Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Экологическое обоснование размещения многолетних злаковых трав на европейском Севере СССР

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Экологическое обоснование размещения многолетних злаковых трав на европейском Севере СССР"

Всесоюзная ордена Ленина и ордена трудового красного знамени академия сельскохозяйственных

НАУК имени В. И. ЛЕНИНА

всесоюзный ордена ленина и ордена дружбы народов научно-исследовательский институт растениеводства имени н. и. вавилова

На правах рукописи

ПОТИПАКА Владимир Тимофеевич

УДК 633.2/3:53:631.95 (470.1/25)

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕЩЕНИЯ МНОГОЛЕТНИХ ЗЛАКОВЫХ ТРАВ НА ЕВРОПЕЙСКОМ СЕВЕРЕ СССР

Специальность: 06.01.09 — Растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ленинград 1990

Работа выполнена на Полярной ордена «Знак Почета» опытной станции ВНИИР им. Н. И. Вавилова в 1985—1989 гг.

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор А. И. Коровин; кандидат экономических наук И. А. Чемисов.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. П. Лепкович; доктор географических наук Е. Н. Романова.

Ведущее учреждение ■— Северо-Западный научно;исследовательский институт сельского хозяйства. ^

Защита диссертации состоится 990 г. в /У часов на

заседании Специализированного совета К.020.18.Ш при Всесоюзном ордена Ленина и ордена Дружбы Народов научно-исследовательском институте растениеводства имени Н. И. Вавилова по адресу: 190000, Ленинград, ул. Герцена, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства имени Н. И. Вавилова.

Автореферат разослан 1990 г. (}

Ученый секретарь Ц ¡и^^ !

Специализированного совета, /л г

кандидат сельскохозяйственных наукЕ. В- Мажоров

чар

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность теш. Значительное место при укреплении кормовой . базы страт отводится улучшении -структуры и. размещения кормопроиз-йсдства па. более рациональном использовании природных ресурсов каждого района страны.

В создания полноценной кормовой базы на Севере большое значение имеют кпоголотшга. кормовые трапа. Наиболее перспоптшшмя fs лиг являются многолетние злаковые травы,:которые способны в почвенно-клпматлчзски;: условиях Сэвзра давать ежегодно высокие устойчивые урожая. По дашшм Поллрнол.опытаоП станции ВКРа можно получать 25-30 -^т/га зелено]; массы трав, что в 2-2,5 раза превышает средний областной- урокаЯ. Недостаточность научных разработок для обоснования агротехнических :иороаркятий с учетом особенностей климатических и метеорологических, условий приводит к значительным недоборам урожаев многолетних 'трав. Поэтому,- актуальным является проведение более деталь-•'яих паучнй*-' исследований по оценке влияния агрометеорологических факторов, на- продуктивность многолетних злаковых трав в условиях европейского Севера СССР.- ...------

. Цель'Я' задачи исследований. Целью наших исследований явилось.. ' разработать агроклиматическое обоснование размещения различных видов многолетних злаковых трав на основа изучения их эколого-биоло--гических особенностей и агроклиматических ресурсов европейского Севера СССР.. . . ' '

В задачи исследований входило: • ..

. - изучить лзл'иянта .агрометеорологических факторов на перезимовку, рост, и развитие многолетних злаковых трав и установить агроме-теорологнческие показатели их продуктивности в условиях Заполярья;,

- изучить изменчивость элементов, продуктивности многолетних ■■ злаковых трав в онтогенезе и определить эколого-физиологи.чзские-па— ; раметры необходимые для расчета потенциальных (ПУ) и действительно возмолшых урокаев . (Д37). по физико-статистическим моделям; .

- с помоасыэ установленных экспериментальны« путей показателей

и параметров.-рассчитать-ПУ и ДВ7 различных ввдов многолетних, з.лако- . внх трав л.провести агроклиматическую оцепку их:продуктивности на ; европейском Совере-СССР; v ' ■ • .. . ■-.-.-

- исследовать пространственно-временную изменчивость' радой урожаев сена многолетних трав я провести, районирование территории по степени их устойчивости; . ' -

- - оценить почвонно-г'лиматичсские ресурсы уроглйности-иноголет-

Ш злаковых трав на европейском Севере СССР и разработать научно-обоснованные предложения ;по их рациональному -размещению.

Научная новизна. Впервые выделены и изучены агрометеорологические факторы, определяющие 'продуктивность многолетних злаковых трйв в -условиях Заполярья. Определены йколсго-физиояошческие параметры кет обходимые для расчета потенциальных: (ШО и действительно гоэможных урожаев (ДУ) многолетних злаковых трав по физико-статистическим моделям. Показано изменение продуктивности различных видов многолетних элаковых трав в зависимости о* почвенно-климатических условий территории. Выделены районы по степени благоприятности возделывания многолетних злаковых трав на европейском Севере СССР. Разработан метод агроклиматического районирования сельскохозяйственных культур сочетаю- • щий % себе использование стохастического моделирования временных -рядов урожаев^ принципа Максимальней продуктивности растений и фгзико-стйгистйчёскйх моделей формирования урожая сельскохозяйственных 1<уль-

.'. Практичесуел цённость работа. Полученные иолич'ественйьге данные иотуч быть использованы при -разработке новых технологий возделывания ^оРойетайх злаковых трав 'й ЪЪвШадо'стй .йоч^^Ь^Уй^таЧе'с^ Эювий, в селекции, при ггрогргамировании урожаев-, в оперативной практике д№я оценки ^ою&фоксШ&сШас -ус^юЫЛ произрастания многолетних злаковых трав, а также ЪргШхзтщ'Щт:, Ьоучестиш*цими планирование размещения многолетних трав на е'бропёйском Севере СССР. ;

