Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Агрометеорологическое обоснование возделывания новой кормовой культуры горца Вейриха на Северо-Западе Российской Федерации

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Агрометеорологическое обоснование возделывания новой кормовой культуры горца Вейриха на Северо-Западе Российской Федерации"

- о ^ (

' . пш

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 1

УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМШОСОВА

Географический факультет

На правах рукописи

костко инна гесргиевда

УДК 635.C84.4I4

АГРСЖГЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВА1ШЕ ВОЗДЕЛИВ/МШ НОВОЙ КОРМОВОЙ КУЛЬТУРЫ ГОРЦА ВЙРИХА НА СЕВЕРО-ЗАПАДЕ

российской фвдерации

11.00.09 - метеорология, климатология» агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ диссертант т сонсханиэ ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1992

' ^ , .л / ;/ / с,.' : / у

Работа выполнена на кадедре метеорологии и климатологии Московской сельскохозяйственной академии ш. К.АЛишрязева.

Еаучннй руководитель: кандидат географических наук,

профессор В.А.Сенников

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

старший научный сотрудник И.А.Шульгин

кандидат географических наук,

старший научный сотрудник Н.К.Кононова

Ведущая организация: Государсгвешш гвдролотачеокии институт (г. Санкт-Петербург)

Защита состоится 17 декабря 1892 г. в- /часов на заседании специализированного гидрометеорологического совета Д - 053.05.30 в Московском государственном университета, им. Ы.В.Ломоносова по адресу:" 119899, Москва, ГСП-З, Ленинские горц, 1ЛГ7, географический дакухьтет, 18 Бтаг., ауд. 1801.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 атаке.

' Автореферат разослал «/б* ноября 1992 г.

Учений секретарь ' •

специализированного оовета, -_—-

кандидат географических наук С.Ф.Алексеева

ОБЩАЯ Ш/.КТЕРКСТИКД РАБОТЫ

Актуальность работы. В последние десятилетия во многих регионах страны ведется работа по интродукции новых кормовых растений, выделенных лз состава дикорастущей флоры. Расширение ассортимента возделываемых культур дает возможность увеличить производство высококачественных кормов, более рацио-палъцо использовать пахотные земли, ослабить отрицательное влияние неблагоприятных погодно-клшдатических.условии на производство и заготовку кормов.

По результатам многочисленных опытов одним из наиболее перспективных нетрадиционных кормовых растений признан город . Вейртаа. К настоящему времени изучены многие вопросы биологии, биохимии, технологии; возделывания горца Вейриха. Однако остается практически неисследованной зависимость продуктивности горца Ввйриха от метеорологических факторов. Введение этого растения в культуру проводится без агрометеорологического обоснования.

Цель и задачи работы. В связи о внедрением в производство горца Вейриха гребувтоя дальнейшее расширение агрометеорологического обеспечения сельского хозяйства. Необходимо:

1. Обосновать систему агрометеорологических наблюдений применительно к горцу Вейриха.

2. Изучить требования горца Вейриха к факторам климата.

3. 7становить агроштаоролойггёзские показатели даш горца Вейриха.

4. Разработать методы прогноза урожайности и сроков укосов горца Вейриха.

5. Выполнить агрогшшагячеокое районирование горца Вейриха.

Настоящая работа посвящена решении перечисленных задач

для климатических условий Северо-запада Российской Федерации.

Прак ическоо вначение работы. Разработанные методы прогноза урожайности и сроков укосов, методы оценки агрометеорологических условий с|ор;,шров£цшя урожайности горда Ьойриха и другие результаты исследований могут бить использованы в системе агрометеорологического обеспечения сельскохозяйственного производства органами Роскомгидромета. Бшолиешшв исследования могут также представлять интерес да я специалистов сельского хозяйства, сотрудников научно-исследовательских учреждений, занимающихся изучением и выращиванием горца Вейриха.

Апройация работы. Основные результаты исследований освещены в двух опубликованных работах (еще две работы сданы в печать) и докладывались на научной конференции профе ссорско-ире-лодаватальоаого состава Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в 1992 году. Диссертационная работа обсуждалась на заседаниях кафодри метеорологии и климатологии Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева и кафедры метеорологии и климатологии Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

• 0<3ъем и структура работы. Диссертация изложена на 144 страницах машинописного теиста, содержит 26 таблиц, 35 рисунков и состой из введения, семи глав и выводов. Список использованной литературы включает 145 источников.

