаимодействием сумм активных температур выше +10 град. С и осадков за май–август. Многолетние изменения величин этих показателей проявляются в виде ежегодного прироста суммы температур выше +10 град. С в северной лесостепной в среднем на 0,87 град. С, в южной лесостепной – на 0,90 град. С, в степной зоне – на 1,13 град. С, суммы осадков – соответственно на 0,16, 0,18 и 0,21 мм. Следствие выявленных тенденций – увеличение урожайности зерна в среднем на 0,02 т/га и снижение его уборочной влажности на 0,03% в год. Статистическая недоказанность линейных трендов сумм активных температур осадков, урожайности и влажности зерна позволяет заключить, что для всей территории региона остаются актуальными прежние технологические рекомендации. Выявленные тенденции подлежат периодическому уточнению с учетом дальнейшего развития динамики климатических изменений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation