Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Метод оценки и прогноза агрометеорологических условий формирования урожайности сахарной свеклы в Украине

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Метод оценки и прогноза агрометеорологических условий формирования урожайности сахарной свеклы в Украине"

ОДЕСЬКИЙ

РГВ щ

Г1ДРОМЕТЕОРОЛОГ1ЧНИЙ 1НСТИТУТ

- На правах рукопису

ВОЛЬВАЧ ОКСАНА ВЛСИЛ1ВНА

' УДК 635.116:551.5

МЕТОД 0Ц1НКИ ТА ПРОГНОЗУ АГРОМЕТЕОРОЛОГ1ЧНИХ ■ УМОВ ФОРМУВАННЯ ВРОЖАЙНССТ1.ЦУКРОВОГО ВУРЯКУ В УКРА1Н1

11.00.09 - метеоролоНя, кл1матолог1я, • . агрометеоролог!я .

•. ' • : АВТОРЕФЕРАТ •

дисертацП на здобуття вченого ступеня кандидата географ^чнщ наук

Одеса - 1995

Дисертащей в-рукопис." Робота виконана в Одеському г1дрометеоролог1чному 1ноти1^т1«*

Наукозий кер1вник - док эр географ1чних каук,.профеоор Польовий Анатолий Миколайович

0ф1ц1Йн1 опонеити - доктор географзчних наук' ■ . • " - - Клещенко Олександр Дмитрович

э

кандидат геогра^ичних нчук ■ Просунко Еолодимир Михайлович "

Пров1Дна органа.зац1я: Одеський-с1льськогосподарськ11Й

'1нститут,Мгн1отерсгва Ьов1ти Украгни; . м. Одеса • . "

Захиот в1дбудет1 я 22 червня 1995 року. о<? 1й.00 год. на'аас1-далн1 сйец1ал1эоБано1 вЧеноЗ. .ради Д 05.02.01 при Одеському гд.дро-метеоролог1чному 1нститут1 в зада ааслданъ- за аДреоою.-.' 270016, м. Одеса-16, вул. Льв1вська( .15^ ОГШ.

8 дисертащею можна оэнайомитиоя В'б1бл1ртец1 Одесского Нд-рометеорологачного 1нституту. :

Автореферат роз1сланий травнн 1995 р.

■ Бчений секретар , спекал: вованох вчено! ради

. . Н'.С.Лобода

. /

Загальна характеристика роботи

'Актуальн1сть 1 ступ1нь досл1дженост! тематики дисертацП. . Цукровий буряк - едине в УкраШ джерело сировини для виробництва цукру. Впровадаення в с!льське господарство цукрового буряку сприяь п1дв'ищенню вагально! культури землеробства. ГИдвищення врожайност1 цукрового буряку вимагае ефективного _ агрометеороло-г1чиого обслугоаування його виробн.щтва, завчасно! оц!нки впливу погодних умов на формування к1лькост! та якост1 врожаю. До ни-тшнього часу динам1чне моделовання продукткиност! цукрового буря^ для територП Укра1ни не проводилося.

Мета та основнЬ завдання роботи. основною метою дано! роботи е розробка динемДко-статистичного методу прогнозу врожайнос-т! . цукрового буряку для основних бурякос1йних областей >кра!ни. 0стови1 завдання роботи:

- вивчання згг.оном1рностей формування к!лъкост1 та якост! вро*аю'у зв'язку з особливостямй агрометеорологхчких умов та минерального харчування-рослин; \ -

доел!дження. впливу агрометеорслог!чних фактор1в на фото-синтетичну продуктивность пос1в1в' цукрового буряку;

розробка ;][ин2м1чнЬ1 модел! формування к.1лькост1 та якосл4 врояаю цу!фового буряку;' ' •

Теоретична й. практична ц!нн1сть досл!дження. Запропоновану модель.манна використовуватй для теоретичних досл1джень окремих ск^адовнх продукц1й::ого процесу та формування врожаю у взае-.мозв'язку з факторами вовМшнього середовища.

Модель формування продуктивное^ цукрового буряку також !.юш;а застосовувати для подекадно! оц1нки умов формування врожаю цукрового буряку в бурякосШшх областях Укра1ни та прогнозування його врожайнсст!.

• Наукова новизна:

1. Йстаиовлен! законоьирнйет! впливу, агрометеоролог1чних умов на: •/'•''.

- морфогёнетичний розвиток рослин цукрового буряку;

- ф0Т0СИНТ"!ТИЧНу д1яльность пос!в1в цукрового буряку.

а. Розроблено з врахуванням- особливостей розвитку культури

структуру динзшчнсл модел1 формування к!лькост1 та якост! врожао цукрового буряк, - модель УДБ1Ь.

3. Визначено параметру: динамично! мод ел 1 фородвэянй': продуктивное^! та якост1 цукрового бураку.

