Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние осадков на влагообеспеченность почв и на урожайность зерновых культур в различных зонах Красноярского края

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние осадков на влагообеспеченность почв и на урожайность зерновых культур в различных зонах Красноярского края"

Данилин Валерий Георгиевич

Влияние осадков на влагообеспеченность почв и на урожайность зерновых культур в различных зонах Красноярского края

03 00 16-экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ООЗ 16 1 IV "7

Красноярск - 2007

003161177

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Цугленок Николай Васильевич Официальные оппоненты

доктор сельскохозяйственных наук Танделов Юрий Павлович кандидат сельскохозяйственных наук Козулина Наталья Станиславовна

Ведущая организация

Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства СО РАСХН (КНИИСХ)

Защита состоится «08» ноября 2007 г в 15 00 часов на заседании диссертационного совета Д 220 037 01 при ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» по адресу 660049, г Красноярск, пр Мира, 90 Тел /факс (3912) 27-88-27

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университета»

Автореферат разослан 4 октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

ДЕ Полонская

Актуальность темы. Основными лимитирующими факторами роста и развития сельскохозяйственных культур являются влагообеспеченность, температурный режим и запасы питательных веществ в почве Фактор влагообеспе-ченности посевов в условиях Красноярского края определяет не только уровень урожайности, но и возможность возделывания тех или иных сельскохозяйственных культур, что является объективной необходимостью в современных условиях рыночных отношений Годовое количество атмосферных осадков по зонам края составляет 350-450 мм, и хотя 2/3 их количества выпадает в теплое время года, все же в крае наблюдается дефицит влага, особенно в центральных и южных районах Например, в Красноярском геоморфологическом округе годовых осадков выпадает в количестве 349-400 мм и ГТК-1,11-1,24, в ЮжноМинусинском округе количество годовых осадков составляет 350-450 мм и ГТК-0,99-1,45 Поэтому важно изучить закономерности выпадения осадков, запасы продуктивной влаги в критические периоды роста растений, объективная оценка которых требует выявления зависимости от них урожайности возделываемых культур в различных агроэкологических зонах края. Учеными проделана большая работа по разработке методов составления агрометеорологических прогнозов Однако существующие методы прогноза, основанные на статистическом анализе, линейных и полиномиальных регрессионных моделях, слабо учитывают колебательный характер агроэкологических процессов Сходимость расчетных данных некоторых методов составляет величину, близкую к 70-80 %, а такой процент недостаточен Для разработки новых теоретических и методологических подходов в этой области требуются аналитические методы, сочетающие дедуктивное осмысление накопленных знаний, с достижениями компьютерных технологий в области систематизации и обработки информации При их использовании повышается достоверность экспертного анализа и прогнозирования урожайности зерновых культур, а также скорость принятия управляющих решений в отрасли растениеводства Красноярского края с учетом биологии и экологических требований к сельскохозяйственным культурам Поэтому разработка моделей позволит, используя статистические данные, проследил, закономерности выпадения осадков, температурный режим, и на их основе определить сроки сева и структуру посевных площадей зерновых культур, что будет способствовать повышению эффективности отрасли растениеводства и позволит существенно сократить экономические затраты

Настоящая работа представляет продолжение разработок по агроэколош-ческому прогнозированию урожайности зерновых культур по зонам и в целом по краю в зависимости от влагообеспеченносш и является одной из первых работ, основанных на аналитических методах, с использованием математических моделей и программ для ЭВМ Исследования по прогнозированию уровня урожайности зерновых культур на основе анализа агрометеорологических наблюдений и математического моделирования в конкретных почвенно-климатических условиях лесостепи ранее не проводились

Работа выполнена при поддержке Среднесибирского межрегионального территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

Цель работы - разработать метод прогнозирования влияния осадков на влагообеспеченность почв и на урожайность зерновых культур в различных зонах Красноярского края на основе динамических моделей осадков, запасов продуктивной влаги в целях повышения экономической эффективности производства зерновых культур Основные задачи:

• Дать анализ современного состояния районирования территории Красноярского края по геморфологическим зонам

• Разработать модели прогнозирования урожайности зерновых культур в зависимости от частоты выпадения и количества осадков и запасов продуктивной влаги, распределения их по земледельческой части края

• Разработать методику исследований по прогнозированию урожайности зерновых культур

• Провести исследования и производственные испытания по эффективности производства зерновых культур в связи с влиянием частоты выпадения и количества осадков на продуктивность зерновых культур Научная новизна. На основе обобщения изученных данных и системного агроэкологического подхода впервые разработаны теоретические модели и построены расчетные схемы анализа природного потенциала и прогнозирования урожайности зерновых культур в зависимости от осадков, разработаны программы для ЭВМ организации эффективного использования агроэкологиче-ских ресурсов в природно-климатических зонах Красноярского края «Модель прогнозирования поля суммарных осадков» (ИВЦ КрасГАУ № 5), «Прогнозирование поля урожайности зерновых культур» (ИВЦ КрасГАУ № 6), зарегистрированные Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам 17 апреля 2006 года

Защищаемые положения:

1 Модель прогнозирования уровня урожайности зерновых культур в лесостепной зоне Красноярского края в зависимости от частоты и количества выпадения осадков

2 Модель прогнозирования урожайности зерновых культур в зависимости от времени, количества осадков и географических координат

3 Новая структура производства зерновых культур в зависимости от фактора осадков

Практическая значимость работы состоит в том, что оправдываемость разработанного прогноза достаточно высока (80-90%), так как при составлении математической модели учитывались важные инерционные факторы (запасы продуктивной влага в метровом слое почвы, периодичность выпадения осадков) В связи с этим имеется возможность использования созданного банка данных в качестве основы для ведения агроклиматического мониторинга, моделирования пространственно-временной динамики агроклиматических показателей и их отклика на антропогенные воздействия

Созданная модель зависимости урожайности зерновых культур от основных агроклиматических показателей может использоваться для прогнозных целей и координации управляющих решений

Результаты исследования использованы в производственных условиях в СПК «Шилинский» Сухобузимского района, СПК «Солонцы» Емельяновского района при организации и планировании структуры посевных площадей зерновых культур

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе одна статья - в издании, рекомендованном ВАК, получены 2 свидетельства РОСПАТЕНТА Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийской конференция «Аграрная наука на рубеже веков» (Красноярск, 2004, 2005 гг) и на заседании научно-методического семинара ИВЦ КрасГАУ «Энергетические системы»

Структура в объем работ. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и общих выводов, изложена на 105 страницах основного текста, включает 42 рисунка, 6 таблиц и список использованной литературы из 117 наименований Приложение на 22 страницах содержит 19 таблиц

Личный вклад. Разработка моделей, обработка и интерпретация полученных результатов выполнены лично автором

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю дтн, профессору НВ Цугленку, профессору ПИ Крупкину, к б н , доценту А П Халанской, к т н , начальнику ИВЦ А А Белякову

Глава 1

Современное состояние вопроса прогнозирования урожайности зерновых культур в различных агроэкологических зонах

Проведен анализ существующих методов прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур

Теоретической и методологической основой исследования стали труды отечественных ученых по изучаемой проблеме С А Вериго (1957), ПИ Круп-кин (2002), В В Чупрова (1997), ЕК Заидзе (1980), В А Платонов (1895), АН Полевой (1988), О Д Сиротенко (1987), М А Строганова (1986), Б С Уланова (1958) и др

В контексте монографического и статистического обзора положений экологической теории и применяемой системно-энергетической методологии оценки продуктивного потенциала пашни в различных природно-климатических зонах Красноярского края сделан вывод о существенной роли взаимодействия энергетических и экологических показателей Дана характеристика агроэкологических показателей в различных природно-климатических зонах Красноярского края, установлена роль взаимодействия показателей осадков в критические периоды развития растения, запасов продуктивной влаги и ГТК в системном агроэкологическом процессе формирования урожайности зерновых культур

В результате предварительного анализа факторов, определяющих уровень урожайности зерновых культур, возникла необходимость определения функциональной зависимости продуктивности зерновых культур от динамики выпадения осадков, их распределения по агроэкологическим зонам 1фая, на основе фактически существующих запасов почвенной влаги в метровом слое почвы

Глава 2

Объекты и методы исследования

Объектом исследования были зерновые культуры в лесостепной зоне Красноярского края, представленной Канским, Красноярским, ЮжноМинусинским, Чулымо-Енисейским, Назаровским геоморфологическими округами Основное внимание было направлено на дифференцируемость геоморфологических зон по количеству годовых осадков, за вегетационный период и запасов продуктивной влаги, что позволяет скорректировать структуру зерновых культур в АПК края по этим показателям Указанные группы районов являются наиболее характерными для исследования зон по природно-климатическим и социально-экономическим особенностям Наши исследования направлены на изучение влияния фактора влагообеспеченности посевов зерновых в условиях края, который определяет не только уровень урожайности, но и возможность возделывания зерновых культур, имеет большое значение для сельхозтоваропроизводителей Поэтому необходимо знать закономерность выпадения осадков, которые требуют выявления зависимости между выпадением осадков и урожайностью зерновых культур

Наши исследования основаны на методах оптимизации, элементах исследования операций, теории оптимальных управленческих процессов Использованы методы математического моделирования в теоретических концепциях экологической науки Проведены многовариантные расчеты на ЭВМ

Изучение уровня урожайности зерновых культур на основе методов анализа агроэкологических наблюдений и математического моделирования ранее в лесостепной зоне Красноярского края не проводились

Глава 3

Разработка моделей прогнозирования урожайности зерновых культур в различных агроэкологических зонах Красноярского края

Разрабатываются аналитические методы прогнозирования урожайности и ее основного лимитирующего фактора - распределения осадков по территории края их количества и частоты выпадения в наиболее ответственные (критические) периоды развитая растения

Динамическая модель прогнозирования осадков на территории края Статистический анализ наблюдения за изменениями осадков и урожайности зерновых культур показывает нерегулярный характер циклических колебаний этих процессов, распределенность зих по территории и, как следствие, непредставимость в линейном или полиномиальном виде

Следовательно, разрабатываемая математическая модель должна учитывать дифференцируемость агроэкологических зон, цикличность процесса по географическим координатам и времени Для решения таких задач наиболее приспособленным является аппарат рядов Фурье, отрезок которого является тригонометрическим многочленом <р, приближающим неизвестную функцию / в замкнутой области Б с любой наперед заданной точностью е ||/ - < е.