раиодщ содёщда; М

' В п е р в о ц главе дана краткая агроэкологичеокая характеристика изучаемой культуры. Горец Вейриха {.рЪ&^ъ/имп-

) - травянистое многолетнее растение семейства гре-тмгйых; Его ценные биологические особенности - высокая урожай-

ность и питательность зеленой массы, раннее возобновление вегетации, интенсивный рост, отавность, высокая зимостойкость и заморозкоустойчшзость, долголетие.

Во щоро й глазе изложены программа и методика исследований. Для решения поставленных задач применялись полевые наблюдения к методы математической статистики. Полевые цаблю-дешш проводились в 1989...1Э91 гг. на опытном поле кафедры • растениеводства Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в следующих условиях: почва дерново-лодзолис-тая, средиесугллшстая, среднеозсультурениая; двуукосное использование плантации (первый уноо - в йдзе начача массового цветения, второй - в начале сентября); ежегодное внесение полного минерального удобрения в доэе А1/оо%о%о' Программа наблвде-шШ вкдючата: наблюдения за линейным ростом побегов, Фенологические наблюдения, учет урожайности, определение запасов продуктивной птаги в почве, измерогшв параметров фитокшшата в посевах, измерение количества осадков, задер&иваеинх травостоем, определение основных биометрических параметров растения.

Помимо дашшх собственных наблюдений автора информационная база, положенная в основу работы, включает данные по урожайности и фенологии горца Взйриха, полученные в многолетних опытах сотрудников С.-1ГГА7, материалы ежедневных наблюдений агрометеорологической станции "Пушкин", данные агрометеорологических бюллетеней, Справочника по климату СССР, агроклиматических справочников и атласов.

В исходных рядах урожайности и фенологических дшшых' число случаев составляло не менее 16, в радах биометрических параметров - не менее 200. Вероятностная оценка урожайности и эффективности азотных удобрений выполнялась на основании

35-летних радов метеорологических наблюдений. Для составления карт были юпользовакы материалы наблюдений ио 116 штоостан-. циям. Во всех приведенных в работе количественных зависимостях взаимосвязь между расчетными величинами и параметрами уравнений значима на Ь%-пт уровне,

В третьей главе выполнена оценка агроклиматических ресурсов Северо-Запада России и природного ареала горца Войриха Со.Сахалин) о позиции теории агроклиматических аналогов, приведены результаты расчета основных агроклиматических показателей для отдельных ые»$азных периодов развития растения.

Теплообеопеченность вегетационного периода горца Вейриха на Северо-Западе России не ниже* чем в его природном ареале.

Потребность растения в тепле оказалась на сравниваемых территориях практически одинаковой: сушы положительных средних суточных температур воздуха, необходимые для начала массового отрастания, массового цветения и масоового созревания семян, у многолетних растений в среднем составляют соответственно 40, 630 и 1830 °0. .

В условиях Сэверо-Зададного региона ресурсы почвенной шаги ншхе, чем в природном ареале раотения, основной особенностью которого является муссоный тип климата. "Различие в запасах продуктивной влаги в слое почвы 0.. .50 см составляют 40 и более ш.

На Северо-Западе России горец Вейриха оказывается в условиях пониженной влажности воздуха по сравнэнню о его природным ареалом: в период формирования уроаая аеленой массы средний 'дефицит насыщения вощшого пара здесь на 2,2.¡,.3,0 Ша больше-, а относительная влажность воздуха на 9...Ш меньше. Максимальные раышчая Приходятся на мегфшшй период етеблеваняе-бутони-■ «един.

- ? -

Ресурсы ИР, а тагам условия перезимовки на Северо-Западе России более благоприятны по сравнению с местами естественного обитания растения.

В четвертой главе представлены результаты трехлетних агрометеорологических наблюдений автора на плантации горца Вейриха, детально проанализированы агрометеорологические условия и особенности формирования урожайности изучаемой :суль-туры в 1989...1991 гг.

