Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Исследование роли агрометеорологических факторов урожайности озимой ржи и картофеля в многолетнем полевом эксперименте

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Исследование роли агрометеорологических факторов урожайности озимой ржи и картофеля в многолетнем полевом эксперименте"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

РГб ОД АББУД ЛЕЙЛА

О п >'•■:■■ "

ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ УРОЖАЙНОСТИ ОЗИМОЙ РЖИ И КАРТОФЕЛЯ В МНОГОЛЕТНЕМ ПОЛЕВОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Специальности: 06.01.01 — общее земледелие, 11.00.09 — метеорология, климатология и агрометеорология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1903

Работа выполнена в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научные руководители — доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАСХН, профессор А. М. Лыков; кандидат географических наук, профессор В. А. Сенников.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор С. С. Сдобников; кандидат географических наук, старший научный сотрудник Н. К. Кононова.

Ведущее препппиятие — Учебно-опытный почвенно-эколо-гический центр МГУ «Чашниково». '

Защита диссертации состоится . ■ ■ ■

1993 г. в «iЦ?> час. на заседании специализированного совета К 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 47. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Автореферат разослан »

В. И. Сксблина

7 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ' Актуальность теед. Агрометеорологические условия в большой степени определяет продуктивность сельскохозяйственных культур. ' Даже в полевры ошыте, одной из задач которого является ослабление отрицательного воздействия погодных условий на рост, развитие и уродайносгьоельскохозяйственных культур, метеорологическому фактору,отводится значительное место. :

В связи о этим;возникает проблема иоолёдования роли агрометеорологических факторов в формировании урожайности сельскохозяйственных культур при даитаяьнЬм непрерывном опыте, каким является уникальянй опыт Д.Н.Прянишникова» проводимый в Тимирязевской академии более 80 лёт. - ; . : .; ' . : V'

Цель йаботн. Основной цёльо работы явился количественный анализ влияния погодных условий на урояайность озимой ран к картофеля, по нескольким вариантам опыта. - ' . :

Для достижония. поставленноа Целя предполагалось решите сле-дупцие задачи: . " • , V'

. I. Исследовать вклад погодных условий н формирование урокай-нооги ржи и картофэля до треы вариантам опыта (бессменно и Йсе-. вообороте). ' . '. . :

2. Устаяовить'агроыогеорологаческив показатели для озимой рш'п картофеля, обесцечпвавдце опроделэяяий уровень урожайности.

3. Разработать ыногофакторнно зависимости урогайности ржи

и картофеля от агроиетеорологнческих условий до .вариантам опыта.;

4. ОпраделилопттальныЗтериическийи влажностной реаиы \ для фэ|Шровавю1 Урожайности;рога.и картофеля.

5 4= Оценить ахроклЕматичею^уо эффективность нмеотори приказа интенсивного земледелия (севооборот, удобрения) в центраяышх

районах Нечерноземной зоны применительно в озшой рай и картофелю.

Цаучная новизна. Впервые исследована динамика урожайности озимой ржи и картофеля в многолетием опыте за Ш лет о выделением климатической составляющей для условий Центрального района Нечерноземья. Оценен вклад погодных условий в формирование про-дуктивносжн .атих культур по шести вариантам опита с выделением различных уровней ^использования ресурсов климата. Остановлены агрометеорологические «показатели потребности ржи и картофеля в тепле и влаге при бессменной их выращивании, с применением удобрений и в севооборота. Определены оптимальные условия тепло- и влагообеспеченности дая ..рай и картофеля. Для условий центральных районов Нечерноземной золы выявлена агроклиматическая вффек-тивность применения .удобрений и севооборота для ржи и картофеля.

Практическая ценность исследований. Практическую ценность Представляет разработка обеспеченности основных агрометеорологических факторов формирования определенного уровня урожайности рзш и картофеля т различном агротехническом фоне (без удобрений, о удобрениями, в севооборота); агроклиматическая оценка севооборота и удобрений в система интенсивного земледелия. .

