Северные области Казахстана - Северо-Казахстанская, Акмолинская, Костанайская и Павлодарская - один из наиболее важных сельскохозяйственных регионов Республики. Главной отраслью сельского хозяйства является производство зерна: на долю Северного Казахстана приходится более 70% валового сбора зерновых культур в стране. Зерновое хозяйство Казахстана является стратегической отраслью, обеспечивающей продовольственную безопасность страны. Среднегодовое производство (2005-2010 гг.) зерна в регионе составляет 16,5 млн тонн, таким образом на душу населения производится в среднем 970 кг зерна, в то время как на одного жителя Земли приходится около 250 кг.

Особенность зернового хозяйства Северного Казахстана заключается в том, что благодаря климатическим и почвенным условиям здесь выращивается пшеница ценных твердых и сильных сортов, которая занимает площадь около 10 млн га, т.е.85% всех посевов. Однако зерновое хозяйство, как и сельское хозяйство в целом, при современных способах ведения хозяйства еще пока сильно зависит от природных условий. В Казахстане одна из самых низких в мире средняя урожайность зерновых культур, а сборы зерна значительно колеблются по годам в зависимости от погодных условий.

В целом равнинный рельеф, земельные, почвенные и агроклиматические ресурсы рассматриваемой территории способствуют развитию здесь достаточно эффективного зернового хозяйства. Природная среда является также одним из главных условий территориальной дифференциации сельского хозяйства [3].

В Северном Казахстане представлено большое многообразие типов природной среды, связанное с зональными признаками климата и почв, а также с литолого-геоморфологическими факторами, обусловливающими ландшафтную специфику территории. Рассматриваемая территория находится на стыке Западно-Сибирской равнины и Казахского мелкосопочника. Согласно схеме физико-географического районирования, разработанной В.А. Николаевым [2] в пределах территории с севера на юг наблюдается последовательная смена зональных типов природной среды от лесостепи к степи и далее сухой степи. Некоторую азональность вносит Кокшетауская возвышенность, выполняющая роль орографического барьера в перераспределении тепла и влаги, на которой среди степных пространств развиваются ландшафты лесостепного типа.

Чтобы оценить влияние природных условий на развитие и размещение зернового земледелия необходимо изучить отдельные компоненты природной среды, особенно те, которые выступают в качестве лимитирующих факторов. Поэтому сделаем краткий анализ климатических и почвенных условий данной территории с точки зрения их влияния на важнейшую отрасль экономики региона - зерновое хозяйство.

Атмосферные осадки и температура воздуха являются одними из главных климатических характеристик. Агроклиматические ресурсы оказывают существенное влияние на состав возделываемых культур, уровень урожайности сельскохозяйственных культур и ее изменчивость по годам, а также особенности агротехники.

Положение Северного Казахстана в глубине материка Евразия обуславливает континентальность его климата. Резкие понижения зимних температур, а в переходные сезоны весенне-осенние заморозки, связаны с вторжениями холодного арктического воздуха. Причиной резких колебаний температур и осадков от года к году является циркуляция атмосферы.

В пределах рассматриваемой территории запасы тепла увеличиваются от 2000-2200⁰ до 2200-2400⁰ сумм активных температур при переходе от лесостепи к степи и далее к сухой степи, что позволяет возделывать здесь определенный набор зерновых, кормовых и технических культур.

Условия влагообеспеченности являются главным фактором, лимитирующим урожайность зерновых и других сельскохозяйственных культур. По классификации Шашко [8] исследуемая территория по условиям влагообеспеченности отнесена к полувлажной, полузасушливой, засушливой и очень засушливой зонам. К полувлажной зоне отнесена территория лесостепи с показателем увлажнения 0,45-0,35. Вероятность повторения здесь сухих и засушливых лет равна 13%. Полузасушливая зона с показателем увлажнения 0,35-0,25 распространена в степной зоне на обыкновенных черноземах. Вероятность повторения засушливых и сухих лет в этой природной зоне повышается до 33%. Засушливая зона с показателем увлажнения 0,25-0,20 занимает довольно значительную территорию подзоны степи на южных черноземах. В этой подзоне повторяемость засушливых и сухих лет достигает 68%. К очень засушливой зоне относится подзона сухой степи на темно-каштановых почвах с показателем увлажнения 0, 20-0,15.

