Оценка агроклиматических ресурсов Среднего Приамурья и их влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур

4. Изменчивость окраски, углов между лопастями и длины черешка листьев и формы выемки листовой пластинки у R. spicatum в наибольшей степени прослеживается на межпопуляционном уровне.

Литература

1. Жуковский, П.М. Культурные растения и их сородичи / П.М. Жуковский. - М., 1964. - С. 524-530.

2. Коропачинский, И.Ю. Древесные растения Сибири / И.Ю. Коропачинский. - Новосибирск, 1983. - С. 189-201.

3. Буданцев, А.Л. Дикорастущие полезные растения России / А.Л. Буданцев, Е.Е. Лесиовская. - М., 2001. -С. 307-308.

4. Васильев, В. Ягодники / В. Васильев. - Алма-Ата, 1966. - С. 75-93.

5. Яковлева, Г.П. Энциклопедический словарь лекарственных растений и продуктов животного происхождения / Г.П. Яковлева, К.Ф. Блинова. - СПб., 1999. - С. 257.

6. Телятьев, В.В. Полезные растения Центральной Сибири / В.В. Телятьев. - Иркутск, 1987. - С. 151-153.

7. Дикорастущие и культивируемые в Сибири ягодные и плодовые растения / А.Б. Горбунов [и др.]. - Новосибирск, 1980.

8. Остроумов, В.М. Деревья, кустарники и лианы флоры Восточного Забайкалья и их использование в народном хозяйстве / В.М. Остроумов. - Чита, 1988. - 48 с.

9. Гпебова, Е.И. Смородина / Е.И. Гпебова, В.И. Мандрыкина. - М., 1984. - С. 14-25.

10. Горбунов, И.В. Морфологические и биологические характеристики Ribes spicatum Robson в бассейне р. Ингода / И.В. Горбунов // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии: мат-лы VI междунар. науч.-практ. конф. (29-31 октября 2007 г., Барнаул). - Барнаул, 2007.

11. Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений / С.А. Мамаев. - М., 1973. -С. 14-19, 36-50, 74-107, 122-182.

12. Плохинский, Н.А. Биометрия / Н.А. Плохинский. - М., 1970. - 368 с.

--------♦'----------

УДК 63:551.5+633 Т.А. Асеева

ОЦЕНКА АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Агроклиматические ресурсы Среднего Приамурья вполне удовлетворяют биологические требования яровой пшеницы, овса, ячменя, кукурузы и сои. Наиболее устойчивы к изменениям внешней среды соя, ячмень и овес, варьирование их урожайности в 23,6, 38,9 и 44,9% случаев определяется климатическими факторами. У яровой пшеницы и кукурузы погодная составляющая в урожае достигает 77,4 и 72,2%.

Одним из резервов стабильного производства сельскохозяйственной продукции является рациональное использование агроклиматических ресурсов региона и идентификация степени устойчивости возделываемых культур к изменениям внешней среды. Обычно под агроклиматическими ресурсами понимают почвенноклиматические и погодные условия той или иной территории, позволяющие обеспечить получение определенного количества сельскохозяйственной продукции. Основными составляющими структурами климата являются солнечная радиация, тепло, влага, их уровень и динамика [3-6]. И чем хуже условия внешней среды, тем большее значение приобретает соответствие культуры (сорта) данной агроэкологической нише [2].

Основными культурами в структуре посевных площадей Хабаровского края, сельскохозяйственные угодья которого в основном размещены на Среднеамурской низменности, являются зерновые (15%), соя (20%) и кормовые культуры (63%). В зерновом клине 60% площади засевается овсом, 21% - яровой пшеницей, 14% - ячменем и 5% - кукурузой.

Целью наших исследований было оценить, в какой степени природные ресурсы региона удовлетворяют биологические требования возделываемых культур и какое влияние они оказывают на реализацию их продуктивного потенциала.

