Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Агрометеорологическая оценка продуктивности озимой пшеницы в Узбекистане

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Агрометеорологическая оценка продуктивности озимой пшеницы в Узбекистане"

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН (ГЛАВГИДРОМЕТ)

СРЕДНЕАЗИАТСКИЙ1НАУЧНО-ИССЛ ЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. В. А. БУГАЕВА

(САНИГМИ)

^^ ОД На правах рукописи

"8 ОКТ 1996 УДК 633.1: 633.559:551.5

ГРУППЕР Светлана Рудольфовна

Агрометеорологическая оценка продуктивности озимой пшеницы в Узбекистане

1ециальность: 11.00.09—Метеорология, климатология

и агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Ташкент—1996

Работа выполнена в Среднеазиатском научно-исследовательско гидрометеорологическом институте им. В.А. Бугаева

Научный руководитель - доктор географических наук,

профессор Ф.А. Муминов

Официальные оппоненты: - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Г.К. Курбанов кандидат географических наук,

О.И. Субботина

Ведущая организация - Казахский научно-исследовательский

институт окружающей среды и климата (КАЗНИИМОСК)

Защита диссертации состоится 18 сентября 1995 года в 1300 часов на заседании Специализированного совета К.128.10.01 Среднеазиатского научно-исследовательского гидрометеорологического института им. В.А. Бугаева. По адресу : 700052 Ташкент, ул. Обсерваторская, д. 52, САНИГМИ им. В.А. Бугаева

С диссертацией•можно ознакомиться в библиотеке Среднеазиатского научно-исследовательского гидрометеорологического института.

Автореферат разослан "■v^&ïb 1996 çr.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 700052 Ташкент, ул. Обсерваторская, д. 52, САНИГМИ им. В.А. Бугаева.

Ученый секретарь

Специализированного совета, f/L^/l

кандидат физико-математических наук Назиров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Проблема обеспечения зерновой независимости - ключевая в эазвитии сельского хозяйства Узбекистана. По различным, в том теле и погодным, причинам урожайность и производство зерна гаднимаются медленно. Поэтому основную роль в разрешении зерновой проблемы приобретает повышение продуктивности озимой пкени-ды, как основополагающей культуры в зернопроизводстве на бегар-шх и орошаемых землях.

Интенсификация производства зерна выдвигает ряд новых задач, в том числе - повышение культуры земледелия, обеспечение сельскохозяйственных органов регулярной агрометеорологической »{формацией об условиях формирования, состояния и потенциальной фодуктивноспг посевов озимой пшеницы. При этом непременным ус-говием является всесторонняя изученность агроклиматических ресурсов как территории, так и каждого периода вегетации. До пос-1еднего времени этот вопрос в Узбекистане был недостаточно изу-шк

Исследованиями В.М. Четыркина (1948, 1960), Л.Н. Бабушкина ¿1954, 1564, 1974), Е,П. Коровина (1947), А. Хасанова (1968, 19"'4), Н.С. Коноваловой (1979, 1988) заложены научные основы агрометеорологической характеристики и районирования территории республики относительно зерновых колосовых. Методы оценки и фогноза урожайности озимой пшеницы разрабатывались-И.Г. Саби-шной (1976), Ф.А. Муминовым (1976). З.А. Зайнутдиновым (1972 -1981), Т.Е. Сумочкиной (1976 - 1990) и др.

Однако до настоящего времени не были получены критерии зиенки состояния посевов на последовательных фазах развития по агроклиматическим районам Узбекистана для сорто- и зкотипов ззимой пшеницы, различно реализующих условия окружавшей среды, гачти не раскрыты климатические причины недобора урожая.

Эти проблемы требуют быстрого решения, чем и определяется ттуальнссть работы.

Цель исследования и, соответственно, предмет защиты - установление основных закономерностей развития посевов озимой нпеницы на богарных и орошаемых землях, разработка критериев

оценки состояния посевов по фазам развития и формирования урожая от посева до спелости в Узбекистане.

Для этого потребовалось решить в процессе исследований ряд задач, имеющих как пршиадное, так и теоретическое значение, чем и определяется научная новизна работы:

- изучены особенности структуры вегетационного периода озимой пшеницы по районам зернос_-яния и ее влияния на продуктивность по годам в зависимости от агрометеорологических условий;

- установлено, что причиной недостаточного использования озимой пшеницей тепловых ресурсов вегетационного периода является замедленное развитие в начальные фазы (удлинение периода) И ускоренное развитие на последующи (сокращение периода);

- показано, . что удлинение периодов прохождения ранних фаз развития обусловлено неблагоприятным режимом осеннего увлааде-щщ, а сокращение периодов прохождения последующих - неблагоприятным температурным режимом весной;

- определена верхняя граница оптимального диапазона температур по фазам развития;

- установлено, что отрицательное влияние температур выше границы оптимального диапазона (для данной фазы) проявляется на всех фазах развития посевов озимой пшеницы от всходов до спелости;

- выявлено положительное влияние дней с температурой +3°С л вше (вегетационные дни) зимнего периода на продуктивность посевов на богарных и отрицательное - на орошаемых землях.

На основании проведенных исследований предлагаются критери и методы для оценки агрометеорологических условий, состояния и формирования продуктивности посевов озимой пшеницы в осенний, зимний и весенний периоды на богарных и орошаемых землях.