4. Запропоновано субмодель розпод!лу acимiлятiв, яка базу-еться на врахуваик1 потргб орган!в рослин в асимШтах та елемен-тах мЦерального харчуваннл.

5. Проведено дослщження Дикамхки врожайност! цукрового Сурику в бурякос?йних областях Украгни та районування територП 8 враховуванням трендово! та юпматичнд! компонент . часозих врожайносг!.- • . - -

6. Запропоновано динам!ко-статистичний метед * прогнозу вро-жайност" цукрового буряку в УкраШ з двохмзсячног завчасн1стю.

' Впровадження наукових розробок. Дисертац1я виконувалася у рамках науково - тех!пчно! роботи "Розробка метод1в оц1нки умов формування продуктивное^ та прогнозу середиъообласно!.урйдаянос-тч кукурудзи та цукрового буряку по територН Укра!ни".

Апробащя роботи. ' Основ)п результата роботи доклададчся на наукових сем шарах кафедои агрометеорологи та агрометеоролог1ч-них прогноз!в 0ГМ1 у 1983 та-1989 рр., а таком на науковай конфе-ренцп по тдсумкам науково-доел!д-и?Г роботи 0ГМ1 у 1391/р.' Ди-сертащйну роботу обговорено та'рекомендог лно до захисту на поши-реному' секи нар1 кафедри . агрометеоролог!? . та ' агрометпрогноз1в (грудень 1994 року). . " ^.'"Л . ' ' •

Публ!кацГ!. Основн! результати доелдаень . подано-, у двох статтях. . ■ • .■•■•.•'■

Обсяг та структура роботи. Диоертащя, "складаеться з вступу, п'яти глав та висновкав. Обсяг роботи 167 стор!нок, з них 123 сторуки тексту, 14'таблиць, 30 маяюнк!в. Слисок л1тератур'и на 15 сторхнках м1стить 153 найменуванкя, з них 33 закордонних.

Конкретний особистий внесок дисертанта у розробку наукових результат1в. ш,о виносяться на захист.- На! основ1 творено! нау-ковим кер!вником базово! модел! продуктивное!1! с!льськогоспо-дарських культур дисертантом було розроблено: ■ ■ . - блок росту та розпод1лу асим1лят!в; •

- блок формування якост! врожаз цукрового буряку; . ■ •

- динам!ко-статистичний метод прогнозу врожайност1 цукрового бураку.

Методолог!я та метсди досл!джень. Як методика досладжень ви-користовувались польов1 та лаборалэрнх експерименти та апарат ма-тематичного моделювання продукц!йн©го процесу рослин. Польов! та •лабораторн!" дослдаення були проведен! автором у 1992 - 1993 роках на баз1 учбово! агрометеоролог!чно! станцп Одеського г!дро-метеоролог!чног© !нституту- та М1ст;ии у соб1 досл1дження за форму ¿анням 61 омаси бурячинця та корнеплодав рослин, пловЦ фотосин-тезуючо! поверхн1 листя' .а також визначеиня 1нтенсивн0ст1 фотосинтезу листя. Шд час вибору експерйментальних рослин вжористо-вували.б!ометричний фотометр ФОН-1,' розроблеиий у ВНД1СГМ.•1нтсн-сивн!сть фотосинтезу визначали методом половинок. Ус1 ро'зрахунки вико1гувалися 'за допсмогсю ПЕОМ.

Зм1ст роботи

У зступ! визначено актуальнЮть теми, викладено мету та за-даух роботи,. подано характеристику метод1в досл1джень та ьикорис-таних матер1ал1в. Сформульовано основнх положения, що складаютъ наукову нови'ну та предмет захисту.'.

У перш!й глав! даеться коротка характеристика б1олог1чних оссбдивостей культури- цукрового буряку у зв'язку з факторами зов-н!инього середовийд, розглядаються вимоги рослин до к ла, зологи та св!тла." Розглядаються питания потенцшно! продуктивност! цук-рсзого .буряку та його врожайност! . у виробництв1, анал1зуються причини великого розриву м!ж можливою та виробничою врожайн1стю культурй. Подаоться теоретичн!. передумови моделювання продук-ц!иного процесу цукрового буряку, даеться анал!з !снуючих матема-тичних моделей продуктивност! культури.;

Друга глава присвячена експериментальним досл1дж нням впливу агрпметеоролог!чних. умов на фотосинтетичну продуктивтсть цукрового буряку. Приводиться методика проведения експериментальних роб!т. Анал!зуються- агрометеоролог1чю умови переду зегетацН цукрового буряку у роки проведения польового досл1ду.