Оценивая природные условия региона, следует отметить, что земледелие Среднего Приамурья развивается в специфичных, не имеющих аналогов в Российской Федерации почвенно-климатических и погодных условиях, обусловленных муссонным характером климата. Средний минимум температуры воздуха в январе составляет минус 26,2оС, средний максимум в июле плюс 25,7оС. Период с температурой воздуха выше 5оС длится в среднем 168 дней, с температурой выше 10оС - 142 дня и выше 15о - 100 дней. За это время накапливается соответственно 2749, 2495 и 1951оС положительных температур. Продолжительность безморозного периода в воздухе изменяется в пределах 143-169 дней, а на поверхности почвы 120-155 дней. При среднемноголетней годовой норме осадков 680,3 мм 19% приходится на холодное время года, 27% - на апрель-июнь и 54% - на июль-сентябрь. Причем количество выпавших осадков по годам может варьировать в весьма широких пределах: 360-1048 мм в теплый период времени. В центральной части Среднеамурской равнины в течение теплого периода наибольшее количество фотосинтетически активной радиации (ФАР) на зеленую поверхность поступает в июне, наименьшее - в октябре. Динамика сезонного изменения суммы ФАР имеет пульсационный вид с направленной тенденцией увеличения ФАР от апреля к июню и постепенного его уменьшения от июня к октябрю. Суммы ФАР от апреля до октября распределяются следующим образом: IV - 6,2; V - 7,05; VI - 7,7; VII - 7,3; VIII - 5,8; IX - 4,7; Х - 3,5 ккал/см2 [6].

В условиях Среднего Приамурья максимальная листовая поверхность у культурных растений формируется в июле-августе, но в это время количество ФАР заметно снижается, что обусловливает уменьшение коэффициента поглощения растениями фотосинтетически активной радиации.

Почвы в Хабаровском крае маломощные (гумусовый слой 14-22 см), тяжело- и среднесуглинистые, подстилаются на глубине 20-80 см тяжелыми, слабой водопроницаемостью (0,1-0,3 мм/сут.) глинами. Во второй половине мая - начале июня потери влаги из корнеобитаемого слоя из-за сильных ветров в этот период и высоких дневных температур могут достигать 7-12 мм в сутки при среднемноголетней норме осадков за этот период 48-55 мм.

По данным ФГУП ДальНИИгипрозем, пахотный фонд земель региона представлен в основном подзолисто-бурыми (32,3%), бурыми лесными (23,1%), лугово-глеевыми (19,7%), лугово-бурыми (15,2%) типами почв. По механическому составу только 0,2% площади почв сельскохозяйственных угодий относится к супесям и легким суглинкам, 22,7% - к средним суглинкам и 77,1% - к тяжелым суглинкам и глинам. Все пахотные земли обладают невысоким эффективным плодородием.

Сравнивая потребности сельскохозяйственных культур в тепле и влаге с имеющимися ресурсами в регионе (табл. 1), можно констатировать, что какими бы ни были экстремальными агроклиматические условия Среднего Приамурья, они вполне пригодны для устойчивого производства зерна яровой пшеницы, овса, ячменя, сои. Из-за низкой теплообеспеченности здесь могут достигнуть полного созревания только ранне-и среднеспелые сорта и гибриды кукурузы.

Таблица 1

Сравнительная оценка потребности сельскохозяйственных культур в тепле и влаге с имеющимися ресурсами Среднего Приамурья

Культура Продолжительность периода вегетации, дни Потребность в тепле (сумма М0°С, оС) Группа засухоустойчивости

Овес 80-100 1200-1600 +

Ячмень 80-100 1200-1600 ++

Яровая пшеница 80-100 1200-1600 +++

Кукуруза 120-140 2200-2600 ++

Соя в период цветения 55-65 900-1000 +

Сорго 100-120 2000-2400 +++

Ресурсы Среднего Приамурья за период с Ї>10°С

Хабаровский р-н 138-161 2417-2841 225-680

Вяземский р-н 137-160 2464-2826 340-605

+++ - засухоустойчивые; ++ - среднезасухоустойчивые; + - влаголюбивые.

Оценку влияния природных ресурсов на продуктивность изучаемых культур (сортов) и корреляционный анализ зависимости урожая от климатических параметров мы провели по двум основным сельскохозяйственным районам: Хабаровском и Вяземском. Урожайные данные получены при возделывании культур в конкурсном сортоиспытании за период с 1990 по 2007 год.

Анализ парных коэффициентов корреляции между урожайностью культуры и факторными признаками свидетельствует о том, что величина урожая зерна определяется климатическими ресурсами не в целом за период вегетации, а обеспеченностью теплом и влагой в отдельные периоды роста и развития (табл. 2-3).

