Агроклиматическая оценка сроков наступления весны в повышении продуктивности яровой пшеницы

Агроклиматическая оценка сроков наступления весны в повышении продуктивности яровой пшеницы

С.Г. Чекалин, к.с.-х.н., Уральская сельскохозяйственная опытная станция

Яровая пшеница всегда являлась самой приоритетной культурой в земледелии ЗападноКазахстанской области. Не снизилась её значи-

мость и в настоящее время, при этом особенности рыночной экономики стали усиливать ответственность существующих сельхозтоваропроизводителей к освоению более современных методов организации и ведения производства.

Являясь ценной продовольственной культурой, яровая пшеница не всегда обеспечивает стабильность своих урожаев по годам. По данным Департамента сельского хозяйства ЗападноКазахстанской области, амплитуда колебания её урожайности в целом по области весьма значительна и составляет от 0,9—1,5 ц/га в засушливые до 15,2—17,7 ц/га в благоприятные годы.

Существующая изменчивость урожайности яровой пшеницы по годам во многом продиктована особенностями природно-климатических условий региона, для которого непостоянство метеорологических факторов считается вполне нормальным и закономерным явлением.

Основной характеристикой климата ЗападноКазахстанской области является резко выраженная его континентальность. Для всей области характерны дефицитность и неравномерность атмосферных осадков, большая интенсивность процессов испарения и обилие прямого солнечного освещения в течение всего вегетационного периода сельскохозяйственных культур [1].

При наличии избыточного тепла влагообе-спеченность для всех возделываемых сельскохозяйственных культур на неполивных землях является основным лимитирующим фактором. Поэтому весеннее содержание влаги в почве и количество атмосферных осадков, выпадающих в период вегетации яровой пшеницы, во многом определяют возможности земледелия. Дефицит влаги приводит к возникновению засух, которые значительно снижают урожаи.

В среднем за многолетний период (с 1956 по 1997 гг.) оценка роли погодных условий в формировании урожая зерна показала, что неблагоприятные метеоусловия с исключительно засушливым периодом для яровой пшеницы наблюдались в 43% лет, в 29% лет урожайность яровой пшеницы находилась на среднем уровне (6,4—9,6 ц/га), и 28% лет, которым соответствовала урожайность свыше 9,7 ц/га, характеризовались наличием относительно благоприятной погоды [2].

Эти данные свидетельствуют о том, что даже при строгом соблюдении основных требований технологии возделывания яровой пшеницы земледелие области не застраховано от неудач, вызванных губительным влиянием засух.

Отрицательное воздействие засухи сопровождается нарушением динамики нормального роста и развития культур под воздействием высокого температурного режима воздуха. Так, средние потери урожая при засухе в период посев — кущение могут составлять 30%, кущение

— колошение — 40%, колошение — восковая спелость — 25%, посев — колошение — 70%, кущение — восковая спелость — 60% и посев

— восковая спелость — 85% [3]. Для ЗападноКазахстанской области проявление различных

типов засух за период с 1986 по 1995 гг. имело следующий вид: ранневесенняя — 7%, весеннелетняя — 21%, летне-осенняя — 17%, комбинированная — 19%, устойчивая (сплошная) — 18%, без засух — 18% [3].

Таким образом, при использовании существующих технологий возделывания яровой пшеницы избежать засуху практически невозможно, однако, как показывает научно-производственный опыт, при использовании гибких адаптивных систем земледелия можно значительно ослабить отрицательное воздействие погоды экстремального характера, а также полнее использовать для производства наличие благоприятных её проявлений.

При разработке адаптивных систем земледелия и растениеводства, ориентированных на высокоэффективное использование имеющихся ресурсов региона, очень важно знать тенденции изменения природно-климатических условий. При анализе данных Уральской метеостанции по динамике показателей температуры воздуха и количества выпадающих осадков за последние 80 лет выявлен ряд важных закономерностей. Результаты оценки хода среднегодовой температуры воздуха для Западно-Казахстанской области свидетельствуют о постепенном её увеличении. За последние 40 лет в сравнении с предшествующим аналогичным периодом превышение среднегодовой температуры воздуха составило 1,1°. С декабря по февраль температура повысилась в среднем на 2,1°, а за сентябрь — апрель

— на 1,8°. За весенне-летний период — с мая по август — различие в температуре составило всего 0,2°.