Описуеться методика роботи з фотометром бЮметричним ФОН-1. Методика дозволяв визначити сер^дн! для даного поля. рослини, а

також визначити середне значения маси бурячиння та прироста И на пол1. Методика виьначеНня середньо! рослини цукрового бураку. ы1<?-гить у соб1 визначення середнього значения в!днощення спектраль-них коеф1щент!в енергетично! яскравост! для коую! повторност1. ' Вивчаються основн1 законом1рност! формування маси надземно! та тдземно! частин росли, цукрового буряку. протягом перЛоду ве-гетацП у-зв'язку з агрометеорологчними умовами. Розглядаються вггни б1омаси бурячиння та корнеплод!в та зм!ни процентного зм}с-ту. сухо! речовини у листових пластинках, черешках та корнеплодах рослин цукрового буряку.

Внасл1док- анал1зу даних про продуктивн1сть, фотосинтезу ■ встановлёно, до загальною законом!рн1стю м1нливосп чисто! Продуктивности фотосинтезу (ЧПФ) рослин цукрового буряку протягом пер!оду вегетацП е р1ст ЧПФ до моменту досягне'ння максимального значения площ5 листовс! поверхт ( в!д 3,10 - 3,60 г/м2*доб , до. 7,10 - 8,1Э г/м2-доб ), деяке понижения ЧПФ' у цей пер!од, а дал1 деякий р1ст та наступне 8нкження до к1нця вегетацП. ...

Накопичення б!омаси рослин проходило б1льш 1нтенсивног у 1993 рощ 1 рослини досягли набагато б1лыиих вначенЬ б!омаси .як . надземно!, так 1 тдземно!. частин. Так, якщо до накопйчення суыи ефективних температур 300°С, рГзницл у накопиченн! сухог б!омаси окремих частин рослиии була незначнсю, .то вж?- при накопиченн1 су-ми температур 400°С, прирост наДземно! частищ у 1993 роц! був у раз1в више, н1ж у посушливому 1992 роц!. ч

. Максимум розвитку бурячиння у цукрового буряку доводиться у 1992 рот на лзр!од накопичення сум ефективних температур, що до-' р1внюе 1000-1200°С, а у сприятливому для цукрового бураку 1993 роц1 - 900-юЬ0°С. Добовий прир!ст сухо! речовини у цей пер1 од складав 15,0 г/ч2 эа добу у 1992 роц1 та 42,Ь.г/м2 за добу . у 1993 роц!. Б1льш висок1 темпи приросту сухо! речовини у 1993 роц! по-.яснюються сприятливими пор!вняно 1з 1992 роком умовами тепло- • та вологозабсзпеченост! пос1в1в цукрового буряку. . .

Максимальне наростання площ1 листя доводиться.на пер1од накопичення сум ефективних. Температур. '800-1200°С, що в!дпов1дае друг}й-половин1 липня. Максимальне значения в1дчосно! плопЦ листя , у 1992 рощ було 2,1 м2/м2, у 1993 роц' - 10,0 м2/м2 .

Протягрм вегетацН тага» зм!..юеться. питома псжерхнева пйл*>-nicTb- лкстя (1Щ). '/ - початков i фази розвитку ПЩ лиотя знаходить-ся у мевдх 28-30 г/м2 (1992 р.), 44-46 г/м2 (1993 р.). У перЮд ма1теймаль;:ого розвитку плоиЦ асим1люючо'1 певерхн! лкстя ПГД гбоьиуеться до 50-52 r/м2. Да?! ППЩ знижуеться до 46-48 г/м2. ■ Вим1ри iHTeiiCHBHOCTi фотосинтезу показали, що максимальна • продуктивн1сть фотосинтезу досягэеться також у пер1од максимального розвитку лчстя..iHTeHCKBHiCTb фотосинте? ' у цей пер!од досягала .12-14 мг СОг дм"2-год"1." .'

■, V трет!й глаз\ описуеться структура динам1чно! модел1 продуктивное^ цукрового буря.-су, що' Mi стать ш1сть блок!в: перетво- ■ рения.вин1дног .~агрометеорЬлог!чно! 1нформац1i, фотосинтезу, ди-хашш, азотного харчування;, розпод!лу "асим1лят!в та як<->ст>' врожаю. ■ ■ * '' , ' ".''1. .. ' ' ■

Р1ст рйслин моделюемо, як накопичення сухоЗ б!омаси з браху-ваиням витрат на дихання, постулюеться наявн1сть у рослин! фонду вуглеводХв та фонду азоту. - •

Фонд. вуглевод!в формуеться у результат! процесу (Фотосинтезу, фонд азоту.- • внасл1док поглинення кор1"ням рослини розчинних. форм азоту з грунту. *

