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"

А'ЗОЗО^- .

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

На правах рукописи

АББУД ЛЕЙЛА

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 1993 -

•Г-г • _ >.у '>г\; г Р -"V / /Р/г'.о -

1 '' К <'/ ' • Г/Г //

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 пре"ппиятие — Учебно опытный почвенно-эколо-гический центр МГУ «Чашниково»

Защита диссертации состоится

1493 г в » час на заседании специализированного совета К 120 35 07 в Московской сельскохозяйственной академии им. К А. Тимирязева.

Адрес 127^0, Москва И 550, Тимирязевская VI, 47 Ученый совет ТСХА

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА

Автореферат разослан «

& » ¿/Шса£?г-% . 1991 г

Ученый секретарь Р г—'

специализированного совета — Ь^СС О кантидат сельскохозяйственных

мз\к, дсц*_нт В. И. Скоблина

< ^^ ХАРАКТЕРИСТИКА РіШШІ^ДЧ''.'■' "ЧУ;-'-: ЛКГ'МЬН'гетЬ ТАЮ ' Агрометеорологические условия в больно« . ' степени одределяотпродуктивностьовльоюхоэяйотввняыхкультур. . • Даже в полевом опыте, одной из задач которого является ослабле- нив отрицательного воздействия погодных условий на рост,' разви-. гае я урожайное» сельскохозяйственных культур« метеорологгчеоко-1 из фактору.отводится значительное меото, ■

■ В овязи о этим возникает проблема исследования рол* агроме- -: теорологических факторов в формировании урожайнооти сельскохозяйственных культур при длительном непрерывном опыте, какш являет- " оя уникальный опыт Д.Н.Прянииников&ь проводимый в Тимирязевской ■ академии более 80 лет.

Цель работы. Основной целы> работы явился количественный ана-' лиз влкяния погодаых условий на урожайность озимой рии и картофе-. ля оо нескольким вариантам опыта." -

.". Для достижения, поставленной июли предполагалось. решить сле-дупщие задачи: . *. ' . _ - ^

/ І. исследовать вклад потодншс условий в форівфованже урожай-< . нооти ржи и картофеля во трен вариантам опыта (бессменно и fcoe- . вообороте). ' ' ^ " ' "

■ 2. Установить: агрометеорологические показатели.для озимой

. ржиикартофеля; обеспечивападвопределаяиый уровень урожайности.

■ ' З.'Разработать многофакторанв зависшлости урожайности ржи ■ картофеля от агрометеорологических условий по вариаятаы опыта. -

4. Определить оптимальный/термический и влажностной режим,*,. для формирования урожайності ржи я картофеля. '

Оценить агроклиматичесхуи эффективность некоторых приемов

............ .. і <» 1 > і ►

интенсивного земледелия (севооборот« удобрения) m центральних ^ .

1 t t ^ < ' 1

. ' ^ - ' .' 1 : ■ ' ■ ■ - ■ , - _Т - .. .- fe ; .. t> 7 І ' ■

" • > ■ -

І •^.-.•-ЦЕНТРАЛЬНАЯ

.. . ,., ..... . ... науч: г.я а:-',5даотЕКА

j;v.b:..oxo3 ачадвмии •

v йш

районах Нечерноземной зоны применительно к озимой ржи и картофелю.

Научная новизну. Впервые исследована динамика урожи2доств озимов ржи и картофеля в многолетней опыте за (30 лет о выделением климатической составляющей для условий Центрального района Нечерноземья. Оценен вклад погодных условий в формировш ив продуктивности *&тих культур по шести вариантам опыта с выделением различных уровней .использования ресурсов климата. Установлены агрометеорологические«показатели потребности ржи и картофеля в тепле и влаге при бессменном их выращивании, о применением удобрений и в севообороте. Определены оптимальные условия тепло- и влагообеспеченносуи для рхи и картофеля. Для условий центральных районов Нечернозевдой зоны выявлена агроклиматическая эффективность применения удобрений и севооборота для рхи и картофеля.

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

Методика исследований. Для решения поставленных задач использовать данные по урожайности ржи и картофеля в длительном опыте ТСХА за период с 1^X2 по 1У91 гг. по треп вариантам: без удобрений, 14РК, ЛРК +■ навоз (бессменно и в севообороте). Основанием для выбора этих двух культур поолужили р*иличия в их требованиях к агрометеорологическим условиям и технологии выращивания.

