Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Пространственно-временной анализ климатических условий 9
1.1. Эволюция климата 11
1.2. Общая климатическая характеристика территории исследования 14
Глава 2. Объекты, объем и методика исследований 28
2.1. Объекты и объем выполненных исследований 28
2.2. Методика исследований 34
Глава 3. Геоэкологическая оценка гелиоклиматических процессов 59
3.1. Солнце - основной предиктор природных процессов 59
3.2. Оценка климатических условий с помощью различных показателей продукционных процессов 72
3.3. Годичное кольцо дерева — интегральный показатель климатических условий и солнечной активности 83
3.3.1. Особенности прироста разных древесных пород в условиях типичной лесостепи Среднерусской возвышенности 84
3.3.2. Моделирование ростового процесса древесных пород 91
3.3.3. Динамика радиального прироста древесных пород за 200-летний период (с учетом индивидуальной изменчивости) 101
3.4. Составление прогноза развития биоклиматических процессов 105
3.4.1. Последствия изменений климата для сельского хозяйства 106
3.4.2. Прогноз радиального прироста древостоев до 2015 года 107
Глава 4. Перспективы внедрения пространственно-временных адаптивных систем природопользования (на примере агроландшафтов) 111
4.1. Особенности сельского хозяйства Центрально-Черноземного рай она 116
4.2. Методические рекомендации по составлению адаптивных севооборотов для ОПХ «Белгородское» 122
Заключение 142
Список использованных источников 144
Приложения 167
- Эволюция климата
- Общая климатическая характеристика территории исследования
- Солнце - основной предиктор природных процессов
- Особенности сельского хозяйства Центрально-Черноземного рай она
Введение к работе
Актуальность исследования. К настоящему времени возникла необходимость в новой концепции организации земледелия в пространстве и во времени, которая предполагает переход от территориальной адаптации систем землеустройства и землепользования к временной, а в перспективе к пространственно-временной адаптации. Колебание урожайности сельскохозяйственных культур по годам есть не что иное, как результат влияния внут-риландшафтных различий на почвенно-климатические условия, установленных в процессе агроэкологического районирования. Идея, впервые сформулированная В.М. Обуховым в 1949 г. и заключающаяся в том, что территориям со сходными почвенно-климатическими условиями присуще близкое по амплитуде, времени и знаку отклонений погодичное варьирование урожаев от среднемноголетних значений (Углов, 1970), требует разработки технологии «настройки» функционирования агроэкосистем с учетом этой закономерности. При осуществлении пространственно-временной адаптации появляется перспектива не только повышения устойчивости земледелия, упреждая агротехнологиями потери продуктивности и ресурсов плодородия в неблагоприятные по прогнозу биоклиматические этапы и подстраиваясь к периодичности проявления оптимальных условий продукционного процесса, но и рационального использования периодичности ресурсоформирующих процессов (Лисецкий, 2000).
Выявление ритмичности, цикличности и периодичности в развитии природной среды - основа познания многих природных процессов. Эти исследования важны для изучения закономерностей динамики природных процессов в различные эпохи, понимания смен в циркуляции атмосферы, реконструкции климатических условий прошлого на изучаемой территории и их прогнозирования, выбора оптимальных стратегии и тактики хозяйственной деятельности, своевременного предвидения и минимизации отрицательных последствий изменений климата в природных и агросистемах.
Годичные кольца деревьев уже стали традиционным источником количественных данных о временных вариациях интенсивности галактических космических лучей на шкале времени от современности до 10 тыс. лет назад. Ширина годичных колец и их изотопный состав содержат информацию о солнечной активности и климатических эффектах на большой шкале прошедшего времени.
Создание высокоэффективных, экологически сбалансированных аг-рофитоценозов на основе оптимального использования ресурсного потенциала природной среды требует организации и осуществления комплексного геоэкологического мониторинга природной среды. На основе результатов исследований проводится выявление периодов в развитии природной среды, и возможна разработка краткосрочных и долговременных задач по решению проблем устойчивого ведения сельскохозяйственного производства.