Ще,толику исследований. Аля решения поставленных задач использовать'данные по урожайности ржи л картофеля в длительном опыте 'ГСХА за период с Ш2 по 1991 ,'гг. по трем вариантам: без удобрений, МРК, ИРК + навоз (бессменно и в севообороте). Основанием для выбора отих двух культур послу*;или различия в их требованиях к агрометеорологическим условиям и технологии выращивания.

Использован массив метеорологической информации за УО лет по данным обсерватории Т^АА имЗ.А.Михельсона,, находящейся в

непосредственной близости от места проведения1 опыта.

Применялись метода дисперсионного',. корреляционного и регрессионного анализа с помощьо программного комплекса (3~Т(£Й£! для 1Ш - совместимых порсоиалышг койгшогеров.

Использовались метода климатологической обработки данных, расчета вероятностей1 и ойеевгачонноетиу анализа трендов урожайности.

Объем и структур^ диссертации. Диссертационная работа изложена на {^о страницах машинописного текста, содержит ЦЦ таблиц и /о рисунков; состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из /5/ наименований.

РЕЗУЛЬТАТЫ ШСШШВЛНИШ

I. Динамика урожайности озшдой'-ргшппшртофеля в многолетнем опыта и оценка' вклада; погодных условий на ее формирование'по •вариантам опита

Все многообразие условий, определяя®®?' урожайности сельскохозяйственных культур, можно условно раздели«- на-даэ> класса. К первому из них следует отнести фактора,, связанные с мейявщеййя* культурой земледелия* ко второму - метеорологические.

Для анализа суммарного влияния погодных условий* на урожайность рзш и картофеля в многолетнем опыте нами выбран* цэтод трендов, который позволяет произвести оценку вклада- погодаах условий в формировании продуктивности этих культур (ПасоВ' В.М^,- 1936; Полевой А.Н.., 198В). ■' ' .

Метеорологическая составляющая & уI & каядой1 конкретном

году, выраженная в процентах отклонения от тренда, рассчитывалась

по формуле: 'А- 1 ^'

■Л . ЬЦъ . ¡00 % "

где - урожайность отдельного года; . -урожайность по тренду.;

Величина ь у характеризует ту ..часть изменчивости урожайг ности, которая связана с особенностями погоды в -конкретном году,

В настоящее время наличие тренда в динамике урожайности рай, картофеля (рисЛ) является общепризнанным.

При выборе тренда необходимо исходить из тою, чтобы отклонения от него носили случайный характер.

Выбор тренда считался обоснованным, а исходный ряд представлял собой случайную выборку, если выполнялись следующие условия:

* (л)->Уг'(а+*.- 1,46SaTo],

где О. - длина выборки;. .

1Г(Л) - протяженность самой длинной серии; ., . «¿(Л) - общее число серий.

Нами анализировались два вида тренда - линейный и параболический. Как показали расчеты, оба вида в принципе могли бы быть использованы для аппроксимации рядов урожайности.

Для изучения динамика урожайности мы остановились на кривых второго порядка, так как они более точно отслеживают нюансы колебаний." -*■ - : /

Значения коэффициентов вариации CV рядов урожайности ржа и картофеля для рассматриваемых вариантов опыта показаны в табл.1. При выращивании озимой ржи бессменно даже с применением иэвест- . кования и внесением NPK и HPK + навоз урожаи не, полу чаются устойчивыми. &1 находится в пределах от 33 до. 46$. В севообороте приведенные вше критерии будут в целом характеризовать ряда

<в .с.

■в

..ь

и

' о.

к ■

.«г-

I

45 ' 40

35 20 26 20 15 10 5 0

б)

1976 . 1991 'годы

1912 : 1931 1946 1961 1976 1991 года.