Методы исследований и исходная информация. В работе, в зависимости от специфики частных задач, полноты и качества исходных данных, использовались различные методы: математической статистики, графический, корреляционный и регрессионный анализы

В качестве исходной информации использованы:

- данные по фенологии, биометрии и урожайности озимой пшеницы по 9 госсортоучасткам Узбекистана с 1970 по 1991 гг.;

- данные стандартных метеорологических наблюдений по 9 аг-лзметеорологическим станциям Узбекистана с 1970 по 1991 гг.;

- данные по посевным площадям, валовому сбору и урожайности озимой пшеницы Госкомстата РУз по областям и республике с 1960 по 1991 гг.;

- данные специального эксперимента па 15 опытных участках за период с 1988 по 1990 гг., полученные при непосредственном участии автора.

Практическая значимость. Полученные результаты применяются 1ри оперативном агрометеорологическом обслуживании сельского <озяйства Узбекистана. Внедрены методические указания "Состав-пение прогнозов урожайности и валового сбора зерновых Колосовых, озимой пшеницы, риса, кукурузы, возделываемых по интенсив-гай технологии.по областям и в целом по Республике Узбекистан". Методические указания "Методы оценки состояния посевов хлопчат-шка и зерновых культур (озимая пшеница, рис, кукуруза)" проходят авторско-производственные испытания в Гидрометцентре РУз.

■ Результаты исследования можно использовать также в производстве для оценки агрометеорологических условий, состояния и 1родуктивности посевов озимой пиеницы по фазам развития от по-:е"а до спелости на богарных и орошаемых землях по агроклиматическим районам и административным областям Узбекистана на осно-зании стандартной метеорологической информации.

Результаты работы применимы и для решения ряда следующих задач:

- оценки значимости конкретных агрометеорологических факторов и элементов структуры урожая для продуктивности озимой пшеницы в данной местности;

- оценки вегетационного потенциала местности и сезона, не-эбходимой для решения агрономических и селекционных задач;

- составления фенологических прогнозов для озимой пшеницы;

- районирования территории Узбекистана для возделывания зидов', био-, сорто- и зкотипов озимой пшеницы.

Автором обобщена и систематизирована информация агрометеорологических станций, госсортоучастков и Госкомстата РУз по эзимой пшенице, которая может служить основой для создания бан-

кл данных "Озимая пшеница".

Личный вклад автора. Сбор и обработка исходных данных, теоретическое обобщение и практическая реализация, в основном, ьыполиены самостоятельно автором. Постановка эксперимента, выбор маршрута обследования и. опытных участков сделаны совместно с И. Э. Кузьмичевым. Во всех случаях, когда работы выполнялись в соавторстве, даны ссылки на совместные публикации.

Апробация работы. Различные результаты работы докладывались на конференции молодых ученых и специалистов САНИГШ им.В.А.Бугаева и Узгидромета (Ташкент, 1988 г.); XXYUI конференции молодых ученых Гидрометцентра СССР (Москва, 1990 г.); научно-практической конференции "Агрометеорологические ресурсы и продукционные процессы в растениеводстве" (Киев, 1991 г.). Они Также были неоднократно доложены на агрометеорологичеасих семинарах и заседаниях Ученого совета САНИГМИ им. В.А. Бугаева.

Публикации. Материалы, вошедшие в диссертацию, опубликован! в 8 статьях, 1 статья сдана в печать.

Структура диссертационной работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения; содержит 197 страниц машинописного текста, 17 рисунков, 60 таблиц и библиографию из 128 наименований.

Автор вирачсает искреннюю признательность своему научному руководителю - доктору географических наук, профессору Ф.А.Му-шшову, а также коллегам по отделу и институту за ценные советы, |соторые были учтены при подготовке диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность направления исследований, определены цель и задачи, обоснована научная новизна и практическая значимость исследований, показан личный вклад автора.

Первая глава посвящена культуре озимой пшеницы в Узбекистане . В ней приводятся посевные площади, валовой сбор и урожайность озимой пшеницы по областям и республике, а также влияние

ехнологии возделывания на урожайность на богарных и орошаемых емлях. Показано, что Средняя Азия - один из древнейших районов озделывания хлебных злаков.

Горные и предгорные районы среднеазиатских республик является историческими центрами происхождения, собирателями и хра-ителями сортового разнообразия мягкой пшеницы - главного хлеба емли (Вавилов Н.И. 1967, 1987).

В настоящее время в структуре посевны'-; площадей, занятых сдельными зерновыми культурами в Узбекистане, первое место за-имает пшеница.

Земледельческая деятельность населения в зтсм регионе, в ервую очередь, определялась возможностями орошения. В соот-етсгвии с этим земли разделялись на искусственно орошаемые и ■решаемые естественными осадками, то есть на поливные и богар-ые.

За период с 1976 по 1991 гг. в среднем посевы озимой птенцы в республике занимали площадь свыше 430.0 тыс.га, из них ■кбло 75.0 тыс.га - на орошаемых землях. В 1994 г. последние оведены уже до 750 тыс. га. В валовом сборе зерновых колосовых оля озимой пшеницы составляет 52%.

Средняя урожайность озимой пшеницы за 1976 - 1991 гг. при овременной технологии возделывания составляет на богарных зем-:ях 6.8 ц/га, а на орошаемых - 22.8 ц/га.