Использован массив метеорологической информации за ¡¡О лет по данным обсерпа горни Ш ш, .¿.Л.Михельсоча, наход)!цеЯся в

непосредственной близости от места проведения' опыта.

Применялись методы дисперсионного,, корреляционного к регрессионного анализа о помощь» программного комплекса й В для 1Ш -совместимнх персональных компьютеров.

. Использовались метода климатологической обработки данных, расчета' вероятностей! и одвевгеч&ииоетм, анализа' трендов урожайности. : ;■, ■" ■ V ■,' '".Л;..

Объем и СТРУКТУРА ДОПй^япйуЛ «шгй^нми.г жена на страницах машинописного текста, содержит ДЦ таблиц и 1о рисунков; состоит извведения.четырех глав, выводов, списка литературы из ¿5/ наименований.

РКЗУ1ЬТАТЬ1ИХЛ£ЖЗВАНИЙ1 ' *

Динамика урожайности озимов рии»! картофеля в многолетнем опыте н оценваннлвда^погодных условий на ее формирование по- варианте« опыта

Вое многообразие условий, определят» изожайности сельскохозяйственных культур, можно условно разделите на^деа* класоа. К первому из них следует отнести фактор*,.:связанные?с: жмммюЯе» культурой земледелия« ко второму <-метеорологически«-.

Для анализа суммарного влияния погодных условий' не урожай'-ность ржи и картофеля в многолетнем ояыте наш выбран- метод трендов, который позволяет произвести оценку вклада погодных условий в формировании продуктивности этихкультур (ПабоВ'г 1*986; ■Полевой А.Н., 1988). ч:■<,". ■ , .

Метеорологическая составлявшая ■ в1 «вадом1 Конкрвтиои году, выраженная в процентах. отклонения от. тренда,' рассчитывалась по формуле: с/ '

& * . л

где ¿к - урожайность отдельного года;

л

St - урожайность по тренду.

Величина Ь У характеризует ту часть изменчивости урожайности, которая связана с особенностями погода в конкретном году.

В настоящее время наличие тренда в динамике урожайности ржи, картофеля (рис.1} является общепризнанным.

При выборе тренда необходимо иоходнть из того, чтобы отклонения от него носили случайный характер.

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

(л)> [-¿-Cß-е/ - Э61/7П7)] ,

где О. - длина выборки;

КГСЛ) - протяженность самой длинной серии; - общее число серий.

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

Для изучения динамики урожайности мы остановились на кривых второго порядка, так как они более точно отслеживают нюансы колебаний.

Значения коэффициентов вариации Ол рядов урожайности ржи и картофеля для рассматриваемых вариантов опыта показаны в табл.1. При выращивании озимой ржи бессменно даже с применением известкования и внесением NPK и HPK + навоз у рояли не получаются устойчивыми. С(Л находится в пределах от 33 до Л6%. В севообороте приведенные вше критерии будут в целом характеризовать ряды

,-Шг , 1931 1946 1961 1976 1991 года

к .. Ле.1 Динамика Урожайности' озимой р« ( а ) и картофеля ( б }' в ».оголвтнеи опыте (1912-1991 гг.), а линии тренда , 4 л и - бессменно, 2-е севообороте)

Л----А---I

1931 1946 1961 1976 1991 года.

Таблица I

Характеристика радов урожайности озимой ржи а картофеля по вариантам опыта

варианты опыта ¡Среднее {К0Эф]ЭИ1Ш-{значение ;енг вариа-|урожайности|цла, % ] т/га j ¡Вклад по- } -¡годных } ¡условий, ; | % ? Среднее значение уооязйно-сти, т/га |Коэф$ици-:ент {вариации, \ % ¡Вклад по {годных •условий, ! *

I » Озимая рожь 1 ! Картофель

о X Бе?.,, извета

3 •а j 1 а> « Без удобрений HPK NPK + навоз 0,88 1,56 I,?ö 45,06 36,05 30,28 33,84 29,77 26,74 7,49 15, Ь9 16,53 37,79 42,04 42,16 31,00 31,70 32,91

1 о> О Я яо ф о. о о _cq_o Без удобрений HPK NPK t- навоз I.Ö 6 2,43 2,64 35,58 31,73 * 27,84 29,39 22,34 20,20 10,40 17,58 19,92 51,04 42,75 37,47 32,22 31,78 29,38