Таблица 2

Коэффициенты корреляции между урожайностью зерновых культур и гидротермическими параметрами

Яровая пшеница Овес Ячмень

Период вегетации Сумма температур, оС Сумма осадков, мм Сумма температур, оС Сумма осадков, мм Сумма температур, оС Сумма осадков, мм

Посев - кущение -0,390 0,121 -0,006 -0,168 -0,055 0,270

Кущение-колошение (выбрасывание метелки) 0,489 -0,151 0,131 0,016 -0,122 0,039

Колошение (выбрасывание метелки) - восковая спелость -0,377 -0,477 -0,316 -0,094 0,216 0,349

Посев - восковая спелость -0,077 -0,417 -0,246 0,119 0,170 -0,062

Множественный коэффициент корреляции 0,88 - 0,67 - 0,62 -

Коэффициент детерминации 0,774 - 0,449 - 0,389 -

У всех зерновых культур в условиях Среднего Приамурья высокие температуры воздуха в период посев-кущение, а у яровой пшеницы и овса и в период колошения (выбрасывание метелки) - восковая спелость, в большей или меньшей степени отрицательно влияют на урожайность. Избыток влаги в пахотном слое почвы в период созревания зерна не вредит только ячменю, так как из-за меньшей продолжительности периода вегетации он успевает созреть до муссонных дождей.

В целом, у яровой пшеницы урожайность зерна в среднем на 77,4% (коэффициент детерминации х 100%) определяется гидротермическими условиями года, у овса и ячменя на 44,9 и 38,9% соответственно.

Таблица 3

Коэффициенты коррелиции между урожайностью кукурузы и гидротермическими параметрами

Период вегетации Гидротермические параметры

И оС ^осадков, мм

Посев - появление метелки 0,420 0,372

Появление метелки - молочно-восковая спелость 0,234 0,152

Молочно-восковая спелость - полная спелость -0,494 -0,238

Посев - полная спелость 0,082 0,232

Множественный коэффициент корреляции 0,85 -

Коэффициент детерминации 0,722 -

Кукуруза в значительной мере нуждается в тепле и влаге до молочно-восковой спелости. В период от молочно-восковой спелости и до полного созревания зерна избыточное количество осадков и высокие температуры воздуха снижают урожайность зерна, стимулируя появление грибных болезней. В целом же уро-

жайность зерна кукурузы находится в тесной зависимости от погодных условий года, о чем свидетельствует множественный коэффициент корреляции.

Из всех изучаемых культур у сои варьирование урожайности по годам в наименьшей мере определяется погодными факторами, так как связь между урожайностью и совокупностью факторных признаков, включенных в регрессионную модель при проведении корреляционного анализа, не тесная: множественный коэффициент корреляции = 0,486. Коэффициент детерминации в этом случае равняется (0,4862 х 100%) 23,6%.

Интегральной характеристикой степени устойчивости культуры к изменениям внешней среды является адаптивный потенциал, количественные признаки которого выражаются через урожайность культуры (сорта) в конкретных почвенно-климатических условиях, что и определяет целесообразность ее возделывания в данной местности [1].

Анализ урожайных данных свидетельствует о том, что в Хабаровском районе сочетание факторов жизни растений благоприятствует реализации потенциальной продуктивности каждого сорта изучаемых культур в большей мере, чем в Вяземском районе. Уровень же урожайности возделываемых культур определяется сортом (табл. 4).