В главе показано, что агроклиматические ресурсы республики :ри интенсификации технологии возделывания (пар, севооборот, одбор зкотипов и сортов, удобрения, интегрированная защита и '.д.) позволяют повысить урожайность озимой пшеницы в 1.5 раза а богарных землях и более чем в 2 раза - при возделывании на рошаемых.

Большинство местных пшениц, высеваемых на богарных землях, вляются биологически яровыми и относятся к двуручкам, способам давать урожай как при осеннем, так и при весеннем севе. !родолжительной задержки роста в осенне-зимний период у них не аблюдается, а, наоборот, часто отмечаются высокие темпы фото-интеза при пониженных температурах (Лавронов Г.А., 1970; Ама-ов М.А., 1978).

Биологически озимые сорта высеваются преимущественно на орошаемых землях.

Вторая глава посвящена природно-климатическим условиям рай онов возделывания озимой пшеницы. Разнообразие рельефа определяет в значительной мере разнообразие условий возделывания.

Б главе приводится краткая агроклиматическая характеристика районов возделывания озимой пшеницы.

Агроклиматические условия - начала вегетации озимой пшениць (октябрь) и конца (май-июнь) приходятся, соответственно, на конец и начало ксеротермического (знойно-засушливого) сезона (Бабушкин Л.Н., Коровин Е.П.,1947). Осенняя вегетация протекает I условиях недостаточного увлажнения. Зимняя и ранневесенняя - I условиях высокого увлажнения и низких вегетационных температу( (микротермический сезон), а поздневесенняя - в условиях повышенных температур и убывающей влагообеспеченности (мезоте'рми-ческий сезон).

Соотношение продолжительностей сезонов (микро- , мезо- ] ксеротермического) в каждый конкретный год и определяет релин вегетации озимой пшеницы.

В одном из разделов главы раскрываются особенности водноп режима почвы за вегетационный период под посевом озимой пшениц] на богарных землях в Узбекистане. Показана его полная зависи мость от атмосферного увлажнения с одной стороны и от услови испаряемости в весенний период с другой.

В главе приводится общая характеристика и некоторые разли чия почвенного покрова в районах богарного и орошаемого земледелия.

В третьей главе рассматривается современное состояние воп роса, приводится методика исследования, дается обоснование вы бора агрометеорологических показателей, приводится программа и результаты эксперимента.

Анализ литературных данных показал, что особенности влия ния агрометеорологических условий на формирование урожайное! озимой пшеницы в различных агроклиматических условиях Узбекис тана изучены недостаточно. Поэтому и не разработана агрометес рологическая концепция дифференцированной зональной технолог!

;е возделывания. Отсутствует агроклиматическое районирование территории возделывания озимой пшеницы на богарных и орошаемых землях.

Далее в главе приводятся исходные материалы исследования и методы расчета. Показано, что методы оценки агрометеорологических условий, состояния и формирования продуктивности посевов эзимой пшеницы разработаны нами по двум биотипам (двуручки и 5иологически озимые), трем сорто- экотипам (богарный, степной,, интенсивного типа) озимой пшеницы. Обосновывается оценочная ¡¡кала характеристик агрометеорологических условий и формирования продуктивности, построенная по методике Хомякова В.Н. (1989) на основании средних многолетних значений и стандартного этклонения с интервалом балла 0.676.

Методом оценки тесноты корреляционной связи "фактор-урожай", как степени воздействия показателя на урожайность, а ее направления - как его дефицитности (+) или избыточности (-), выделены 23 главных фенологических, биометрических и метеорологических показателя из 55 исследованных. Приводятся таблицы результатов расчетов.

Поскольку данные разных авторов, проводивших исследования в различных физико-географических условиях, весьма противоречивы и далеко не полны, нами в данной работе при оценке влияния термического фактора на продуктивность озимой пшеницы были использованы результаты, полученные агробиологами и физиологами в регулируемых условиях выращивания. В главе приводится теоретическое обоснование выбора интервалов температурных диапазонов.

Эксперимент проводился с целью выявления различий биометрических характеристик посевов озимой пшеницы на производственных полях и опытных делянках госсортоучастков, а также различий биологической и средней областной урожайности.

Зля этого проводились маршрутные обследования посевов озимой пшеницы в основных зерносеюших областях. Маршрутом охвачены все зсчы богарного земледелия (рис. 1).

Наблюдения проводились по следующей программе.

Отмечалась фенологическая фаза; подсчитывапось число: растений - начальное и конечное (шт/м2); стеблей (шт/м)2; колось-

Карта-схема расположения ГСУ, наблюдательных участков и маршрута обследования посевов озимой пшснипы

ТТРМЕ5

нзблюд. поля; д. - ГСУ;

Рис. 1

- маршрут обследовани!

- и -

в, (шт/м2); колосков в колосе, в том числе неразвитых (шт); ветков и зерен в колоске и колосе, в том числе неразвитых шт); измерялась высота главного стебля и длина каждого междо-злия (см); длина колоса (см).

Рассчитывались относительные показатели: коэффициент куще-ия; коэффициент колошения; продуктивная кустистость; вес 1000 ерен; натура зерна; выход зерна; плотность колоса.

Определялся биологический урожай: биомассы - в фазе куЩений конечной; соломы; зерна.

В четвертой главе приведены результаты исследования зако-рмерностей роста, развития и формирования продуктивности ози-ой пшеницы в Узбекистане.

Показано, что вегетационный период озимой пшеницы и его труктура как па богарных, так и на орошаемых землях отличаются воеобразием. Его особенности заключаются в отклонениях фенояв-ений от генетически обусловленных оптимальных фенодат.