Агрометеорологические условия существенно различались по годам, л это оказало заметноо влтнио на рост, развитие и урожайность горца Вейриха. Так, максимальные лхшейшо приросты изменялись по годам от 3,0 до 8,6 см в сутки, начало массового цветения отмечалось с 29 мая по 24 июня. Урожайность в суша за два укоса составляла от 31 до 63 т/га, высота растений перед первым укосом была от 132 до 184 см, перед вторым - от 60 до 125 см.

Проведенные наблюдения показали, что влаГозаласы в почве на плантации горца Вейриха не отличаются существенно от влаго-запасов под другими сельскохозяйственными культура®, зсаракте-ризувдимися ранним началом вегетации. Так, расхождение результатов, получении при определении запасов продуктивной влаги в полуметровом слое почин под горцем Вейриха и под озимой рожью, составляло от I до 10 мм.

В травостое горца Вейриха задерживается болоо 30£ осадков, выпадаюцих за период вегетация, что следует учитывать при частном агроклиматическом районирования этой культуры.

В пятой главе рассмотрены основные особенности биометрической структура травостоя и фитокллмата посевов горца Вейриха.

Особенности фиоклимата определяются в первую очередь характеров вертикального распределения листовой поверхности. Вертикальное распределение площади листовой поверхности в посевах горда Вейриха характеризуется выраженным максимумом в верхней и средней частях травостоя. 75...85$ листовой поверхности располагается в слое от 0,4 до 0,8 высоты травостоя.

Площадь листовой поверхности ( ¡3 , йА моает быть достаточно надешго определена без срезки побегов по данным о диаметре нижней части стебля ( с/Сг , мм):

Л 45, / с/сг •'',0,58 , ¿у = ИЗО с л?). ф Получены и другие уравнения, позволяющие при проведении агрометеорологических наблюдений и агротехнических опытов определять биометрические параметры растения косвенны,! путем.

До 40$ суммарной радиации в посевах горца Вейриха поглощается в верхнем ярусе травостоя, а до поверхности почвы доходит только 5...10$ от радияциц над посевом. Вертикальное распределение температуры воздуха'в дневные часы характеризуется уменьшением температуры по направлении к поверхности почвы, максимальные градиенты наблюдаются в никнем слое травостоя. 1 Блашость воздуха с проникновением в глубь травостоя 'увеличивается. Наибольшие градиенты относительной влажности .воздуха и упругости водяного пара наблюдаются вблизи поверхности почвы.

Температурный режим в слое, где расположена основная часть листовой поверхности, достаточно достоверно характеризуется данными стандартных наблюдений на метеорологических площадках (ра&личия не превышали ¿0,4 °С). Относительная влажность воздуха в атом слое оказывается на 10...15% больше, чем ъ поихромэтручесхоЦ будке.

В шестой главе приводятся установленные количественные зависимости медду урожайностью горца Вейриха и агрометеорологическими факторами, обосновываются методы оценки агрометеорологических условий формирования урожайности горца Вейриха, методы агрометеорологических прогнозов, а также исследуется влияние метеорологических условий на эффективность шшеральных удобрений, вносимых под горец Вейриха.

Урожайность первого укоса горца Вейриха У1 в значительной степени определяется условия!® влагообьспеченности в те и первой декаде июня, что примерно соответствует межфазному периоду стеблевание-начало цветения (далее рассматривается связь урожашости У/ со средними значениями показателей за этот период). При этом наиболее существенное влиянио на урожайность У/ охсазываюг характеристики влажности воздуха -дефицит насыщения сУ/ {-% - -0,77 - 0,10) и относительная влашость воздуха J> = 0,79 - 0,10), что мокно объяс!Шть адаптацией растения к высокой влажности воздуха в его природном ареале.

Для увеличения тесноты связи урожайности о ресурсами почвенной влаги и получения линейных зависимостей предложен показатель "лиштирущие влагозапасы" ( Wiim ) - запасы продуктивной влаги, которые могут быть использованы на формирование урожая. Согласно литературным данным возрастание урожайности наблюдается только при увеличении влажности почвы до 90$ HB. Таким образом, для горца Вейриха запасы влаги свыше 90$ Ш оказываются неэффективными и не должны учитываться. Для расчета показателя "лимитирующие влагозапасы" в те декада, когда гдаглость почвы превышает S0# IIB, ее следует принять равной атому значению и при определении средних ■

влагозапасов пользоваться уменьшенными величинами. При использовании данных о лимитирующих влагозапасах коэффициент корреляции урожайности У/ с влажностью почвы возрастает от 0,44-0,21 до 0,57-0,17.