В силу периодичности процесса по географическим координатам предлагается функцию осадков представить в виде тройного ряда Фурье по переменным I, х,у

и = с(х, у)+

! \ (2( \ Г2якг

Т2

2 жк1

¿[««.Л*. +

I

Ё а5к(х,у)ао12жк*

К

(1)

где с,а,Ъ — функциональные коэффициенты разложения в ряд Фурье, х - восточная долгота, у — северная широта, Г,, и Тг, Ту — временные и, соответственно, пространственные факторные периоды, мес , 1/(/, х, у) - осадки в момент времени / в точке с географическими координатами (х, у), соответствующими центру геоморфологической зоны

Время (1)

Долгота (х) Осадки (и)

Широта (у)

Рисунок 1 - Моделирование распределения осадков Динамическая модель прогнозирования урожайности зерновых культур в зависимости от распределения осадков на территории края В качестве математического аппарата для моделирования динамики урожайности зерновых культур, по статистическим данным Гидрометслужбы, в зависимости от динамики осадков, целесообразно использовать гармонический анализ Фурье от трех переменных, который может учесть нерегулярный характер колебаний двух связываемых процессов

Пусть и - осадки за год, мм, V - осадки за вегетационный период, мм, х - восточная долгота, у - северная широта, Г,, и Тг, Ту - временные и, соответственно, пространственные факторные периоды, мес Обозначим через О - поле средней урожайности в момент времени г в геоморфологической зоне с центром в точке с координатами (х, у)

Исходя из априорной цикличности процесса выпадения осадков по времени, периодичности по географическим координатам, получим модель урожайности зерновых культур от пяти показателей (рис 2)

и, V, щ х, у), (2)

где Й - урожайность, представленная в виде многократного ряда Фурье по переменным - времени осадков за год и вегетационный период и,у, запасов продуктивной влаги ж, ГТК, двух географических координат х,у

Динамические модели осадков и урожайности позволяют проследить изменения в процессе производства зерновых культур, адаптировать их к сложившимся экономическим условиям и организовать научные исследования для корректировки моделей и выработки управляющих решений в отрасли растениеводства

Время

Осадки за год

За вегетационный

период Урожайность (О)

Запасы продуктивной

влаги

ГТК

Рисунок 2 - Моделирование урожайности зерновых культур Определение экономического эффекта по обобщенному зональному ресурсу Применение математического моделирования к прогнозированию урожайности зерновых культур в геоморфологических зонах Западной Сибири, дифференцируемых по системе агроэкологических факторов, характеризуется проблемной направленностью развиваемого математического аппарата на достижение экономического эффекта от оптимального размещения зернового комплекса на территории Красноярского края

Моделирование размещения производства в зависимости от закономерностей распределения осадков на территории Красноярского края предполагает введение двух модельных факторов осадков я и агрегируемого фактора К, дополняющего действие g в агроэкологической системе, дает возможность, используя статистические данные, проследить экономическую эффективность технологических комплексов растениеводства при оптимизации энергетических потоков в системах зональных агрофитоценозов

Схема определения экономического эффекта от размещения производства в зонах, дифференцируемых по осадкам Пусть и9 — урожайность в 7 -зоне с J -уровнем осадков, ц/га, - площадь, выделяемая под зерновые культуры в I -зоне с ] -уровнем осадков, га

Тогда результатный показатель Н — экономический эффект от планирования производства в зависимости от дифференцируемосш агроклиматических зон по уровням осадков, руб. (рис 3)

и(3)

' ]

Неравенство Я > о в формуле (3) - это условие экономической эффективности производства

Рисунок 3 — Схема определения экономического эффекта Индуктивная схема определения обобщенного зонального ресурса Методом исчерпываний по индукции определяется показатель обобщенного зонального ресурса Пусть - обобщенный ресурс на нулевом шаге исследований, - дифференцируемый показатель на первом шаге (осадки, $ = g¡',), Л(,) - дополняющий фактор, на втором шаге принято g1® = g}1K gf) - дифференцируемый показатель на втором шаге (продуктивная влага, h = g(¿)), Д(2) - дополняющий фактор, представленный на среднем уровне, , на п-м шаге принято = =&(1)> = , «Й=*£Л гЦ0 - дифференцируемый

показатель на и-шаге, - дополняющий фактор, представленный на среднем уровне после п шагов исчерпываний (рис 4)

9? д(?

й»

р,(0) —► рИ) —► р(2)

(0) (1) (2) (п)

Рисунок 4 - Индуктивное представление модельных факторов агроэкологической системы

Тогда обобщенный зональный ресурс Л(0) с помощью операторов исчерпываний Д, , А„, 8 на »-м шаге индукции может быть представлен в виде

Я^-^АеР+шР (4)

4=1

При увеличении и числа вводимых независимых факторов возрастает точность модели и можно ожидать, что при достаточном увеличении п действием обобщенного фактора И1"1 можно пренебречь, то есть |к(">| -> 0 при п --> т

Глава 4

Результаты определения урожайности зерновых культур по прогнозным моделям в агроэкологических зонах Красноярского края

Проведена адаптация аналитических методов прогнозирования результатного и факторных показателей к условиям четырех агроэкологических зон

Результат применения моделей прогноза урожайности зерновых культур Каяский геоморфологический округ в наших исследованиях представлен Канским, Рыбинским, Ирбейским, Саянским, Манским районами В Красноярском геоморфологическом окфуге взяты для исследований Болыпемуртинский, Сухобузимский, Емельяновский районы Чулымо-Енисейский геоморфологический округ представлен Ужурским районом, Назаровский геоморфологический округ - Назаровским районом Южно-Минусинский геоморфологический округ представлен Минусинским районом Указанные группы районов являются наиболее характерными для исследуемых зон по природно-климатическим и социально-экономическим особенностям Модель прогнозирования осадков на территории Красноярского края является составной частью системы моделей прогнозирования урожайности зерновых культур в различных агроэкологических зонах Результаты расчетов показывают, что статистические данные по месячным осадкам с высокой степенью надежности описываются теоретическими кривыми Например, для Майского, Саянского, Минусинского районов относительная погрешность аппроксимации на 11-летнем интервале не превосходит 5%, а коэффициенты детерминации принимают значение 95 97% (рис 5) С учетом регрессии по пространственным факторам можно провести прогноз осадков в любой зоне с центром с заданными географическими координатами Например, на рисунке 5 изображен прогноз динамики осадков для зоны с центром в с долготой х0 = 94° и широтой у„ = 55° на период с 1-го по 36-й модельные месяцы

Рисунок 5 - Графики осадков (мм) по районам 1 - Майскому, 2 - Саянскому, 3 - Минусинскому, 4 - зоне с центром в точке х0 = 94, у0 = 55, t - время (мес ),

начиная с января 1990 г Результаты моделирования для прогноза урожайности зерновых культур. Анализ модельной урожайности зерновых культур, вычисленной из данных фактической урожайности, дифференцированных по осадкам, позволяет определить продуктивный потенциал зерновых культур в зависимости от осадков в четырех агроэкологических зонах Красноярского края

Конский геоморфологический округ Графический анализ функции урожайности по Канскому району показывает плавное изменение урожайности зерновых культур в зависимости от осадков (рис 6-7) Явно прослеживается период колебаний, примерно равный 5 6 годам Максимальная урожайность 25 ц/га достигается один раз в середине 11-летнего периода при осадках 200 мм за вегетационный период, при годовых осадках 280 300 мм Здесь наблюдается диапазон неустойчивости урожайности, когда на нее влияют другие агроэко-логические факторы Локальные максимумы до 10 ц/га достигаются при годовых осадках 200 мм и 125 мм в вегетационный период Исследование графика функции урожайности в зависимости от осадков в вегетационный период и годовых осадков показывает, что существует распределение осадков во времени, приводящее к потенциальной урожайности 30 ц/га (рис 8-10) При годовых осадках 200 .300 мм и осадков в вегетационный период 150 мм наблюдается повышенная урожайность практически при всех значениях осадков за вегетационный период В исследуемом 11-летнем цикле продуктивности зерновых культур в районе максимальная урожайность просматривается в 3 и 8 модельных годах, а также, в силу периодичности, в 14, 25, 36 и 19, 30,41 модельных годах, соответствующих календарным 2003, 2014, 2025 и 2008, 2019, 2030 годам Урожайность зерновых культур 16,2 ц/га по Рыбинскому району в зависимости от осадков в вегетационный период достигается в диапазоне осадков от 150 до 250 мм, а урожайность 20,5 ц/га - при годовых осадках 400 мм и количестве осадков в вегетационный период 180 190 мм В 11-летнем цикле продуктивности зерновых культур в районе максимальная урожайность по модели определяется за каждый 4-й год и последующие 15, 26, 37 . модельные годы, соответствующие календарным 1993,2004, 2015, 2026 ... годам