Некоторые закономерности феноаноматай озимой пшеницы на огарных землях Узбекистана можно проследить из анализа фено-емпературных кривых на рис. 2, где приведены оптимальные Дмитренко В.П..1976) и средние многолетние на богаре фенограм-ы тепло- и влагообеспеченности вегетационного периода. Из ана-иза фенотемпературных криеых видно, что всходы и кущение на огаре наступают значительно позже оптимального срока, а выход трубку, колошение и спелость - раньше. Это можно объяснить ледующим:

- сроки оптимального осеннего увлажнения 40 мм и прекраще-ия вегетации (температура ниже +5°С, Давид Р.Э., 1965, Носатов-кий А.И., 1965) совпадают в точке, приходящейся на конец декаб->я. а всходы появляются еще позже. Из этого следует, что вегета-ивные фазы протекают первоначально при дефиците влаги, а в по-■ледуюшем и тепла, то есть в условиях фенодепрессии (Давид Р.Э., 965). Замедленное развитие на ранних фазах (посев-всходы) сдви-ает последующие (кущение) на позднюю весну в условия стрессовых ■емператур - выше оптимальных, что сообщает им фенозкспрессига Давид Р.Э.. 1965). И чем выше средние суточные температуры, тем юльше скорость развития и поэтому короче его период.

Оптимальная и средняя многолетняя на богаре фенограмш тепло- и влагообеспеченности вегетационного периода

1 - посев; 2 - всходы; 3 - кущение; 4 - выход в трубку; б - колошение; 6 - восковая спелость; 7 - период зимнеп покоя; температурная фенограмма: 1 - оптимальная; 1' -средняя многолетняя на богаре; сумма осадков: П - опти мальная; П*1 - средняя многолетняя на богаре.

Рис. 2

Причины поздних всходов можно объяснить тем, что среднее ноголетнее количество осадков в октябре-декабре значительно еньше потребности растений, а средние температуры декабря ниже еобходимой для всходов. Поэтому^ те годы, когда осадки, необ-одимой для всходов нормой 20 мм (Сумочкина Т.Е., 1981), выпа-ают в октябре-ноябре, а средняя температура за эти месяцы выше 0°С всходы появляются быстро (период посев-всходы короткий). :сли же указанная сумма осадков накапливается лишь к декабрю и озже, когда средняя температура ниже 10°С, то период по-ев-всходы увеличивается, а всходы появляются зимой или весной.

При осенних всходах вегетация посевов озимой пшеницы на шних фазах развития (от набухания семени до кущения) может [ротекать почти всю зиму непрерывно, используя термические ре-:урсы осенне-зимнего периода, но на предельно низких полоди-■ельных температурах и при избыточной влажности почвы (Четыркин !.М., 1960).

При весенних же всходах период от посева до кущения сильно 'длиняется, что бывает на богарных землях в 40-60% лет. Поэтому юсевы озимой пшеницы.не могут использовать для фотосинтеза термические ресурсы зимнего полугодия для накопления пластических веществ. Последующие фазы, протекая при высоких температу-)ах поздней весны, также сокращаются, и посевы не успевают на-сапливать необходимые для высокого урожая суммы температур. В зезультате такого развития средняя урожайность при весенних зсходах ниже, по сравнению с урожайностью при осенних всходах, 1апример, на 23% в Камашах и на 61% в Заамине.

На рис. 3 показана структура вегетационного периода и ди-1амика температуры и суммы осадков в аномальные годы на богар-шх землях, где видно, что в разные по продолжительности актив-юй вегетации годы (1975 и 1979 гг.) урожайность озимой пшеницы различается в 6 раз.

Из этого следует, что продолжительность вегетационного периода озимой пшеницу на богарных землях Узбекистана определяет-:я сроком выпадения осенних дождей и чем раньше они выпадают, гем раньше появляются всходы. Срок появления всходов определяет ритм последующего•развития и продуктивность посевов.

Ъс

•Структура вегетационного лериода озимой пшеницы и динамика температуры и суммы осадков в аномальные годы на богаре Узбекистана

7979 1975

V V V о « •

V V -• •

О О ООО

Месяцы

т

1975 «79

)»,».»! - посов-всходы) - кущение-колошение;

]-всходы-кущение; 1°»* »4- колошение-восковая спелость. - - 1975 -- 1979

Рис. а

Исследование структуры вегетационного периода озимой пшеницы в Узбекистане показало, что продолжительность периодов развития очень изменчива. Изменчивость носит географический и сезонный характер. Так, например, продолжительность активной вегетации посевов озимой пшеницы на богарных землях может изменяться в среднем от 105 дней в Каттакургане до 174 в Паркенте. Соответственно изменяется и средняя урожайность от 9 ц/га в Каттакургане до 29 ц/га в Паркенте. Период от посева до всходов колеблется в среднем от 26 дней в Узуне (орошение) до 93 дней в Каттакургане. В абсолютных значениях по годам на богарных землях он может растягиваться от 15 до 130 дней, а период от всходов до спелости, соответственно, сокращаться от 210 до 90 дней.

Из этого видно, что продолжительность периода от всходов до восковой спелости является вегетационным потенциалом урожайности в данной местности и сезоне. На этом основании предлагается применять для оценки уровня использования озимой пшеницей агроклиматических ресурсов• данной зоны и сезона соотношение продолжительности периодов развития в местных и лучших условиях - вегетационный потенциал (Vp). В работе приведены примеры расчета вегетационного потенциала и его практического применения.