РисЛ Динамика урожаЛюсти озимой рай ( а ) и картофеля ( <5 ) в иноголатнем опыте (1912-1991 гг.). и линии тренда ' ,, (I - бессменно, 2 - в севообороте) •

Характеристика рядов урожайности озимой ржи и картофеля по вариантам опыта

Таблица I

Варианты опыта ■ Среднее {Коэффици-значение ;ент вариа-урожайности;ции, % т/га { :йклад по- : :годных ; ¡условий, : I % I Среднее значение урожайности, т/га г...... • — ¡Коэффициент •вариации, ! % ¡Вклад по: годных ¡условий, 1 *

Озимая рожь ( » Картофель

о к -, Без извести

3 ■ Без удобрений 0,88 45,06 33,84 7,49 37,79 31,00

о о ЫРК 1,56 Зв,05 29,77 15,89 42,04 31,70

<в Ю ЫРК + навоз 1.7b • 30,28 26,74 16,53 42,16 32,91

1 о о ь я о ф Q-. Без удобрений ЫРК I.U6 2,48 33,58 31,73' 29,39 22,34 10,40 17,58 51,04 42,75 32,22 31,78

О -ЧА. ЫРК + навоз 2,64 * 27,84 20,20 19,92 37,47 29,38

о По извести

■3 о -о Без удобрений ЫРК 1,19 2,23 46,05 33,46 36,74 24,68 6,48 16,88 54,62 46,53 47.64 36.65

TJ ЫРК + навоз . 2.41 36,46 27,71 19,38 47,33 37,50

1 о о Без удобрений 2,40 27,79 20,79 10,01 63,68 47,44

э о с? о. ЫРК 3,00 27,80 19,42 19,93 41,68 36,13

о ЙО с» ЫРК + навоз 3,04 / 28,70 20,97 23,43 39,86 33,75

1

0 ■

1

урожайности как умеренно устойчивые (С<а =. 27-28%), у картофеля по всем вариантам опыта урожаи оцениваются как неустойчивые (С<л » 37-63£).

Конечная задача по анализу трендов урожайности сводилась к суммарной оценке вклада погодных условий в их формировании. Метеорологическая составляющая урожайности & У колеблется от 27 до 34$ по бессменным вариантам и от 20 до 29% в севообороте (озимая рожь). Наибольшее влияние метеорологических условий на урожайность картофеля проявилось яри бессменном выращивании (&у >= 31...3255). В севообороте с применением удобрений вклад погодных условий снижается до 22%. В целом влияние погодных условий на урожайность ржи и картофеля в севообороте меньше, чом при бессменном их выращивании, Зто свидетельствует о положительной роли севооборота в более эффективном использовании ресурсов климата. По извести названные закономерности сохранились.

О тенденциях в изменении урожайности ржи и картофеля дают представление линии трендов на рис.2. По всем вариантам опыта они изогнуты кверху,:этот изгиб особенно заметен в послевоенные года, когаа техника земледелия возросла. Самый низкий уровень в использовании ресурсов климата наблюдается при бессменном выращивании. этих культур без удобрений (тренд I), а наиболее высокий -в севообороте с применением ЫРК.+ навоз (тренд 6). Столь же очевидны различия в урожайности по сравнительным парам вариантов: бессменно - оввооборог (1-2),(3-4), (5-6),

- ? -

а

30 25

20 § 15

х-

а

* 5

б)

1991

1912

193I 1946 1961 1976 199I

Рис.2 Тренда урожайности озимой реи- Ca), картофеля (б), по различным вариантам многолетнего опыта. Без удобрений: I - бессменно, 2 - в севообороте; -\ HPK; 3 - бессменно, 4 - в севообороте;

NPK + навоз: 5 - бессменно, 6 - в севообороте .

s 4 ь.

.3

' .-О *

S2

0

1

й. т

О А К

а

г4с5 ; 2ÖÜ -Зий , 340

t. !,. .1..,

I .1.

230 260

3ü0

■ I. -Л -1

Рис.3 Суммы осадков (мм), обеспечиьахицяе урожайность озимой рад*.

а) I - в севообороте ЫРК + навоз; 2 - бессменно - без удобрений;

б) бессменно: I - ЫРК + навоз; 2 - без удобрений .