Наблкдается определенная связь урояайности У/ о показателями термического решила на раннем этапе развития растений 'в ыенфазныЯ период начало отрасташщ-стеблевание: суммой положительных средних суточных температур воздуха за апрель 7" = 0,4320,21), датой перехода средней суточной температуры воздуха через 5 °С = 0,45-0,20). Показателем тепло-'обеспеченности, имеющим наибольший коэффициент корреляции с урожайностью = 0,54*0,18), оказалась дата перехода температуры воздуха через 7 °С ( о2) ).

Урожайность второго укоса горца Вейриха У^ в основном определяется влаадоегью почвы. Наибольшую тесноту связи с урожайностью 5(2 с 0,69*0,05) идее? средняя величина лимитирующих влагованасов в период третья декада июня-третья декада августа (М&щ ). Влажность воздуха не оказывает существенного влияния на урожайность второго укоса - 0,35±0,23).

Отсутствие заметной связи ыеаду урожайностью второго укоса и влажностью воздуха при тесной зависимости от влажности воздуха урожайности первого укоса, можно объяснить следующим. Армирование урожайности первого укоса совпадает с мшш-.мумом относительной влажности воздуха в годовом ходе. В период формирования урожайности второго укоса происходит значительное увеличение платности воздуха, и она перестает бить -диштирушда фактором. Чго касается влачшосчи почвы, то ее ьшнщуга в годовом ходе приходится на период отрастания отавы, поэтому в етот период роль влаклооти гочвн рак лиштирумчрго

- 1Г -

фактора возрастает.

Зависимость урожайности зеленой массы горца Вейриха' от метеофакторов мажет быть выражена рядом уравнений 4табл.1).

Таблица I

Связь урожайности горца Войриха с агрометеорологическими {акторами

Уравнения регрессии (эу, т/га

У,- (2) 0,77 7,0

УГ- (3) 0,79 6,7 .

- О, 36,/, -3 7,5 14) 0,9С .4,8

0,72 -0.76+// (5) 0,78 6,9

У,- /,31 ^ +О.Ц 0,8В 5,2

-о^щщобУ/гап^ (7) 0,93 3,9

Ул= 0,34 П^-0,7 (8) 0,89 2,0

Уравнения, тлеющие несколько меньшую точность, но основанные на более доступной агрометеорологической информации, могут найти применение при отсутствии необходимых данных для расчетов по более точным уравнениям.

В качестве статистической модели урожайности первого укоса горца Вейриха удобно использовать уравнение (4). Обобщение результатов расчетов, выполненных дан различных сочетаний показателей 4 и I позволяет продлозить СЛВДОГСЦКЙ подход к оценке условий формирования урожайности лервого укоса (табл. 2 и 3). Относительную влажность воздуха оценивать по пяти градациям; дату перехода средней суточной температуры воздуха как фактор, в меньшей степени влияющий на урожайность, оценивать по трем градациям. В зависимости от сочетания лимитирующих факторов агрометеорологические условия можно классифицировать по пяти тинам: от крайне неблагоприятных,

при которых урожайность оказывается менее 30 т/га, до исключительно благоприятных, позволявдих получить уроаайность свыше 60 т/га.