АпроВаДия. .работы-. Материалы дисс'ерта'цйя долржены и Ьбсуждёнына Учено»-Совете Полярной опытной станции В11Р (19Ь0-19Ь9), на научно-прс^-йзводственных 'совещаниях отдела агрометеорологии •'ШР ('1986 - , йв нву^о*геореТй«есягоЙ кейфёрёнций аспиу'ййто'в « молодых ученых (Ленинград, 19В9) и на научном семинйре лйй'браторйи матема^ческого моде. лирования аг$юэкосисгем А-Ж (Деиинтрад^ 19501; ¡Диссертационная работа обсуждена и рекомендована к защите на совместном заседаний отделов агрометеорологии й 'нд^д'тх культур ИР (октябрь, 1969) и Ученом Совете Полярной опытной станции БИР (октябрь',1ШЭ)-. '

Публикация результатов, исследований; По теме диссертационной работы опубликовано и находится в печати 12 работ и Методические укйзани$

Шьем л структура диссертаций; ^есертация состоит из введения, Б разделоп| выводов и рркоменцациЙ производству. Обьем диссертации, сое» тавАяет 160-страниц машинописного текста^ 2?7 'таблиц и 17 рисунков; Ьпйсок литературы содержит 3216 наименований; в той числе 43 зарубе»; ныХ работ..

магйриал и'методш. пргоедзш "

исследовлшй

Експерименталыше исследования проводили п. ISC5-I9C8 гг. па !олярдоЯ опнтноД станция ВИР (ГГОСЗИР), г.Ашдачи, üyptámcKOii обл. ' )' качество оП:.скта- исследований яспользовалс рзлошгровашше. л пер-шектпвнае па европеМсЕ!ОМ Севере СССР. 14 сортов 4-х видов многолетий злакознх трав. 13а наблюдательном участке оцейизали сортообраз-ш hs зимостойкость, проводили гТонологмсскяс лабладешш, опроделяга высоту растений,.площадь листьев, прирост зелено:! и воэдушио-су-:ofl надземной массы, чистую продуктивность с$отосиитоза и ко^'-ици-нт хозяйственной aj-гТ'октюшостп Яотооинтеза. Агроистсорологичеешм :аблюдоцля л учеты проводили согласно "Наставлению глдрод:гтеороло-ическим станциям. и постам", выа.И (1973)" и "¡.¡етодическшл указами по проведенйо лолзвцх опытов с дормовшли культура?,ш (1983)..

Кроме экспериментальных данных в работе попользованы "¡материалы аблюдений IOS arpo- и гидрометеорологических станций'Госкомгядро- -ета расположенных на. европейском Севере СССР .по солнечной радиации, зшературе л влажности воздуха, осадкам, влажности. почвц, высоте, чезшого покрова и объемному весу почвы за период с 1971 по 1986 гг. данные Госкомстата СССР по среднеобластным урожаям сена мпоголет-ях трав за период с 1971 по IS86 гг. Обобщены результаты исследо^ зшй отечественных и зарубекшх ученых по влиянии на рост, разви- , га и продуктивность многолетних злаковых трав агрометеорологических. :ловил, а такте материалы исследований проведенные на Полярной:одыт->й станции ВИР по результатам биологического, изучения коллекции юголетних злаковых трав за 50-летниЗ период.

В качестве аппарата исследований использовали методы математи-ской статистики; климатического анализа и. физико-статистические дели опенки агрокли.«атичосяих ресурсов территории. .. Для; нахождения составляющей связанной с изменением .культуры зам-делия (тренд).применяли методику Н.З.Гулкновой (1988). Для расче-y¿ гУушода, - характеризующей изменепие урожайности под.влияня-урозня культура земледелия, использовали уравнение прямой: ■...-' '

у i = я-Т* (D

■'■ ^í -- средняя по области■ урояайпос.тв сена многолетних трав тренду, Т/га; V . -.порядковый номер года, считая с 1971 г., но- " i которого принят за.единицу,. . ' ■■ ■.. .

Климатическую состзвлягоув изменчивости урожаев cena -многолет-' траз определяли по формуле (Пасоз B..VÍ., 1973):

¡J * П- i

(2)

где: jfi- - уронаШюсть.конкретного года, т/га; р - средняя • многолетняя'урока!шость, т/га; ^ - динамическая средняя величи-• на (урожайность во тренду в конкретной году), т/га; fi - количество гсследовашшх лет.

Агроклиматическую, оценку вродуктивпости многолетних злаковых трав проводили по методике предложенной Х.Г.Тоошшгои (1964). По- • теицвальйый урожай рассчитывали по формуле:

ПУ= • iQtp ^ (3)

гдеî ПУ потенциальный урожай, kt/mV 2-л - потенциальный... КШГ посева, - удельная теплота. сгорания, Л/цщ/кг;

фотосинтетически активная радиация (ÎAP), МджДг; — коэффя—

пиавд, определяющий хозяиственто-ценную часть урокая.-

Дейотаительно возможный урскай (ЯШ") рмчотивйлй пофорйуле: . •

ни.? , / IQ» У -Ук +(4).

где:..У«» - весенние запаси влаги в' подушнт^овсм слой почвы',' W* -.конечная влаакость почш, ш>; осадки s'a период вогёта-

, ода трав, ш; .R. - радиациоайый баланс, L - скрытая

теплота .сгорания, Ыдк/кг.

Для оценки почве нночшшатическю: ресурсов урожайности многолетних-злаковых трав на европейском Севере-СССР использована-комплексная «изико-сгатистдчаекая модель, "климат - почва - -урожай" ¿Константинов А.Р. , 1974)в модифицированном нами варианте. Основой данной модели является ¡.'.атод остатсчнпх отклонений (М00) с ясполь-. аованиеы rpaiï-иче ских. дзухпарапетричзоквзс'perpooo'irii, ' позволяющих последовательно исключать ллияние -дадого ' пз определяющих- урожайность факторов.