Исследования показали, что продолжительности отдельных периодов развития посевов озимой пшеницы в Узбекистане тесно связаны между собой. Связь продолжительности периодов между собой позволяет рассчитать вероятные даты кущения, колошения и спелости на даты всходов и кущения, что можно использовать для фенологических прогнозов с болььой заблаговременностью.

В главе показано, что характеристикой качества сезонного развития посевов на дату начала кущения может служить соотношение продолжительности фактического периода посев-кущение и прогнозируемого - кущение-восковая спелость. Предлагается использовать это соотношение для оценки агрометеорологических условий сезона, состояния иосеьсв и прогноза урожайности.

Проведенные исследования позволили объяснить причины недостаточного использования озимой пшеницей тепловых ресурсов (Коновалова Н.С., 1979, 1988) вегетационного периода в Узбекистане (табл. 1).

Таблица 1

Оптимальные и средние дтя богарных земель Узбекистана значения продолжительности периодов развития (п), суммы положительных температур за период (£1>0°С) и средние за период температуры (1Ср)

Показатели 2егетативпые фазы Генеративные и репродуктивные фазы ВегетацкоЕный период

ПОСеВ-всходы есходы" кущение кущение-колошение колсшение-восковая спелость всходы- • восковая спелость посев -восковая спелость

• • Украина, Поетазскгя область (Мединец В.Д., 1982)

п 9 13 104 40 166' 305

£ЬО°С 134 161 1032 848 1513 2175

'¿•ер 14.4 12.4 9.9 19.2 9.1 7.1

Узбекистан, богарные земли

г. 74 42 74 29 83** 219

И>0°С 444 248 969 679 1055 2340

Ьср 6.0 5.9 13.1 23.4 12.7 10.7

* - без-дней зимнего покое,

** - без дней с температурой юже +3°С.

Из таблицы видно, что на фазах до кущения суммы температур в Узбекистане значительно больше оптимальных, а на генеративных (после кущения) - меньше. В периоды от посева до есходов и кущения средние за период температуры значительно ниже оптимальных, а в периоды после кущения - больше. Сумма температур вегетационного периода от всходоз до восковой спелости и средняя за период температура - меньше оптимальных значении. Показаы:, что подобное распределение суш температур по периодам развития озимой пшеницы в Узбекистане является следствием фенсдэпрессля на ранних фазах развития и феноэкспрессли на последующих. Именно поэтому достаточная сумма температур периода яосеа-восковая спелость (2340°С) используется в период активной вегетации (всходы-восковая спелость) всего на 45% (1055°С).

Приведенные в таблице оптимальные значения продолжительности периодов и суммы температур за период заимствованы нами у Мединца В.Д. (1982) для Полтавской области.

Исследования связи продолжительности периодов развития озимой пшеницы со'средней температурой периода показали, что посевы озимой пшеницы наиболее чувствительны к изменениям средней температуры в периоды от кущения до колошения. В вегетативные периоды от всходов до кущения связь выражена слабее. По-видимому, скорость развития эти фазы больше зависит от других факторов.

Далее в главе рассматривается влияние высоких температур на рост и развитие озимой пшеницы. Исследованиями установлено, что отрицательное влияние высоких температур в условиях Узбекистана проявляется во Есе фазы развития от всходов до спелости. Обратная корреляционная связь с урожаем отмечается с суммами температур: выше 10°С в период вехеды-кущение, выше 16°С периода кущение-колошение и выше 25°С - колошение-восковая спелость. Указанные температуры являются пороговыми на соответствующих фазах, а дальнейшее повышение температуры ведет к снижению урожая. Эти температур'; названы нами вредными.

Отрицательное вдчячпе вредных температур больше проявляется в ранние фазы развития (табл. 2).

Лчшшз данных тайлшч ::озьохяет заключить, что кои злш:ч2в период от посева до всхсл'.'в и кущения, теп бо.'^шс > <«.:а г^'-ле-

Таблица 2

Коэффициенты корреляции связи агрометеорологических показателей и урожайности озимой пшеницы с суммой температур выше 10°С периода всходы-кущение (Ахангаранский госсортоучасток, Сурхак 5688)

£1>10°С за период всходы-кущение

Продук- Масса Урожай

тивная 1000 зерна

кусти- зерен

стость

Продолжительности периодов

посев-всходы

посев- кущение-

кущение восковая

спелость

всходы-

восковая

спелость

-0.979 -0.84и -0.781 0.900 0.810 -0.739 -0.832

ратур выше 10°С периода всходы-кущение (г=0.810 ... 0.900), и тем меньше продолжительность периодов от всходов и кущения до спелости, продуктивная кустистость, масса 1000 зерен и урожайность (г=-0.739 ... -0.979).

Исследования показали, что влияние засушливых явлений на рост и развитие озимой пшеницы проявляются в осенний и весенний периоды развития. По климатическим данным осадки в осенний период начинают выпадать в октябре-ноябре, но их количество часто бывает недостаточным для появления всходов (почвенная засуха). Выпадение осадков в декабре-феврале часто также не обеспечивает появление всходов из-за похолоданий. Незначительное промачива-ние' почвы в октябре-ноябре, похолодание в декабре-феврале часто сдвигает всходы озимой пшеницы на богарных землях на весну. При этом деформируется структура вегетационного периода, и резко снижается урожайность. В этом и проявляется отрицательное влияние засухи в осенний период.