Таблица 2

Градации ах'рометеорологичемшх показателей для оценка условий формирования урожайности первого укоса горца Вейриха

Показатель Характеристика ' градаций Пределы изменения показателя

Срёдаяя относительная влаяйостъ воздуха 8а период ыай-первая декада ишя ( cft ), % Низкая Пониженная Средняя Повышенная Высокая 51...55 56...60 61...to 66...70 71...75

Дата перехода средней суточной температуры воздуха через 7 °С (*£)) ■Ранняя Средняя Поздняя ¡15...24 апреля 25... 4 мая 5...14 мая

Таблица 3

Агрометеорологическая оценка условий формирования урожайности верного укоса горца Вейриха

Агрометеорологические условия Относительная ЬЛажность воздуха Переход средней суточной температуры ' воздуха„че-рез 7 С Средняя урожайность , т/га

I 2 3 4

Крайне неблагоприятные Низкая Поздний и средний менее ЗС

Неблагоприятные Низкая пониженная срадаяя Ранний поздний и средний поздний 30...40

Продолжение табл.З

I 2 3 4

Удовлетворительные Пониженная средняя повышенная Ранний ранний и средний поздний 40...50

Хорошие Повышенная высокая Средний ранний средний и поздний 50...60

Исключительно благоприятные Высокая Ранний более 60

Расчет урсгаайности второго укоса может быть выполнен по однофакторной зависимости {8), учитывающей влажность почвы. Агрометеорологическая оценка условий формирования урожайности второго укоса, выполненная на основании этой зависимости, дана в таблице 4. Tait se,как и для урожайности первого укоса, агрометеорологические условия оцениваются по пя-

—I

ти градациям. При крайне неблагоприятных условиях урожайкоаь: оказывается мэнео 5 т/га и не имеет хозяйственной ценности. В исключительно благоприятных условиях урожайность превышает 20 г/га.

Таблица 4

Агрометеорологическая оценка условий формирования' урожайности второго укоса горца Вейриха

Агрометеорологические условия Средние лшшгиругощае влагозапасы в слое 0...50 см в период отрастания отавн» мм Средняя . урожайность, т/га

I г 3

Крайне неблагоприятные Неблагоприятные низкие - менее 40 лоштаэнше - 41...55 менее 5 5...10

Нродолаение табл. 4

I 2 3

Удовлетворительные Хорошие Исключительно благоприятные средние -56... 70 повышенные - 71...85 высокие - более 85 10...15 15...20 более 20

В связи оо аначителышй изменчивостью агрометеорологических условий по годам представляет интерес и оце!ша вероятности получения той или иной урожайности Стабл.5). В сумма за два укооа урожайность в воловине всех лет колеблется в пределах 50..,70 т/га. Вероятность урожайности более 70 т/га составляет 20%. И только в 5% случаев в суше за два укоса можно получить более 80 т/га или менее 30 т/га зеленой массы горца Вейриха.

Таблица 5

Вероятностная оценка урожайности горца Вейриха в Ленинградской области

Первый укос Второй укос В суше за два укоса

Урожайность , т/га Вероятность , % Урожайность, т/га Вероятность, % Урожайность , т/га Вероятность , %

Более 30 80 более 5 85- более 30 95 ■

Более 40 70 более 10 70 более 40 85

Более 50 20 более 15 40 более 50 .70

Балое 60 10 более 20 15 более 60 более 70 более 80 40 20 5

Для прогнозирования урожайности первого укоса мокет быть использована установленная связь урожайности с относительной влажностью воздуха и датой перехода температуры воздуха через 7 Прогноз с ааблаговремонностью один месяц

составляется по данным о влажности воздуха за первые два декады мая ( ^ ):

(¡1-0,32, 6у=63г/га). (9)

В агрометеорологических прогнозах обычно учитывается тенденция роста урожайности, обусловленная повышением культуры земледелия (тренд). Согласно выполненным расчетам при 5%-нои уровне значимости нет достаточных оснований для вывода о наличии в колебаниях урожайности горца Вейриха трендо-вой составляющей.

Прогноз урожайности второго укоса с заблаговременностью один месяц мстат быть составлен по данным о средней величине лимитирующих влагозапасов за период третья декада июня-икшь

УлЩЛЭ (щвоОт/га) . (Ю)

Прогноз урожайности с большей заблаговроменностью, еще до проведения первого укоса, можно выполнить на вероятностной основе с использованием в качестве инерционного фактора влагозапасов в третьей декаде шоня (табл. 6).