Таблица 4

Оценка урожайности изучаемых культур в зависимости от почвенно-климатических

ресурсов

Культура, сорт Хабаровский р-н Вяземский р-н

Урожайность, ц/га Урожайность, ц/га

тіп тах средняя тіп тах средняя

Яровая пшеница

Монакинка 13,9 32,6 20,8 12,4 29,4 20,2

Хабаровчанка 17,2 41,1 26,0 16,6 32,0 23,3

Зарянка 19,6 39,3 24,9 16,7 36,2 24,9

Лира 98 17,9 39,2 24,3 13,5 32,3 24,2

Овес

Мариино 26,5 57,8 34,7 21,7 39,3 24,4

Амурский утес 27,2 59,7 39,4 23,4 41,8 26,1

Экспресс 28,8 64,0 41,2 24,0 46,9 27,5

Тигровый 29,0 66,2 44,6 24,5 48,5 30,0

Ячмень

Русь 19,3 41,3 30,3 14,4 30,6 19,5

Муссон 24,0 41,3 30,8 14,7 42,0 21,7

Ерофей 25,3 56,5 37,3 14,2 44,2 19,3

Казьминский 36,5 51,2 41,6

С о я

Юг-40 19,3 27,5 22,5 17,0 21,9 19,9

Г ритиказ-80 18,6 23,5 20,3 14,1 21,4 18,7

Салтус 15,0 29,2 24,1 18,0 24,0 20,0

Марината 23,3 35,2 29,3 17,4 27,2 20,8

Кукуруза

Росс 197АМВ 50,7 74,3 62,8 40,2 74,9 57,2

Алюрс-3 59,4 91,0 73,8 38,3 56,0 46,2

Бирсу 57,1 78,0 64,3 55,6 61,1 57,3

Таким образом, агроклиматические ресурсы Среднего Приамурья вполне удовлетворяют биологические требования всех изучаемых культур. Наиболее устойчивы к изменением внешних условий соя, ячмень и овес, варьирование их урожайности в 23,6, 38,9 и 44,9% случаев определяется климатическими факторами. Тесная зависимость формирования урожая зерна от погодных условий отмечается у яровой пшеницы (77,4%) и кукурузы (72,2%).

Для наиболее эффективного использования природных ресурсов следует возделывать сорта, максимально приспособленные к условиям внешней среды. Наши исследования показали, что это, в первую очередь, сорта селекции Дальневосточного НИИ сельского хозяйства.

Литература

1. Жученко, А.А. Адаптивный потенциал культурных растений (эколого-генетические основы) / А.А. Жучен-ко. - Кишинев: Штиинца, 1988. - 766 с.

2. Жученко, А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России / А.А. Жученко. - М.: Изд-во Агрорус, 2004. - 1109 с.

3. Зеленский, О.В. Итоги эколого-физиологического исследования фотосинтеза растений естественных экосистем / О.В. Зеленский. - М., 1995. - 125 с.

4. Карпачевский, Л.О. Экологическое почвоведение / Л.О. Карпачевский. - М.: Изд-во Москов. ун-та, 1993. -184 с.

5. Кособрюхов, А.А. Экологические и биологические аспекты влияния глобальных изменений концентраций СО2 в атмосфере и климата на отдельные растения и сообщества / А.А. Кособрюхов // С.-х. биология. -1996. - № 5. - С. 29-32.

6. Сверлова, Л.И. Сельскохозяйственная оценка продуктивности климата Восточной Сибири, Дальнего Востока и трассы БАМ для ранних яровых культур / Л.И. Сверлова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 183 с.

---------♦'----------

УДК 633.34:631.5 Т.А. Асеева, Е.В. Золотарева, С.Р. Паланица

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОСЕВОВ СОИ В ХАБАРОВСКОМ КРАЕ

Рассмотрено влияние техногенных факторов (удобрений, мелиорантов, гербицидов и препаратов различной природы) на продуктивность сои в экстремальных условиях Хабаровского края. Агроклиматические ресурсы региона позволяют получать урожайность семян сои 8,1-16,3 и/га. Применение различных видов удобрений, гербицидов и фиторегуляторов увеличивает продуктивность посевов сои на 73,5-80,5%.

Посевы сои в Дальневосточном регионе можно рассматривать как один из элементов средообразующей системы. Соево-зерновые севообороты являются ведущим звеном агроландшафтов, производящим ценную продукцию и обеспечивающим функцию сохранения среды в окультуренном виде.

В основе реализации потенциальной урожайности сельскохозяйственных культур, и сои в том числе, лежит требование удовлетворения их биологических потребностей в факторах внешней среды и в первую очередь - в агроклиматических и погодных условиях. По данным ряда авторов [3-5], погодная составляющая вариабельности величины урожая может достигать 60-80%. На долю удобрений обычно относят до 30-50% прироста урожая, применение пестицидов почти на 40% сокращает его потери. Реальную же ситуацию можно определить лишь при комплексной оценке всех факторов, влияющих на рост, развитие и продуктивность культуры. Поэтому особое внимание мы уделили всестороннему анализу агроклиматических ресурсов региона и разработке приемов применения техногенных средств, адаптированных к почвенноклиматическим и погодным условиям Хабаровского края при возделывании сои в севообороте.

Своеобразие агроклиматических и погодных условий в Хабаровском крае обусловлено муссонным характером климата, который характеризуется устойчивой периодической сменой направлений ветров. Зимой ветры дуют с суши на море - зимний муссон, а летом - с моря на сушу - летний муссон. Поэтому зима здесь суровая, малоснежная и продолжительная, средняя температура января минус 16...24оС, из-за чего земля промерзает до 2,5-3 м. Весна прохладная с неустойчивой погодой. Лето сухое в первой половине и дождливое во второй, средняя температура июля плюс 18. плюс 24оС. Годовой ход увлажнения территории характеризуется постепенным увеличением осадков от января к июлю-августу и постепенным уменьшением