В соответствия с :,Ю0 схо'иа расчета ис:;омо£ функции Vpoi варагена соотношением. - .. ' - ■

У pat - L?i - " (s)

где: "Ûi - спетое с rpn-'ri-.a значение искомо,! ?утепли, - обусловлен- ' -ное.влгяегом ; ¿.-го..^актора; ;

При оценке климатических.ресурсов урожайности теплого периода. вегетация в качестве характеристяки-погодпых условий выбрано попарное значение температурили влажности воздуха,гпериода перезимовки - суша шпишлышх отрицательных температур воздуха и средняя за эпюЯ период высота спешного покрова. При опенке почвенных ресурсов - объемная масса почвы в.комплексе, с запасами продуктивной влаги полуметрового слоя почвы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Агрометеорологические условия перезимовки многолетних злаковых трав' '

Агрометеорологические условия зимнего периода оказывают.боль-, шоз влияние на состояние и ^ср.мирозанле продуктивности посевов мпо* голегшис трав. Для Кольского, Печорского и Уральского Севера основной причиной гибели трав в период звзд большинство авторов.(Коровин АЛ!., л др./1960; Хантиаер И.С., 1974; Василисков В.Ф.,' 1983) считает истощение растений в течение крайне продолжительной зймы,.. при относительно высоких.температурах под снегом. Провалеввав дама, исследования показали, что определяющее'влияние на зимостойкость оказали условия перезимовки. з' 1-й год япзни. В зимний. период '.1985/ 86 года наблюдались благоприятнее условия-для выпрзвапия многолетних трав. Сизг внпал па незамерзшую почву, в температура на глуби- • из залегания узла кущения'была па протяжении зимы-в пределах +0,8, . , . . • - 2,0°С,...СизяинП покров высотою более 30 см залегал в течение 14-16 декад. . '■'":•■■.■■ '

В условиях випревания наиболее зимостойкими' оказались все сорта овсяницы лугозой. Сорта костреца безост.ого, тимофеевки луговой-и лисохвоста лугового перезимовали несколько хуже (70 — 95%). Во второй и последугацие годы кизнп, несмотря на благоприятные условия ' для выпревания, многолетние. злаковые травы зимовали хорошо; . . ..,,,.

: Теша развития •" " ;

. В крайних северо-восточных районах европейской л'ерриторки СССР пастбищные растения начинают, веге тировать вскоре посла устойчивого ,. перехода температуры воздуха" через С°С,и схода снежного покрова. Нами получена'Трагическая-зависимость изменения- дат. отрастания -осоки от высоты елейного покрова, на 30.апреля и дате перехода температуры воздуха через 0°С весной- (рис.1). • ''. .•■'■■

Рис Л. Ешзисшооть.па-. ' чала отрастания осоки от перехода средозсу- .. точной температуры воздуха через 0°С весной .. я висоты спетого покрова на 30 апреля.

Дату наступле-ния фазы-цветения пастбищной растительности ш-но рассчитать по уравнению (6), построенному иаии на зависимости продолжительности .периода от датцвозобновления вегетации до цвете-•ния (у) л оушзд полояителышх тешзратур за этот период (*£):

Л = 0,84 + 0,018, ¿р = ± 5 дней. ;

. Преобладающими видами в травостое лугов шзляются злаковие травы. Результата--обобщения, многолетних материалов наблюдений прове -, девшие да. Полярной опатаой станции ВИР, а такие'наши экспериментальные исследования покавали, что отрастание многолетних трав в Заполярье происходит во второй половине мая. битная, вегетация трав 'начинается .в начала'июня..Весеннее отрастание -колошение цноголет-'

■ ■'.шах.злаковых трав проходит при средней температуре воздуха 10-12°С.

В этот.период возмозаш пошет пил тошератури воздуха до -1,0, -2,0°С. Средняя температура воздуха за период колошэние-иветение'.. составляет Г2-14°0. Созревание сешн проходит при средней яеипера-

■ туре воздуха аа период , цветение-созревание семян 13-1?°С.

Лисохвост луговой. В наиболее благоприятен годи фаза колоше-. лея ивступасг в первой половине июня, а семеня созревают в начале третьей-декада имя. В обычяш годи йазаколршеииянаступает 1220 шня, ^аза цветения 30 гажя - ? ивля, созревание сеияя- 21 №-■ ' Дя'~12 августа. Семена созревают при накоплении сушл средних су-«очних ташератур.воздуха вцше 5°С равной 800^00°С.

- Овсяница лугорая. Фаза'вшишйаняя /и телки наступает й-ТЗ годя, цветения 26 - 31 имя, созревание ссмяя .21. августа - 9 сентября. В отдельные годи фаза вшкзгываняя.метелке наступает в конца '

2? $0 75 109 йыеон еие жного пак-рой* ы 3О ¿лред*

июня, а санена созревают в первой половила августа, при накоплении суш.средних суточных температур воздуха выше 5°С равной 1000

- П00?С. ....------

Тимофеевка луговаяé Наступление г|азы колошение по кяоголет- .. 1шм данным колеблется от 4 ивля до 17 июля, <Т:азы цветения от 30 ив-ля до 10 августа. Семена созревают зо второй половике августа и только при благоприятных условиях погода. Средняя многолетняя сумма температур воздуха при которой созревают семена имо£есш{Я лу-говой-равпа 1200-1250?С,