Таблица 6

Долгосрочный вероятностный прогноз урожайности второго укоса горца Вейриха (доя среднесуглинистых почв)

Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0...50 см в третьей декада юаня, ым Вероятность урожайности, %

менее 10 т/га Х0...20т/га бодеб 20 т/га

менее 56 85 10 5

56...70 50 15 35

более 70 10 20 70

Установление средних суш температур, необходимых для прохождения меж$азных периодов, позволяет прогнозировать

оптимальные сроки первого укоса Стачало массового цветения) йо общепринятой методике А.Л.Шиголева. Для более точного прогнозирования сроков укосов макет быть использована выявленная зависимость продолжительности периода бутонизация-начало массового цветения ( /У ) от средней температуры воздуха ( t/ ) в межфазный период стеблевание-бутонизация, а также от запасов продуктивной, влаги в олое почвы 0...50 см на дату наступления фазы бутонизации:

-¿,6-1, +0,13 \\/сГ+-Зв,.3 (II)

Кроме того наблюдается определенная связь между датой начала массового цветения и датой перехода вредней суточной температуры воздуха через 7 иС. Это позволяет оценивать сроки наступления укосной спелости с заблаговременностыо около полутора месяцев:

*&цц = О.ЭО& + 46 (Т6 , * )• (12)

Неоднократно проявившаяся в ходе исследований связь роста, развития и продуктивности горца Вемриха с переходом температуры воздуха через 7 °С позволяет сделать вывод, что эта температура является активной для данного растения.

В последнее время все более актуальной становится проб-Леш рационального и экологически безопасного применения азотных, удобрений. Немаловажное значение в решении этой проблемы имеет учет зависимости эффективности удобрений от по-годао-климатическЕх условий и, в первую очередь, от влажности почвы. В связи с втил помимо урсеаайноотя первого укоса У/ (урожайность при внесении средних доз удобрений -

ЩооРбоКцс) в расчеты были волочены еще два ряда значений уролцШнооти первого укоса: У о - урожайность без удобрений та, Уц - урожайность при внесении повышенных доз азот-

них удобрений ( N¿00^60 К Эй )•.

Использование показателя "лимитирувдиа влагозапасы" позволяет получить линейную завиоямоогь эффективности удобрений от влаяности почвы (избыточные влагозапасы, вызывающие снижение эффективности удобрений, маловероятны). Эффективность средних доз удобрений ч. Л У,- Уг^о ) тесно связана с величиной \Vitm в третьей декаде мая-первой декаде июня ("¡с- я» 0,91-0,05). Увеличение влагозапасов Щ&л? на 10 мм повышает эффективность удобрений Д У, в среднем на 2,7 т/га. На эффективность повышенных доз азотных удобрений ( Л Уц - Уп ) влияют условия увлажнения и более позд-

него периода. Увеличение влагозапасов ^^п в третьей декаде мая-второй декаде июня на 10 ш повышает эффективность удобрений ьУп почти на 5 т/га.

При низкой влажности почвы (40...60$ НВ) повышенные дозы азотных удобрений не дают существенного увеличения урожайности по сравнению со средними доэаш, различия урожайности ^ и Уп составляют Э...5 т/га. О улучшением условий увлажнения действие повышенных доз удобрений проявляется сильнее и эффективность повышенных доз в сравнении со средними значительно возрастает. При влагозапасах, обеспечивающих максимальную эффективность удобрений (80$ НВ), различие в урожайности У, и Уп достигает 14 т/га.

В условиях Ленинградской области в половине лот прибавка уроэайности на фоне Л^ составляет более 10 т/га, на фоне /Уздо - болев 17 т/га. В наиболее благоприятные годы (1СЙ-ной обеспеченности по условиям увлажнения) прибавка урожайности достигает соответственно 14 и 27 т/га. Га-

рантированная прибавка урожайности (ЭСЙ-ной обеспеченности) для дозы /У/со составляет только 3,5 т/га, для дозы Нгео~ 7 т/га.

¿ля оценки целесообразности внесения повышешшх доз минерального азота при весенней подкормке монет быть использована зависимость прибавки урожайности л {л Уп-Г Уп 'Уг ) от запасов продуктивной влаги в почве в начале мая I ),

средней месячной температуры ( '¿¿) л сушы осадков ( Р) за май:

Аугг./=0,0д?\1/н+0,06?р+ц£б£г+/л 44)

Седьмая глава посвящена вопросам агроклиматического районирования горца Вейриха на Северо-Западе России. Здесь помещены составленные автором карты сроков массового возобновления вегетации, оптимальных сроков проведения первого укоса, урожайности первого и второго укосов (картированы среднио значения и значения 80^-ной обеспеченности).