2. Агрометеорологические показатели формирования урожайности озимой ржи в многолетнем опыта

Для изучения влияния отдельных метеорологических факторов на урожайяооти озимой ржи были выбраны следующие ведущие показатели: Х^ - продолжительность бездовдных периодов; Х2 - средняя температура воздуха э ноябре; - наибольшая высота снежного покрова за зиму; Х4 - сумма отрицательно температур; Х5 - количество дней с оттепелью; X д- сумма осадков в июне; Х7 - суша осадков холод)! о го периода года, взятых с коэффициентом 0,3; Хд - сумма активных температур вше 5°С в период посева; 29 - сумма активных температур выше 5°С 8 период вегетации.

Рассчитаны парные коэффициенты корреляции между внбраяшига показателями и урожайностью по всем вариантам опыта. Расчет произведен по трем периодам: 80, 40, 25 лет. Выбор этих периодов обусловлен тем, что в течение продолжительного времени происходило совершенствование опыта. Ведущие агрометеорологические показатели, оказывающие наибольшее влияние на фондирование урожая рзеи, на основе корреляционного анализа оказались: осадки июня, сумма отрицательных температур, средняя температура воздуха в ноябре (парные коэффициенты корреляции соответственно 0,40; 0,32; 0,44. Доля фактора 21, II, 23$. Эти показатели дают представление о характере увлажнения в критический период развития ржи, перезимовки и закалки. Значения парных коэффициентов корреляции яе шгут дать достаточно точного представления о действительном характере влияния условий тепло- и влагообеспеченности на урожайность ржи, поэтому был принят метод множественной корреляции.

Множественные коэффициенты корреляции увеличиваются пра переходе последовательно от 80-и к 25-и годам использованных данных.

Наибольшие их значения наблюдаются за 25 последних лет (табл.2), т.е. период, отвечающий современному уровне агротехники, когда дозы удобрений были более высокими, а метеорологический режим отличался крайней неустойчивостью. Уменьшение тесноты связи на удобренном фоне (более низкие коэффициенты корреляции) и в севообороте мозшо отнести за счет уменьшения отрицательного воздействия погоды при выращивании ржи.

Таблица 2

Множественные коэффициенты корреляции* между урожаем ржи и агрометеорологическими показателями (Х^, Х^ ... Хд)

~ | ВО лет I 40 лет ! 25 лет

Варианты опыта |(1912-1991)] (1951-1991)|(1965-1991)

0,61 0,83

0,47 0,59

0,63 0,71

0,75 0,61 0,56

*Все коэффициенты значимы на 1#-ном уровне значимости

С учетом характера рассматриваемых зависимостей составлены уравнения, описывающие связь урожая ржи (У., т/га) и агрометеорологических показателей для двух вариантов:

Г. Бессменно, без удобрений У « -0,001 lj - 0,193 Х2 - 0,017 Х3 + 0,001 Х4 +,0.020 15 + ' + 0,009 0,002 Х7 + 0,001 Х8 - 0,001 Ц + 0,142 . f? = 0,аЗ ± 0.06; = ¿3,37 ■

о Без удобрений 0,50

¿1 HPK 0,48

HPK навоз 0,51

, ф Без удобрений • 0,47 ' . 0,56

So HPK 0,38. "0,55

So1 HPK + навоз 0,32 0,39 ад о

2, В севообороте, без удобрений У « 0,007 Xj - 0,446 12 + 0,007 Х3 - 0,001 Х4 + 0,009 Ц + + 0,010 Хб - 0,003 Ц - 0,001 Х8 - 0,003 Ц + 7,446 fi? « 0,75 ± 0,09; = ¿р,70 Коэффициенты регрессии также дают представление о значимости того или иного показателя для уровня урожайности.

Пять ведущих агрометеорологических показателей оказались различными по вариантам опыта (табл.3). Множественные коэффициенты корреляции мало отличаются от коэффициентов по всем девяти факторам, что свидетельствует о правильности выбора. Долевое участие агрометеорологических факторов в формировании урожайности ржи составляет 5Ъ% при ее выращивании бессменно - без удобрений и всего лишь 26% в севообороте с внесением NPK + навоз.