Динамика выпадения атмосферных осадков за анализируемый 80-летний период также представляет хорошо выраженную тенденцию их увеличения по всем основным наиболее важным в сельскохозяйственном значении периодам. Среднегодовая сумма выпадения атмосферных осадков во втором сорокалетнем периоде увеличилась на 24,4% в сравнении с предыдущим и достигла 337,6 мм. В вегетационный период яровых зерновых культур за май — август количество выпадающих осадков увеличилось незначительно, всего на 12,9%, в то же время за период сентябрь — апрель прирост осадков составил 32, 8% [4].

Отмеченные выше тенденции изменения температурного режима повлекли за собой изменения в использовании яровой пшеницей атмосферных осадков вегетационного периода. Так, если для первого сорокалетнего периода (с 1928 по 1967 гг.) было характерно достаточно равномерное использование выпадавших осадков по всем весенне-летним месяцам с некоторым преимущественным использованием в июле, то для второго сорокалетнего периода (с 1968

1. Динамика выпадения осадков по месяцам вегетационного периода и их корреляционная взаимосвязь с урожайностью яровой пшеницы

Период Показатели Месяцы Май- август

май июнь июль август

1928- Сумма осадков, мм 26,5 27,5 36,9 24,4 115,3

1967 гг. Коэффициент корреляции 0,304 0,282 0,348 0,221 0,284

1968- Сумма осадков, мм 26,0 35,2 44,4 24,9 130,5

2007 гг. Коэффициент корреляции 0,345 0,540 0,280 0,065 0,246

по 2007 гг.) максимально используются только майские и июньские (табл. 1).

Июльские осадки, несмотря на более высокий количественный уровень их выпадения, использовались яровой пшеницей уже незначительно. Судя по степени использования августовских осадков, можно сделать заключение, что к этому месяцу вегетационный период яровой пшеницы уже закончился.

Сравнительный анализ корреляционной взаимосвязи урожайности яровой пшеницы с суммой выпавших осадков с мая по август за первый и второй сорокалетние периоды указывает на постепенное снижение степени их общего использования.

С большей долей вероятности можно предположить, что изменение температурного режима в зимний и ранневесенний периоды (март — апрель) в сторону увеличения ускоряет процесс весеннего снеготаяния, а значит, и сроков наступления весны, а вместе с этим и сроков начала проведения весенне-полевых работ. В результате при посеве яровой пшеницы в более ранние сроки изменяются и календарные даты начала и конца её вегетации в разрезе весенне-летнего периода, что и объясняет снижение использования июльских и августовских осадков за последние годы.

До настоящего времени лучшим, а значит оптимальным, сроком сева яровой пшеницы считался ранневесенний [5, 6]. С переходом на новый, современный уровень технологии возделывания яровую пшеницу рекомендуется высевать в более поздние сроки. Основной аргумент в этом случае направлен на использование пика летних атмосферных осадков, максимум которых приурочен к третьей декаде июня — первой и второй декадам июля [7].

Погода, как известно, не имеет постоянства, и частота смены её проявлений и комбинаций обязательно накладывает тот или иной штрих, который человек не в силах изменить. В данном случае речь идёт о сроках наступления весны. По средним многолетним данным, начало снеготаяния приходится на 20—22 марта и заканчивается 3—5 апреля. Однако ранней весной снеготаяние может начаться в начале февраля, а поздней — в начале апреля. Средняя продолжительность снеготаяния обычно составляет 14—17 дней и в раннюю весну может заканчиваться в конце февраля — начале марта, в позднюю — только в

конце второй декады апреля. Время поспевания почвы также варьирует по годам и поздней весной может затягиваться до середины мая [1]. Таким образом, земледелец независимо от своей воли, высевая яровую пшеницу в рекомендованный зональной системой ведения сельскохозяйственного производства ранневесенний период, высевает её по годам в разные календарные сроки, которые диктуются сроками наступления весны.

Анализ 80-летних данных проводился с группировкой лет по годам-аналогам, которым соответствовал свой срок наступления весны.

Выявлено, что для периода с 1928 по 1967 гг. количество лет с ранней и поздней весной примерно одинаково. Для периода с 1968 по 2007 гг. соотношение ранних и поздних вёсен значительно меняется. Повторяемость лет с раним сроком наступления весны, в сравнении с предыдущим 40-летним периодом, увеличивается на одну треть, достигая значения 21 года из 40, или 52,5%, со средним сроком наступления весны — 11 лет, или 27,5%, количество лет с поздним сроком наступления весны сокращается наполовину — с 16 до 8 лет и стало составлять 20% из общего количества лет анализируемого периода (табл. 2).