Средние многолетние сроки начала массового отрастания горца Вейриха в районах с наибольшей теплообеспеченностьн (центральная и шная части Псковской области, юго-запад Новгородской области) приходятся на начало второй декады апреля, на северной границе рассматриваемого региона (центральная часть Карельской и Архангельской областей) - на начало первой декады мая. Даты 80$-ыой обеспеченности изменяются соответственно от 20 апреля до 10 июня. В самых теплых районах растения достигают укосной спелости в среднем 10 июня, в наиболее холодашх - 30 июня. Даты начала массового цветения 8С$-ной обеспеченности приходятся соответствешю на конец второй декада июня и конец первой декады июля.

Б распределении уронайнооти первого укоса горца Вейриха С У/ ) в пределах Северо-Западного региона (рис. I) наблюдается закономерность сшскешш ее величины в направлешш с юго-запада на северо-восток. Наиболее благоприятны для получения вксокой уролсайности У, климатические условия Псковской области. Величина У, , рассчитанная по средним многолетним данным, здесь не шшэ 50 т/га, а на значительной площади превышает 55 т/га. На большей части региона, среднее значение Ц изменяется в пределах 40...50 т/га и лишь вблизи его северной границы составляет 35...40 т/га.

Урожайность У/ 80Л-ной обеспеченности на большей части территории снижается по сравнению со средней на 6...8 т/га и составляет от 34 до 42 т/га. В Псковской области на части территории уронайность и в неблагоприятные годи остается близкой к 50 т/га, а в Карелии и Архангельской области на отдельных площадях снижается до 30...34 т/га.

Распределение урожайности второго укоса ¿(3 ) носит более сложный характер (рио. 2). Районы наиболее низкой уро-яайкости в ряде случаев граничат о районами наиболее высокой урожайности, что обусловлено резким изменением влагозапасов в почве на бдаэких расстояниях. Величина Уд , рассчитанная по средним шоголетним данным, на территории региона составляет от 10 до 16 и более т/га. Пониженная урожайность -10...13 г/га наблюдается почти на всей территории Псковской области, на значительной части Архангельской области и в отдельных районах Лешшградской, Новгородской и Вологодской областей. Максимальная уронайность более 16 т/га обеспечивается климатическими условиями части терргмории Вологодской об-

Рис. I. Расчетная урдаайность первого укоса горца Вейриха

Ш

И И В ŒC

Урожайность, т/га средняя 80^-ной обеспеченности

tíoJiee 55 55-50 45-50 40-45 35-40

46-50 42-46 38-42 34-38

менее 34

Рис. 2. Расчетная урожайность второго укоса горца Вейриха

Урожайность, т/га средняя борной обеспечешости

10-13 менее 7

13-16 7-9

более 16 9-11

Районы, слабо изученные в отношении влаяности почвы

ласти, »га Карелии, а гакке возможна на небольших площадях в Ленинградской и Архангельской областях. Урожайность У^ 80^-ной обеспеченности составляет от 7 и менее до II т/га.

Поскольку характер распределения по территории урожайности первого и второго укосов различен (зоны минимальных и максимальных значений для величин У/ и , как правило, не совпадают) , средняя урожайность в суше за два укоса оказывается на большей части территории весьма близкой и колеблется в пределах 55...60 т/га. Сум:.ирная урожайность до 65 т/га и более может быть получена в шной части Псковской области, значения суммарной урожайности ниже 55 т/га отмечаются в некоторых районах Архангельской и Вологодской областей.

Таким образом, целесообразность проведения двукратного скашивания зеленой массы горца Вейриха, установленная многими авторами в агротехнических опытах, подтверждается и с позиций агроклиматологии. Двуукосный способ использования плантации позволяет ослабить влияние неблагоприятных метеорологических условий па формирование продуктивности горца Вейриха, повысить эффективность использования климатических ресурсов территории и значительно сгладить пространственную изменчивость урожайности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

I. Установлено, что в Северо-Западном регионе урожайность герца Вейриха в значительной степени определяется условиями вдамобеспечекности. При втом урожайность первого укоса лредаущеогаеню зависит от влажности воздуха, второго -от влажности почвы.