Анализ агрометеорологических показателей, обеспечивающих определенный уровень урожайности ржи, дает основание утверждать, что для получения 4 т/га зерна необходима сумма активных температур I4Q0oC и 340 ш осадков за вегетационный период. Их обеспеченность соответственно составляет 65$ и 10%. Низкие урожаи в • I т/га обеспечиваются меньшим количеством осадков (250 ми) и несколько повышенным качеством тепла (1480°), При этом еще раз подтвердилась положительная роль севооборота в более эффективном использовании осадков (рас .3). На единицу урожая, выращенного в севообороте, требуется меньшее количество осадков. Иными словами, можно говорить ó более.эффективной их использовании.

it--

Таблица 3

Характеристика связей урожайности ржи с пятью ведущими факторами

т*

Варианты опыта

Парные коэффициенты корреляции (числитель), доля (знаменатель) и фактор (Х]г...Хд)

Множественный коэффициент

¡корреляции ¡(числитель), •доля факторов •(знаменатель)

о щ

в 0> е о а ш (а

без

удобрений

.МРК

ЫРК+навоз

-0,24

7,1

% Х4 Х6 гО .40 0.18 0,40 -0.26 19,0 3,6 1в,6 6,6

% Х4

-0,34 -0.39 -0.26 0.13 10,1 13,0 6,0 2,2

%

*6

X,

^0,33 гО,12 0,36 -0.32 13,7 I,? 16,0 II

Х6

ала 2,1

-0.23 5,0

55,1

0.58 33,4

0.6947,4

без

удобрений

<в к

а

о

о и 0> о

(Ч

МРК

ЫРК+иавоз

Ь. Х4 Х6 . 4

-ол -0.44 -0.13 0.25 -0,35 ала

4,1 26,0 -1,3 10,1 14,7 53,6

х4 х5 х7

-0,42 оде -ол р.18 9,57

22,а 3,2 -2,0 3,8 5,2 33,0

х2 Х7

0.12 -0,44 -0,20 -0,19 •3.12 0,51

0,9 19,5 4,1 1,4 0,3 Г6.2

3, Агрометеорологический показатели формирования урожайности картофеля в многолетнем опыте

Связи между урокаш картофеля и агрометеорологическими условиями изучены на основании анализа шести показателей: - сумма активных температур выше 7°С за период вегетации; "¿2 - сумма активных температур вше 7 С во время уборки; Х3 - сумма осадков (май-ишь); - сумма осадков за период клубнеобразования; Х5 - сумма осадков за период уборки (сентябрь); - продолжительность бездоадных периодов.

Агрометеорологическим показателем, определяющим образом влияющим на формирование урожайности картофеля, следует считать осадки периода клубнеобразования. Коэффициент корреляции его о

урожаем составляет 0,54 (доля фактора 30$). Этот период являет»

оя критическим по отношений к влаге. Связи между урожаем картофеля и термическими факторами незначительные. Термический режим в условиях опыта не явился лимитным показателем.

Итоговые связи урожайности картофеля с агрометеорологическими факторами вклочат; все шесть ЕЫбраиних показателей; (множественные коэффициенты корреляции по вариантам опыта представлены н табл.4). В целом эти коэффициент не высокие, что еще раз подтверждает положение о том, что в условиях тщательного опита зависимость урожайности от погодных условий уменьшается. Подтвердилась йолояштельная роль севооборота: коэффициенты корреляции здесь меньше, чем при бессменном выращивании.

Уравнение регрессии, описывающее влияние условий тепло-влагообесиечонноста на урожай картофеля т/га) при выращивании бессменно с внесением ЫРК + навоз за 25 последних лет имеет пил:

У - 0,019 XI + 0,025 Х2 ~ 0,0Н Х3 + 0,090 Х4 + 0,049 Х5 - 0,075 Хе - 43,94

Р? = 0,62 ± 0,12; <5У«±7.Ш

Коэффициент регрессии при Х4 (осадки периода клубнеобра-зованш»), как нидно из уравнения, в основном определяет веди-чину урокая. Остальные предиктора Х][, Х2, Хз, Х5 не вносят существенных изменений, но корректируют ее.