В весенний период при еысокой температуре и низкой относительной влажности воздуха.испаряемость в 5-8 раз превышает количество осадков (Аманов М.А., 1978). Поэтому поверхностные горизонты почвы на богарных землях иссушаются уже в первой декаде •апреля. В этом и проявляется вредное влияние сочетания воздушной и почвенной засухи (Бабушкин Л.Н., 1954,).

НокаЗано, что посевы озимой пшеницы с разной структурой вегетационного периода реагируют на весеннюю засуху по-разному.

Предлагается для оценки влияния осенней засухи на развитие посевов озимой пшеницы использовать число дней с 1 октября до накопления 20 мм осадков, а для оценки влияния весенней засухи число юрких и влажных дней (Давид Р.Э., -1965) за март - май. Жарким считается такой день, когда средняя суточная температура на -*5°С и более выше средней многолетней величины, а влажным считается такой, когда сумма осадков за сутки превышает дефицит влажности воздуха.

Исследования агрометеорологических условий зимнего периода показали существенное влияние положительных температур зимы (числа вегетационных дней - дней со средней суточной температурой воздуха +Э°С и выше (Четиркин В.М., 1960) на развитие посевов озимой пшеницы'как на богарных, так и на орошаемых землях. Чем больше таких дней за декабрь-февраль, тем лучше развиваются посевы на богарных землях и хуке на орошаемых.

Па орошаемых землях ранние всходы обеспечивается поливом,и посевы в осенний период развиваются в оптимальных условия* -'ь ■ лажнения. Обратная корреляционная связь числа вегетационных дней за декабрь-февраль с урожаем (г>-0.7 ...-0.8) подтверждает вывод о том, что на орошаемых землях для озимой пшеницы всегда благоприятнее холодные зимы, так как, чем теплее зима, тем раньше колошение, а чем раньше колошение, тем меньше период накопления пластических веществ, биомасса и урожай.

На богарных землях наблюдается противоположное явление -чем. раньше колошение, тем вше урожай (г>0.8). Это объясняется следуюгдм: чем больше вегетационных дней за декабрь-февраль, тем раньше колошение, больше число плодоносящих стеблей и период налиЕа зерна, поэтому выше урожай озимой пшеницы.

В главе рассмотрены тагосе некоторые особенности формирования структуры урожая озимей пшеницы в Узбекистане. Показано, что наиболее чувствител^шми к изменениям внешних условий элементами структуры урожая, как на богарных, так и на орошаемых землях являются число п.о ■с::осяц,1Х стеблей и высота. За изменчивостью числа ПЛОДО>:(,'..х стеслей и ВЫСОТЫ СЛиДУ : ¡4 ИЗМеН'Ш-

вость урожайности (г=0.7 ... 0.9).

Исследования показали, что в'аномальные годы биологически •озимый сорт интенсивного типа Безостая 1 более чувствителен к изменениям внешних условий на богарных землях, чем двуручки.

В неблагоприятных районах возделывания озимой пшеницы на богарных землях (Каттакурган) колебания урожайности в аномальные годы в 2 раза больше для двуручек и в 4.5 раза для биологически озимого сорта, чем в благоприятных (Камаши).

Пятая глава посвяшена описанию разработанных нами методов оценки и прогноза агрометеорологических условий, состояния посевов озимой пшеницы в осенний, зимний и весенний периоды на богарных и орошаемых землях и ее продуктивности.

В ней приводятся полученные в результате исследования показатели и интервалы их значений по пятибалльной оценочной шкале.

Па богарных землях: число дней до накопления 20 мм осадков с 1 октября; число вегетационных дней за декабрь-февраль; число жарких'и влажных дней за март-апрель.

На орошаемых землях: число вегетационных дней за декабрь-февраль; число дн{:й от релерной даты до начала колошения.

Для оценки агрометеорологических условий используются следующие показатели: число дней с 1 октября до накопления 20 мм осадков; число вегетационных дней за декабрь-февраль; число жарких и влажных дней за март-апрель: суммы температур: выше 0°С для пергодов кущение-колсщение и всходи-восковая спелость, выше 10°С для периода всходы-кущение, выше 21°С для периода кущение-колошение, выше 25°е для периода колошение-восковая спелость; сумма осадков всходы-колошение. • '

Для оценки состояния посевов используются' следующие биометрические показатели - полнота есходов. число плодоносящих стеблей, высота растений.

Для оценки продуктивности - биомасса, масса 1000 зерен и .урожайность.

Кроме того, лредлокеьы комплексные агрометеорологические показатели для оценки агрометеорологических условий и урожайности озимой шченицы в осенне-зимний Кх (полусумма оценок ;/'\яо-

вий осеннего и зимнего периодов); весенний К^ (полусумма оценок условий весеннего периода) и за.периоды от предпосевного до колошения Кз (среднее из оценок условий осени, зимы, весны и суммы осг^цков за период от всходов до колошения).

Показано, что полученные методы позволяют проводить оценки с заблаговременностью от 7 дс 1 месяцев с оправдыьаемостью от 71 до 95 г.

В главе также показана возможность использования предлагаемых показателей для численной оценки продуктивности с помацью регрессионных моделей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Агроклиматйческий ресурс урожайности озимой пшеницы в Узбекистане используется недостаточно из-за экстенсивной технологии возделывания.. Интенсификация технологии возделывания (пар, севооборот, подбор экотипов и сортов, удобрения, интегрированная зашита и т.д.) позволяет повысить урожайность озимой пшеницы в 1.5 раза на богарных и более чем в 2 раза при возделывании на орошаемых землях.