В Ирбейском районе максимальная урожайность 22 ц/га обеспечивается количеством осадков в вегетационный период 225 мм при годовых осадках 300 мм В районе максимальная урожайность просматривается в 3 и 9 модельных годах, а также, в силу 11-летнего периода, в 14, 25, 36 и 20, 31, 42 годах, соответствующих календарным 1992, 2003, 2014, 2025 и 2009, 2020, 2031, 2042 годам В Саянском районе максимальная урожайность равна 23 ц/га при осадках за вегетационный период 110 120 мм и годовых осадках 200 3 00 мм Два локальных максимума урожайности 8 ц/га достигаются при осадках 200 225 мм за вегетационный период и, соответственно, при годовых осадках в 350 мм В рассмотренном 11-летнем цикле продуктивности зерновых культур в районе максимальная урожайность просматривается в 8-й год и последующие 19,30,41 годы, соответствующие реальным 1997, 2008, 2019,2030 годам По Майскому району наибольшая урожайность 25 ц/га приходится на диапазон осадков 300 мм за вегетационный период и годовых осадках 400 мм При годовых осадках 250 мм и осадках за вегетационный период 180 200 мм имеем урожайность 8 ц/га В исследуемом районе максимальная урожайность просматривается во 2 и 6 модельных годах и последующих 13,24, 35 и 17,28,39 годах, соответствующих календарным 1991, 2002, 2013, 2024 и 1995, 2006,2017,2028 годам

Красноярский геоморфологический округ Исследование функции урожайности по Болыпемуртинскому району показывает, что процесс имеет сложный характер колебаний по оси времени и оси осадков и достигает максимума 25 ц/га В Болыпемуртинском районе наибольшая урожайность приходится на диапазон 200 250 мм за вегетационный период при годовых осадках 300 мм При величине осадков за вегетационный период свыше 250 мм наблюдается снижение урожайности, что связано с переувлажнением почвы В исследуемом 11-летнем цикле продуктивности зерновых культур в районе максимальная урожайность просматривается в 4 и 9 модельных годах, а также, в силу периодичности, в 15, 26, 37 и 20, 31, 42 годах, соответствующих календарным 1993, 2004, 2015, 2026 и 1998, 2009, 2020, 2031 годам В Сухобузимском районе максимальная урожайность 40 ц/га обеспечивается уровнем осадков в вегетационный период 250 270 мм и годовых осадков 350 мм В районе максимальная урожайность просматривается в 1 и 8 модельные годы, а также, в силу периодичности, в последующие 12, 23, 34 и 19, 30, 41 годы, соответствующие календарным 1990, 2001, 2012, 2023 и 1997, 2008, 2019, 2030 годам Исследование функции урожайности зерновых культур в Емельяновском районе показывают, что максимальная урожайность 20 ц/га достигается при осадках за вегетационный период в 220 250 мм и годовых осадках 350 мм При годовых осадках 200 мм и осадках в вегетационный период 180 мм урожайность принимает значение 12 ц/га В районе максимальная урожайность просматривается в 3 и 7 модельных годах, а также, в силу 11-летнего цикла, в 14, 25, 36 и 18, 29, 40 . годах, соответствующих календарным 1992, 2003, 2014,2025 и 1996,2007,2018,2029 годам.

Южно-Минусинский геоморфологический округ В Минусинском районе по модельным исследованиям установлено, что урожайность 16 ц/га является

максимальной и достигается при выпадении осадкой за период вегетации а количестве 100 мм и годовых осадках 200.,.250 мм. Зависимость урожайности от годовых осадков и осадков за вегетационный период имеет неустойчивый характер, что объясняется возмущающим действием теплового фактора. В исследуемом 11-лстнем цикле продуктивности зерновых культур в районе максимальная урожайность просматривается в 6 модельном году, а также, в силу периодичности, в 17, 28, 39 ... годах, соответствующих календарным 1995, 2006, 2017, 2028 ... годам. В Идринском районе максимальная урожайность 25 ц/га достигается при выпадения осадков в количестве 250 мм за вегетационный период и годовых осадках 350 мм. За годовой период урожайность 20 ц/га обеспечивается уровнем осадков 400 мм и за вегетационный период в количестве 215 мм. В исследуемом районе максимальная урожайность зерновых культур просматривается в 6 и 11 модельных годах, а также, в сипу периодичности, в 17, 28, 39 ... и 22, 33, 44 ... годах, соответствующих календарным 1995, 2006, 2017, 2028 ... и 2000, 201 ¡,2022, 2033 ... годам.

Рисунок б Изменение урожайности по Рисунок 7 - Сечение функции урожайности Канекому району в зависимости от осадков по Капскому району но нремени (год) в вегетационный период: V - осадки в вегетационный период (мм); Г -- время (год), начиная с января 1990 г.

Рисунок £ - Сечение функции урожайности но осадкам за вегетационный период (1чэд)

Рисунок 9 - Урожайность по Канскому району в зависимости от осадков в вегетационный период (v, "') и годовых осадков (н, Мм)

Рисунок 10 - Изменение урожайности по Канскому району в зависимости от осадков за год

Чулымо-Енисейский геоморфологический округ Числецный эксперимент с функцией урожайности зерновых культур, определенной для Ужурского района, показывает, что урожайность 40 ц/га достигается при осадках в вегетационный период 240 250 мм и годовых осадках 450 мм В районе повышенная урожайность приходится на интервал 6 8 годов, а максимальная урожайность достигается в 4 и 15, 26, 37 годах, соответствующих календарным 1993, 2004, 2015, 2026 . годам

Назаровский геоморфологический округ В Назаровском районе максимальная модельная урожайность 43 ц/га прослеживается при изменении осадков за вегетационный период 250 мм и за год 300 мм В районе максимальная урожайность просматривается в 5 и 11 модельных годах, а также, в силу периодичности, в 16, 27, 38 и 22, 33, 44 годах, соответствующих 2005, 2016, 2027,2038 и 2000, 2011, 2022, 2033 годам Согласно разработанной математической модели по Канскому округу, наивысшая урожайность прогнозируется при осадках за вегетационный период в количестве 150 200 мм, по Красноярскому округу - 200 300, по Минусинскому округу - 200 250, по Чулы-мо-Внисейскому округу наибольшая продуктивность зерновых культур может быть достигнута при выпадении 220 250 мм осадков при сочетании с уровнем годовых осадков в количестве не менее 320 мм Применение предлагаемой методики использования математической модели урожайности зерновых культур в зависимости от осадков во всех агроэкологических зонах края показывает цикличность изменения их продуктивности с 11-летним периодом, соответствующим полупериоду солнечной активности

Проверка адекватности моделей прогнозирования посредством эпигноза Воспользовавшись полученной при исследовании моделью распределения осадков на территории Красноярского края, на примере Канского и Назаров-ского районов установлено, что предлагаемые в работе модели при значениях критерия Фишера Fad= 1,23 и F = 1,24 являются адекватными экспериментальным данным при уровне значимости 5%

Глава 5

Производственные испытания и эффективность метода прогнозирования урожайности зерновых культур

Сформулированы практические рекомендации по изменению посевных площадей в прогнозируемые пиковые годы урожайности

Оценка прогноза урожайности зерновых культур с использованием моделирования В процессе исследования продуктивного потенциала зерновых культур в агроэкологических зонах Красноярского края была изучена динамика урожайности и средняя урожайность зерновых культур в крае Средняя урожайность зерновых культур, по данным ГНУ ОПХ «Солянское» Рыбинского района, за период 1990 - 2004 годы составила 15,9 ц/га (рис 11) Прогнозируемые значения урожайности 23,23 и 17,27 на 2005 - 2006 годы находятся в допустимых пределах по абсолютной и относительной погрешностям модели и составляют соответственно е = 4% и 6 = 0,2% Надежность экономической оценки урожайности посредством модели составляет

0,04 — 430 ----- = 17,2 М. га ц га

Следовательно, прогнозирование по модели является более точным, чем по средним статистическим данным Расхождение между ними в 2005 году составляет 7,33 ц/га, или в денежном эквиваленте, с учетом цены реализации 430 руб /ц, будет 3151,9 руб /га В 2006 году расхождение между двумя видами прогноза составит 1,37 ц/га, или 589,1 руб /га

Рисунок 11 - Урожайность зерновых культур, ц/га и - прогнозируемая, Ь - фактическая Экономическая оценка мероприятий по изменению плогцадей посева зерновых культур Методика определения экономического эффекта апробирована на примере сельскохозяйственных предприятий ГНУ ОПХ «Солянское», СПК «Шилинский», СПК «Знаменский», ЗАО «Солгонское», расположенных в различных агроэкологических зонах края

Пусть ик - урожайность зерновых культур (ц/га) в к-ж год, - урожайность в (¿ + 1)-й год, в котором предполагается достижение максимума продуктивности зерновых культур, Зк и 8кЛ - соответственно площади, резервируемые под зерновой комплекс (га), затраты г примем постоянными для обоснованной технологии возделывания культур (руб/га) при существующей цене реализации с (руб /ц)

Тогда экономический эффект Е (руб ) равен разности между уровнями прибыли в к- ми (к + 1)-м годах и оценивается величиной

Е = ЭЫ (им с-г)-^ (щ с-г) (5)

Предположим, что посевная площадь получена из увеличением на х%, то есть формула (5) примет вид (руб )

((1+ш) с~г)~к (6)

При условии, =1 га, ^ = . из (6) получаем удельный эконо-

мический эффект е (руб /га)-

Если прогнозируемая урожайность иы превосходит щ на у%, то формула (7) преобразуется к виду

щ с у 100 с 100.2 ,оч

е = и1с с+—---г--— +--(8)

* 100 100 + х 100 + х 4 '

Результаты производственных испытаний по прогнозированию урожайности зерновых культур в Конском, округе Типичным представителем Канско-го округа по природно-климатическим условиям является ГНУ ОПХ «Солянское» Рыбинского района В ГНУ ОПХ «Солянское» пиковый год 2004 и последующие с 11-летним периодом При к = 2003 и к + 1 = 2004, урожайностях щ =19,6, иш =23,2 ц/га, цене реализации с = 430 руб/ц, экономический эффект от мероприятий по расширению посевных площадей в соответствии с (7) составит (руб /га)