Метеорологические условия, главным образом осадки первой половины вегетационного периода, играют важную роль в формировании урожайности всех сельскохозяйственных культур, и в частности главной зерновой культуры - пшеницы. По ранее проведенным исследованиям [7] было выявлено, что за более чем 30-летний период наблюдения урожайность зерновых культур возросла во всех типах природной среды. Однако темпы прироста были неодинаковы. Более значительный был рост урожайности в лучше увлажненных лесостепных районах, менее значительный - в засушливых степных и сухостепных. Однако наряду с общей тенденцией роста урожайности наблюдались значительные колебания ее в разные годы в зависимости от количества выпадающих осадков, главным образом первой половины вегетационного периода. При этом в экстремальные годы, т.е. в острозасушливые годы, практически не было сбора урожая.

Засуха - сложное природное явление, обусловленное длительным и значительным недостатком осадков при повышенной температуре воздуха в теплый период года, вследствие чего резко уменьшаются усваиваемые запасы влаги в почве за счет испарения и транспирации, создаются неблагоприятные условия для развития растений, а урожай культур снижается или гибнет.

А.С. Утешев [6], исследуя засухи в Казахстане, показал, что засухи образуются и развиваются при антициклоническом режиме погоды вследствие устойчиво-интенсивного прогрева воздушных масс. Засушливые годы нередко следуют друг за другом или разделяются более или менее длительными периодами удовлетворительного увлажнения, но простой периодичности в проявлении засух не прослеживается.

В работе [5] по изучению засух в Казахстане было показано, что наиболее часто отмечаются засухи слабой интенсивности, средние засухи - реже, а сильные - очень редко. Экстремальные значения параметра засушливости Smax также могут наблюдаться на всей исследуемой территории и достигают 2,1 - 4,6. По результатам исследований авторов, на большей части Казахстана за период с 1970 по 2000 гг. наблюдалось 5 засушливых лет (1975, 1977, 1991, 1998, 2000), встречались засухи, отмечающиеся два и три месяца подряд. Слабые и сильные засухи также повсеместно характеризуются высокими аномалиями температуры и значительными дефицитами осадков.

Урожайность в Северном Казахстане колеблется не только по годам, но и в среднем по пятилетиям, как по отдельным областям, так и в целом по региону. На основе проведенных исследований [7] в целом региону амплитуда колебаний по пятилетним периодам составляет около 6 ц/га, а отклонения ежегодных от средней многолетней урожайности (за более чем 30-летний период наблюдения) - 0,8-4,9 ц/га. По данным Агентства по статистике РК среднегодовое производство зерновых культур за период 2005-2010 гг. составило 16,5 млн тонн, при этом самые низкие сборы за этот период наблюдались в 2010 г. (12185 тыс. т), что на 26% ниже среднемноголетнего, а самые высокие - в 2009 г. (20830,5 тыс. т), что на 21% выше от среднемноголетнего. Больше всего собрано зерна за этот период в Северо-Казахстанской и Костанайской областях (4505,95 тыс. т и 4485,43 соответственно), где посевные площади зерновых культур сосредоточены в лесостепной и степной зонах.

Многие авторы (Колосков, 1971; Чижевский, 1971; Утешев, 1973 и др.) в своих исследованиях отмечали, что в многолетних рядах урожайности сельскохозяйственных культур проявляются некоторые закономерности изменения погоды. Высказывались предположения о существовании 2, 11, 22, 33-летних, а также полувековых колебаний климатических характеристик - температуры воздуха и количества осадков, связанных с изменением солнечной активности, которые, в свою очередь, оказывают на влияние на периодические изменения урожайности.

На основании анализа многолетнего ряда урожайности зерновых культур в Северном Казахстане была выявлена двухлетняя периодичность, причем к районам высокого проявления 2-летней цикличности урожайности были отнесены более засушливые степные и сухостепные районы.