Таблица 4

Множественные коэффициенты корреляции между урожаем картофеля и агрометеорологическими показателями (Х]г, Х2 ... Х5), числитель, доля факторов (знаменатель)

Варианты опыта

{ ¿0 лет {(1912-1991)

40 лет ! 25 лет (1951-1991) I (1966-1991)

о а я со г о о о

ад

без удобрений

■ КРК ЫРК + навоз

0Т40 0,43 0.49

16,0 18,4 24,2

Ы7 0.50 0,52

22,2 25,0 26,9

0,52 0.57 0.62

27,4 32,6 38,3

0.30 0.36

9,0 12,8 21,4

0,28 0.43

7.8 8,8 18,6

0.33 0^3.8

11,2 14,2 20,5

а> н

а

о ■о о о а о о

д

без удобрений

ЫРК ЫРК + навоз

Оценка агрометеорологических показателей на определенный уровень урожайности дала следующие результаты. Низким урожаям 10 т/га соответствуют более высокие суммы активных температур 1840°С. Максимальней урожай 40 г/га получается при относительно пониженных суммах температур до 1740°С (разница в суше в

100°С существенная). Высокая урожайность обеспечивается осадка-пи в период клубаеобразоваяия не менее 200 мм. Уровни низкой урожайности соответствует сумма осадков в среднем 150 мм. Обоснованные критерии тепло- и влагообеспечэяности на определенный уровень урожайности M0I7T быть использованы при эе планировании и оценке климатических ресурсов для данной культуры.

4. Обеспеченность оптимального термического и влажностного режимов формирования озимой ржи и картофеля в многолетнем опыте и ео агроклиматическая обеспеченность в центральном районе Нечерноземья

Степень оптимальности метеорологического режима дня сельскохозяйственных культур принято выражать разными способами. В оценке оптимальности метеоусловий мы исходили из соотношения урожай- , ности и агрометеорологических показателей. В основу выделения оптимальных по агроклиматическим условиям лет положена урожайность за 80 лет по вариантам опыта, когда она на 30% выше уровня тренда. Для получения агрометеорологических показателей соответственно за эти годы рассчитаны суммы осадков и температур воздуха по основным периодам вегетации этих культур (табл.5).

Оптимальные су гимн осадков по периодам развития ржи хорошо согласуются со средними многолетними данными, полеченными за 30 лет. Поэтому есть осно'Ьшие утверждать, что по характеру увлажнения климатические условия центральных районов Нечерноземья для ржи приближены к оптимальным. Определенные наш оптимальные суммы осадков не противоречат рекомендованным в "Справочнике агронома по сельскохозяйственной метеорологии", 1986 г. Обеспеченность оптимальных осадков по всем вариантам близка к 50$.

Средние оптимальные сумш активных температур по шести вари- 15 -

Таблица 5

Оптимальные суммы осадков (мм) и су «мы активных температур (°С) по периодам развития озимой ржи (в числителе), обеспеченность {%) (в знаменателе)

Варианты опыта ¡Предпосевной (июль-}август) ! ! 1 Укорензние-1 рост } побегов ¡(сентябрь-1 октябрь) -¡Зимний по- гК.ОЙ {(декабрь-| февраль) ¡Образование ¡Фор;дирова-}генеративных¡нив зерна ¡органов 1 (ишь) ¡(март-май) 5 ! ! Созрвваняд (кэлъ)

1 Сумма осадков, мм

<л Среднее по 5 1 вариантам 150 58 114 ы ^47 132 43 22 44 ш Р4

Средние многолетние 165 . ш 121 130 75 83

Суша активных температур, °С

>Ю°С > 5°С арии* ¿¿г >5°С >10°С

Среднее по 6 вариантам 1072 .54 Ш 47 -Ж 62 • Ш 58 482 ■ 57 Ш 68

Средние многолетние 1065 422 -720 519 493 572

антам для названных периодов несущественно различаются с многолетними нормами. Обеспеченность оптимальных сумм температур находится в пределах 47-6Й& с колебаниями по периодам: наибольшая - в период созревания №3%) и наименьшая - в период укоренение-рост побегов (47#).