Кострец безостщ". Заза внметаваипе метелки в благоприятные,, теплые годы наступает 20-22 июня, в обычные годы - в начале -июля. .. .фаза цветения наступает.в конце изля, в неблагоприятные голодные годы - в середине августа. Семена костреца безостого созревают толь-., ко в благоприятные по температурным условиям годы, л .первой половине сентября, при'накоплении суки.средних суточных- температур воздуха внае 5°С равной 1300-1350°С. -

Динамика элементов продуктивности многолетних злаковых трав

Высота растений. В начале вегетации наблюдается замедленный рост растений. 3 период предшествующи?, началу колошения наступает переломный момент.в интенсивности нарастания высоты. После него начинается быстрый рост-растопи?;. Динамика высоты у опсяшшн луговой, тимофеевки лугово.й я костреца безостого почти до цветения, а у лисохвоста лугового' до начала созревания..сеияя графически выракаолоя.'. прямо'!. Этот прямолинейный участок S -образно" кривой соответствует максимальной скорости нарастания высоты. Наибольшее значение это?1 скорости 2 см/сут. характерно для. сортов костреца безостого .. '¿оршанский 7(50 и Йинельсяий I, и .сортов северного проиоха>$аяия'овсяницы и тимофеевки луговой JE,В - 1,9 см/сут. Сорта лисохвоста лугов ого-яизиг максимальную скорость роста 1,6 - 1,7 ск/сут.' .

. Площадь листовой,поверхности. Площадь листьев злакового травостоя -нарастаёт очень быстро и к концу июня листовой индекс: достигает 2,7 - 4,4 м2/м2. в тундре к этому; времени у луговых травостоев площадь листьев составляет 36 - 48% от величины ее в период цветения (Болотова Е.С., 1982).';В наших опытах площадь листьев у многолетних злакозых трав'в ото время составляет 20-33J3 от величины ее •в период цветения. • .

Листовая поверхность травостоя нарастает до массового цветения, когда индекс ёе достигает II,S - 14,0 н2/м2. Среднесуточные при-

роетц площади листьев в период от отрастания до цвотешш составляют 1,2 - 4,4 *ио.н2/га. 3 таегаой зоне и зоне шшашшх. лесов при . благоприятную условиях пассии, злаковых трав и естественные луга-формируют больэдо площадь, листьев, чей в изучаемых нош травостоях (Алеисеепко JI.JI., I9G?; Мяаталу X,, 1972; Пискунов II.II., IS78;

ХеГ.н 3.,-ISTS)_____

Беленая масса. Нарастание зелено.'! массы происходит очень бис-, трнмя темпами, и к середине августа ее формирование практически завершается. В онтогенезе многолетних злаковнх трав эти сроки совладают с окончанием *азы цветения, а у ллсогвоста лугового с началом созревания семян,

Особый интерес представляет математический анализ процесса формирования зеленой массы именно..за .тот год, в котором ока достигала наиболее высоких значений. Ето позволит получить представление о параметрах данного процесса, близких к, предельным для условий Заполярья,.,- В наеда эксдерщентальшх исследованиях такш оказался I9B7. год, •

Броведешшй математический анализ сезонной дина/дики формирования урожая зела лой> массы многолетних злаковых трав показал, что. у овсяницы луговой Хибинская £06 ускорение- роста зеленой массы достигло. своего, максимального значения (+ 3.3 г/гл^.'сут.) на 21-й и Е день от начала отрастания. Максимальны]; суточный Прирост С млу (. 0¡y! <¡lx) был достигнут на 36-й день от начала отрастания и со ставил IQ9,? г/ц2,, сут,.

Полученные нами дашше подтверждает расчеты Х.Г.Тоошшга ■ (1967) о. более высоком теше роста растений в северных широтах оо сравнешиа-с шшш. - - ' - •

Воздупшо-сухая надземная масса. До фазы колошение происходи!1 замедленное накопление воздушю-cyxoJi надземной массы. Наибольшая скорость нарастания врздушногсухоЛ надземной массы отмечается'от фаза колошедо фазы массового цветения. После этого.прирост во. душно-сухой кадземноЛ массы постепенно уменьшается и в фазу созревание семян практически прекращается. .

.Известно, что самым ответственным периодом при сформировании урогая является период максимального прироста Сшу . А.А.Ничи.- ; поровичем. (1977) показано, что при одинаковой длине периодов вегетации.разкзри 0*/л* глашш образом определяют величину конечного урокая.

Учитывая это яолэгошю нами, проведена оценка энергетической af-Яентивностп накопления воздулшо-сухоЛ надзе/шой массы многолетних 'злякоанх трав. Тпя, у тимУосвкя лугопоп Хибинская 673 динамика' ' 10 '

воздушно-сухо" иадзеияой массы хорошо вппрокормировалась .двгп-

стическоЗ; кривой в соответствии о аналитическим уравнением Ферхю-льста:

и «:—----------, (?)

о J + I0 I.B585 - 0.0292JC

где! у. - воздуппо-сухая надзсшая масса, г/м^, з момент временя .. X ; 2950 - прздельиая воздумю-сухая надземная масса гДг; X. -время прошедшее .от'начала отрастания (сут.); 1^5£5и 0/3222 - параметры уравнения, определяющие наклон, изгиб и точку перегиба кривой. , ' • *

- Согласно данному уравнении максимальная скорость суточного прироста сухого вещества ( tfjf/cfz.) била достигнута па 57-Й день от начала отрастания и составила 22,S г/м^. сут. Такие значения С мах были достигнута в посевах с лисюаим индексом 9,3 -

пря.показателях чисто:", продуктивности ||отооглтоза равной '7, 6 г/ы^. сут. КПД использования энергии ФАР в период С мах составил 7,5$. Это довольно высокий показатель приближается к теоретически, возможному пределу использования С3 -.растениями падавдсЛ <5АР,-который составляет Э-П% (Асроров H.A., 1974; .CaidweH i,;,, 1975; Мурей Ii,А., Шульгин И.А., .1978; Тоомшг Х.Г., 1984). Максимальный . КПД за вегетационный-период, расчвташшЗ по надземной , массо многолетних злаковых трав, составил у костреца безостого 2,5;", тимофеевки, луговой 2,i;j, овсяницы луговоП 1,8/5 и у лисохвоста лугового 1,6$.