2. Период вегетации озимой пшеницы в Узбекистане меньше теоретически оптимального. При этом периоды от посева до всходов и кущения длиннее, а последующие короче.

3. Продолжительность вегетационного периода озимой пшеницы на богарных землях Узбекистана определяется сроком осеннего увлажнения почвы, от которого зависит срок появления есходов, а в последующем - ритм развития и продуктивность. Чем раньше осенью выпадают осадки, тем ближе к оптимальному ритм развития.

4. Вегетационный потенциал (Vp - соотношение продолжительности периодов развития в местных и лучших условиях) определяет уровень использования озимой п/ .'ницей агроклиматических ресурсов данной местности, сезона 'и ее продуктивности.

5. Связь продолжительности пе^Йодов посев-всходы и посев- кущение с мюследуишшми позволяет рассчитать вероятные даты кушеиия, колошения и спелости на даты всходов и ,и;йния и е^

можно использовать для фенологических прогнозов большой заблаговременное™.

6. Соотношение продолжительности периода посев-кущение и кущение-восковая спелость можно рассматривать как характеристику качества сезонного развития посевов, оцениваемую на дату начала кущения, и использовать для оценки агрометеорологических условий сезона, состояния посевов и прогноза урожайности.

7. Достаточная в 100% лет сумма температур периода посев-восковая спелость (2340°С) в Узбекистане используется в период активной вегетации от всходов до восковой спелости на 45% (1055°С). Причиной недостаточного использования озимой пшеницей тепловых ресурсов вегетационного периода в Узбекистане является деформация структуры вегетационного периода. Причиной деформации является, фенодепрессия в ранние фазы развития от посева до кущения и феноэкспрессип на последующих.

8. Суммы осадков во все периоды вегетации озимой пшеницы меньше оптимальных, особенно в периоды осеннего развития. Обратная зависимость урожайности от суммы осадков в периоды от

' посева до кущения объясняется тем, что на урожай влияние оказывают не непосредственно осадки, а продолжительность периода, в течение которого они накапливаются, и чем больше этот период тем больше сумма осадков и ниже урожай. То есть продолжительность этого периода зависит не от суммы осадков, а от времени их выпадения.

9. Посевы озимой пшеницы наиболее чувствительны к изменениям средней температуры в периоды от кущения до колошения. В вегетативные периоды от всходов до кущения связь'выражена слабее. ■ ■

10. Отрицательное влияние высоких температур в Узбекистане проявляется во все фазы развития посевов от всходов до спелости. Порогами вредных температур являются: в период есходы-кущение - 10°С: кущение-колошение - 16°С; колошение-восковая спелость - 25°С.

Пороговые температуры и суммы вредных температур по фаза,! развития озимой пшеницы могут служить критериями оценки метеорологических условий вегетационного периода.

11. Влияние осенней засухи на развитие посевов озимой пшеницы мсжко оценивать по числу. дней с 1 октябри до накопления 20 мм осадков, а весенней по числу жарких и влажных дней за март-май.

12. Число вегетационных дней за декабрь-февраль является поьугзателем агрометеорологических условий развития озимой ¡иие-ницы в "зимний период, как на богарных, так и на орошаемых землях.

13. Наиболее изменчивыми элементами структуры >ри>:ля озимой пшеницы в Узбекистане являются число плодоносяи'.'х стеблей, высота растений и масса 1000 зерен. Изменчивость этих элементна определяет изменчивость урожая биомассы и зерна.

14. В аномальные годы на богарных землях более чувствителен к изменениям внешних условий биологически озимый сорт интенсивного типа Безостая 1.

На богарных землях в неблагоприятных районах возделывания озимой пшеницы (Каттакурган) колебания урожайности я аномальные годы в 2 раза больше для двуручек и в 4.5 раза для биологически озимого сорта, чем в благоприятных (Камаши).

15. В результате исследования разработаны показатели, методы оценки и прогноза агромегеороюгических условий, состоянии посевов и продуктивности озимой пшеницы в последовательных фазах развития в осенний, зимний и весенний периоды на богарных и орошаемых землях.

Комплексные агрометеорологические показатели позволяют проводить сценку агрометеорологических условий и урожайности озимой пшеницы в осенне-зимний, весенний и за периоды от предпосевного до колошения.

Разработанные методы позволяют проводить оценки и прогноз с заблаговременностью от 7 до 1 месяца.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах;

1. Коновалова И. С., Группер П.Р. Агроклиматическая оценка условий увл&чшиния богсп;:.::, зоны Узбекской и Тадж^и'кой (.• р //Тр илнигш. - 19е0. - бы.;. 137 (218). - С.9-М.

2. Группер O.P. Зависимость продуктивности озимой пшеницы от продолжительности периода активной вегетации в условиях Узбекистана //Агрометеорологические ресурсы и .продукционные процессы в растениеводстве. Тезисы докладов научно-практической конференции. - Киев, март 18-21, 1891. - С. 98-99.

3. Группер O.P. Влияние продолжительности периодов развития на продуктивность озимой пшеницы в Узбекистане //Тр. ГМЦ СССР. - 1992. - Вып. 317. - С. 53-59.