Сумове поглинення азоту Шд 'впливом умов зовн!шнього середо-вща розглядаеться,. як сп1вв1дношення, двох ссяовних складових ць- . ого -' процесу - поглинення активним шляхом, швидк1сть якого залечить в!д концентрацИ' легког!дролд зованого азоту у грунтовому розчинМ '.у поверх№ кор^ня, маси корекя та температури•серадови-шд; i.поглинення пасивним шляхом - виноссм азоту у надеемя! орга-ни з трансп!рацШшм током ■ ' '

При моделювани! розпод1лу асш!лят1в та елемент1п минерального харчування у дан!й модел! пркпуасаеться, що рослини цугоово-го буряку складаються з надземно! частини (shoot), яку формуютj листа та черешки,, та гцдземно! частини (root) ,■ до яко! вгдносять-ся корнепл1д та мочковате -корЬшя. Для розрахун^у маси. сам<=- листя використовуеться коеф!ц1ент, який отримано на основ! експерумен-тальних даних. Bin характеризуе долю маси листя у заталътй Maci ботвшш (shoot)"рослини. • ■ -

. Зг1дно до концепцН А.М.Польового (1988) розглядаеться -р!ст

органу' як сп!вв!дношення . 1лтенсивнозтей Щдення та розтягнення i^iítmh. (мал.1). , , ' ' ■

Щя перпим, (м!нимальним) piвнем потреби лриймаемо. ту к1ль-KicTb продуктiв фотосинтезу (вуглеьод!в) та елемент!в митрального харчування (аьоту^, яко! буде достатньо для 1нтенсивиого про* ' цесу д1лення адiтин..Toni перший р1вень потреби вапишемо у вигля-

ягл 1-1.мер 1 „ 1 , •

¿CnoTpl.i =.ACB.sh VD.i Kp.i(t) (1)

. ЛNnoTPi.i - ANB.^HS??'fe.iCtj ■ (2)

де ÜGnoTpi.i потреба у вуглеводах для росту д1ленням -надвемно'! або ж пЛдз^мно! частики, .

Yd, i - в1двосне швидюсть росту- д1лениям' 1-го органу ' (shoot aSo root), • . ; V ■ .'."'••

Kd.í~ функц1я впливу температуря пов!тря (грунту) на

' швидк!сть д!ленич кл1тин над8емно! та п!дземно! частиш,

ANnoTpi,к!льк!сть азоту, необх1г ia для росту дШшняы . i-го'органу,' •' ':;'.•'■■ ■'¿•■' ■ ■' ' - < • ■ . ■'., •

■ j-i • .' ■ '■'•.•..".''■"• ДСПотр1. i- kí№k!ctl в^глевод1в. у мерист' м! i-го органу,

ДИпотр1. i~;KÍjn>KícTb азоту у мфистем!. 1-го органу.

Потреби у вуглеводах та азст! для yciel pocfflffiii pospaí'Qsy-ються,_ як суми потреб окрешх-'Н часиш: ' ....:

üCnoipl я ÜCroTpl.Sh +. ACnoTPl.r , Щ ■ üNnorpi A ANnañ>Ívsh; ' ; . .

' Сукову м!нимадьну потребу ycieü рослини'уайы! датах та еле-

Мал.1. Блок-схема розпод!лу асим1лят1в

ментах м!нерального харчування запишею у вигляд1:

= ДСпо^Р1 + ДМпотр! . (5)

•Другий ртвенъ потреби у асим!лятах та елементах морального харчування опишемо, як к!льк1сть продукт1в фотосинтезу, при як1й забезпечуеться висока 1нтенсивн1сть процесу розтягнення кл1тин за умов зовн!шнього середовища, що склалися. Потреба у вуглеводах:

ДСПо££2. i = ^ ЛСВ. I Трозт,» Крозт. . . (6)

Потреба у азотк .

п'

3 3 РОЗТ "

^потр2.1 = ^ ДМв.л *розт, 1 Крозт,1(*<) ■(?)

де ДСПотр2.1 " к1льк1сть вут\левод1в, необххдна для росту розтяг-ненням 1-го органу, •'

Хоозт. 1 - ь!дносна шввдк1сть росту розтягненням 1-го органу, ■ Л^потрг. 1 -.к1льк5сть азоту, необх1дна для росту розтягненням • 1-го органу.

Потреби у вуглеводах та азот! окремих части« рослини: ДСПотр2 ? ДСлотр2. эЬ + ДСпотр2,г. ' ■ ; (8)

3 а • ;

Л^потрг = ЛЫПотр2.зЬ.+ Д^потр2.г (9)

• .' Сумову максимальну потребу рослини у • продуктах фотосинтезу та морального 'харчування вапишемо у виглядй

ДБ3» ДС^тр?. •+ йНлотрг • (10)

На першому.етал< • розпод!л про^?'кт1в фотоситееу" та минерального харчування ' зд!йснюеться' по запитач першого рхвня потреби. При цьому мбмив! дв! ситуацН. Як першу розгляиемо випадок, коли

к1льк!сть вуглеводгв та азоту, як! надiкили, буде менше або до-р1внювати сумозому першому ргвнм потреби у продуктах .фотосинтезу та елементах генерального харчування: • •

(

' - Nb + Ф < AF ^. (11)

У ць.ому ципадку розпод1л. учиняеться за допомогою введения функцП'розшуцлу для росту д1ленням. .