Объектом исследования выступает ежегодный радиальный прирост деревьев в контексте ритмических изменений продукционных и биоклиматических процессов различной размерности.
Предметом исследования являются внутривековые закономерности в динамике природных процессов (цикличность, ритмичность, периодичность).
Цель исследования - является геоэкологическая оценка влияния ге-лиоклиматических факторов на величину радиального прироста деревьев. Согласно поставленной цели решались следующие задачи:
1. Выявить общие черты в колебаниях роста разных древесных пород в годы аномальных изменений среды для прогноза неблагоприятных условий формирования урожая сельскохозяйственных культур.
2. Разработать новый методический подход к стандартизации дендро-хронологических рядов.
3. Устранить с помощью природных архивов закономерности изменения природной среды в связи с динамикой гелиофизических и климатических факторов.
4. Определить область применения такой комплексной характеристики климатических условий, как коэффициент биоклиматического потенциала солнечной энергии, при проведении дендроклиматических исследований.
5. Выполнить ретроспективный и перспективный анализ изменений природной среды для условий лесостепной зоны.
6. Разработать рекомендации по научно обоснованному составлению адаптивных во времени севооборотов, направленные на устойчивое повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Научная новизна. Изучены максимально разнородные древесные спилы дуба черешчатого (18 экземпляров) и сосны обыкновенной (26 экземпляров), индивидуальная и паратипическая изменчивость в динамике радиального прироста, особенности формирования годичных колец для условий типичной лесостепи Среднерусской возвышенности. Для выявления закономерностей естественной цикличности в динамике природных процессов на территории Центральной лесостепи нами использован новый подход к стандартизации временных рядов, который позволил надежно элиминировать возрастной тренд. Проанализированы возможности дендрохронологического и дендроклиматического анализа еще для 21 древесной породы.
Впервые в дендроклиматических исследованиях использована такая комплексная характеристика климатических условий как коэффициент биоклиматического потенциала солнечной энергии (Q), с помощью которого удалось установить более тесную связь радиального прироста древостоев с изменениями климатических факторов, чем при использовании гидротермического коэффициента Г.Т. Селянинова. Использован метод фрактального анализа для выявления персистентности временных рядов (наличие долговременной памяти). Предложены адаптированные севообороты (с учетом природной ритмики) для повышения устойчивости агрофитоценозов.
Практическая значимость полученных результатов. Полученные результаты — это основополагающий материал для продолжения работы по созданию многовековых дендрошкал ЦЧР (по общей ширине годичного кольца). Выявленные закономерности естественной природной цикличности использованы при изучении динамики климата и других природных процессов на территории ЦЧР, а также при составлении прогнозов и методических рекомендаций по разработке структуры севооборотов в сельском хозяйстве.
Реализация результатов исследований. Результаты диссертационной работы частично переданы в музей заповедного участка «Лес на Ворск-ле» заповедника «Белогорье» для более полного анализа климатических условий доиндустриального периода (Борисовский район Белгородской области), при определении даты постройки памятника архитектуры «Круглое здание», расположенного в с. Головчино Грайворонского района Белгородской области, конюшен Хреновского конезавода Воронежской области.
Часть данных по фактическому измерению ширины годичных колец (4 образца) размещено- на сайте «База данных дендрошкал основных лесооб-разующих пород ЦЧР» (регистрационное свидетельство № 9003 от 27. 02. 2004 года, выдано Информационным регистрационным центром, г. Москва).
Данные полевых исследований и обобщенный теоретический материал использованы в лабораторном практикуме по курсу «Экспериментальные методы диагностики окружающей среды» для специальности «Природопользование» в Белгородском государственном университете.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы освещались на Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» (Белгород, 2004); на конференции по вопросу определения первоначального назначения и даты постройки архитектурного памятника «Круглое здание» (Белгород, 2006); на пленарном заседании студенческого научного общества БелГУ (Белгород, 2004); на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава БелГУ (2002-2005 гг.). По материалам диссертации опубликовано 8 работ общим объемом 1,8 п. л.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Методический подход к стандартизации дендрохронологических рядов путем элиминирования возрастной функции дерева из математической модели динамики ежегодного радиального прироста.