4. Кузьмичев И.Э., Группер С.Р. Структура вегетационного периода и продуктивность озимой пшеницы на богаре. Узбекистана /Кузьмичев И.Э., Группер С.Р.; СЛНИГШ им. В.А. Бугаева. - Ташкент,- 1992. - 12 е.: ил. - Деп. в ИЦ ВШШГМН - ,ЭДЦ 08.06.92., N 1120.

5. Группер С.Р. Особенности развития озимой пшеницы в Узбекистане //Тр. Росгидрометцентра.-1993. - Вып. 327. - С. 38-44.

6. Муминов Ф.А., Кузьмичев И.Э., Группер С.Р. Узбекистану-зерновую независимость //Сельское хозяйство Узбегагстана. -1992. - N \0-il. - С. 38-39.

7. Коновалова Н.С., Кузьмичев Н.Э., Группер С.Р. РД 4600430. 30-93. КС/. Составление прогнозов урожайности и валового сбора зерновых колосоеых, озимой пшеницы, риса, кукурузы, . возделываемых по интенсивной технологии по областям и в целом по Республике Узбекистан. - Ташкент, Главгидромет РУз, 1993.- 6 с.

8. Муминов Ф.А., Кузьмичев Н.Э., Группер С.Р. Резервы промежуточных посевов // Сельское хозяйство Узбекистана. - 1996. -» 1. - С. 11.

9. Кузьмичев -И.Э., 'Группер С.Р. Агрометеорологическая оценка условий формирования, состояния и продуктивности -посевов озимой пшеницы на богарных землях Узбекистана (сдано в. печать).

- л?-

С.Р.Группер "Рзбекистонда кузги бурдой махсулдорлигшш агрометеорологик бахолаш"

Узбекистан лалмнкор ва сугориладиган ерларида кузги бугдой ривожлаиишининг асосий конуниятларини аниклаш ьа риЕОЖланиш даври буйича экишдан то пишиб ётшшшига кадар дос- ьчни такютви-тирувчи агрометеорологик шароитларни бах;ола:н мезонини топна максадида тадкикотдар утказилган.

Тадкикотнинг асосий натижалари:

- галлакорлик районлари 'буйича вегетадион даври тузилизш (структураси) ни уэига хос хусусиятмари, унинг агрометеорологик шароитларга богликлиги ва зкинзор мздсулдорлигига таъсири урга-нилган;

- кузги бугдойни вегетадион даврида иссик^ик ресурсларидзн етарли фсйдалана олмаслиги сабабли бошлангич фазада ривожлашш-нинг секинлашуви (зкиш - тупланиш даврнни чузилиши) ва кейинги ривожлачиш зса тезлашуви (тупланиш - пишиш даври) аникланган;

- кузги нскулай намгарчилнклар режими туфайли зртаги ри-вожланищ фазасини утиш даврини чузилиб кетиши х^мда кейинги даврларки кискариши - бахорги ноцулай хзрорат режими курсатил-ган;

- фазалар ривожланиши буйича энг мак,бул (оптимал) дарорат-нинг узгаришшш юкори чегараси зниманган;

-кузги бугдойни экишдан то пишишига (мавжуд фаза учун) энг мацбул харорат чегарасидан юкори булишшш таъсири хамма фа-занинг ривожлашпиига салбий таъсир этиши .^никланган;

- кишки дан р дат и + 3°С ва ундан юкори хароратли кунлар (вегетадион кун) лалмнкор ерлардаги экинзор махсулдорлигига ижобий ва сугориладиган ерларда - салбий таъсир этиши аниклан-гаи.

Утказилган тадкикот асосида лалмикор ва сугориладиган ерларда кузги бугдой хщатк":; яе махсулдорлигини кузги, кишки ва ва бахорги даврларда шакллгхнтирувчи агрометеорологик шароитлар-ни бахолаш учун мезснлар топилган ва бахолаш услуби курсатил-ган.

- -

S.R. Grupper "Agrometeorological assessment of the winter wheat productivity in Uzbekistan"

The studies were carried out with the purpose of clearing out the main rules of the winter wheat evolution on non-irrigated and irrigated.and to define criteria for the assessment of agrometeorological conditions of the yield formation from the seeding phase up to maturity by vegetation phases in Uzbekistan.

The main results of study are following':

- the characteristic features of the vegetation period structure of the winter wheat by the areas of the grain crops growing, its dependence on the agrometeorological condintions and effect on seeding yield capacity;

- it was determined that the delayed vegetation at the beginning (prolongation of seeding - busnlng cut period) and more rapid vegetation during the next phases (shortening of bushing out waxy maturity period);

- it was shown that the prolongation of the periods of the early vegetation phases is determined by the unfavourable regime of the autumm moistening, and shortening of the further phases - by the unfavourable temperature regime in spring:

- the upper limit of the optimum temperature range by vegetation phases is defined;

- it was estimated that the unfavourable temperature above the limit of optimum range (for a certain phase) is revealed at any vegetation phase of the winter wheat from the seeding, phase up to maturity; ■ '

- the positive effect of days with temperature of +3°C and. higher (vegetations days) of the »/inter period onto the yield of seeding on non-irrigated and negative one - on irrigated ones was revealed.

Basing on the results of studies the criteria were estimated for the assessment of agrometeorclogical conditions, state and formation of yield capacity of the winter wheal, seeding in autumm, winter and spring on non-irrigated and irrigated lands and the estimation techniques arc- proposed.