2. Для зоны избыточного увлажнения предложен новый показатель влагообеспеченности - "лиштируэдие влагозапаеи",

3. Выявлена зависимость урожайнооти первого укоса горца Вейриха от термического режима на раннем этапе развития растений в межфазный период отрастание-стеблевание. Показателем термического родима, имеющим наибольшую тесноту связи с урояай-ностью, является дата перехода средней суточной температуры воздуха через V °0.

4. Определена потребность горца Вейриха в тепле: оуммы положительных средних суточных температур воздуха, необходимые для начала массового отрастания, цветения и созревания семян, составляют соответственно 40, 630 и 1830 °С.

5. Получены уравнения связи мезду урогшкностъго горца Вейриха и агрометеорологическими показателями, разработана методика агрометеорологической оценки условий формирования урожайности горца Вейриха. При среднем уровне минерального питания' урожайность первого укоса свше 60 т/га мокно получить в условиях высокой I, болев 7С$, средней относительной влажности воздуха в период стеблевание-начало цветения и раннего, до 25 апреля, перехода температуры воздуха Через 7 °С. При относительной влажности воздуха 55$ и менее в сочетании о поздним, после 5 мая, переходом температуры воздуха через 7 °0 урожайность оказывается шпсе 30 т/га. Урсаайнооть второго укоса более 20 т/га обеспечивается при средней величине лимитирующих вла-гозапасов а йолуиетровом слое почвы в период отрастания отавы не менее 85 мм. В случае снижения влагозапаоов до 40 мм и менее хозяйственно ценного урожая отавы получить не удается»

6. Установлены количественные зависимости мезду эффективностью средних ( Л/да) и повышенных С N¿00 ^ Д03 азотных удоб-

рений, вносимых, под горец Бейрпха при весенней подкормке, и влагозаласаш в почве. Обоснована необходимость дифференцированного виосения удобрений с учетом условий влагообеспечен-ности. При влажности почвы 40...50$ НВ различие в урожайности, получаемой при внесении доз А'/со11 ^ЛСО > составляет не более 3...4 г/та, ирц 80...90/» НВ достигает 14 т/га.

7. Составлены карты сроков наступления основных фенологических фаз и урожайности горца Вейриха. Агроклиматические ресурсы в различных областях Северо-Западного региона обеспечивают получение средней урожайности первого укоса от 35 до 55

и более т/га, средней урожайности второго укоса - от 10 до 16 и более т/га. Оптимальные сроки первого укоса (начало массового цветения) в самых теплых районах рассматриваемой территории в среднем приходятся на конец первой декады июня, в самых холодных - на начало первой декады июля.

8. Выполненное агроклиматическое районирование показывает, что зош, благоприятные для получения высоких урожаев первого и второго укосов, как правило, не совпадают, поэтому дву-укосше использование плантаций значительно сглаживает. пространственную изменчивость урожайности, позволяя получить в большинстве районов ореднш суммарную урожайность не ниже 55...60 т/га.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Костко И.Г. Теория агроклиматических аналогов и интро дукция горца Вейриха на Северо-Западе Нечерноземной зоны РСФС Дел. в ВЩШ2ЭИ //Реф.ж. серии "Растениеводство", 1992.- МО.

2. Костко И.Г., Сенников В,А. Зависимость урожайности горца Вейриха от метеорологических факторов в условия/. Северо

- Üö -

Запада Нечерноземной зоны PCüßP. - Деп, в ЕНШ1ЭИ // Реф. ж. серил "Растениеводство"1992.-НО.

3. дурина Л.Л., Косгко И.Г. Особенности биометрической структуры травостоя и фдгоклимата посевов горца Вейрнха//Сб. науч. тр. С.-ПГАУ (в печати).

4. Мелоян A.A., Демидас Н.Г., Костко И.Г. Особенности иилоль1 глашш разновозрастных плантаций горда Вейриха в условиях Ленинградской области //Сб.науч.тр. С.-ПГАУ (в печати).