2.Соразмерность дендроритмов с известными гелиофизическими и климатическими периодами.
3.Среднесрочный прогноз развития природных процессов для территории Центральной лесостепи, основанный на ритмических изменениях биоклиматических условий.
4. Методический подход по реализации временной адаптации севооборотов с учетом прогнозируемых изменений климатических процессов до 2015 г. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, приложений. Объем работы 197 страниц, 35 рисунков, 6 таблиц. Библиографический список включает 227 источников, в т. ч. 15 зарубежных.
Эволюция климата
В настоящее время наблюдается заметное усиление изменений природных условий на поверхности Земли. Эти изменения прослеживаются в различных геосферах. Их причинами являются как естественные колебания природных процессов (воздействие гелиокосмических и тектонических факторов), так и постоянно возрастающая антропогенная нагрузка. Влияние тектонических процессов на климатические изменения выражаются в периоди-ческих вспышках вулканизма, закономерном изменении движения ансамбля литосферных плит и рельефа, что ведет к изменениям климата с периодами в 30-34 млн. лет. Более длительные периоды в 150-180 млн. лет связаны с изменениями в направлении течений мантии. Короткопериодические колебания климата связаны с гелиокосмическими причинами (солнечная активность, влияние крупных планет и т.д.) (Добрецов, Чумаков, 2001).
В последнем столетии изменения гидроклиматических условий на фоне всеобщего потепления все чаще приводят в различных районах Земли к развитию экстремальных природных явлений (учащению появления мощных тайфунов, усилению циклонической деятельности в атмосфере, развитию наводнений, возникновению засух, опустыниванию и т.д.), которые все более ощутимо начинают воздействовать и изменять жизнь населения.
По данным Hadley Center for Climate Prediction and Research (США), глобальное потепление климата достигло первого максимума в конце 30-х-начале 40-х гг. XX столетия, составив около 0,6 С. Затем до середины 60-х гг. наблюдалось некоторое снижение глобальной приземной температуры воздуха в пределах 0,3 С, которое сменилось дальнейшим повышением, достигшим максимума в 1990-92 гг. Относительно 60-х гг. XX столетия глобальная приземная температура увеличилась на 0,83 С (Природные..., 2001).
При этом в высоких широтах наблюдалась значительно большая (приблизительно в 3,5 раза) амплитуда изменений температуры, чем в низких, что привело к существенному противофазному изменению среднего меридионального градиента температуры, а также преимущественно зимнему потеплению.
Глобальное потепление климата практически охватило как северное, так и южное полушарие. При этом северное полушарие прогрелось на 0,3 С больше, чем южное - более океаническое и с большей массой льда. Потепление на территории континентов составило 1,6 С, а в районах морской поверхности - около 0,8 С. Таким образом, разница потепления на суше по сравнению с акваторией океана составила около 0,8 С (Природные ..., 2001).
В своей монографии А.В. Кислов (2001) дает подробный прогноз погоды на ближайшие 50-100 лет для территории России. Одним из проявлений глобального потепления в умеренных широтах материков является рост среднегодовых значений температуры, причем главную роль играет повышение зимних температур.
Одним из важнейших следствий глобального потепления могут стать изменения гидрологического режима рек, озер, водохранилищ и подземных вод. Так, например, согласно модельному прогнозу в бассейне Волги осадки должны увеличиться на 15-35 % от их нынешней нормы. Также по модельным расчетам ожидается и рост температуры. Откликом на эти изменения будет рост годового стока рек на 20-30 %.
Среднее повышение околоземной температуры воздуха на планете за последние 140 лет оценивается в 0,5-0,7 С. Это кажется небольшим, однако в средних и высоких широтах потепление больше, чем в низких, и оно гораз до больше зимой, чем летом. И действительно, зимы в средней полосе России в последние десятилетия заметно потеплели.