^7296,0-574800'° (9)

100 + х 4 '

Воспользовавшись формулой (9), рассчитаем экономический эффект от расширения посевной площади под зерновые культуры в пиковый 2004 год, определенный с помощью динамической модели урожайности (табл 1)

Таблица 1 - Экономический эффект от увеличения площадей посева зерновых культур в ГНУ ОПХ «Солянское»

Приращение площади, % 1 2 3 4 5 ОО

Экономический эффект, руб /га 1604,91 1660,71 1715,42 1769,08 1821,71 7296,0

Из таблицы 1 видно, что на каждый пиковый год в 11 -летнем цикле расширение посевной площади на 5% позволяет получить дополнительный экономический эффект до 1821,71 руб /га

Результаты производственных испытаний по прогнозированию урожайности зерновых культур в Красноярском округе Красноярский округ по природно-климатическим условиям в исследованииях представлен СПК «Шилин-ский» Сухобузимского района В СПК «Шилинский» пиковый год 2001

При к = 2000 и ¿+1 = 2001, урожайностях ик=26,9, иЫЛ = 33,0 ц/га, в соответствии с (7) экономический эффект составит (руб /га)

е =11510,0

888700,0 " 100 + *

(10)

По формуле (10) рассчитаем экономический эффект от расширения посевной площади в пиковый 2001 год (табл 2)

Таблица 2 - Экономический эффект от увеличения площадей посева зерновых культур

в СПК «Шилинский»

Приращение площади, % 1 2 3 4 5 00

Экономический эффект, руб /га 2710,99 2797,25 2881,84 2964,81 3046,19 11510,0

Анализ таблицы 2 показывает, что на каждый пиковый год в 11-летнем цикле, расширение посевной площади на 5% позволяет получить дополнительный экономический эффект в размере 3046,19 руб /га

Результаты производственных испытаний по прогнозированию урожайности зерновых культур в Минусинском округе Минусинский округ по природно-климатическим условиям представлен СПК «Знаменский» Минусинского района В СПК «Знаменский» пиковый год 2001 При к = 2000 и £ + 1 = 2001, урожайностях ик = 18,7, икЛ = 20,0 ц/га, по формуле (7) экономический эффект составит (руб /га)

536100,0

е = 5920,0-

100+*

(11)

По формуле (11) рассчитаем экономический эффект от расширения посевной площади в пиковый 2001 год (табл 3)

Таблица 3 - Экономический эффект от увеличения площадей посева зерновых культур

в СПК «Знаменский»

Приращение площади, % 1 2 3 4 5 со

Экономический эффект, руб /га 612,08 664,12 715,15 765,19 814,29 536100

Из таблицы 3 следует, что на каждый пиковый год в 11-летнем цикле расширение посевной площади на 5% позволяет получить дополнительный экономический эффект в размере 814,29 руб /га

Результаты производственных испытаний по прогнозированию урожайности зерновых культур в Чулымо-Енисейском округе Типичным представителем Чулымо-Енгисейского округа по природно-климатическим условиям является ЗАО «Солгонское» Ужурского района В ЗАО «Солгонск'ое» пиковые годы 2003 и 2004 При ¿ = 2002 и А +1 = 2003, урожайностях щ ==31,5, иы= 40,9 ц/га, по формуле (7) экономический эффект составит (руб /га)

« = 14907,0-108б5000'° (12)

100 + х 4 '

По формуле (12) рассчитаем экономический эффект от расширения посевной площади в пиковый 2003 год (табл 4)

Таблица 4 - Экономический эффект от увеличения площадей посева зерновых культур

в ЗАО «Солгонское»

Приращение площади, % 1 2 3 4 5 00

Экономический эффект, руб /га 4149,57 4255,04 4358,46 4459,88 4559,38 14907,0

Из анализа таблицы 4 следует, что на каждый пиковый год в 11-летнем цикле расширение посевной площади на 5% позволяет получить дополнительный экономический эффект в размере 4559,38 руб /га

Практические рекомендации

1 Разработанную методику прогнозирования урожайности зерновых культур и модели рекомендуется использовать сельхозтоваропроизводителям для обоснования и планирования производства зерновых культур в агроэколо-гических зонах края

2 Применение предлагаемой методики использования математической модели урожайности зерновых культур в зависимости от осадков во всех агро-экологических зонах края подтверждает цикличность изменения их продуктивности с 11-летним периодом, в связи с этим рекомендуется в пиковые годы скорректировать структуру посевных площадей зерновых культур в АПК Красноярского края

Общие выводы

1 На основе проведенного анализа положений экологической теории и системно-энергетической методологии оценки продуктивного потенциала

пашни в различных природно-климатических зонах Красноярского края установлена существенная роль взаимодействия энергетических и экологических показателей и их влияние на формирование урожайности зерновых культур Урожай зерновых культур в различных зонах Красноярского края находится в зависимости от агрометеорологических факторов, что обусловливается отклонениями от линии тренда районных урожаев и аномалиями сумм осадков за вегетационный период - одного из основных показателей влагообеспеченности зерновых в данной зоне

2 Для проведения исследований продуктивного потенциала агороэкологиче-ских зон разработана система моделей прогнозирования урожайности зерновых культур, включающая в себя в качестве компонентов динамическую модель осадков, динамическую модель урожайности зерновых культур в зависимости от распределения осадков, модель экономической эффективности формирования урожайности зерновых культур в агроэкологи-ческих зонах, дифференцируемых по осадкам

3 Согласно разработанной методике установлено, что биологический потенциал зерновых культур неодинаковый в различных агроэкологических зонах и максимальный урожай, определяемый по количеству осадков и ГТК, прогнозируется в следующих пределах по Канскому округу наивысшая урожайность при осадках за вегетационный период в количестве 150 200 мм и ГТК от 1,27 до 1,44, по Красноярскому округу - 200 300 мм и ГТК от 1,11 до 1, 24, по Минусинскому округу - 200 250 мм и ГТК от 0,99 до 1,45, по Чулымо-Енисейскому округу наибольшая продуктивность зерновых культур может быть достигнута при выпадении 220 250 мм осадков и ГТК от 1,36 до 1,49 при сочетании с уровнем годовых осадков в количестве не менее 320 мм.

4 Применение предлагаемой методики использования математической модели урожайности зерновых культур в зависимости от осадков во всех агроэкологических зонах края подтверждает цикличность изменения их продуктивности с 11-летним периодом, соответствующим полупериоду солнечной активности Использование природно-климатического потенциала агроэкологических зон позволяет в пиковые годы скорректировать структуру посевных площадей зерновых культур и получить в эти годы дополнительный экономический эффект

5 Наибольший экономический эффект от мероприятий по изменению площади посева в пиковые годы получен в Чулымо-Енисейском (4,5 тыс руб /га) и Красноярском (3,0 тыс руб /га) округах, что объясняется широким диапазоном варьирования природно-климатических факторов и осадков при переходе к пиковому году В Канском округе экономический эффект (1,8 тыс руб/га) снижен по сравнению с Чулымо-Енисейским и Красноярским округами края, что объясняется более стабильными условиями по обеспеченности осадками Экономический эффект в Минусинском округе (0,8 тыс руб./га) незначительный, в связи с тем, что здесь недостаточно выпадает годовых осадков для развития зерновых культур

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1 С 2006611290 РФ Модель прогнозирования поля суммарных осадков / ИВЦ КрасГАУ № 5, Н В Цугленок, А В Басхрон, А А Беляков, В Г Данилин, Е Н Дмшриенко, О Г Дьяченко - М Роспатент, 2006

2 С 2006611291 РФ Прогнозирование поля урожайности зерновых культур (ИВЦ КрасГАУ № 6) / Н В Цугленок, А А. Беляков, В Г Данилин, Е Н Дмитриенко, О Г Дьяченко, В.Н Матюшев -М Роспатент, 2006

3 Данилин, В Г Моделирование рационов откормочного поголовья / В Г Данилин, О Г Дьяченко, В Н Цугленок // Энергетические системы -Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2005 -Вып 2 - С 15-17

4 Цугленок, В Н Моделирование сочетания отраслей сельскохозяйственной организации при ограничениях на энергетические затраты / В Н Цугленок, О Г Дьяченко, В Г Данилин // Энергетические системы - Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2005 -Вып 2.-С 18-21

5 Данилин, В Г Моделирование сочетания отраслей растениеводства и животноводства / В Г Данилин, О Г Дьяченко, В Н Цугленок // Энергетические системы - Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2005 - Вып 2 - С 25-27

6 Моделирование размещения севооборотов культур на пашне сельскохозяйственной организации / Г И Цугленок, В Г Данилин, О Г Дьяченко, Г И Одинцова // Энергетические системы - Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2006 -Вып 3-С 49-58

7 Цугленок, В Н Влияние биржевой торговли на формирование оптового зернового рынка / В Н Цугленок, В Г Данилин, О Г Дьяченко // Энергетические системы-Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2006 -Вып 3 -С 169-171

8 Цугленок, В Н Система динамических моделей осадков и урожайности зерновых культур / Н В Цугленок, А А Беляков, В Г Данилин // Энергетические системы - Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2007 -Вып 4 -С 7-10

9 Модель размещения производства зерна в агроэкологических зонах, дифференцируемых по осадкам / Н В Цугленок, В Г Данилин, О Г Дьяченко, Г И Одинцова // Вестн КрасГАУ - Красноярск- Изд-во КрасГАУ, 2007 -№4 -С 67-71

10 Экономический анализ производственной деятельности зернового подкомплекса Красноярского края / Н.В Цугленок, В Г Данилин, О Г Дьяченко, Г И Одинцова // Энергетические системы - Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2007 -Вып 4 -С 112-117

11 Методика определения экономического эффекта при оптимизации энергии системы агрофитоценоза / Н В Цугленок, В Г Данилин, О Г Д ьяченко, Г И Одинцова // Энергетические системы — Красноярск. Изд-во КрасГАУ, 2007 -Вып 4-С 132-148

