Роль метеорологічних факторів у формуванні урожайності пшениці озимої м’якої у виробничих посівах Полтавської області

Размещено на http://allbest.ru

Полтавська державна аграрна академія

УДК 633.11:632.931(477.53)

Роль метеорологічних факторів у формуванні урожайності пшениці озимої м'якої у виробничих посівах Полтавської області

Маренич М.М., кандидат сільськогосподарських наук,

Міщенко О.В., кандидат сільськогосподарських наук

Вступ

Постановка проблеми. Метеорологічні фактори є найважливішими причинами нестабільності врожаїв пшениці озимої. Слід визнати, що не зважаючи на досить високий рівень сучасного рослинництва, дію природних сил важко, а часто й неможливо контролювати. Полтавщина справедливо вважається одним із найпотужніших регіонів виробництва зерна пшениці озимої, який має чи не найоптимальніші природні умови для цієї культури. На врожайність пшениці озимої у виробничих посівах впливає чимало факторів, які зводяться до мінімуму в науково-дослідних установах. Ці фактори, в першу чергу, стосуються агротехніки та організації робіт, а також вдалого підбору сортового матеріалу. Однак, головною причиною варіювання врожайності залишається дія кліматичних умов.

Аналіз основних досліджень і публікацій, у яких започатковано розв'язання проблеми. За даними українських вчених, використання агрометеорологічних ресурсів не перевищує 40-60% [8]. У разі ведення землеробства екстенсивним шляхом вплив умов навколишнього середовища на формування врожайності пшениці озимої становить понад половину, тоді як інтенсивне землеробство зменшує вплив погодних факторів у два-три рази [4]. Важливу роль відіграє встановлення впливу метеорологічних факторів на врожайність пшениці озимої для конкретних умов вирощування, визначення величин, які можуть характеризувати їх продуктивність [1], що дозволяє встановлювати індекси ситуації з сільськогосподарськими культурами або індекс середовища [2, 10].

Це, в свою чергу, може бути передумовою для адаптації різних агротехнічних заходів: строків сівби, норм висіву і норм азотних добрив відповідно до фактичних умов, що складаються на певній території [6]. Особливо, якщо ця територія характеризується аномальними погодними показниками. Основними методами, які застосовуються для визначення впливу метеорологічних факторів на урожайність сільськогосподарських культур і який найширше представлений у наукових публікаціях, є кореляційний та реґресійний аналізи [3]. Найважливішими факторами для формування врожаю є опади в період цвітіння пшениці озимої, максимальні температури наприкінці веґетативного росту, кількість хмарних днів наприкінці вегетативного-початку репродуктивного періоду і відносна вологість повітря в кінці вегетації. Така модель пояснює 94 % варіабельності врожаю [11,12]. Російськими вченими встановлено, що сума опадів вегетаційного періоду має середню позитивну кореляцію з урожайністю незалежно від способу обробітку ґрунту [5].

Сума середньомісячних температур і кількість опадів у період жовтня і березня-квітня мають найбільший вплив на інтенсивність кущіння та висоту рослин, а в період з жовтня по квітень-травень вплив цих факторів найбільше проявляється на ознаках довжини колоса, продуктивного кущіння, кількості сухої біомаси, кількості колосків у колосі. Ці ж метеофактори за період жовтня та травня-червня впливають на кількість зерен у колосі та масу 1000 зерен [7].

Таким чином, ранні весняні опади сприяють наростанню веґетативної маси, а пізні - весняні та літні - відіграють вирішальну роль у формуванні урожайності пшениці озимої. Дія метеорологічних факторів пояснюється не лише реакцією на них культурних рослин, а й додатковими факторами, які провокують розвиток хвороб. Так, наприклад, середньодобова температура негативно корелює з розвитком фузаріозних хвороб [9], що також необхідно враховувати при прогнозуванні врожаїв [9]. Незважаючи на велику історичну славу Полтавщини як хлібного краю, дослідження впливу метеорологічних факторів на формування врожайності потребують подальшого провадження в двох, на наш погляд, аспектах: на виробничому і науковому.