, Установленные экспериментальным путем зколого-Т'йзкологЕчзские параметры легли з основу агроклшатлческоЛ оценки продуктивности многолетних злаковых трав на исследуомоЛ территории.

Агроклиматическое районирование территория европейского Севера СССР прк.-.зплтельно s многолетним злаковым травам

• Выявление-агроклиматических ресурсов территорий и сравнительная оцепка их по.степени благоприятности для объектов сельского хозяйства проводится с использованием дакшяс по урокаям Госсортсети...На ' • .исследуемой территории такие,. дашшв по многолетним злаковым травам отсутствуют. Анализ лавпнх по урокаям многолетни трав в производстве показал их значительпуп изменчивость по годам. Учитывая .. ото, агро^лгматгчсс-.ое районирование мл'проводили по следующей схема. Зг:оч&ле проводили ргОягрэгодяз территория по стзееия устоЛчп-

■ •■.:••■■'•■' Ii .

вое ти урожаев многолетних трав. Еатем по «Тшзико-статистическшд моделям рассчитали, потенциальные и действительно возмогшие уро-Еаи и, получили иг территориальное распределение. II наконец раз-, мещение многолетних влаковнх трав на исследуемой территории проводили с помощью комплексной £ивико-статяотичоской модели "клипа* .~оотаа.~ уросал". - - --- .. ----.. ... . .

■ - Изменчивость урго::аев сева многолетни! трав. На первом этапе.. ' агроклиматического районирования проводится территориальная оцен-,. ка соответствия кляматичеегшх .условд:" потребностям культурянх растений. Исследования простралствепш-врзтиной изменчивости урона- , ев сена многолетних трав на европейском Севере СССР за период с 1971 по 1986. годи (во даянии Госкомстата СССР) показали, что на Крайнем Севере ETC наблюдается относительно меньшая колебаемость урожаев сана трав от линяй тренда, чем'на'Ближнем Севере ETC. Средний годовой прирост урогаев сена многолетних трав по тревду на .. Исследуемо!" территории составил 0,05 т/га. Наиболее высокий прирост урожаев сена трав по тренду отмечается в Вологодской области, Карельской и Коми АССР 0,9 - 1,0 т/rá, Ленинградской и Архангельской областях 1,3 г/га. Ыа. остальной территории прирост урожа- . ев сана трав значительно tuise - 0,4 - 0,7 т/га,.

... Проведенное районирование европейского Севера СССР по агеденд устойчивости урожаев со на многолетних трав показало,, что-выращивание многолетних трав экономически .себя оправдывает в Карельской АССР п Ленанградс.соЦ области. В Мурманской, Архангельской облас- . тях и Коал АССР средние уроаав яиге, но стабильные. В юкних областях. исследуемой территория урока» многолетиях трав в наибольшей степзии-зависяз от погодвах услойвй.--- ... . .

-----Лгро;;л№атгчвдкая опенка. пподуктпвнодтп многолетних злаг.отшх

трав. Ориентируясь на значение КЩГ 1,8 - 2,5%, с учетом надземной масса травостоя ш. по формулам (3 в 4) рассчитали потенциальный урояай (ШГ) и дсйствктелыю.возкотш уролГ; (ДВ7) для; овсяшщи -лугозо:;, тимофеевки луговой, кзетроца обезостого и лисохвоста лу- 1 гопого за период с rS7I.no 1966 гг., по 53 пунктам расположешшм • m территории,европейского Севера СССР.

Анализ получошшх материалов показал, что территориальное распределение ШГ определяется территориальными различиями в.прл»-ходе .ФАР аа вогитацвэпшГ; период, многолетних влаковнх трав. Паи* мсишни зиачйшш П7 отмечаются в самих cebopnur pa Попах наследуемо:: территории, наибольшие - в ссвзрщх раПопах Зологодско:: и К остр о;'.с г: о;; областях.

Цакболре виоосаю значения ДЗУ от:.:счаются в центральных районах Вологодской области л оеворйих районах Костромской и Яиров-ског. облает®:. ХоССюи»»»* благоприятности погоди (Кп» в отих областях в сродном составляет 0,86 - 1,00. СашИ' стабнльшй.. ДВУ-откечен в северишс районах Ленинградской и Костромской областях, а та;с.ч} в.юи: раменах Карельской АССР к Архангельской области, Бдссь средние цвалратгчокаго отклонения <£лЛу -У различии! видов многолетии:: злакосо::. трав составляют 0,67 - 1,10 ¡г/га, . а коэ£*ивдепт вариации .Су - Б КоэТТяцизит благоприятности погоди Кп = 0,79 - 0,88.

Саше нпзкпе значения ДЗУ отисчаии в {Мурманской области а св-вернцх районах Архангсльс.;о»; и Свердловской областях. Вариация ДНУ здесь составляют 1,03 - 1,44 т/га, Су- 15-17^, при Кц = 0,72 -0,62, В Карсльс.чо!; АСС© и 'Хот АССР средние квадратпческие отклонения 6лам составляет 0,78 - 1,86 т/га, Су- 10-18,5, Кп » 0,920,94. '•'.'■"■ Шикду рагчеттши дашшш.. (ДВУ) и реальными урожаями суще- .. ствуот довольно тоспая связь - кзз~*ицнзвт ксрреАчцил достигал 0,87 -0,92. - - ____ . .........--

Оде яда сочвешю-клилатичеокпх ресурсов урог.а.люсти иноголотг цих злаковш: трав. -Второе этап агроклиматического районирования -ото оц еака благоприятности климата и аачви с учетом территориального распределения действительно воз:.о.лиг урожаев (Тоолишг Х.Г., Г9Е4). ...