12 Определение системно-экономических показателей зернового подкомплекса / Н В Цугленок, В Г Данилин, О Г. Дьяченко, Г И Одинцова // Энергетические системы - Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2007. -Вып. 4 - С. 149-155

13 Цугленок, В Н Методика прогнозирования урожайности зерновых культур по агроэкологическим зонам Красноярского края / Н В Цугленок, А А Бе-

ляков, В Г Данилин // Энергетические системы - Красноярск Изд-во Крас-ГАУ, 2007 -Вып 4 - С 156-171

14 Данилин, В Г Анализ урожайности зерновых культу в зонах рискованного земледелия / В Г Данилин И Аграрная наука на рубеже веков мат-лы Все-рос науч-практ конф -Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2006 -С 16-18

15 Маркова, Е Э Особенности агроклиматического районирования Сибири в условиях азональности климата холодных почв / Е Э Маркова, В Г Данилин // Аграрная наука на рубеже веков мат-лы Всерос науч -практ конф -Красноярск Изд-во КрасГАУ, 2007 -С 191-193

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24 49 04 953 П 000381 09 03 от 25 09 2003 г Подписано в печать 1 10 2007 Формат 60x84/16 Бумага тип № 1 Офсетная печать Объем 1,0 п л Тираж 100 экз Заказ № 1159 Издательство Красноярского государственного аграрного университета 660017, г Красноярск, ул Ленина, 117

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Данилин, Валерий Георгиевич

Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса прогнозирования урожайности зерновых культур в агроэкологических зонах

1.1 Анализ существующих методов прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур

1.2. Системная характеристика агроэкологических показателей в различных зонах Красноярского края

1.3. Изученность факторов урожайности сельскохозяйственных культур

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние осадков на влагообеспеченность почв и на урожайность зерновых культур в различных зонах Красноярского края"

Актуальность темы. Основными лимитирующими факторами роста и развития сельскохозяйственных культур являются влагообеспеченность, температурный режим, запасы питательных веществ в почве. Фактор влагообеспе-ченности посевов в условиях Красноярского края определяет не только уровень урожайности, но и возможность возделывания тех или иных сельскохозяйственных культур, что является объективной необходимостью в современных условиях рыночных отношений. Годовое количество атмосферных осадков по зонам края составляет 250-450 мм, и хотя 2/3 их количества выпадает в теплое время года, всё же в крае наблюдается дефицит влаги, особенно в центральных и южных районах. Например, в Красноярском геоморфологическом округе годовых осадков выпадает в количестве 349^400 мм и ГТК - 1,11-1,24; в ЮжноМинусинском округе количество годовых осадков составляет 350-450 мм и ГТК-0,99-1,45.

Водный режим почвы в большинстве случаев периодически промывной. Грунтовые воды залегают глубоко и не участвуют в водном балансе, запасы влаги в почве создаются исключительно за счёт атмосферных осадков. Поэтому очень важно знать закономерность выпадения осадков, объективная оценка которых требует выявления зависимости между выпадением осадков и урожайностью возделываемых культур.

Учеными проделана большая работа, посвященная методам составления различных агрометеорологических прогнозов. К примеру, вопросы анализа урожайности зерновых культур на основе установленных статистических закономерностей обобщены в фундаментальных работах (П.И. Крупкин, В.В. Топтыгин, 1992; Л.А. Разумов, 1963; З.Н. Бихеле, 1980; Н.Г. Рудой, 1971; А.Н. Полевой и др., 1985; В.А. Горбачёв, 1983; Ю.П. Танделов и др., 1997). В этих работах также рассматриваются различные экологические аспекты проблем - от анализа продуктивных и энергетических потоков до возможных путей прогнозирования урожайности на основе опытных данных.

В настоящее время в разнообразных изданиях научной литературы имеется много важных результатов исследований в области агрометеорологических расчетов и прогнозов (Н.К. Барашкова, 2000; Е.П. Борисенков, 1988; М.И. Бу-дыко, 1993; К .Я. Винников, 1980). Они помогают специалистам сельского хозяйства использовать климатические и погодные условия конкретного района, зоны для получения высоких и устойчивых урожаев. Эти вопросы отражены в работах Ю.Л. Раунера (1981), Г.В. Менжулина (1984), И.М. Культиасова (1982), И.Г. Лубкина (1981), В.М. Обухова (1949), В.Г. Приходько (1981), А.В. Проце-рова (1957).

В последние годы разработан ряд новых методов оценки сложившихся и ожидаемых агрометеорологических условий произрастания сельскохозяйственных культур. Выявлена связь продуктивности пшеницы с радиационными факторами, температурой и влажностью в период колошение - восковая спелость; разработана методика оценки влагообеспеченности зерновых культур (А.Н. Антипов, 1981; И.Г. Грингоф, 1987; Н.А. Ефимова, 1997; С.И. Жаков, 1982; Д.Ф. Жирнова, 2001; З.А. Мищенко, 1999; В.Д. Панников, 1977; А.А. Прокофьев, 1983), установлен ряд статистических зависимостей, связывающих реакцию сельскохозяйственных растений на динамику, и величины метеорологических элементов (Швер И.А., 1984). Большое влияние на формирование урожайности зерновых культур оказывают климатические условия (П.С. Бугаков и др., 1995; В.В. Чупрова, 1997; В.А. Чернов, 2000).

В работах О.И. Баженовой (2003), Б.П. Пономарёва (1957), И.И. Ипполи-това и М.В. Кабанова (2004) изучены некоторые пространственно-временные тенденции динамики климата, указывающие на повышение средних годовых температур в ряде регионов России. Вскрытые учёными закономерности процесса используются для прогнозирования будущих и оценки сложившихся агрометеорологических условий роста и развития сельскохозяйственных культур и проведения полевых работ.

В крае также изучено изменение продуктивности основных сельскохозяйственных культур с учетом регионального изменения климата в разных ландшафтно-климатических зонах края, где установлена связь между урожайностью и агроклиматическими показателями (Крупкин П.И., 2002). В работах коллектива авторов «Природное районирование центральной части Красноярского края» (1962); «Почвы Красноярского края» (1981) (П.С. Бугаков, С.М. Горбачев, В.И. Чупрова, 1981); «Углерод и азот в агроэкосистемах Средней Сибири» (В.В. Чупрова, 1997); «Агрохимические основы повышения плодородия осушенных почв Средней Сибири» (Н.Г. Рудой, 1997); «Плодородие почв и эффективность удобрений в Средней Сибири» (Ю.П. Танделов, 1998) даются представления о географии различных почв, их генезисе, свойствах, режимах и процессах, возможности хозяйственного использования, влиянии свойств почв на эффективность удобрений, кадастровую оценку.

Более детальная увязка качества почв с продуктивным запасом влаги, динамикой осадков, тепловым режимом изложена в «Системе земледелия Красноярского края» (И.Г. Аглиев, Л.У. Александрова, П.И. Крупкин, И.Я. Кильби, В.М. Лазуткин, Л.Р. Мукина, Н.Г. Рудой, Н.А. Сурин, Ю.П. Танделов, А.П. Ха-ланская и др., 1982). А также значительное исследование связей между агрометеорологическими факторами и формированием урожая зерновых культур лесостепной зоны Красноярского края изучено в работах Г.И. Зубаиловой, В.В. Печенкиной, A.M. Берзина, В.В. Топтыгина (2002).

В связи с этим большое значение имеют рациональное использование агроклиматических ресурсов территории и дифференцированное применение агротехники в соответствии со сложившимися агрометеорологическими условиями, для этого необходимо более детальное исследование связей между агрометеорологическими факторами и формированием урожая зерновых культур, что для условий Красноярского края изучено недостаточно.

Существующие методы прогноза, основанные на аппарате регрессионного анализа при использовании линейных и полиномиальных моделей, слабо учитывают колебательный характер процессов. Другой подход основан на понятии сходимости результатов расчетов по группе моделей прогнозирования, введённом в трудах А.В. Процерова (1967). По характеру агрометеофакторов, при приемлемых допусках отклонений, обеспеченность сходимости расчетных данных у некоторых методов составляет величину, близкую к 70 - 80 %, в этих случаях процент сходимости низок. Поэтому более высокий процент сходимости расчетных данных повышает достоверность прогноза урожайности.

Таким образом, проведенный обзор показывает, что классическая экологическая теория не в полной мере отражает аспекты аграрного производства, связанные с антропогенными факторами при возделывании сельскохозяйственных культур. Для разработки новых теоретических и методологических подходов требуется разработка методов, сочетающих в себе дедуктивное осмысление накопленных знаний и достижения компьютерных технологий в области систематизации и обработки информации. При этом повысятся достоверность экспертного анализа и прогнозирования урожайности зерновых культур и скорость принятия управляющих решений в отрасли растениеводства Красноярского края с учётом экологических требований.

Одним из перспективных направлений и методов в агрономической науке является программирование урожаев, с широким использованием, количественных моделей и электронно-вычислительной техники, через математические модели (В.А. Жуков и др., 1989; Н.А. Кан, 1982; И.В. Карманова, 1976; Клещенко, А.Д., 1986; О.А. Немченко, 1982; В.Н. Павлов, 1983; В.А. Семёнов, 1982; Сиро-тенко О.Д., 1981; М.А. Строганова, 1986).

На современном этапе методы прогноза урожайности зерновых культур требуют применения новых подходов на общенаучной системно-энергетической методологии. Перспективен методический подход научной школы профессора Н.В. Цугленка, связанный с биоэнергетической оценкой природной среды, продукционного потенциала сельскохозяйственных культур и энергетической оценкой технических средств и агротехнологий. Н.В. Цугле-нок предложил критерий сопряжения энергетических и продуктивных показателей.