Более теплый воздух может содержать больше влаги. Поэтому при более теплом климате ускоряется гидрологический цикл (испарение воды, конденсация в облаках, осадки). Последняя очень большая засуха на территории бывшего СССР в 1975 году. Однако это значит лишь уменьшение частоты засух (большая засуха на юге европейской части России летом 1998 г.). Вместе с тем, тенденция к увлажнению климата, приводящая в среднем к увеличению облачности и уменьшению испарения, ведет к увеличению речного стока.
Около 60 % территории России занимает вечная мерзлота. В последние десятилетия наблюдается уменьшение ее площади и мощности. Это следствие не столько потепления, сколько увеличения толщины снежного покрова. При этом верхний слой почвы (приблизительно около 1 метра) не так сильно промерзает зимой. Накопление такого эффекта приводит к таянию вечной мерзлоты, нежелательные последствия которой проявляются в разрушении дорог, зданий и т.д. Положительные моменты в потеплении климата — это возможность использования более выгодных сельскохозяйственных культур для уменьшения потерь от засух.
Потепление в высоких широтах ослабит разность температур между тропиками и полярными областями, что приведет к некоторому ослаблению западных ветров и уменьшению частоты циклонов. В этих условиях облегчается прорыв холодных арктических масс в средние широты.
Предполагаемое потепление для средних широт грозит смещением изотерм на 150-550 км по широте в сторону полюсов и по высоте. В соответствии с этим начнется перемещение флоры и фауны, которое будет происходить с некоторым запаздыванием. Результатом этого станет исчезновение некоторых типов растительности и появление абсолютно новых.
Общая климатическая характеристика территории исследования
Объекты исследования, вовлеченные в дендроклиматический анализ, расположены на территории Центральной климатической области и лесостепной ландшафтной зоны, ее Среднерусской провинции (Борисов, 1975). В соответствии с политико-административным делением территория исследования включает пять областей: Белгородскую, Воронежскую, Курскую, Липецкую и Тамбовскую, объединенных в экономическом отношении границами Центрально-Черноземного региона (ЦЧР). ЦЧР расположен на Русской равнине, большая часть его лежит в лесостепи и только юго-восточная часть территории находится в степной зоне. Северная граница лесостепи находится за пределами ЦЧР. Лесостепь, по Ф.Н. Милькову (1961),представляет собой особую ландшафтную зону умеренного пояса, обладающую своеобразной структурой географической среды и переходными от леса к степи внешними чертами ландшафта.
Зона лесостепи характеризуется сравнительно теплым и сухим (динамичным по годовым суммам осадков) климатом. В целом климатические условия исследуемой местности благоприятны для выращивания большинства сельскохозяйственных культур и характеризуются умеренной континентальностью, возрастающей в направлении с северо-запада на юго-восток. Основным лимитирующим фактором является влагообеспеченность. Характерная особенность лесостепной зоны - неравномерный характер выпадения осадков по годам и периодам года, а также ливневый характер выпадения. Среднегодовая сумма осадков изменяется от 450 мм на юго-востоке зоны до 575 мм на северо-западе (Смольянинов, 2003).
Используя картограмму распределения годовой величины биоклиматического потенциала (Лисецкий, Чепелев, 2003) обосновано использование климатических показателей метеорологических станций «Белгород», «Воронеж» и «Курск» для описания климата ЦЧР. Картограмма изолиний распределения величин Q (коэффициент биоклиматического потенциала солнечной энергии) (рис. 1.1) показывает, что 89 % (171,1 тыс. кв. км) территории Центрального Черноземья (включая шесть областей: Белгородская, Воронежская, Курская, Липецкая, Орловская и Тамбовская, общей площадью 192,4 тыс. кв. км) характеризуется значениями Q в пределах 1000-1120 МДж/(м -год) при средневзвешенном его значении 1067. Белгородская, Воронежская и Курская области находятся в пределах ареалов, со средними значениями Q свыше 1080 МДж/(м2-год), которые занимают в ЦЧР 40,5 % (77,9 тыс. кв. км) площади региона. Северные области ЦЧР (Орловская, Липецкая и Тамбовская) менее обеспечены теплом и влагой и имеют значения Q в пределах 960-1040 МДж/(м2-год).