Для оп.ошеп дочп'зшю-кляштичоезнх ресурсов урожайности многолетних злаковпх трав но территории европейского Севера СССР использована комплексная Тпзигс:- -статистическая ¿¡одоль "климат- почва » урюаП" с прпшяеяпем «стада остатрчиоП графической- регрессии, апробированная при оценке почвешш-климаткчеекдх ресурсов урй;:а';.ностп 'зерповп-: культур на территории СССР (Константинов А.Р., 50./.дзс СЛ., Сотриова С.А., 1581).

7ро:.-.а:;ность обусловленная почнешю-клп-дтвческвми условиями расчитана для 53 пунктов, распэлог-ешшх-ца территории европейского Севера СССР. Дли исследования взята совокупность из £48 го-доотшщпГ., -учитиааг-пая разнообразие изменения аочвоипо-клпкзтя-ческих 7словиГ территории. Впборка урожайности составлена по даянии ДНУ, за дериод а 1971 по 1ЕЕ6 гсяи.-Для перевода получаишх связей в. средние .'.'.погодетипе били рабсчитаии урожаГлорти за 16 лет и зато.».; определош и:: сроднис' значения вп отот пяриод вместо со с роднями >.;!1 оголи т/и-;:я значениям» почзошючшкатичас!»^ *ара:<-

теристик. Рассчитанные таким образом величины относительно;"; уро- .. яайности, нанесенные на карту, составили основу для исследования почвзныо-клима(гических ресурсов урожайности многолетних зла--' ковнх трав.

Т. е а л и й п. б р л о д в е г е т а. ц и и. Исследование распределения по территории европейского Севера СССР значений урожаев многолетних злаковых трав, определяемых средними многолетними значениями текпэратурн и влахности воздуха те к лого цзри-ода вегетации, показал^ что условия.продуктивности трав различны, В целой значение по территория изменяется в довольно широких пределах от 0,(51 до 1,40.

. ... Наиболее благоприятные условия по температуре и ;влаяности. .. воздуха для возделывания многолетних злаковых трав (. У г, с. = 1,20 -1,40) складшзаются в тише районах исследуемой территории. Бла- •"• гоприятшзе. условия ( = 1,0 - 1.20) отмечаптся в централь-

ных и. западных районах. Иенее благоприятные условия ( Уч\е. = 0.80 - 1.00).отмечены.в Коми АССР и восточных районах Архангельской, области, В северных "областях относительная урссшйность ниже о.ео. ■ . : •

^П л о д о р о д.и е .п о ч в ы. Максимальная урожайность • ( Уч.О, - 1,00 - 1,03) приходится на полосу дерново-содзо'листнх хорошо увлажненных почв западных районов исследуемой.территории и южных районов Архангельской области. В.центральных, восточных,, я'шннх. районах относйтельная_урачайность,.. определяемая плодородием почвы, несколько вияе ( Уи,а - 0,25 - 1,00). Наиболее низкие значения = 0,90 - 0,95 приходятся м большую часть Мурманской области и северные районы Свердловской области.

-Л е.р и о д перезимовки. Относительная урожайность £>,/>• характеризующая условия перезимовки.по территории европейского Севера СССР изменяется от 0,95 до 1,20. Наиболее благоприятные условия перезимовки (ограниченные изолиниями .. ' ■&1Г.<о,Л*1.00) складываются на большей части исследуемой территории. И лишь только в Мурманскол_области и сзвервых районах Архангельской области и Коми АССР < О,Л = 0,95 - 1,00.

Приведенный выше анализ показывает, что почвенные и климати- , Честе условия формирования урокайности многолетних злаковых трав складываэтся в результате влияния на рост л развитие трав погодных условий вегетационного периода, условий перезимовки и почвенного плодородия-. Наложение этих ^актэпоз дает комплексную оценку влияния почвеяпо-::т:ятгчео::гх уолозгй на уро::;арность многолетних

злаковых трав. • _

Зонц иаксвиалышх урокаЛиостей ( > 1.40) расаолокаяы на большеГ* части Вологодской области и в севсрнлх районах Костромской области (рис.2). К этой полосе непосредственно лршликаит раШш с впсокоД урагл;:иостью (1,40 > 3*.* > 1.20), расизлоиедпиа в шишх районах КарельскоЯ АССР л Архангельской области, эадад-ш районах Вологодской области и северних раЛопах Ленинградской и НировскоЛ областях. РаПош с урогаЗ'шоетъю трав вше средней (1.20 > ¿Р/>.д > 1,10) располоташ в центральна районах Архангельской области, а раПош со средней урожайностью.(1,10> ¿^.^>0,90) располокеш в северних районах Карельской АССР, севоро-западшх' районах Архангельске;; области и в эападшх районах Кода АССР. На остальной части иссдадуе/.:о;; территории, пригодной дои зегла- .. делил,.уро«аГ.пость нн;:;.с средней ( ЗЪ-л = 0.Ё0 - 0.90).; Саше не-• благоприятные у сломя для горш'ровааия урожайности складываются в.восточшх .районах Цурмаиско:" области и севэро-зосточшх районах Архангельской области я Кош АССР. . • .