о По извести

3 г 5 .4 Без удобрение НРл NPK + навоз 1,19 2,23 2,41 46,05 33,46 36,46 36,74 24.68 27,П 6,4В 16,88 19,38 54,62 46,53 47,33 47.64 36.65 37,50

1 о гз а г» за ЯО о Без удобрений ЫРК ЫРК навоз 2,40 3,00 3,04 ' 27.79 27.80 28,70 20,79 19,42 20,97 10,01 19,93 23,43 63,68 41,68 39,86 47,44 36,13 33,75

урожайности как умеренно устойчивые (С<л ■« 27-28£), у картофеля по всем вариантам опыта урожаи оцениваются как неустойчивые (С»* « 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 295? в севообороте (озимая рожь). Наибольшее влияние метеорологических условий на урожайность картофеля проявилось при бессменном выращивании (йу « 31...3250. В севообороте! с.применением удобрений вклад погодных условий снижается до 29*. В целом влияние погодных условий на урожайность' ржи и картофеля в севообороте меньше, чем -при бессменном их выращивании.: Это свидетельствует о положительной роли севооборота в более эффективном использовании ресурсов : климата.. По извести названные закономерности сохранились. ' .

О тенденциях в; измененииурожайности ржи и картофеля дают . ' предсталлениелкниитрендовпа рис.2. По воем вариантам опыта / они изогнуты кверху,:этот изгиб особенно заметен в послевоенные годы, когда техника земледелия возросла. Самый низкий уровень в V использовании ресурсов климата наблюдается при бессменном выращивании этих культур без удобрений (тренд I); а наиболее выоокий -в севообороте с применением ЫРК + вавоз(трендб). Стольжв очевидны различия в урожайности по сравнительным парам варкая- ; тов: бессменно - севооборот (1-г)%(3-4),(5-6). ' ^

*2 * 30

5 ,3 « 25

f

л 20

,1 f* о о 15

Я

* К 10

а

>> 5

u—u

912

JL

J

1931 1946 1961 I97d 1991

1912

193I 1Э46 1961 1976 199I

Рас

Тренда урожайности озимой р»и (а), картофеля (б) по различным вариантам г/чоголетнего опыта. Без удобрений: 1 - бессменно, 2 - в севообороте; КРл: 3 - бессменно, 4 - в севообороте; ЫРК + навоз: 5 - бессменно, 6 - в севообороте

« 4 и ^

Ь < §

31 *

а

230 260 300

P.ic.3 Суммы осадков (мм), обеспечивающие урожайность озим ой put:

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

б) бессменно: I - NFK «■ навоз; 2 - без удобрений

2. Агрометеорологические показатели . формирования урожайности озимой ржи в многолетнем опыте

Для изучения влияния отдельных метеорологических факторов на урожайности озимой ржи были выбраны следующие ведущие показатели : Хх - продолжительность бездождных периодов; - средняя температура воздуха в ноябре; Х3 - наибольшая высота снекного покрова за зицу; Д4 - сумма отрицательных температур; Х5 - количество дней с оттепелью; X е-сумма осадков в июне; Х7 - сумма осадков холодного периода года, взятых с коэффициентом 0,3; Хд - сумма активных температур выше 5°С в период посева;.Х9 - сумма активных температур выше.в период вегетации^ Г . ^

; Рассчитаны • парные коэффициенты корреляции между выбравшая показателями и урожайностью по воем вариантам опыта. Расчет произведен по трем периодам: 80; 40, 25 лет. Выбор этих периодов . обусловлен тем, что в течоняв продолжительного временя пронеходо-ж> совершенствование опыта. Ведущие агрометеорологические показа-. теля• оказыващие наибольшее влияняе на формирование урожая ржи. ; на основе корреляционного, анализа оказались;осадки июня« сумма . отрицательных температур, средняя температура воздуха в ноябре (Парные коэффициенты корреляции соответственно 0;40; 0^2; 0,44. Доля фактора 21, II, 235С. Этипоказатеяи даютпредставление о характере увлажнения в критический период развития ржи.перезимовки я закалки. Значения парных коэффициентов корреляции ие ттут. лать достаточно точного представления © действительном характере влияния условий тепло- я влагообеспеченностя: на урожайность ржя,:поэтому был принят метод множественное корреляции; Х- : ■

Множественные коэффициенти корреляции увеличиэаются прн переходе последовательно от вО-и к 25-я 14>*м яспоюь9оваяянх данных. .