С резкими колебаниями урожайности зерновых культур связана неустойчивость зернового хозяйства, а значит в целом неустойчивость всего АПК и экономики страны. Учитывая, что зерновое хозяйство Казахстана является стратегической отраслью, показателем экономической самостоятельности, продовольственной безопасности, независимости и благосостояния страны, повышение устойчивости отрасли является важнейшей проблемой.

Изучение циклических колебаний урожайности, связанных с периодическими изменениями элементов климата, имеет важное практическое значение с точки зрения как краткосрочного, так и долгосрочного прогнозирования сборов зерна с целью принятия соответствующих хозяйственных мер.

Особенности почв и литологии оказывают сильное влияние на степень распаханности территории. От расчлененности рельефа зависят возможности обработки, механизации, контуры и размеры сельскохозяйственных угодий. Наиболее освоены в земледельческом отношении междуречные равнинные пространства. Ландшафты Казахского мелкосопочника, формирующиеся на кристаллических породах, отличаются меньшей распаханностью территории.

Почвы исследуемой территории характеризуются довольно высоким плодородием. На территории Северного Казахстана были выделены пять почвенных подзон, простирающихся с севера на юг: 1 - черноземы выщелоченные с содержанием гумуса 6-9%; лугово-черноземные почвы с содержанием гумуса 8-12% и серые лесные почвы с содержанием гумуса 3-5% (общая площадь 0,4 млн га); 2 - обыкновенные черноземы с содержанием гумуса 6-9% (11,7 млн га); 3 - южные черноземы (13,6 млн га); 4 - темно-каштановые почвы с содержанием гумуса 3,5-4,5%; каштановые почвы с содержаниме гумуса 2,0-3,5%. На черноземные почвы приходится 41,4% и на темно-каштановые и каштановые - 38,9% пашни [1].

За длительный период интенсивного использования земель под земледелие, начиная с 1954 г. до настоящего времени, наблюдается снижение плодородия почв. С момента освоения целины черноземы Северного Казахстана потеряли около 30 % гумуса, каштановые почвы - до 40 %. По данным агрохимического обследования Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан средние ежегодные потери гумуса в пахотном слое почвенного покрова составляют 0,5 - 0,6 %.

Деградация и потеря плодородия почвы, сохранения и рационального использования влаги - актуальная проблема для засушливых регионов. По мнению специалистов в Северном Казахстане постоянное падение плодородия почвы тесно связано с плужной и с плоскорезной обработкой, при которой растительный покров почвы не используется и почва остается незащищенной во время выпадения большого количества осадков, при высоких и низких температурах. Использование в годы целины традиционной вспашки в Северном Казахстане, а также в сопредельных территориях России - на Урале и в Сибири привело на больших территориях к ветровой эрозии почвы. Поэтому в 1960-е годы была внедрена почвозащитная технология Т.С. Мальцева и А.И. Бараева, благодаря которой удалось остановить ветровую эрозию почвы, но не потерю ее органического вещества. В настоящее время ученые и специалисты сельского хозяйства приступили к изучению нулевой обработки почвы, то есть полному отказу от всякого рыхления почвы, за исключением минимального рыхления почвы при посеве [3].

Основой решения продовольственной проблемы в Республике Казахстан является сохранение и повышение плодородия земельных ресурсов. Реализация естественного плодородия почвы во многом определяется человеком, уровнем агрокультуры, развитием производительных сил. Использование этих факторов позволяет существенно увеличить природное плодородие земли. Дифференцированный подход к различным типам природной среды, с точки зрения отзывчивости земель на дополнительные вложения в связи с проведением мелиораций, имеет важное значение при обосновании путей интенсификации сельского хозяйства, новых форм хозяйствования.

При исследовании этих и других вопросов, связанных с влиянием природных условий на сельское хозяйство, нужно учитывать влияние способов ведения хозяйства, через которые преломляется действие природных, в частности метеорологических факторов. Поэтому, по мере совершенствования систем земледелия влияние этих условий будет претерпевать более или менее существенное изменение в разных типах природной среды.

природный фактор урожайность зерно казахстан

Список литературы