-----Асроадаиатачпсков.обоснование размещения саиецоводатва >лно-

годетних злаковиг трав. Наиболее- ответсвешшм периодов для формирования ура-мя сешп трав на Крайнем Севере ЗТС является для лисохвоста лугового начало июля, а овсядицц луговой, тимофеевки луговой и' костреца безостого конец толя - начало августа. Это время в онтогенезе ¡многолетних алакових трав совпадает с массовом цветением и началом налива сешш,. Иа Блшшем Севере SXC этот период приходится на июль месяц. Нами установлено, что созревание сема многолетних, злаковых трав проходит здесь при более низком фоне температур. Оптимальными в дериод от цветения до созревания сснян являются тадпературн воздуха 13 - 1?-°С» .

Семена.'лисохвоста лугового иа исследуемой территории созревают ежегодно. Северная граница целесообразного возделывания . овсяпи;ш, тимофеевки луговой и костреца безостого на секена (90% обеспеченности термическими-ресурсами) показана на карте (рис*2).

bubojt.i.

I. В условиях пипрстшшя наиболее зимостойкими явлаются сорта овеялищ! 'дугоаоЛ. Сроднай зимостойкостью' отллчэится сорта костреца безостого из 'Красноярского края и Танбовско!! области, а та «га сорта лисохвоста лугового и' •тикоТяавки лугоаоь седериого пропс,-о:.:длшя. Наиболее низкая зимостойкость отл'.ечола у сортов этих видов трав более гсНого^проиогокдлктя, '

К.

У—

> 1.50

!.Н - !.!С

¿. и - кие

/,г/ - !.к>

I ы - !Ле

1.е] - и о

АЛ А А А А А * Л А А Л

«•■СО

в О в О

фтвае

"то

Ш

IV

VI

VII

VIII

< О.)

|.!о ■ ЙйК IX

Рис. 2. Почвенно - климатические ресурсы урожайности многолетних злаковых трав на еврейском Севере СССР . Сг&е.риые границы 90%-и. а£есп£че.ннаегц стресатд семи -. ~ оёевшцо дугвбоя', оооо тлюфгебксг аугоЬк] ——« коегр&г; безостый .

2». Оптшалышо уолозия''для произрастания многолетних зла-, ковнх трав в условиях Заполярья складиваются при средней суточной., температуре воздуха S.0-I4.0oC. Семена лисохвоста.лугоиого . созревают при. накоплена» суш .средня:: суточных температур поздуг-ха вняе 5°С, рашюП еОО-2СО°С, овелнпгщ лугоадй I000-II00oC, .ти-маТмзевм луговой 1200-1250°С, костреца безостого I3QG-I35ü°C. • 3. Листовая поверхность многолетних злекових трав в Sano™-лярь з формируется.очень'бистро л к 'азе. массового пае теша листовой- лвдекс составляет II—14 i.fi/ifi. Срсдшсуточнш прироста, площади листьев.в.период отрастания да цветения составляют 1.2-4,4 тисл^/га. Наиболее внеокая активность (¡ото'слнтетнчсско-го аппарата, отмечена у. тшо^еевяя луговой. Максимальная скорость суточного прироста сухого вещества, при благоариятиих ■ л эголшх . г,условиях, у сорта Хибинская 673 с оставляет. 22.9 г/й^оут. £порта* ' дяческая эг?<|октявиооть запасающей в биомассе оиоргяш ЗАР достигает 7.5Já, что близко к теоретически возмокноку пределу леполь* вовенля Од - растениями падающей ФАР. Макспмалышй КПД за вето*-тащюшшй.период составил у костреца безостого 2.5)5, тимофеевки .. луговой 2.1/á, овсяницы луговой 1,8$ и у лисохвоста лугового 1,6$.

, 4. Кяймамябоквв условия территории Европейского Севера СССР.позволяют получат!, стабшшше уросал многолетиях трав{£/» 13,1). Взращивание лшголзтнлх трав экономически себя оправдывает в Карельской АССР и Ленинградской области', гда средние урояак biÍcokeo и.-коаТ^пциеитц вариации погодной изменчивости урожаев набольшие 6-7;$..В Мурманской, Архангельской облает?« и Коми АССР , средние урокая шар, но стабильнее ( С яг' - II-X2Í3). В ылашх об* ластят исследуемой территорий урожаи многолетних трав в наибольшей стеденя. зависят от погодных условий- ( Ст * 15 - 163).

5.-Территориальное распределение потеицвадьнцг урс^асв определяется территориалышмиразличиями в.приходе <МР за вогета* циошшЛ период многолетних злаковых трав. Наиболее впеокпе значения действительно возможных урдааев отмечаются в двптралышх .районах Вологодской области 'И северннг районах Костромской , и Кировской облаем. Самцо нлзкие - в Мурманской области л северных районах АрЗсадазльской и Свердловской областях..

6. Цаксимальше ■ значения.-урскэПлоотя., опродс-Ляешо логодш.'ми условиями теплого периода вегетации при 1-ом укосе, ''лскл*. в продолах температур воэду:;а 10,5 - 12,Б°С я влажности :агду\-а 0,5 -10,5 аб, при втором укоср соответственно при .тсипдатда.' 14,5 -1?,0°с и влаяцости 13 * 15 мЗ. Бона оптимально;. ypo.r:;¡.*,i.ocTi!, ori-

ределяекая плодородием почвы, выделяется-при объемной массе, равной 1,55 - 1,(50 г/ск3. "Оптимальные влагозапасы .в полуметровом -слое почвы при 1-ом укосе.составляют 90-100 мм, при втором 7585 т.. Максимально урогаи, определяемые условиями перезимовки, наблюдаются при суммах отрицательных температур воздуха от 0 до - 2000?С и высоте снежного :по:;рова от 0 до 40 см.