Якщо кзльк1сть- асия!лят1в та елементгв шнерального- харчу-вання переб!льшуе сумовий перший р!вень потреби yciei рослини у асим1лятах, тобто . .

• ■ • N! + Ф3 > AFJ, (12)

то розпод1л зд1йснюеться зг!дно до запиту другого р1вня (для росту розтягненням).

; ' При ц!й ситуацП.розпод1Л йде з Ьрахуванням як першого, так 1"другого р!вня потреби у асимзлятах. Враховуеться ¿получения цих двох заштв та вводиться дв1 фаз и розподыу. К1льк1сть аситдя-Ti0, шр.направляються у ткан1 i-ro органу, яка необх1дна для росту делениям, приймаеться равною потреб! м1нимального р1чня 1-го органу ~ .

,ДСв'Д1+ Mii'AiJl= AFi, i - shoot,root. (13)

' В1дзначною особлив1стю друго! фази розпод1лу буде зд!йснення ровйод1лу асим1лят1в5 що залшилися поверх сумового запиту першого р1вня потреби. . На ц1й фаз! розпод1л. иде is введениям функцП розпод1лу для POCTV розтягненвдм.

. Модёлюетъся активн!сть дихання трьох р!зних зон 1-1 частики рослини. '

. Система р1внянь ?м1ни б1омаси pismtx" тканин l-'i чястини рослини: меристематичнс!, тканини, у якхй 1нтенсивно 1дуть процеси ройтягнення, та тканини, у як1й вак!нчилися процеси диференцга-

Uli, мае вигляд:

j« розт • j. po3T._d. po3T i, розт • j-l.Mep- "

Лпц /At = ÜNß. < + ДСВ. i " Ri +.Af»i • VÄt

о.диф " j-i,розт • j з.дйф -З.дйф

Arnj /At = ¿¡rij /At - Wj mj, - Rt , J

- де R - активш сть дихання ксашо'1 вони;

■ w г Функц1я розпод1лу "старих" асим!лят1в. •' ' Сума прирост!в yclx тканин 1-1 частини рослинизбуде характе-ризувати прир1ст yciei cyxoi бадмаси i-'i частини:'

• Дтч / At = g Дт1'5/At, • (15)

де s - з^ни д!лення, розтягнеияя та диференц!ац11. а прираст сухо! б!омаси yciei рослини буде в1дпов1дно дор!внювати

. AM1/ At - £ Ami / At . • (16)

Моделювання формування якост! врожаю м!стить розрахунок д. лам!ки зм1сту цукру у'корнеплодах протягом вегетацП по'виразу:

АР3 W'ACr ^t • . - ' • ... ' .

■ Ф3' г, - (17)

" j ' « .. At ДСг /Дt + Кр ■ • : : /•..

£Р ... ' .•■'•".

де -- швидк1сть утворення цукру у корнеплод!; ■

At ■ . . •

Ртах г максимально можлива швидк1сть утвопення цукру;' . •

ДСг /At - швидк1сть поступання вуглевод!в у корнепл!д; Кр - константа Mixaeflica-MeHTeH; ^

Фр, yp - функц!! впливу температури пов!тря та воЛогост!

грунту на процес утворення цукру у' корнеплод1.

Четверта глава присрячена вквчанню модел!. У.н1й приведен!

результата адентифхкацП параметров стосовно Умов Причорномор'я.

Bei параметри динам!чно! модел! про;]укц1йно!о процесу цукрового

буряку буди рйзд1лен! на п'ять груп;

-параметра для роарахунку 1нтенсивност1 фотосинтезу та ди-хшгаяг . , .

-параметри для опису поглинення азоту коршням цукрового

буряку; ■ , : •

г параметра для опису росту та розпод!лу асим!лят1в у ньд-

• вемну; та п1двемну частини рослин;.

- параметри блоку цукровост!;

- параметри блоку агрометеоролог!чно! !нформацН.

: Паршетри модел1 було отримано шляхом анал1зу експеримен-талыпк/• дашк та матер!дл1в агрометеоролог!чних спостережень, э л1тературких джерел та внасд1док оптим1зац11 методом Роеенброка. Чисельн1 значения пйраметр!в подано у робот!. ' ..'"".

V, ■ Перев1рка адекваткост! модел! проводилася у два способи.