Наибольшие их значения наблюдаются за 25 последних лет (табл.2), т.е. период, отвечающий современному уровни 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 можно отнести за счет уменьшения отрицательного воздействия погоды при выращивании ржи.

Таблица 2

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

~ { Ш лет [ 40 лет | 25 лет

Варианты опыта {(1912-1991){ (1951-1991)|(1966-1991)

,3

8§ шз

Вез удобрений Q.sO 0,61 о.аз

NPK о,4а 0,47 0,59

ЫРК + навоз 0,51 0,63 0,71

Без удобрений 0,47 0,Ъ6 0,75

HPK 0,38 "0,Ъ5 0,61

HPK + навоз 0,32 0,39 0,56

I <0

о о о, о о о (Ч О

*Все коэффициенты значимы на 1^-аом уровне значимости

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

I. Ьеьсмьнно. без удобрении У «= -0.001 Л£ - 0,193 дг - 0.017 Х3 + 0,001 Х4 + 0.020 + + 0,009 Х^ 0,0и^ X? г 0,001 Х8 - 0,0и1 Хд + О.Ш = О.Ы £ 0,0Ь; ^У =

2. В севообороте. безудобрениД У - 0,007 Xj - 0,446 Х2 + 0,007 Х3 - 0,001 Х4 + 0,009 Х5 + ♦ 0,010 Xg - 0,003 Ц - 0,001 Х8 - 0.003 Ц + 7,446 fi? - 0,75 ± 0,09; = iP.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 участив агрометеорологических факторов в формировании урожайности ржи составляет 55% при ее выращивании бессменно - без удобрений и всего лить 26% в севообороте о внесением NPK + навоз.

Анализ агрометеорологических показателей, обеспечивающих определенный уровень урожайности ржи, дает основание утверждать, что для получения 4 т/гезераа необходима,сумма активных темпе-, ратур 1<ЮО°С и 340 мм осадков за вегетационный период. Их обеспеченность соответственно составляет 655? и 10%; Низкие урожаи в I т/га обеспечивается меньшим количеством осадков (250 мм) х несколько повышенным качеством теша (1400°) * При этом еще раз -подтвердилась • положительная ■ роль севооборота в более эффективном использовании осаднов (рнс ,3). На адиницу урожая, .выраженного • в севообороте; тредуетояменьвее количество осадков.. Иными оло-вами, можно говорить о более аффективном « использовании.

С ßBKUööT

hjkj нтоонйшых)^ йеєвдо аянтончетнвдвХ

ЩьшдоТЯВф НМВДЩОв CEdTiUI о

йинішатоежонЧ' тітнші.іфсоя;

HHmuioqqoH! ,(акзтнионн)! aoqOTясі япод! {ллетвнвшшє)!

-Ruaqq ом ятнэшн^-феоя еиндеіі -вне) клод ,(ілєтнионр) шш (gX..-іХ) дотявф н (анетшіем

MTHSHqßü

втипо

е* эх S*

¿Líl I, do' 92,0-о,Э Э.и1 ы.о рьо-a,e o.ei 1Л eeö iiNiieqÖOftt

Эх d* ¡X fîX SX

ÉBLÛ ce S1.0 I,S ÇLO s, s as.o- ei.o- 0,9 0,El I.OI И<Ш

еХ 8* ax £x

еэ.о о.а Sl.O-II аїл çi.p- 0,91 V.I tc.c- еоавн+йЧИ

о

œ s a>

5 о

о

6

gy.o э.ее

J£J¿

ax tX s* Iх

¿LO-* SSJ) flLO- W.0- eeö

T. M 1,01 Є.І- 0,oS ÄHHeqöOÄt

VX ax cjX ¿X a<

Ш2 ULÛ- al.O SèJr тіл

S,3 ь,е o,s- s,e ü,SS

e* vx dX Sx Iх

ei.O- 0^0- fef.O- SI.O еоавн+НІИ

E,0 M e.o

CD >4

5'¿Л ШЛ. ULÛ- äLÜ sèJr xqVr |

0,еє S,3 Ь,е 0,S- £,Є й, SS g

о и

CD

о

3. Агрометеорологические показатели формирования урожайности картофеля в многолетнем опыте

Связи между урожаем картофеля и агрометеорологическими условиями изучены на основании анализа шести показателей. Xj - сумма активных температур выше 7°С за период вегетации; Хз - сумма активных температур выше 7 С во время уборки; Хд - сумма осадков (май-июнь); JC4 - сумма осадков за период клубнеобразования; Ig - сумма осадков за период уборки (сентябрь); J£g - продолжительность бездождных периодов.