В то же время существующая динамика урожайности яровой пшеницы в зависимости от срока наступления весны проявлялась одинаково как для первого, так и для второго сорокалетнего периода. Срок наступления весны определённым образом влиял на урожайность яровой пшеницы, которая в годы с поздним сроком её проявления имела в среднем наибольшее значение в сравнении со средней урожайностью, получаемой в годы с ранним и средним сроком наступления весеннего периода. Более детальный анализ уровня урожайности яровой пшеницы в разрезе определённой категории лет со свойственным им сроком начала весеннего периода показал, что наибольшее количество лет с низкой урожайностью культуры соответствует годам с ранним и средним сроками наступления весны.

В период с 1928 по 1967 гг. число лет с низким уровнем урожайности яровой пшеницы из всего количества лет составило 30,0%, со средним уровнем урожайности — 25% и высоким — 45%. Для периода с 1968 по 2007 гг. количество лет, которым соответствовал высокий уровень урожайности, снизилось на 17,5% и составило

2. Агроклиматическая характеристика изменчивости погодных условий периода вегетации яровой пшеницы в зависимости от срока наступления весны

Тип весны Кол-во лет, всего Количество лет, соответствующих уровню достигнутой урожайности Средняя урожайность, ц/га

низкий средний высокий

1928-1967 гг.

Ранняя 14 6 4 4 4,9

Средняя 10 4 2 4 5,3

Поздняя 16 2 4 10 7,0

1968-2007 гг.

Ранняя 21 9 7 5 6,7

Средняя 11 5 3 3 7,5

Поздняя 8 1 4 3 8,2

2928-2007 гг.

Ранняя 35 15 11 9 6,0

Средняя 21 9 5 7 6,5

Поздняя 24 3 8 13 7,4

всего 27,5%. Количество лет со средним уровнем урожайности возросло на 10% и достигало 35%, а количество лет с низким уровнем урожайности увеличилось на 7,5% и составило 37,5%, из которых большая половина приходится на группу лет с ранним сроком наступления весны.

Таким образом, совокупное влияние условий в годы с разным сроком наступления весны по-разному согласуется с биологическими особенностями растений яровой пшеницы, определяя при этом различную эффективность её производства.

Отсюда следует, что технология возделывания сельскохозяйственных культур не терпит шаблонных вариантов, и только гибкое её маневрирование в соответствии со складывающимися условиями погоды может привести к достижению желаемых результатов.

В зависимости от срока наступления весны, от времени принятия почвой физической спелости до посева проходит значительный период, за который поле может зарасти сорняками. Уничтожение сорняков способствует сохранению влаги в верхнем слое почвы, которое необходимо для получения дружных всходов.

Замена предпосевных культиваций на химические обработки позволяет за короткий срок справиться с сорняками на значительной площади. Быстро разлагающиеся в почве гербициды сплошного действия, такие как Раундап, Глисол, Ураган форте и другие, обладают широким спектром видового подавления сорняков (как малолетних, так и многолетних). Обработка сорняков проводится в фазе двух-трёх листочков для

малолетних и в фазе розетки для многолетних, при этом последующая обработка поля должна проводиться не менее чем за 7 дней до посева.

При своевременной химической обработке поля против сорняков в предпосевной период потери влаги из почвы минимальны и происходят в основном только за счёт естественных конвекционно-диффузных процессов. Высокая производительность наземных опрыскивателей обеспечивает своевременность уничтожения сорняков в начальной фазе их развития, в то время как при рекомендуемых культивациях для качественной обработки необходимо привлечение большего числа агрегатов. Зачастую сорняки перерастают, производя дополнительное и очень существенное потребление влаги, значительно иссушая верхний слой почвы.

Литература

1. Агроклиматические ресурсы Уральской области. Л.: Гидро-метеоиздат, 1973. 127 с.

2. Буянкин В.И. Повышение производства возделываемых культур в сухостепной зоне Западного Казахстана. Алматы, 1998. 145 с.

3. Шевченко С.Н., Корчагин В.А. Научные основы современных технологических комплексов возделывания яровой пшеницы в среднем Заволжье. М., 2006. 283 с.

4. Джубатырова С.С., Чекалин С.Г., Мещерякова Н.А. Совершенствование технологических основ повышения эффективности сельскохозяйственного производства в Западном Казахстане // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. № 2. С. 27—29.

5. Зональные системы земледелия Уральской области. Кайнар, 1985. 187 с.

6. Система ведения сельского хозяйства Западно-Казахстанской области. Уральск, 2004. 276 с.

7. Чекалин С.Г., Лиманская В.Б., Шектыбаева Г.Х., Макарова Г.С. Яровые хлеба // Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Западном Казахстане. Уральск, 2009. С. 97-116.