. Перший полагав .' у пор!внянн1 розрахованих значень прирост1в орг л!в рослин цукрового буряку э отриманими внаел1док польового експершенту. Граф!ч1.:е з1ставлення дало' добрий збхг вказаних ве-'' личин ( ксеф!ц!ент июреляцЦ розрахованих та фактичних декадних. приростов Г" *:0,87)'.['■■■<■ . ■

Другий спос!б полягае у з!ставленн! розрахованих по модел1 вр0жа!в цу!ф6вогр буряку по0деськ!й облает!, за 20-р!чний пергод . Дй фактичним врозяаем. Оц!нка сннхронкост!" коливань показала, що у 00% й'нпадк1в вони синхрона!, шр дозволяе говорити про над!йн!сть модел!. ', _ ' . ■'_'• .".. :

Д.ал1джено ступ!й1-1?утлквост1. модел! до можливих зм!н пара-I'- р1в>- що входить дс гэ1( Ьо, ^¿ьооъ. Фтах, «о та йг). Ця зада-

• ча в1:р!пувалася 'за допо?,гагою. чисельних експеримент!в. Результати показали. гр ' приэб1льЕенн1 початкового значения в!дносно! площ! листа па 20%, розрахована плеща листя у перюд його максимального розвитку зМшоеться. в!д 2,0 до 2,5 м2/м? а помилка розрахунку сухо! маси 1«зрнешюд*> досягаз у '<ъому випадку.18,3%. При невеликих

■ вм1нах параметру Фтах'.. зм! косться х!д формування асим1^яц!йного апарату та 1£готно вм1гаоеться продуктивность' росьУшиого покриву. Дссл1джело чутлив!сть модел!'до зм!ни ядраметр1в та о<1. В1дз-иачено, що на зм1ну м6дйШ>. значио реагуе.- • , .Таад за дояомогою модел! проводилися чисельн1 експерим«нти в »<отох> досл1д:ш1йгГлив «а продукц!йний процес цукрового буряку'

як агрометеоролог!чних умов, так i параметров, що у значн!й Mipi визначають якасть агротехн1чних прийом!в.

Эм1иа шдлъност! сЫтового потоку ютотио вплизае на "!нтен-еившст'ь фотосинтезу, отже, й на продуктивтсть рослин. 1з a6iju.-шенням 1Д1Льност1 св1тового потоку' !нтенсивн!сть фотосинтезу зрос-тае, .зле значний npupicr бгомаси cnocTepirasTbOfi лише на фон1 достатнього зволоження ( вологхсть грунту у inapi 0-50 см 80% НВ). Ппи недостатнп! галькост! вороги у грунт! (Wq-so, 20% НВ) максимальна продуктивн!сть nociBy у 3 рази менше, Hist за оти-мальних умов вологозабезпечеиност!. '

Збъгькення продуктивное^ nociBy за умов оптимально! воло-rocTi при середн1й денн!й температур! пов!тря 10dC Значно менше, Н1ж при ерредньодешш: температур! пов^тря 22°П.; .

Умови зволоження дуже впливагать на врожай цукрового буряку. Результати чи^ельного експершенту, що проводився-для р1зних ва умовами положения poKiB, також подано у дисертацп (табл. а). .'

Як видно з даних табл. 1 , при середньобагатор!чних умовах е декхлька п1двищений piBenb продуктивное^ фотосинтезу, та б1пьыа В1дносна площа асим1люючо! поверхн!, шр обумовлюе б!дьшу врожай-Hicxb цукрового буряку у роки з нормальним зволоженням. Середня за период вегетацП чиста.продуктивна ть'фотосинтезу виявллаоя на 2,3, г/м2-доб менше, нш при середньобагатор.1чних умовах. .'::".■

За допомогога чисельних експеримент!в було визначено вплив CTpoiiiB схвби та збирання на вро;;зй.Н1сть та цукров1сть' пос!в!в.

11 5 an Мнения cTpoKis ciB6;i на 10 дн!в привело до понижения иа30%* илоиц асимшо^чо! поверхнi у пер!од.И максимального розвитку, та-понизило урокай сухо! бшмаси корнеплодiв. Р!зниця у .вро&айност! при збирант у юнц! еерпня та у к!нц! Ьересия досягаз 45 ц/га^ а у цукровост! ксрнеплод!в - 1,7%.