В современной научной литературе мало представлено работ по агрометеорологическому прогнозированию урожайности зерновых культур. Наиболее перспективен метод математического моделирования определения тенденций развития продуктивного процесса. Поэтому разработка моделей дает возможность, используя статистические данные, проследить закономерности выпадения осадков, тепловой режим, координировать сроки сева, изменять структуру севооборотов и на основе этого получать высокие и устойчивые урожаи, при этом существенно сократить экономические затраты.

Настоящая работа продолжает вышеуказанные научные работы по агро-экологическому прогнозированию урожайности зерновых культур по зонам и в целом по краю в зависимости от влагообеспеченности и является одной из первых работ, основанных на аналитических методах с использованием математических моделей и программ для ЭВМ. Исследования урожайности зерновых культур на основе анализа агрометеорологических наблюдений и математического моделирования ранее не проводились.

Работа выполнена при поддержке Среднесибирского межрегионального территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Цель работы - разработать метод прогнозирования влияния осадков на влагообеспеченность почв и урожайность зерновых культур в различных зонах Красноярского края на основе динамических моделей осадков, запасов продуктивной влаги в целях повышения экономической эффективности производства зерновых культур.

Основные задачи:

• Дать анализ современного состояния районирования территории Красноярского края по агроэкологическим зонам.

• Разработать модели прогнозирования урожайности зерновых культур в зависимости от частоты выпадения и количества осадков и запасов продуктивной влаги, распределения их по земледельческой части края.

• Разработать методику исследований по прогнозированию урожайности зерновых культур.

• Провести исследования и производственные испытания по эффективности производства зерновых культур в связи с влиянием частоты выпадения и количества осадков на продуктивность зерновых культур.

Научная новизна. На основе обобщения изученных данных и системного агроэкологического подхода впервые разработаны модели и построены расчетные схемы анализа природного потенциала и прогнозирования урожайности зерновых культур в зависимости от осадков; разработаны программы организации эффективного использования агроэкологических ресурсов в природно-климатических зонах Красноярского края: «Модель прогнозирования поля суммарных осадков» (ИВЦ КрасГАУ № 5), «Прогнозирование поля урожайности зерновых культур» (ИВЦ КрасГАУ № 6), зарегистрированные Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам 17 апреля 2006 года.

Защищаемые положения:

1. Модель прогнозирования уровня урожайности зерновых культур в лесостепной зоне Красноярского края в зависимости от частоты и количества выпадения осадков.

2. Модель прогнозирования урожайности зерновых культур в зависимости от времени, количества осадков и географических координат.

3. Новая структура производства зерновых культур в зависимости от фактора осадков.

Практическая значимость работы состоит в том, что оправдываемость разработанного прогноза достаточно высока (80-90%), так как при составлении математической модели учитывались важные инерционные факторы (запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы, периодичность выпадения осадков). В связи с этим имеется возможность использования созданного банка данных в качестве основы для ведения агроклиматического мониторинга, моделирования пространственно-временной динамики агроклиматических показателей и их отклика на антропогенные воздействия.

Созданная модель зависимости урожайности зерновых культур от основных агроклиматических показателей может применяться для прогнозных целей и координации управляющих решений. Результаты исследования использованы в производственных условиях в СПК «Шилинский» Сухобузимского района, СПК «Солонцы» Емельяновского района при организации и планировании сельскохозяйственных мероприятий: подбор сортов зерновых культур, агротехника, сроки сева.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе одна статья - в издании, рекомендованном ВАК, получены 2 свидетельства РОСПАТЕНТА. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийской конференция «Аграрная наука на рубеже веков» (Красноярск 2004, 2005 гг). и на заседании научно-методического семинара ИВЦ КрасГАУ «Энергетические системы».

Структура и объем работ. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и общих выводов, изложена на 105 страницах основного текста, включает 42 рисунка, 6 таблиц и список использованной литературы из 117 наименований. Приложение на 22 страницах содержат 19 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Данилин, Валерий Георгиевич

Общие выводы

1. На основе проведенного анализа положений экологической теории и системно-энергетической методологии оценки продуктивного потенциала пашни в различных природно-климатических зонах Красноярского края установлена существенная роль взаимодействия энергетических и экологических показателей и их влияние на формирование урожайности зерновых культур. Урожай зерновых культур в различных зонах Красноярского края находится в зависимости от агрометеорологических факторов, что обуславливается отклонениями от линии тренда районных урожаев и аномалиями сумм осадков за вегетационный период - одного из основных показателей влагообеспеченности зерновых в данной зоне.

2. Для проведения . исследований продуктивного потенциала агороэкологических зон разработана система математических моделей прогнозирования урожайности зерновых культур, включающая в себя в качестве компонентов: динамическую модель осадков; динамическую модель урожайности зерновых культур в зависимости от распределения осадков; модель экономической эффективности формирования урожайности зерновых культур в агроэкологических зонах, дифференцируемых по осадкам.

3. Разработанные модели рекомендуется использовать для обоснования и планирования эффективного производства зерновых культур в агроэкологических зонах Красноярского края. Согласно разработанной методике установлено, что биологический потенциал зерновых культур неодинаковый в различных агроэкологических зонах, и максимальный урожай, определяемый по количеству осадков и ГТК, прогнозируется в следующих пределах: по Канскому округу наивысшая урожайность при осадках за вегетационный период в количестве 150.200 мм и ГТК от 1,27 до 1,44; по Красноярскому округу - 200.300 мм и ГТК от 1,11 до 1, 24; по Минусинскому округу - 200.250 мм и ГТК от 0,99 до 1,45; по Чулымо

Енисейскому округу наибольшая продуктивность зерновых культур может быть достигнута при выпадении 220.250 мм осадков и ГТК от 1,36 до 1,49 при сочетании с уровнем годовых осадков в количестве не менее 320 мм.

4. Применение предлагаемой методики использования математической модели урожайности зерновых культур в зависимости от осадков во всех агроэкологических зонах края подтверждает цикличность изменения их продуктивности с 11-летним периодом, соответствующим полупериоду солнечной активности. Использование природно-климатического потенциала агроэкологических зон позволяет в пиковые годы скорректировать структуру посевных площадей зерновых культур и получить в эти годы дополнительный экономический эффект.

5. Наибольший экономический эффект от мероприятий по изменению площади посева в пиковые годы получен в Чулымо-Енисейском (4,5 тыс.руб./га) и Красноярском (3,0 тыс.руб./га) округах, что объясняется широким диапазоном варьирования природно-климатических факторов и осадков при переходе к пиковому году. В Канском округе экономический эффект (1,8 тыс.руб./га) снижен по сравнению с Чулымо-Енисейским и Красноярским округами края, что объясняется более стабильными условиями по обеспеченности осадками. Экономический эффект в Минусинском округе (0,8 тыс.руб./га) незначительный, в связи с тем, что здесь недостаточно выпадает годовых осадков для развития зерновых культур.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Данилин, Валерий Георгиевич, Красноярск

1. Антипов, А.Н. Географические аспекты гидроэкологических исследований / А.Н. Антипов, JI.M. Корытный. Новосибирск: Наука, 1981. -132 с.

2. Баженова, О.И. Региональные особенности современных морфокли-матических изменений на юге Восточной Сибири / О.И. Баженова, Г.Н. Мартьянова II Пятое Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу. Томск, 2003. - С. 19-22.

3. Барашкова, Н.К. Современные тенденции климатических изменений в южной части Западной Сибири / Н.К. Барашкова, Г.О. Задде, М.В. Кабанов, В.В. Севастьянов II География и природные ресурсы. 2000. -№3. - С.77-81.

4. Бихеле, З.Н. Математическое моделирование транспирации и фотосинтеза растений при недостатке почвенной влаги / З.Н. Бихеле, Х.А. Мол-дау, Ю.К. Росс. JL: Гидрометеоиздат, 1980. - 223 с.

5. Борисенков, Е.П. Круговорот углерода и климат / Е.П. Борисенков, КЯ. Кондратьев. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 319 с.

6. Бугаков, П.С. Агрономическая характеристика почв земледельческой зоны Красноярского края: учеб. пособие /П.С. Бугаков, В.В. Чупрова. -Красноярск: Изд.-во КрасГАУ, 1995. 176 с.

7. Бугаков, П.С. Почвы Красноярского края /П.С. Бугаков, С.М. Горбачева, В.И. Чупрова. Красноярск, 1981.

8. Будыко, М.И. Антропогенные изменения глобального климата // Метеорология и гидрология. 1981. - №8. - С. 5-14.

9. Будыко, М.И. Современное потепление / М.И. Будыко, Н.А. Ефимова, КМ. Лугина II Метеорология и гидрология. 1993. - №7. - С. 29-35.

10. Винников, К.Я. Современные изменения климата Северного полуша-рья / КЯ. Винников, Г.В. Груза, В.Ф. Захаров и др. II Метеорология и гидрология. 1980. - №6. - С. 5-18.

11. Горбачев, В.А. Математическое моделирование водно-теплового режима корнеобитаемого слоя почвы: обзорная информация / В.А. Горбачев II ВНИИГМИ МЦД. - Сер. «Гидрология суши». - М., 1982. - Вып. 1.-47 с.

12. Горбачев, В.А. Математическое моделирование углекислотного режима сельскохозяйственных посевов / В.А. Горбачев II Обзорная информация ВНИИГМИ МЦД. - Серия «Метеорология», 1983. - вып. 10. -44 с.

13. Грингоф, И.Г. Агрометеорология / И.Г. Грингоф, В.В. Попова, В.Н. Страшный. JL: Гидрометеоиздат, 1987. - 310 с.

14. Данилин, В.Г. Моделирование рационов откормочного поголовья / ВТ. Данилин, О.Г. Дьяченко, В.Н. Цугленок II Энергетические системы-Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. Вып. 2. - С. 15-17.