Мета і методика проведення досліджень

Метою даних досліджень було проаналізувати вплив метеорологічних факторів на формування урожайності пшениці озимої в умовах Полтавської області для повнішої реалізації її кліматичного потенціалу в отриманні стабільно високих урожаїв.

Матеріалом для дослідження стали виробничі посіви господарств області. Облік врожаю проводили суцільним методом із перерахунком на стандартну вологість та чистоту (за методикою Б.О. Доспєхова, 1985).

В ході експерименту проводили метеорологічні спостереження. Кількість опадів визначали за допомогою опадомірів; температуру повітря - за допомогою стаціонарних термометрів, звіряючи з даними науково-дослідних установ.

Статистичну обробку результатів досліджень проводили шляхом кореляційного та множинного реґресійного аналізів (за методикою Б.О. Доспєхова, 1985).

Результати досліджень

Результати досліджень свідчать, що метеорологічні фактори характеризуються середньою кореляцією з урожайністю, проте ці зв'язки істотні, практично, в усіх випадках. Важливе значення у формуванні урожайності пшениці озимої має температурний режим січня (r = 0,25…0,34). агротехнічний врожайність пшениця озимий

Вплив «м'яких» температур особливо відчувається на фоні відсутності «хрещенських морозів», тобто різкого зниження температури повітря в кінці другої-початку першої декади січня, що спостерігається в останні два роки. Позитивний вплив температури відмічено також у період другої декади лютого-першої декади квітня. В цей час особливо важливим є температурний режим не вище 3…5 °С, щоб рослини (навіть окремі) не відновили веґетацію,- інакше, не зважаючи на кількість таких рослин, в кінцевому результаті може відбутися істотне зниження урожайності. Особливо негативно впливає на урожайність пшениці озимої температурний режим останньої декади квітня-першої декади червня (r = -0,42…-0,16). Незважаючи на такі незначні коливання значень коефіцієнтів кореляції, негативний вплив температур у цей період триває весь час і може бути компенсованим лише за рахунок випадання дощів.

Не менш важливе значення має відсутність перепаду температур протягом доби в зимово-весняний період. У такому випадку межі коливань коефіцієнтів кореляції залишаються у вказаних вище інтервалах.

Під час м'якої зими важливе значення також мають опади, які в цей час випадають, як правило, у вигляді дощу або мокрого снігу, який швидко тане. Надмірна кількість вологи іноді призводить до зниження врожайності, що, очевидно, може бути пов'язано з активізацією розвитку хвороб.

Однак, особливо важливим є надходження атмосферної вологи в період другої декади квітня-першої декади червня (r = 0,26…0,45). Негативна дія опадів спостерігається лише під час останніх днів наливу зерна-збирання, що позначається на тривалості жнив.

Загалом можна зробити висновок, що фактори температури повітря й опадів мають протилежний вплив на формування врожайності між собою і за часом - спокою чи веґетації (рис. 1, 2).

Таким чином, особливості клімату Полтавської області, особливо вологісний режим, потребують відповідної організації робіт і швидкості їх проведення в період жнивування.

Рис.1. Графік множинної реґресії метеофакторів у зимовий період

Рис.2. Графік множинної реґресії метеофакторів протягом весняно-літньої веґетації

Що стосується впливу гідротермічного коефіцієнта (рис. 3), то особливо відчутним він буває в період з останньої декади травня аж до збирання врожаю (r = 0,22…0,39).

В ході аналізу встановлено, що опади в осінній період можуть мати і негативний вплив на урожайність пшениці озимої. Пов'язано це, однак, не з надмірними запасами вологи, а з розтягуванням строків посівних робіт. У такому випадку необхідно підбирати для виробництва сорти, які мають високий адаптивний потенціал і слабку реакцію на строки сівби.

Такими можуть бути, наприклад, сорти Полтавської селекції. Ефективним заходом є застосування органічних добрив, що підвищують зимостійкість посівів на 20-30 % та стійкість до екстремальних факторів навколишнього середовища.