Зима в ЦЧР обычно мягкая, но с устойчивыми морозами. В январе, самом холодном месяце, средняя температура колеблется от -11,5 до -7,5 С. Абсолютный минимум температуры воздуха опускается до -35 С (Белгород), а на северо-востоке региона — ниже -40 С (Тамбов). Часты метели и гололед (25-30 дней в году). Число дней со снежным покровом в течение года составляет 110 на юго-западе (Белгородская область) и 140 на северо-востоке региона (Тамбовская область). Средняя высота снежного покрова составляет 20-30 см. В отдельные годы на территории исследования снежный покров отсутствует или характеризуется чрезвычайной неустойчивостью. В апреле снежный покров сходит. Запасы воды в снежном покрове обычно составляют 100-125 мм, местами - 40-150 мм. Весной переход среднесуточной температуры через 0 С около Белгорода наблюдается 25 марта, около Воронежа - 1 апреля, около Курска - 27 марта. Наступление среднесуточных температур выше +5 С в Белгороде, Воронеже и в Курске отмечено в среднем во второй декаде апреля, выше +10 С в третьей декаде апреля, а температуры выше +15 С - 15-20 мая. Средняя длительность периода со среднесуточными температурами воздуха выше +5 С в Белгороде составляет 160, в Воронеже -195, в Курске - 187 дней, выше +10 С в Белгороде - 155, в Воронеже - 160, в Курске - 150 дней, а выше +15 С в Белгороде - 115, в Воронеже - 87, в Курске- 103 дня.
Ряды наблюдений среднемесячных температур на всех метеостанциях России сохраняют неоднородность за счет различия числа сроков наблюдений на отдельных участках ряда. До 1936 г. велись трехсрочные наблюдения, с 1936 г. по 1966 - четырехсрочные, а с 1966 г. - начаты восьмисрочные наблюдения.
В рядах наблюдений за осадками также, по крайней мере, два раза произошло крупное массовое нарушение однородности. Первое нарушение относится к 1930-м гг., когда станции переносились на открытые места, репрезентативные для многих метеовеличин, но не для осадков, особенно твердых.
В 1950-х гг. на сети станций перешли к новому прибору - осадкомеру с защитой Третьякова, который заменил дождемер с защитой Нифера. С 1966 г. в данные ежедневных наблюдений по осадкомеру вводятся поправки на смачивание осадкомерного сосуда (Матвеев, 2003).
Непрерывный ряд наблюдений за осадками в г. Воронеже формируется с 1862 г., за температурой - с 1873 г., в г. Белгороде регистрация осадков начинается с 1891 г., температуры - с 1925 г., в г. Курске - осадки с 1896 г., а температура с 1890 г. Отсутствующие или неполные климатические данные за некоторые годы восстановлены на основе данных других метеорологических станций района с помощью корреляционно-регрессионного анализа.
По данным многолетних наблюдений (193?--1997, 1862-2000, 1896-1994 гг.) метеостанций «Белгород», «Воронеж» и «Курск» основные элементы климата характеризуются следующими показателями (Воронежская область, 1952; Галимская, 1986; География Курской области, 1974; Климат Воронежа, 1986; Котлярова, 2004; Лебедева, 2004; Матвеев, 2003; Научно-прикладной справочник по климату СССР, 1990): среднегодовая температура воздуха: +5,9 С (Воронеж), +6,0 С (Белгород), +5,4 С (Курск); абсолютный минимум температуры: -38 С (Воронеж и Курск), -35 С (Белгород); абсолютный максимум: +41 С (Воронеж и Белгород), +37 С (Курск). Средне-многолетняя температура января: -9,6 С (Воронеж), -8,6 С (Белгород), -8,9С (Курск); июля: +19,9 С (Воронеж), +20,0 С (Белгород), +19,0 С (Курск). Среднегодовое количество осадков (за весь период наблюдений) составляет 519 мм (Воронеж), 557 мм (Белгород) и 638 мм (Курск), однако оно характеризуется большой неустойчивостью и колеблется в отдельные годы для Воронежа от 263 мм (1891 г.) до 845 мм (1980 г.), для Белгорода от 281 мм (1946 г.) до 834 мм (1980 г.), а для Курска от 383 мм (1920 г.) до 858 мм (1933 г.).