15. Данилин, В.Г. Моделирование сочетания отраслей сельскохозяйственной организации при ограничениях на энергетические затраты / В.Н. Цугленок, О.Г. Дьяченко, В.Г. Данилин // Энергетические системы-Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. Вып. 2. - С. 18-21.

16. Данилин, В.Г. Моделирование сочетания отраслей растениеводства и животноводства / В.Г. Данилин, О.Г. Дьяченко, В.Н. Цугленок II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - Вып. 2. - С. 25-27.

17. Данилин, В.Г. Моделирование размещения севооборотов культур на пашне сельскохозяйственной организации / Г. И. Цугленок, В.Г. Данилин, О.Г. Дьяченко, Г.И. Одинцова // Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. - Вып. 3. - С. 49-58.

18. Данилин, В.Г. Влияние биржевой торговли на формирование оптового зернового рынка / В.Н. Цугленок, В.Г. Данилин, О.Г. Дьяченко II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. - Вып. 3. - С. 169-171.

19. Данилин, В.Г. Система динамических моделей осадков и урожайности зерновых культур / Н.В. Цугленок, А.А. Беляков, В.Г. Данилин II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. - Вып. 4. - С. 7-10.

20. Данилин, В.Г. Модель размещения производства зерна в агроэкологических зонах, дифференцируемых по осадкам / Н.В. Цугленок, В.Г. Данилин, О.Г. Дьяченко,. Г.И. Одинцова // Вестн. КрасГАУ. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. - № 4. - С. 67-71.

21. Данилин, В.Г. Экономический анализ производственной деятельности зернового подкомплекса Красноярского края / Н.В. Цугленок, В.Г. Данилин, О.Г. Дьяченко, Г.И. Одинцова // Энергетические системы-Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. Вып. 4. - С. 112-117.

22. Данилин, В.Г. Методика определения экономического эффекта при оптимизации энергии системы агрофитоценоза / Н.В. Цугленок, В.Г. Данилин, О.Г. Дьяченко, Г.И. Одинцова II Энергетические системы-Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. Вып. 4. - С. 132-148.

23. Данилин, В.Г. Определение системно-экономических показателей зернового подкомплекса / Н.В. Цугленок, В.Г. Данилин, О.Г. Дьяченко, Г.И. Одинцова II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007.-Вып. 4.-С. 149-155.

24. Данилин, В.Г. Методика прогнозирования урожайности зерновых культур по агроэкологическим зонам Красноярского края / Н.В. Цугленок, А.А. Беляков, В.Г. Данилин II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. - Вып. 4. - С. 156-171.

25. Данилин, В.Г. Анализ урожайности зерновых культу в зонах рискованного земледелия / В.Г. Данилин // Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы Всерос. Науч.-практ. конф. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006.-С. 16-18.

26. Добровольский, В.В. География почв с основами почвоведения / В.В. Добровольский. М.: Владос, 1999. - 384 с.

27. Дюкарев, Е.А. Некоторые характеристики современного климата Западной Сибири / Е.А. Дюкарев II Пятое Сибирское совещание по кли-матоэкологическому мониторингу. Томск, 2003. - С. 63-66.

28. Ефимова, Н.А. Радиационные факторы продуктивности растительного покрова / Н.А. Ефимова. Л.: Гидрометеоиздат, 1997. - 215 с.

29. Жаков, С.И. Общие закономерности режима тепла и увлажнения на территории СССР / С.И. Жаков. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 230 с.

30. Жирнова, Д.Ф. Пространственно-временной анализ влияния климатических изменений на урожайность основных сельскохозяйственных культур на территории Красноярского края и Хакасии: автореф. дис. / Д.Ф. Жирнова. Красноярск, 2001. - 18 с.

31. Жуков, В.А. Математические методы оценки агроклиматических ресурсов / В.А. Жуков, А.Н. Полевой, А.Н. Витченко и др. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 207 с.

32. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Израэль Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 287 с.

33. Ипполитов, И.И. Некоторые закономерности современных природно-климатических изменений в Сибири / И.И. Ипполитов, М.В. Кабанов II Болота и биосфера: сб. мат-лов Третьей научной школы (13-16 сентября 2004г.). Томск, 2004. - С. 74-91.

34. Кан, Н.А. Математическая модель вегетационной морфологической структуры популяции культурных злаковых растений / Н.А. Кан, Г.А. Козлечков II Динамическое моделирование в агрометеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - С. 70-83.

35. Карманова, И.В. Математические методы изучения роста и продуктивности растений / И.В. Карманова. М.: Наука, 1976. - 222 с.

36. Каталог почв сельскохозяйственных угодий Красноярского края. Шкала бонитировки почв Красноярского края / Омский филиал РКЦ «Земля». Фонды Крайкозема и ВостсибНИИгипрозема. Омск, 1997. - 246 с. Рукопись.

37. Клещенко, А.Д. Оценка состояния зерновых культур с применением дистанционных методов / АД. Клещенко. JL: Гидрометеоиздат, 1986. -190 с.

38. Комарова, Н.Г. Геоэкология и природопользование / Н.Г. Комарова. -М.: Академия, 2003. 192 с.

39. Кондратьев, К.Я. Проблемы экологии. Иллюзии и реальность стратегии устойчивого развития / К.Я. Кондратьев, КС. Лосев // Вестн. РАН.- 2005. Т. 72. - № 7. - С. 592-601.

40. Коробкин, В.И. Экология / В.И. Коробкш, Л.В. Передельский. Изд. 7-е. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 576с.

41. Красноярская, В.П. Сверхдолгосрочный прогноз среднего краевого урожая ярового ячменя в Приморское крае / В.П. Красноярская // Труды ДВНИГМИ. Благовещенск, 1981. - Вып. 98. - С. 198.

42. Крупкин, П.И. Бонитировка почвенного покрова районов Красноярского края / П.И. Крупкин, В.В. Топтыгин II Фонды ВостсибНИИгипрозем.- Красноярск, 1992. 50 с. Рукопись.

43. Крупкин, П.И. Особенности черноземов разных регионов лесостепной зоны Центральной Сибири / П.И. Крупкин // Плодородие почв и агротехника с.-х. культур в Восточной Сибири / СО ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1990.- 198 с.

44. Крупкин, П.И. Природное районирование Красноярского края / П.И. Крупкин, Т.П. Пахтаев, В.В. Топтыгин / Фонды Крайкомзема и КНИИСХ. Красноярск, 1993. - 30 с. Рукопись.

45. Крупкин, П.И. Черноземы Красноярского края / П.И Крупкин. Красноярск, 2002.-331 с.

46. Кулыпиасов, И.М. Экология растений / И.М. Кулътиасов. М.: Изд-во МГУ, 1982.-203 с.

47. Кхименко, JI.B. Колебания температуры воздуха на южной половине Европейской территории СССР в 1891-1990 гг. / JI.B. Кхименко // Вестн. МГУ. Сер. 5. 1992. - № 1. - С. 25-30.

48. Лубкин, И.Г. Методические пособия по оценке и прогнозу агрометеорологических условий в периоды сева и уборки урожая зерновых культур / И.Г. Лубкин. М.: Гидрометеоиздат, 1981. - 201 с.

49. Менжулин, Г.В. Влияние современных изменений климата и содержания углекислого газа на продуктивность сельскохозяйственных растений/ Г.В. Менжулин II Метеорология и гидрология. 1984. - №4. - С. 62-67.

50. Мизун, Ю.Г. Космос и погода / Ю.Г. Мизун. М.: Наука, 1986. - 176 с.

51. Мищенко, З.А. Методика агроклиматической оценки и среднемас-штабного районирования территории на основе продуктивности сельскохозяйственных культур / З.А. Мищенко // Метеорология и гидрология. 1999. -№ 8. -С. 87-98.

52. Немченко, О.А. Моделирование роста и метаболизма растений на ранних этапах онтогенеза / О.А. Немченко, Л.И. Мусатенко // Физиология и биохимия культурных растений. 1982. - Т. 14. - № 5. - С. 439-445.

53. Никольский, К.Н. О повторяемости циклов над территорией Красноярского края / КН. Никольский II Изв. Красноярского отдела ВГО. -Красноярск, 1962.-Вып. 2.-С. 169-179.

54. Никольский, К.Н. Образование частных циклов над южными районами Красноярского края / К.Н. Никольский II Тр. ГТО. JL, 1960. - Вып.88. -С. 184-295.

55. Обухов, В.М. Урожайность и метеорологические факторы / В.М. Обухов. М.: Госпланиздат, 1949. - 209 с.

56. Оценка агроклиматических условий сельскохозяйственных полей / Под ред. В.В. Синелыцикова. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 109 с.

57. Павлов, В.Н. Моделирование ростовых процессов в период прорастания зерна в рамках моделей «погода урожай» / В.Н. Павлов II Труды ВНИИСХМ. - М., 1983. - Вып. 8. - С. 28-36.

58. Панников, В.Д. Почва, климат, удобрения и урожай / В.Д. Панников,

59. B.Г. Минеев. М.: Колос, 1977. - 256 с.

60. Пахомя, О.Г. Факторы плодородия каштановых почв сухой степи Юго-Западной Сибири и урожайность яровой пшеницы: автореферат дисс. канд. наук / О.Г. Пахомя. Барнаул, 2004. - 19 с.

61. Пахтаев, Г.П. Почвы Красноярского края и рекомендации по их использованию / Г.П. Пахтаев II Фонды ВостсибНИИгипрозем. Красноярск, 1982. -245 с. - Рукопись.

62. Переведенцев, Ю.П. Климат, энергия и экология / Ю.П. Переведенцев. Казань: Изд-во Каз. ун-та, 1996. - 140 с.

63. Петров, Б.Ф. Почвы Алтае-Саянской области / Б.Ф. Петров. М., 1952.-245 с.