Агрометеорологическим показателем, определяющим образом влияющим на формирование урожайности картофеля, следует считать осадки периода клубиеобразования. Коэффициент корреляции его о урожаем составляет 0,Ъ4 (доля фактора 30$). Этот период являет-

I

оя критическим по отношении 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 включают все шесть выбранных показателей (множественные коэффициенты корреляции по вариантам опыта представлены в тсбл.4). В целом эти коэффициенты не высокие, что еще раз подтверждает положение о том, что в условиях тщательного опыта зависимость урожайности «т погодных условий уменьшается. Подтвердилась положительная роль севооборота: коэффициенты корреляции здесь меньше, чем при бесоменном выращивании.

Уравнение регрессии, описывающее влияние условий тепло-алагообвпаечонности на урожай картофеля (J, т/га) при выращивании бессменно о внесением HPK + навоз за 2Ь последних лет имеет вид:

У - 0,019 Xi + О.ОЕ5 Хг - 0,014 Хз + 0,090 Х4+ 0,049 Х5 - 0,075 % - 43,94 R ж 0,62 x 0,12; ¿Зу - ±7,93

Коэффициент регрессии при Х4 (осадки периода клубнеобра-зования), как пидно из уравнения, в основном определяет веди-чину урожая. Остальные предикторы Xj, Х2, Х3, Х5 не вмосят существенных изменений, но корректируют ее;

Таблица 4

Множественные коэффициенты корреляции между урожаем картофеля и агрометеорологическими показателям (Xj, Х2 ... Хд), числитель, доля факторов (знаменатель)

Варианты 7 I 35 лет I 40 лет . { 25 лет ' опыта {(I9I2-I99I). | (I95I-I99I) |,(I966-I99I)

без удобрений

0

ш

1 ■ ■ NHC

о 8

w HPK + навоз v

- в> ■ н

8.

о чэ о

без удобрений КИС

3 ЫРК + навоз га .

■ £L40 . 0.43 0.49

16,0 :' 18,4 ,. 24,2

. ож . йаШ ' 0.52'

22,2 25,0 : . 26,4

27,4 . ; 32,6 - ' Ч 38,3

0.30 SLMi

9,0 ; 12,8 .. V- 21,4

0.28

• е.8; ' 18,6

0.38 •

11,2 14,2 V 20,5

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 т/га получается:при относительно пониженных суммах температур до 1740°С (разница в сумме в

IOO°G существенная). Высокая урожайность обеспечивается осадками в период клубыеобразоваяия не менее 200 мм. Уровни низкой урожайности соответствует сумма осадков в среднем 150 мм. Обоснованные критерии тепло- и влагообеспеченности на оиределенный уровень урожайности могут быть использованы при ее планировании и оценке климатических ресурсов для данной культуры.

4. Обеспеченность оптимального термического и влажностиого 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 ЬО 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 суммы осадков по периодам развития ржи хорошо согласуются со средними многолетними данными, полученными за 30 лет. Цоэтому есть основание утверждать, что по характеру увлажнения климатические условдя центральных районов Нечерноземья для ржи приближены к оптимальным. Определенные нами оптимальные суммы осадков не противоречат рекомендованным в "Справочнике агронома по сельскохозяйственной метеорологии", I9L6 г. Обеспеченность ошимальных осадков по всем вариантам близка к 50^5.

Средние оптш.лльнне суммы активных тешшратур по шести вари- 15 -

Таблица 5

Оптимальные суммы осадков (мм) и суммы активных теьлератур (°С) по периодам развития озимой рта (в числителе), обесдеченяость {%) (в знаменателе)

Варианты опыта • *

I . {(сентябрь- » февраль) » ! | октябрь) _( |

(март-май)

о> Среднее по б, Г вариантам

Средние '• . многолетние

Среднее по в вариантам •

•Средние • ' , многолетние"

Ш

58 -165

>Ю°С

1072 . 54

.1086

Сумма осадков, мм

т

и

ш

47

Ш

43

122 Щ 130

Су та активных температур, °С > 5°С oipm.it >5°С

м

47 422

62 -720

§Х£

58

519

22 44

75

>Ю°С

Ж'

57

493

п

54

аз

>10 °С

•68 572

антам для названных периодов несущественно различаются с многолетними нормами. Обеспеченность оптимальных сумм температур находится в пределах 47-6в% с колебаниями по периодам: наибольшая - в период созревания (бб£) и наименьшая - в период укоренеиие-роот побегов (4?£).