Солнце - основной предиктор природных процессов
Солнце - единственный источник тепла, достаточно сильный для того, чтобы оказывать значительное влияние на температуру воздуха и подстилающую поверхность Земли.
Солнечной активностью принято называть совокупность физических явлений, происходящих на Солнце. Внешне солнечная активность проявляется в возникновении в атмосфере Солнца характерных образований: солнечных пятен и факелов в фотосфере, флоккулов и вспышек в хромосфере, протуберанцев в солнечной короне. Обычно, эти явления взаимосвязаны, и области, где они происходят в совокупности, принято называть центрами солнечной активности. Наиболее очевидное проявление солнечной активности - солнечные пятна. Они представляют собой темные образования, температура которых ниже средней температуры поверхности Солнца. Пятна зарождаются в «королевских широтах» (10-30 широты по сторонам солнечного экватора). Их рассматривают как вихри с воронкообразными расширениями на вершине. Движение вещества совершается снизу вверх, образуя восходящий вихрь. При этом скорость достигает огромных величин, и газы охлаждаются вследствие их быстрого расширения по мере приближения к вершине вихря. Пятна - вершина, конец вихря. Вихревым движением заряженных электрических частиц вызывается конвекционный ток, который сопровождается индукционными токами в соседних проводниках. Ток образует магнитное поле. Таким образом, пятна - колоссальные магниты, униполярные, биполярные, мультиполярные. Пятна, как правило, объединяются в группы. Группы солнечных пятен, однажды возникнув, не меняют своих координат и вращаются вместе с Солнцем. Солнце вращается вокруг своей оси, из-за этого воздействие активной области на Землю повторяется с периодом примерно 27 суток. Возникают, так называемые, рекуррентные возмущения геомагнитного поля. Солнечная активность проявляется не только в изменении количества солнечных пятен, но и в изменении солнечного излучения в коротковолновой части спектра (ультрафиолет и рентген), потока выброшенной Солнцем и движущейся в межпланетном пространстве плазмы («солнечный ветер»), потоков энергетических частиц (в основном - протонов) в солнечных лучах и т.п.
За пятнами на Солнце астрономы наблюдают очень давно. В китайских летописях, например, сохранилась запись о наблюдениях за солнечными пятнами еще в 28 г. до н. э. Исследования пятен начали в 1610-1611 гг., одновременно и независимо друг от друга итальянские ученые - Галилей и Шей-нер, голландец Фабриций и англичанин Гарриот. В 1851 г. Генрих Швабе в Дессау объявил о периодическом изменении в числе пятен. По данным наблюдений за 1826-1843 гг. он установил десятилетний цикл в поведении солнечных пятен. Рудольф Вольф (XIX век) систематизировал наблюдения за солнечными пятнами за 250 лет и впервые построил непрерывный временной ряд относительных чисел с 1700 по 1847 г. Он обосновал период в 11 лет и определил максимум и минимум солнцедеятельности (11-летний цикл -среднеарифметический, длина цикла варьирует от 8,5 до 14 лет между соседними минимумами и от 7,3 до 17 лет между соседними максимумами (Бори-сенков, 1982)).
Относительные числа - числа Вольфа (W)- характеризуют солнечную активность и определяются для каждого дня наблюдений по формуле: W = K-(l0-g + F), (3.1) где К- коэффициент, зависящий от наблюдателя и инструмента наблюдения; g - число наблюдений групп и отдельных пятен в определенный момент времени; F- полное число пятен, подсчитанных в этих группах и отдельно.