Рис. 3. Графік реґресії урожайності від значень ГТК

Загальний вплив метеофакторів на формування урожайності пшениці озимої можна подати рівнянням:

У = 131,87 + 1,27 Х₁ - 0,99 Х₂ - 0,1 Х₃ + 0,16 Х₄ + 0,44 Х₅ - 5,27 Х₆,

де: У - урожайність, ц/га;

Х₁ - температурні умови зими, °С;

Х₂ - температурні умови квітня-червня, °С;

Х₃ - кількість опадів у вигляді дощу за зимовий період, мм;

Х₄ - кількість опадів у березні - початку квітня, мм;

Х₅ - кількість опадів у травні - червні, мм;

Х₆ - кількість опадів у липні, мм.

Отже, в умовах Полтавської області вирішальне значення в зимовий період має температура. Найкращими є оптимальні температури без різких коливань, а також опади. Надмірна кількість атмосферної вологи у вигляді дощу може призводити до зниження врожайності.

У весняний період небезпечним може виявитися різке підвищення температури повітря. Надходження вологи у вигляді дощів у період весняно-літньої веґетації пшениці озимої є сприятливим для формування врожаю. Особливо негативний вплив має випадання дощів у період збирання.

Висновки

Метеорологічні фактори проявляють як позитивний, так і негативний впливи на формування врожайності пшениці озимої. Зокрема, випадання дощів у осінній період може мати зворотній ефект у зв'язку зі збільшенням тривалості осінніх польових робіт. Тому в господарствах необхідно мати сорти, які витримують пізні строки сівби. В цьому випадку підвищується ймовірність успішної перезимівлі посівів.

Важливою передумовою забезпечення врожайності пшениці озимої є оптимальне живлення посівів у період осінньої та під час відновлення весняної веґетації. Особливого значення набуває застосування органічних добрив.

Необхідно звертати увагу на оперативність проведення збиральних робіт, оскільки їх затягування призводить до істотної втрати врожаю. В зв'язку з цим необхідно оптимізувати площі пшениці озимої та вжити агротехнічних заходів для повноцінної реалізації сортового потенціалу.

Бібліографія

1. Базалій В.В. Характер прояву і вплив гідротермічних умов на формування урожайності зерна зернових культур / В.В. Базалій, М.І. Федорчук, Г.Г. Базалій // Таврійський науковий вісник, 2000. - №16. - С. 21-25.

2. Власенко В.А. Характер впливу гідротермічного режиму на продукційний процес пшениці озимої та шляхи підвищення адаптивного потенціалу / В.А. Власенко, Л.А. Коломієць, Г.С. Баранець // Селекція і насінництво. - 2006. - Вип. 93. - С. 198-207.

3. Игнатьев В.М. Модели урожайности сельскохозяйственных культур при определённых метеоусловиях / В.М. Игнатьев, И.Н. Ильинская // Моделирование. Теория, методы и средства: материалы 2 Международной научн.-практ. конф. - Новочеркасск., 5 апр. 2002. - Новочеркасск. - 2002. - С. 21-24.

4. Лукин С.В. Влияние удобрений и погодних условий на урожайность озимой пшеницы / С.В. Лукин, В.П. Сушков // Зерновое хозяйство. - 2005. - №3. - С. 2-4.

5. Максимов Н.В. Зависимость урожаев зерновых культур от осадков вегетационного периода / Н.В. Максимов, Г.Г. Шашкова, Н.С. Кобелева // Флора и растительные ресурсы Забайкалья: материалы Междунар. конф., Чита, 11-12 нояб. 1997 / Чита. - 1997. - Т.2. - С. 141.

6. Николаев Е.В. Система погодного адаптирования основных елементов технологии выращивания озимой пшеницы / Е.В. Николаев, А.М. Изотов, Б.А. Тарасенко // Вісник аграрної науки. - 1999. - №12. - С. 26-29.

7. Стамболиев М. Изследване на линейната многофакторна корреляционна зависимост между някол показатели, характеризиращи развитиею и добива на пшеницата и агрометеорологичните условия / Стамболиев Милчо // Растениевьд чески науки. - 1998. - №1. - С. 7-10.