Таблица 6

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

I Посадка- [цветение-

| цветение | увядание ботвы

Рдмэдч, .ададкоя.,„мч

Среднее по 6-ти вариантам 48 "54

Средние многолетние 127 165

<?у>.ш .темпеюшв.

Среднее по 6-ти вариантам 203 45 1Ш. 62

Средние многолетние 881 1086

В среднем 190 мм в период клубнеобразования можно принять за оптимальное количество осадков, урожай при этом около 40 т/га, а обеспеченность такого сочетания составляет 345?. Обеспеченность тепла 62% 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 многолетнего опыта распространяются на всю территории центральных районов, {¿олученлые нами многофакторные связи сделали воз-

можным выполнить количественную оценку метеорологически обеопе- : . ченной урожайности озимой ржи на различном уровне интенсификации земледелия, В этих целях применялись следующие уравнения овязи урожайности (У, т/га) с агрометеорологическими показателями:

1. Без удобрений, бессменно

У » -0,134 X2 - 0,021 Х3+ 0,0004 > 0,008 Х6 - 0,001 Хд + 2,40 , = 0,74 ± 0,09; <3 У = ¿Р.41 т/га ,

2. Без удобрений, в севообороте

У - -0,426 Хг + 0,006 Х3 - 0,001 Х4 + 0,010 Хб - 0,002 Хэ + 6,54

Ф « 0,73 ± 0,09; « +0,64 т/га ■ 3. НРК, в севообороте У » -0.536 Х2 + 0,001 Х4 + 0,001 Хд + 0,011 Х^ +.0,016 Х3 +1,071

- 0,59 * 0,13; <5у « 0,96 т/га

Сочетание вариантов 1,2, 3 дает основание для оценки агрометеорологической эффективности того или иного приема ■ (технологии).:.' ■ ,/ '

1-2 эффективность севооборота; , , ■

2-3 эффективность удобрений в севообороте. Расчет для центральных районов Нечерноземья производился

по многолетним данным 30 станций, равномерно расположенных по Л территории. • 4 ■. „. '•

Метеорологически обеслачвнная урожайность ржи в севообороте без удобрений изменяется от 1,6 т/га на востоке до 2,8 т/га и более на западе территории (рис.4). В эффективности сепообо-рота проязляется тоже зональность: наибольшая на западе (до . 1,8 т/га и более); наименьшая на востоке (менее 1т на га). - ,

Названные закономерности еще раз подтвердили положительную роль V ,

Рис.4 Агрокл.імат/.ческая

элективноегь сеюобирота ДЛЯ ОЗИІіиЧ

ізтеоролиг.іческл 0бССІ'ЄЧ5гіНая ypnaPHocTj (т/га) ози"ой рги

В СеБОабарОТе без "ДОІреНЛ <

ііете-рзлоглчески обеспеченная прибавка "рожая (т/га): севооборот - бессменно (без «¡¿бренд")

4 \ \ - - -«-

--

1.4 І.и

-I.Ü

севооборота в получении более высоких урожаев озимой ржи, а стадо быть и в более эффективном использовании ресурсов клтюта./

Аналогична^ была оценка агроклиматической эффективности удо-, брений. Взят вариант комплексного применения ях (ЫРК). Климатические ресурсы и технология выращивания озимой ржи, принятая в многолетнем опыте о использованием NPK, позволяют выращивать * урожай на западе района до 4 т/га н более, на востоке - до 3 т/га

Эффективность применяемых удобрений также различается, v Территорию района можно поделить на две зоны: западную - прибавки урожая. £ NPK - без удобрений в севообороте) до I т/га, вое- ■ точную - прибавки до 1,5 т/га. В целом названные закономерности хорошо согласуются с выводами о снижении эффективности удобрений в зоне избыточного увлажнения. . .