Також нами були проведен! чисельн1 • екоперименти по . оц!нц! впливу густота стояния рослин на !х продуктинтсть в р!зноман!т-них агрометеорологi4HHX умовах. Загущения nociBiB приводить, . до noripmeHiw умов obitлевого режиму, впасл!док 40г0 зню^'оться чиста продуктивн1сть nociBi4B. При густот! стояния рослин 140 тес./га ЧПФ у пер!од максимального розвитку. лиотя дорганюе. 7,85 г/ы2-доб,' тод! як. у пос!вах s оптимальною густотою (100 тис./га) цей

- ' • • •. Таблиця 1

Зм1ьа росту в!дносно! плопЦ листово! noBepxHi та чистоИ продуктивное^! фотосинтезу цукрового буряку ».сорт Ялтушковський) при pismix умовах зволоження

к * а. Червень Липень Серпень

1 о 3 1 2 3 1 2 ' О

В1дносна площа листя, м2/м2

Норма 10.03 10^08 10.2*7 |1Д)4 13.78 14.80 12.94 |2.52 12.30

Сухий ¡0.03 IО-.07 10.24 10.77 [2.09 |2.59 |1.42 |1.20 (1.14

: ..Чиста продуктивного..фотосинтезу листя, г/м2,доб*

Норма 13.3 ! 3.V I 4.2 I 8.3! 12.61 13.31 7.3 I 5.6 I 4.0-

Сухий 13.0 Г 3.5 I 3.6 1*4.3 I 8.2 | 9.6 I 3.8 | 2.е | 2.6

показник до^'1внюе 8,44 г/м2-доб. Зменшения густоти nocíais також негативно впливае як на ЧПФ, так i на врожайн!сть цукрового буряку. Суха маса корнеплодiв у пос!вах з оптимальном-густотою при вбиранн! дор!виое;100б' г/м2, тодгяк для hocíbíb з пустотою сто-;якня 80 тис. рослин на гекпр ця величина дор1внюе 856 г/м2.

. Проведён! чисельп! експёрименти/ та перев1рка адекватност1 модл1 Шдтвержують правильн!сть основних теоретичних передумов, покладених Ло ' основи модел!, та дозволяють провести розробки на ocho'bi динам!чно! модел1 метод!в ощнки агрометеоролог1чних умов вироцув чня культури та прогнозування 11 врожайност!

' У'п'ятому розд!я! давться характеристика !снуючих у renepi-шч!й час методов прогнозу вродайност! цукроврго буряку ■

Прогноз урожайное*! цукрового буряку в Укра!н! розглядаегь-' ся, як сума двох'прогноз!в - тенденцИ урожайност! ( шляхом екс-тралоляцП ва' допомогою метод!в гармойШшх BariB) та прогнозу вхдхилень 'в1д тренду ( за допимогою методу ощнки агрометеоролс |*!чиих умов вирощування культури).

Há бав! теоретично! модел! продуктивное!! цукрового буряку ( глава 3) було створено спрсщену модель, • яга призначаеться для оперативного прогнозування середньообластно! врожа' юст!. .

Оц!нку середн!х по област1 умов вирйауваяня цукрового .буряку можна проволити щодекадно, починаючи з декади сход!в по остзшню декаду складання прогнозу. Оперативний прогноа урожайност! цукро-

вого буряку складаеться у пероий декап! серпня та уточнюеться' у периай декад! верепня. . " .

Ощнку справдженност!. прогнозу було проведено 8г1дно 8 1нс-трукц!кю ( Гддрометео1здат, 1982). Приводиться результата пере-в!рки слравдженноста для ус1х 1§. бурякос1йних областей за три роки. Перев1р1Ц. показала достатньо хорошу справджешпсгь цих прогнозов. В!дносна помилка прогноз1в не проевищуе 15-17%. Отже, " щлому цо територп Укра'хни спра,вдж^нн1сть прогноз1в врожай"ост1, отриманих за допомогою модели, (¿оже ввалсатнся доброю.

Основн! результата робота . зЬодят^ся до наступного:

1) Проведено експериментальне вивчання впливу агрометеороло-гхчних умов на фотосинтетичну д1яльн1с.ть посдв1в цукрового буря- ■ 1-у: хнтенсивнхсть фотосинтезу листя ц^гровогс^.буряку, чисто! продуктивное^ .фотосинтезу, динш1ку бхомаси на^демноУ маси рослин та корнегшупв, динамку пловц асим!лкйсчо1 поверхн! та питому по-верхневу щ!льтсть. листя.-

2) Уперше запропоновачо в вр&хуванням особливостей розвитку надземно! та п!дземно! частик рослин цукрового. буряку структуру динам!чно! модел! «§ормування к!лькост! та якост! врожахв культуру. Модель реализовано на с^нов! стандартно! агрометеоролог!чло! 1нформацН. Уперше для цукрового буряку виковаао. мьделювання про-цес!в розпод!лу асим!лят!в (вуглевод1в та азоту) за -потребами надземно! та 1идземнс1 чзстин рослини щодо зон росту: . мер!стеми (д1лення), . зони розтягнення та диференц1аи11. Зд!йснено моделю-вання поглинення азоту активним та пасивним шляхами 1з врахувай-ням впливу на.щ процесифактор1в бовн!енього серед овкща.. СШйс-" нено моделйвання процесу накопичення цукру у корнеплод!.