8. Тараріко Ю.О. Агрометеорологічні ресурси України та технології їх раціонального використання / Ю.О. Тараріко // Вісник аграрної науки. - 2006. - №3-4. - С. 19-22.

9. Hall R. Relation of weather, crop, and soil variables to the prevalence, incidence and severity of basal infections of winter wheat in Ontario / Hall R. Sutton J.C. // Canadien Plant Pathologie. - 1998. - №1. - Р. 69-80.

10. Kimura K. Okayama daigaku shigen seibutsu kagaku kenkyuyo / Kimura Kazuyoshi, Tanakamaru Shigemi // Bull. Research Institut Bioresourses. - Okayama Univ. - 1999. - №6. - Р. 13-19.

11. Sarkar J. Wheat yield forecasting over Gujarat using agrometeorological model / Sarkar J. // Maharashtra Agr. - Univ. - 2000. - №3. - Р. 294-297.

12. Sharrat B.S. Climatic impact on small grain production in the subarctic region of United States / B.S. Sharrat, C.W. Knight, F. Wooding // Arctic. - 2003. - №3. - Р. 219-226.

Анотація

Роль метеорологічних факторів у формуванні урожайності пшениці озимої м'якої у виробничих посівах Полтавської області. Маренич М.М., Міщенко О.В.

Рецензент - доктор с.-г. наук, професор Писаренко П.В.

Проаналізовано особливості впливу основних метеорологічних факторів на врожайність озимої пшениці. Встановлено, що найважливішими для формування врожаю є температурний режим зимівлі (r = 0,25…0,34) і опади у вигляді дощу (r = -0,58…-0,26).

В період весняно-літньої веґетації величина кореляції змінюється неістотно, але змінюється напрям зв'язку. З другої декади квітня до першої декади червня коефіцієнт кореляції між температурою повітря і урожайністю знаходився в межах -0,42...-0,16, в той же самий період опади корелювали позитивно - r = 0,26…0,45.

Зроблено висновок про зменшення впливу метеорологічних факторів шляхом підбору сортів і використання органічних добрив.

Ключові слова: пшениця озима, урожайність, опади, температура, кореляція.

Аннотация

Роль метеорологических факторов в формировании урожайности пшеницы озимой мягкой в производственных посевах Полтавской области. Маренич Н.Н., Мищенко О.В.

Проанализировано особенности влияния основных метеорологических факторов на урожайность пшеницы озимой. Установлено, что важнейшими для формирования урожая являются температурный режим перезимовки (r = 0,25…0,34) и осадки в виде дождя (r = -0,58…-0,26).

В период весенне-летней вегетации величина корреляции меняется несущественно, но меняется направление связи. Со второй декады апреля до первой декады июня коэффициент корреляции между температурой воздуха и урожайностью находился в пределах -0,42...-0,16, в тот же самый период осадки коррелировали положительно - r = 0,26…0,45.

Сделан вывод об уменьшении влияния метеорологических факторов путем подбора сортов и использования органических удобрений.

Ключевые слова: пшеница озимая, урожайность, осадки, температура, корреляция.

Annotation

A role of meteorological factors is in forming of the productivity of winter soft wheat in production of the Poltava area. Marenych M.M., Mishenko O.V.

The features of influence of basic meteorological factors are analysed on the productivity of winter wheat. It is set that major for forming of harvest is a temperature condition of winter (r = 0,25...0,34) and fallouts as a rain (r = -0,58...-0,26). In the period of spring summer vegetation size of correlation unimportant, but direction of connection changes. From the second day period of April to the first day period of June a coefficient of correlation between the temperature of air and productivity was in limits -0,42.-0,16, in a that period fallouts correlated positively r = 0,26…0,45.

A conclusion is done about diminishing of influence of meteorological factors by of sorts and use of organic fertilizers.

Key words: winter wheat, productivity, correlation, temperature of air, fallouts.

Размещено на Allbest.ru