Таблица 6

Оптимальные суммы осадков и сушы активных температур (числитель) по периодам развития картофеля и их обеспеченность в % (знаменатель)

—-.,............ ................-,.. . ■ |-1- ■ ■ --

I Посадка- | Цветение-

I цветение ; увядание ботвы

Суммы осадкдв. мщ

Среднее по 6-ти вариантам 132, 190

38 34

Средние многолетние 127 165

Руммч

Среднее по 6-ти вариантам 202 1063

45 -62

Средние многолетние 8а1 1086

В. среднем 190 мм в период клубнеобразования можно принять за оптимальное количество осадков, урожай при атом около 40 т/га, а обеспеченность такого сочетания составляет 34/6. Обеспеченность тепла б2£ критического периода.

Количественные связи урожайности озимой ржи и картофеля с основными агрометеорологическими факторами, а также агрометеорологические показатели оптимального режима их выращивания позволили сделать обобщения для территории центральных районов Нечерноземья. При этом мы исходили из предположения, что результаты ыиоголетнего опыта распространяются яа всю территорию центральных районов» Полученные нами многэфакторше связи сделали воз. - I? -

можным выполнить количественную оценку метеорологически обеспеченной урожайности озимой рки на различном уровне интенсификации земледелия. В этих целяс применялись следующие уравнения связи урожайности (У, г/га) с агрометеорологическими показателями:

I. Без удобрений, бессменно У в -0,134 " 0,021 % + 0,0004 Ц + 0,008 Х6 - 0,001 Ц + 2,40

2. Без удобрений, в севообороте У ® -0,426 Х2 + 0,006 % - 0,001 Х4 + 0,010 Хе - 0,002 Х3 + 6,54

3. ЫРК, в севообороте У = -0.536 Х2 + 0,001 Х4 0,001 Хд + 0,011 Х^ + 0,016 Х3 + 1,071

(г! « 0,59 + 0,13; <9у= 0,96 т/га

Сочетание вариантов I, 2, 3 дает основание для оценки агрометеорологической эффективности того или иного приема (технологии):

Расчет для центральных районов Нечерноземья производился по многолетним данным 30 станций, равномерно расположенных по территории.

Метеорологически обеспеченная урожайность ржи в севообороте без удобрений изменяется от 1,6 т/га на востока до 2,8 т/га и болев на западе территории (рис.4). В эффективности севооборота проявляется тола зональность: наибольшая на западе (до 1,8 т/га и более); наименьшая на востоке (менее I т на га). Названные закономерности еще раз подтвердили положительную роль

= 0,74 ± 0,09;

1-2 эффективность севооборота;

2-3 эффективность удобрений в севообороте.

Рис.4 Агроклиматическая

эффективность севооборота для озимой рад

еорологпчески обеспеченная уронайность (т/га) озимой ржи в севообороте без одобрении

Метеорелогически обеспеченная Прибавка ч'рожая (т/га); севооборот - бессменно (бес одобрений)

ч\Ч чл \ -----

чч1 -

1.В 1.6 1.4 1.0 -1.0

севооборота в получении более высоких урожаев озимой ржи, а стало быть и в более эффективном использовании ресурсов климата.

Аналогична была оценка агроклиматической эффективности удобрений. Взят вариант комплексного применения из (НРК), Климатические ресурсы и технология выращивания озимой ржи, принятая в многолетнем опыте о использованием НРК, позволяют выращивать урожай на западе района до 4 т/га и более, на востоке - до 3 т/га.

Эффективность применяемых удобрений также различается. Территория района можно поделить на две зоны: западную - прибавки урожая (ЫРК - без удобрений в севообороте) до I т/га, вос-точнуо - прибавки до 1,5 т/га. В целом названные закономерности хорошо согласуются с выводами с снижении эффективности удобрений в зоне избыточного увлажнения.