64. Петров, К.М. Общая экология: Взаимодействие общества и природы / КМ Петров. СПб.: Химиздат, 2000. - 352 с.

65. Плучик, СЛ. Методическое пособие по составлению долгосрочного агрометеорологического прогноза средней областной урожайности овса на Европейской территории СССР / СЛ. Плучик; Гидрометцентр СССР.-М., 1979.-215 с.

66. Полевой, А.Н. Моделирование влияния заморозков на формирование урожая сельскохозяйственных культур / А.Н. Полевой, М.А. Строганова, A.M. Коровин // Сельскохозяйственная биология. 1983. - № 11.1. C. 3-8.

67. Полуэктов, Р.А. Динамические модели экологических систем / Р.А. Полуэктов, Ю.А. Пых, Н.А. Швытов. JL: Гидрометеоиздат, 1980. -288 с.

68. Печенкина, В.В. Организация рационального землепользования / В.В. Печенкина, A.M. Берзин, В.В. Топтыгин. Красноярск: Изд-во КрасГУ, 2002.- 176 с.

69. Пономарев, Б.П. Методические указания по составлению агрометеорологического прогнозов средней областной урожайности яровой пшеницы в степной и лесостепной зонах Западной Сибири / Б.П. Пономарев. -М.: Гидрометеоиздат, 1957. 135 с.

70. Прокофьев, А.А. Критический уровень оводненности семян для начала их прорастания / А.А. Прокофьев, Н.В. Обручева и др. И Физиология растений. 1983.-Т. 30.-Вып. 1.-С. 178-183.

71. Просвиркина, А.Г. Методы количественной оценки агрометеорологических условий формирования продуктивности и прогноза урожайности просо: автореф. дис. канд. наук / А.Г. Просвиркина. М., 1985. - 17 с.

72. Протасов, В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России /В.Ф. Протасов. -М.: Финансы и статистика, 2000. 672 с.

73. Процеров, А.В. Агрометеорологические прогнозы (история возникновения, развития, состояния и задачи) / А.В. Процеров II Труды Гидрометцентра СССР. -М., 1967. Вып. 9. - С. 3-10.

74. Процеров, А.В. Полевая влагоемкость почв Европейской части Союза ССР / А.В. Процеров // Труды по с.-х. метеорологии. 1948. - Вып. XXVI.-С. 245.

75. Пятовская, JI.K. Агрометеорологическое обоснование сроков сева / Л.К. Пятовская. Минск.: Урожай, 1977. - 158 с.

76. Разумов, В.И. Среда и особенности развития растений / В.И. Разумов. -М.: Совхозгиз, 1954. 128 с.

77. Раунер, Ю.Л. Климат и урожайность зерновых культур / Ю.Л. Раунер. -М.: Наука, 1981.- 163 с.

78. Ревердатто, В.В. Растительность Сибирского края (опыт дробного районирования) / В.В. Ревердатто // Известия Геогр. об-ва. 1931. -Вып.1. - С. 43-70.

79. Рубинштейн, Е.С. Структура колебаний температуры воздуха на Северном полушарии / Е.С. Рубинштейн. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. -34 с.

80. Рудой, Н.Г. Изменение плодородия черноземов Ачинской лесостепи при окультуривании. Агрохимическая характеристика почв СССР. Средняя Сибирь IН.Г. Рудой. М.: Наука, 1971. - 158 с.

81. Рэссель, Э.Л. Почвенные условия и рост растений / Э.Л. Рэссель. М.: Изд-во иностр. лит., 1955.-235 с.

82. С. 2006611290 РФ. Модель прогнозирования поля суммарных осадков (ИВЦ КрасГАУ № 5) / Цугленок Н.В., Бастрон А.В., Беляков А.А., Данилин В.Г., Дмитриенко Е.Н., Дьяченко О.Г. М.: Роспатент, 2006.

83. С. 2006611291 РФ. Прогнозирование поля урожайности зерновых культур (ИВЦ КрасГАУ № 6) / Цугленок Н.В., Беляков А.А., Данилин В.Г., Дмитриенко Е.Н., Дьяченко О.Г., Матюшев В.Н. М.: Роспатент, 2006.

84. Саноян, М.Г. Агрометеорологические и агрофизические принципы и методы управления влагообеспеченностью посева / М.Г. Саноян. JL: Гидрометеоиздат, 1982. - 296 с.

85. Семенов, В.А. о разработке моделей плодородия почв // Модели плодородия почв и методы их разработки / В.А. Семенов. М., 1982. - 145 с.

86. Сиротенко, О.Д. Математическое моделирование водно-теплового режима и продуктивности агроэкосистемы / О.Д. Сиротенко. JI.: Гидрометеоиздат, 1981. - 167 с.

87. Строганова, М.А. Математическое моделирование формирования качества урожая / М.А. Строганова. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 151 с.

88. Строганова, М.А. Моделирование формирования качества урожая зерновых культур / М.А. Строганова, А.Н. Полевой // Бюлл. ВИР. 1982. -Вып. 116.-С. 58-62.

89. Строганова, М.А. Основные принципы математического моделирования процесса формирования качества урожая сельскохозяйственных культур / М.А. Строганова // Труды ВНИИСХМ. 1985. - Вып. 9. - С. 28-51.

90. Танделов, Ю.П. Состояния плодородия пахотных почв Приенисейской Сибири и эффективность удобрений / Ю.П. Танделов, Е.И. Волошин, О.В. Ерьшова, В.В. Штундюк; ГЦАС «Красноярский». Красноярск, 1997.-246 с.

91. Цугленок Н.В. Согласование линейных моделей субоптимизации сельскохозяйственного производства / Н.В. Цугленок, А.А. Беляков, Е.Н. Дмитриенко, J1.B. Курьякова II Энергетика и энергосбережение. -Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. Вып. 1. - С. 3-18.

92. Цугленок, Н.В. Моделирование трансформации земельных массивов вземельные угодья / Н.В. Цугленок, Л.В. Куръякова II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - Вып. 2. - С. 31-34.

93. Цугленок, Н.В. Экономическая система формирования структуры растениеводства / Н.В. Цугленок, Куръякова JI.B. II Энергетические системы- Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. Вып. 1. - С. 166-170.

94. Цугленок, Н.В. Двойственные модели продуктивности звеньев полевых севооборотов / Н.В. Цугленок, Г.Н. Цугленок, О.Г. Дьяченко, В.К. Ивченко // Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. -Вып. 4.- С. 17-38.

95. Цугленок, Н.В. Методика прогнозирования процессов и событий в аг-роэкологической системе / Н.В. Цугленок, В.К. Ивченко, О.Г. Дьяченко II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. -Вып. З.-С. 7-11.

96. Цугленок, Н.В. Механизмы обратной связи колебаний энергии Земли / Н.В. Цугленок, А.А. Беляков // Энергетические системы. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003.-Вып. 1.-С. 7-15.

97. Цугленок, Н.В. Моделирование оптимального шага севооборота зерновых культур / Н.В. Цугленок, А.А. Беляков, А.В. Яворский II Энергетические системы. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - Вып. 1. - С. 154156.

98. Цугленок, Н.В. Моделирование размещения культур по группе эроди-рованности земельных массивов / Н.В. Цугленок, Л.В. Куръякова П Энергетические системы. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - Вып. 2.-С. 35-39.

99. Цугленок, Н.В. Моделирование распределения минеральных удобрений с ограничениями на технологию / Н.В. Цугленок, А.А. Беляков, Е.Н. Дмитриенко II Энергетические системы. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - Вып. 1.-С. 90-92.

100. Цугленок, Н.В. Оптимизация структуры посевных площадей агропромышленного комплекса / Н.В. Цугленок, Курьякова Jl.B. II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - Вып. 1. - С. 157160.

101. Цугленок, Н.В. Система энергоэкономических моделей прогнозирования структуры посевных площадей / Н.В. Цугленок, А.А. Беляков, О.Г. Дьяченко, JI.B. Курьякова II Вестник КрасГАУ. 2005. - № 8. - С. 3747.

102. Цугленок, Н.В. Циклические колебания энергии Земли / Н.В. Цугленок,

103. A.А. Беляков // Вестник КрасГАУ. 2003. - № 2. - С. 4-10.

104. Цугленок, Н.В. Частные модели определения продуктивности звеньев полевых севооборотов / Н.В. Цугленок, Г.И. Цугленок, О.Г. Дьяченко,

105. B.К. Ивченко // Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. - Вып. 4. - С. 7-16.

106. Цугленок, Н.В. Экономическое обоснование структуры звеньев севооборотов в системе агрофитоценоза / Н.В. Цугленок, А.А. Беляков, О.Г. Дьяченко // Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007.-Вып. 4.-С. 88-99.

107. Цугленок, Н.В. Энергетическая оценка плодородия среды агрофитоценоза по организации структуры звеньев полевых севооборотов I Н.В. Цугленок, В.К. Ивченко II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. - Вып. 3. - С. 142-162.

108. Цугленок, Н.В. Энергоэкономические модели формирования оптимальной структуры звеньев севооборотов / Н.В. Цугленок, В.К. Ивченко, О.Г. Дьяченко II Энергетические системы Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. - Вып. 3. - С. 107-125.

109. Чернов, В.А. Агроэкология / В.А. Чернов, P.M. Алексахин, А.В. Голубев и др.; под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. М.: Колос, 2000. -536 с.

110. Чупрова, В.В. Углерод и азот в агроэкосистемах Средней Сибири / В.В. Чупрова. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 1997. - 450 с.

111. Швер, И.А. Атмосферные осадки на территории СССР / И.А. Швер. -JL: Гидрометеоиздат, 1976. 302 с.

112. Швер, И.А. Закономерности распределения количества осадков на континентах / И.А. Швер II Гидрометеоиздат. Л., 1984. - 288 с.

113. Швер, И.А. Климат Красноярска / И.А. Швер, А.С. Герасимова. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 209 с.