3) Визначено параметри динамично! ыодел!. формування урожаю цукрового буряку та вдшснено !дентиф"»«ац!ю параметр!в модел! стосовно умов Швн!чного Причерногиор'я. Проведено перев!рк аде.,-' ваткост! модел!, чка показала достатнъз добру узгодженн!сть ре-8ультат1в розрахованих та фактичьих декадних прирост!в надвемно! та п!даемно! частин рослин цукрового буряку ( г = 0,87). .,

. 4) Проведене досл!дження модел! га оц!ц.ка II чутливост! до

8м&ни параметр 1 в та вх!дно! !нформмП.

5) На.'основ!1 теоретично! модел! формування врзхаю цукрового буряку було розроблено практичн'у спросену модель для подальиого !! викоркстовуеання у практик оперативного агрометеоролсйчно^о обслуговування схльського.государства. Ця модель такс« мостить у Соб! ряд елемент1в' наукояо! новизни ( в^.сористовано температурну криву, якаврахову&: оптимальн! т^мператури для цукрового буряку у дина\ищ, знай цело показники дол! маси р!зних частик рослини у П загальн!й б1омас! також у динам Щ! 1 т.д.).

6) На основ!'." динам!Ко-статистичного методу прогнозування урбжайност! сьтьськогоспо^арських культур, який запропоновано на-уковим кер!вником дано! дйсертаьЦйно! ррботл, розроблено динамЬ ко-статистичний' метод прогнозу середньосОласно! врожайнасг«: цукрового буряку для"бурякос!йних областей Украгни. .

• > ВИСНОРяИ - • . ' ' .. '

1) Розроблена модель'дае можлив1сть/ досл1джувати залежасть фотосинтезу та дихання, приросту рослкино: маси .та.врожайност1 як в!д фг\ктор!в зовнШнього середовища (!х ечстремзльних значень та середнього рхвня, ходу протягом вегетащ!),.так 1 в1д параметр!в, у у.чачмй м!р! • визначаючих ягасть агрстехничних 1:ркйсм1в (строки с1вби;та.збирання цукрового буряку, густота' 1юс!в1в). л 2)Оц!нка спраздженност! розробленого д!намако-статистичного методу; прогнозу по областям Укру>ни показала, що розроблений у робот!' прогноз, врслайьост! цукрового буряку з двохм!сячнои зав-^асн!сто даб ■ помилку не. виду 17%.. ••

По тем! дисертац!1 опубликовано так! науковх робэти:

1. Чисельнг експерименти по оц!нц! вплизу строев с!яби та збирання, а такс.т густота пос!в!в цукрового буряку на !ого, продуктивней.. - Деп. у ДНТБ Укра1ни 27.03.95, N0 638 - Ук 95.

2'.' Моделювання розпод!лу асгаалят^в у рослчнах цукрового буряку. - Деп. у ДНТБ Укра!ни 27.03.95, N0 644 - 7к 95.

аНОТАЦШ

РОЛЬВАЧ ОКСАНА ВАСИЛЬЕВНА . •

Метод оценки и прогноза агрометеорологических условий формирования урожайности, сахарной свеклы в Украину.

Диссерт&ция в'вид». рукописи на соискание ученой степени кан-^иддта географических наук'f.о специальности li.00.09 - метеорологи?, климатология и агрометеорология. Одесский гидрометеорологический институт. Одесса 1995. ■'

■-Изложены результаты моделирования влияния факторов . внешней среды на формирование продуктивности сдхарной свеклы. Моделируются процессы фотосинтеза, дыхания, минерального питания,, роста, развития, формирования количества и качества урожая. Предложен метод оценки и прогноза продуктивности сахарной свеклы в Украине.

- г»*,

Ключов1 слоба: моделювання, продукц1йний,. агрометеролог1ч-ний, прогноз, урожайн1сть, цукровий буряк. ■ '.-

V0LVACiJ 0KSA1SA VASILE.NA

A method of the estimating and forecasting of agTometeorolo-gical conditions on the forming of the sugar beet' crop in Ukraine. ' ' • . ' . •

The manuscript of the dissertation for the search of the academic degree of a candidate of geographic sciences the speciality of 11.00.09 - meoeoiology,. climatology ^nd agrometeorology. The Odessa Hydrometeorolcgical Institute. Cdessa 1995.•

The results of the modelling of the influence of-the environment on the forn.ing of sugar beet productivity are described. The processes of photosynthesis, respiration, mineral nutrition, growth, development, the forming of quantity and quality, с the yield.have been'modelling.. The methods jf the evaluation and the productivity forecast in the clitic conditions of. Ukraine are T'iggested. ■ . 1

hcyvords.--simulation, production, agrometeorology, lorecasting, yield, svlgar beet. .' '