Применительно к картофелю использован несколько другой подход. Показаны ресурсы влага периода клубнеобразования, определяющим образом влияющие на его урожайность. Вторым элементом дана . обеспеченность осадков 190 мм и более. Это показатель оптимального количества осадков, который обеспечивает получение 40 т/га картофеля. Следовательно, рассчитанную таким образом обеспеченность можно рассматривать как обеспеченность урожая в 40 т/га. Она по территории изменяется в иирокоы диапазоне от 15-25? лет на востоке и юго-востоке, до 45-55$ дет на западе территории.

Таким образом, приведенный итоговый материал дает представление об использовании ресурсов климата для озимой ржи и картофеля при различной степени интенсификации земледелия. Он показывает возможный хозяйственный эффект применения технологий, разработанных в длительном опыте под этими культурами, '

выводы

1. Выявлена значительная, но но определяющая роль агрометеорологического фактора в формировании урожайности как при интенсивном выращивании сельскохозяйственных культур (о применением удобрений), так и без удобрений. Погодная составляющая урожайности колеблется по вариантам опыта у ржи от 20 до 34$, у картофеля от 29 до 33£.

2. Обнаружен наибольший эффект ослабления влияния погодных условий на продуктивность ржи и кар-хофеля при систематическом использовании минеральных удобрений (ЫРК), совместных органических и минеральных (ЫРК + навоз) и известкования. На единицу урожая при этом требуется меньшее количество влага (осадки),

3. Установлена положительная роль севооборота в более эффективном использовании, ресурсов кдзшата. Доля агрометеорологических факторов в формировании урожая ржи а картофеля в севообороте меньше, чем при бессменном их выращивании, В севообороте суммарная доля факторов у рою составляет 15%, при бессменном варианте 25/6, соответственно у картофеля 9 и 22%. Наиболее высокий уровень использования ресурсов климата наблюдается в варианте ЫРК + навоз в севообороте. При этом вклад погодных условий в формировании ржи и картофеля составляет соответственно 20 и 2955. Наиболее низкий уровень использования ресурсов климата при бессменном выращивании этих йультур без применения удобрений.

В этом случае вклад погодных условий равняется 34 и 31$.

4. Обоснованы ведущие агрометеорологические факторы формирования урожая ржи на основе корреляционного анализа. Осадки июня, сумма отрицательных-температур воздуха и температура воздуха в ноябре определяющим образом влияют на урожай ржи (коэффициенты корреляции 0,40; 0,32; 0,44; доля фактора 21, II, 23$).

Урожай картофеля наиболее существенно связан с осадками периода клубнеобразования ( "7 » 0,54, доля 30^).

5. Разработаны многофакторннэ связи урожайности с пятью ведущими агрометеорологическими показателями (из 9 изучаемых) для ржи и шестью показателями для картофеля. Множественные коэффициенты корреляции 0,74 с 0,62; доля метеорологического фактора Ь5 и 38$.

Статистические связи мохут найти применение для количественной оценки роли агрометеорологических факторов в формировании урожайности.

6. Получены агрометеорологические показатели, обеспечивающие определенный уровень урожайности ржи и картофеля по вариантам опита. Хороший урожай ржи в 4 т/га обеспечивается суммой температур 1400°С и осадками 340 ми за вегетационный период, при этом в период зимовка должна быть -735° и 90 мм эффективных осадков. Для получения 40 т/га клубней картофеля необходима суша температур 1740°С за вегетации и 190-200 мм осадков в период клубнеобразования.

7. Обоснованы оптимальные агрометеорологические условия,' способствующие получению высоких урожаев ржи и картофеля. Оптимальные сумма осадков по периодам развития этих культур приближаются к многолетним их нормам, характерным для центрального района с обеспеченностью около 50% для ржи. Обеспеченности оптимальных условий увлажнения для картофеля находится в пределах от 34-372.

8. Выполнена оценка агрометеорологической эффективности севооборота для озимой ржи в центральных районах Нечерноземной зоны на основе с вязе! урожайности о агрометеорологическими факторами. Метеорологически обеспеченная урожайность ржи в севообо-