Применительно к картофелю использован несколько другой под-;, ход. Показаны ресуроывлаги периода клубнеобраэования, определяю-■ щнм образом влияяаив на его урожайность. Вторым элементом дана> обеспеченность осадков 190 ш и более. Это яокаэатель оптимально-, го 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 широком диапазоне от 15-25% лет; на востоке я юго-востоке,:до 45-55j£ 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, разрабо- ■ танных в длительном ошдте под этими культурами.

выводы

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

2. Обнаружен наибольший эффект ослабления влияния погодных уоловий на продуктивность ржи и картофеля при систематическом использовании минеральных удобрений (HPK), совместных органических и минеральных (HPK + навоз) и известкования. На единицу урожая при этом требуется меньшее количество влаги (осадки).

3. Установлена положительная роль севооборота в более эффективном использовании ресурсов климата. Доля агрометеорологиче- , окнх факторов в формировании урожая ржи и картофеля в севообороте меньше, чем при бессменном их выращивании. В севообороте суммарная доля факторов у роки составляет I53G, при бессменном варианте 252, соответственно у картофеля 9 и 22%. Наиболее высокий уровень использования ресурсов климата наблюдается в варианте ЫРК + навоз в севообороте. При этом вклад погодных уоловий в формировании ржи и картофеля составляет соответственно 20 я 29%. Наиболее низкий уровень использования ресурсов климата при бео-сменном 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 оущественао связан с осадками периода клубнеобразования С 0,54, доли 302).

б. Разработаны мвогофакторные связи урожайности о пятью ведущими агрометеорологическими показателями (из 9 изучаемых) для ржи и шестью показателям» для картофеля. Множественные коэффициенты корреляции 0,74 и 0,62; доля метеорологического" фактора Ь5 и 382.

Статистические связи moist найти применение для количест- ■ венной оценки роли агрометеорологических факторов в формировании урожайности.

6. Получены агрометеорологические показатели, обеспечивающие определенный уровень урожайности ржи и картофеля по вариантам опыта. Хороший урожай ржи в 4 т/га обеспечивается суммой температур 1400°С и осадками 340 мм за вегетационный период, при этом в период зимовки дрлкна быть -735° н 90 мм аффек-' тивных осадков. Для получения 40т/га клубней картофеля необходима сумма 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 суммы осадков по периодам развития этих культурприбли-жаются к многолетним их нормам, характерным для центрального, района с обеспеченностью около 50% для р*н. Обеспеченность опти- •• мольных условий увлажнения для картофеля находится в пределах . \ от 34-672. - ' •;.''.'/• ■■Л'/---;..'

8. Выполнена оценка агрометеорологической эффективности севооборота для озимой ржи в центральных районах Нечерноземной : зоны на основе связеГ урожайности оагрометеорологическкми фак-: торами.. Метеорологически обеспеченная урожайность рхи в.севообо-

роте без удобрений изменяется от 1,6 т/га на востоке района (Владимирская, Ивановская, Костромская области) до 2,6 и более т/ra на западе (запад Брянской, Тверской, Смоленской областей). Метеородогичеоки обеспеченный эффект севооборота выражается соответственно от 1,0 т/га до 1,8 и более т/га.

9. Выявлен агроклиматический эффект применения удобрений в севообороте озимой ржи. Для условий центральных районов Нечерноземной зоны он выражается а прибавках урожая от 0,7 до 1,6 т/га. Метеорологически обеспеченная урожайность озимой ржи в атом районе составляет 3-4 т/га.

РЕКОМЕНДАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Обоснованные параметры метеорологического режииа, обеспечивающие получение высоких урожаев на различном агротехническом фоне. Показана агроклиматическая эффективность севооборота и применения HPK для озимой ржи в условиях центральных районов Нечерноземья, что дает предпосылки к распространении результатов многолетних опытов в производстве.

Но материалам диссертации опубликована работа:

I. Лыков A.M., Сенников В.А., Стародубцев A.B., Аббуд Д.И. Исследование динамики урожайности озимой ржи в многолетнем опыте для опенки влияния на ее формирование метеорологических условий. - Деп. во ВМ..ГЭИ vV Сборник молодых ученых, 172 ВС-93> 1993.

Объсч I1 г п л

3dI\«J 1

Тира 100

Ти юграфия Московской i. х академии им К А Тимиря^ва 127550, Москва И 550 Тим 1рязевская ул, 44