7. Наиболее благоприятные условия по температуре и влаяшостл воздуха теплого периода вегетации для возделывания многолетних -злаковых трав спладываптйя.в западных, центральных я.швых рапо-Miax исследуемой территории, Максимальная урожайность, обусловленная плодородием почвы, приходится на полосу дернозо-подзолястых, хорошо ув.1а;;шеяшх почв западных районов территория я югяых районов Архангельской области. Наиболее благоприятные условия дере-залавки складываются на большей части исследуемой территории, а..-только в Мурманской области и.северных районах Архангельской облаем я Кодш АССР ' Уг./f = 0.95 - l'.OO. .

•8. Бона максимальных урокайиостеи, обусловленная почзеняо-. климатическими ресурсами территории европейского Севера СССР, расположена в ¡опных районах Карельской АССР и Архангельской области, в Вологодской области и.северных районах Ленинградской, Костромской и Кировской областях.. Саше неблагоприятные условия ■ для сформирования урожайности складываются в восточных районах .. Мурманской области л север о-в орточных районах Архангельской области и Коми. АССР." v '. ., - ■ г -

- 9. Вклад элементов"йшмата'и плодородия дочек, в <'.6рмирЬва,-. нии урожаев многолетних злаковых трав покагад, чтб температура и .влажность теплого' дзрдода вегатации являются .основным факто-' ром, ограничиванцим возделывание многолетних злаковых трав на европейском Севере СССР. . : ■ •

10. Наиболее ответственным периодом для формирования урожая семян трав на Крайнем Севере ETC.является для лисохйоста лугового начало июля, а овсяницы луговой, тимо$еевки луговой я костре. па безостого конец июля - начало августа. На Ближнем Севере ETC

этот, период приходится на гиль. Оптимальными в период от цветения до созревания семян являются температуры воздуха 13-17°С.

11.'Северная граница Целесообразного возделывания овсяницы.. Дуговой на 'семена нрогоДлт по линии йурйалск -Пялида .-.'Мезень -. Моисеево..-Уоть-Дсльпа - Печора; тимо'езвки.луговой: Апатиты - . Еврзуга - Никега - ¿Сослан"- ТпоишЯ1ечорс;:; костреца безостого:1

Лоухи - Архангельск - Сура Яренск - Сыктывкар - Чердинь. Семе- .. па лисохвоста лугового созревает ежегодно на веек исследуеиоЛ тер-" ритории.

ПРДЯИШОВ РЕКО;.ГЗГЛАШ!!;.

1. Наиболее перспективны для улучшения кормопроизводства .Севера сорта лисохвоста лугового, овсяницы и тимоТеевкн луговоЛ, из Архангельском, Вологодско.'., ЛешшградскоЛ областей и Карельской АССР, у костреца.безостого - сорта из БападноЛ л Восточной Сибири, ЦТО и северо-западных облаете:; европеисцоЛ части СССР.

2. Ростовые процессы у изучаемых видов и сортов многолетних злаковых трав в условиях ¡Заполярья осуществляются со скоростями, близкими к теоретически возможному пределу. Потенциальный резерв увеличения продуктивности многолетних злаковых трав возможен пу-

■ тем повышения коэффициента эффективности фотосинтеза (.£.). По* этому усилия селекционеров должны быть направлены на поиск опти--мальноЛ шрфоструктуры, учитывая такие признаки как высота'растений, облиственноеть и накопление органов ассимиляции в течение вегетации;

3;. Установленные эколого-^'изполйгпческие параметры рекоман-.. дуем использовать при разработке количественно;; теории продукционного, процесса многолетних злаковых.трав, а расчетные значения-потенциалышх урогаев и действительно возмоаних урожаев при программировании уроаасв многолетних злаковых трав. . •

4. Основные площади многолетни? злаковых трав на европеЛском Севере СССР рекомендуем сосредоточить в юшшх районах Карельской АССР л Архангельска;'; области, в Вологодской области и северных районах ЛенинградскоЛ, Костромской п КвровокоЛ областях.'

. . 5.: Влдёлсшше зони упо.таЛНости многолетних злаковых трав,, обеспеченные почвенно-климатическими ресурсам, рекомендуем использовать' при планировании заготовок кормов.

б. Вклад элементов клгмата и плодородия почви в (?орш1ровашиг . уропгая сена 'миоголетикс злаковых трав рекомендуем использовать в селош»1'* г.ри отборе. сортов' дм определенных агрок.мматлческих осп, ?. Агроклиматическое районирование семеноводства многолетних зла.'ювм.: трав рекомендуем Использовать при плп.'н'роюлпи л размене нгя посевс). многолетних' трав"на селена.

• 1 Список работ,'опубликовавши: по томе диссертации:

1. Потипака В.Т. Об опыте гидромсгоорологическоро обеспечения .. аграрпо-промшленпого объединения "Ямал" //Агрометеорология -Продовольственной программе СССР. - Л., Гидрометсоиздат,

. ISSn. - С.127-129.

2. Потипака В.7. Значение происхождения сорта.многолетних.злзт-■;' к об li х трав. при' их. я оздеяиваяяи.. - Мурманск, ЦНТИ,. 1988 . 4с;

3. Пот.-пака В.Т. Агрометеорологическая оценка условий fiepeзи- -ыовпи в продуктивности многолетних злаковых, трав на Кольском Севере.//Сб.науии.трудов.по прикл.бот., ген. и сел. - Л.,

, 1989. -ЛМЗО. - С.53-58.

4. Потипака В.Т. ¡Климатическая составляющая изменчивости уроаа-ев сена многолетних трав на территории.европейского Севера СССР. //Научн.техн.бюл.ВИР. - Л., 1989. - Вып.197. - С. 4-1-45.

5. Потипака В.Т. Результаты изучения коллекции дикорастущих многолетних злаковых трав на Кольском Севере // Сб. HajniH. трудОб по прикладной бот., ген. и сел. - Л., 1990. - Т.137 ( в соавторстве ).