Непрерывный, постоянно пополняющийся временной ряд среднегодовых существует с 1700 г., а среднемесячных - с 1749 г.
Первое представление о характере многолетних колебаний режима солнечной активности дает график значений W (рис. 3.1).
Следует отметить, что на крупные гребни волн активности наслаивается рябь более мелких - двух-, трех-, четырех- и шестилетних волн. Совершенно отчетливо видны более или менее одинаковые колебания солнечной активности, различающиеся по амплитуде и продолжительности (квазипериодические) (рис. 3.2).
Солнечным циклам дана нумерация. Первым считается цикл от минимума 1755 г. до минимума 1766 г.
Годы, в которые W имеют максимальную или минимальную величину, называют, соответственно, эпохами максимума или минимума 11-летнего цикла солнечной активности. Интервал времени от эпохи минимума до эпохи максимума получил название ветви роста, а от эпохи максимума до эпохи следующего минимума - ветви спада 11-летнего цикла (Витинский, 1973).
Особенности сельского хозяйства Центрально-Черноземного рай она
ЦЧР относится к основным сельскохозяйственным районам РФ. Отрасли рыночной специализации представлены производством зерна, сахарной свеклы, подсолнечника, эфиромасличных культур, молока и мяса. В районе производится около 10 % зерна и картофеля, 20 % подсолнечника, 50 % сахарной свеклы России. Из зерновых культур во всех областях, кроме Курской, преобладает озимая пшеница, а в Курской области озимая рожь. В районе возделываются также просо, гречиха, кукуруза (зерно) и силос. Удельный вес аграрного сектора в районе в валовом общественном продукте составляет почти 25 %. Плодородные почвы, обеспеченное на значительной части района увлажнение, длительный теплый период создают возможности для получения здесь высоких урожаев сельскохозяйственных культур. По средней многолетней урожайности зерновых культур район несколько уступает Северному Кавказу, а по валовой продукции на 100 га сельскохозяйственных земель занимает 1-е место в РФ.
Для района характерна высокая сельскохозяйственная освоенность земель. Более 80 % всей его территории составляют сельскохозяйственные угодья, в том числе на долю пашни приходится почти 70 %. Поэтому рост сельскохозяйственного производства здесь основывается не на расширении используемых земель, а на интенсификации имеющихся сельскохозяйственных угодий. Посевная площадь района составляет около 11 млн. га, в том числе зерновыми культурами занято более половины площади, техническими - примерно 5 % и кормовыми культурами - свыше 1/4 посевной площади. Главные производственные культуры — озимая пшеница и рожь. Они здесь урожайнее, чем яровая пшеница. В Курской области преобладают посевы ржи, в остальных - пшеницы. Обширные площади занимают просо и гречиха. Причем гречиха более распространена в Курской и Липецкой, просо - в Воронежской, Тамбовской и Белгородской областях. Повсюду сеют кормовые культуры, в Воронежской и Белгородской областях значительные посевные площади заняты кукурузой на зерно, в других областях - на силос. Высевают ячмень и овес. Широко распространены сеяные травы, главным образом однолетние.
Важнейшей технической культурой района является сахарная свекла. Для выращивания этой культуры район располагает весьма благоприятными почвенно-климатическими и экономическими условиями: высоко плодородными черноземами, достаточно увлажненным и теплым климатом, высокой плотностью сельского населения, сахарными заводами. На выращивании ее специализируются многие хозяйства района, особенно в Курской, Липецкой, Белгородской и Воронежской областях. В целом ЦЧР занимает первое место в России по размерам посевных площадей, сахаристости и объемах заготовок сахарной свеклы. Сахарная свекла используется в России для производства сахара, ботва и отходы ее переработки - ценный корм для скота.
Вторая по значению техническая культура ЦЧР - подсолнечник, но ареал его распространения в районе более узкий, чем сахарной свеклы. Основные посевы подсолнечника размещаются в Воронежской, значительные -в Белгородской и на юге Тамбовской областей. На северо-западе района вследствие, более умеренного и влажного климата и менее пригодных почв урожаи подсолнечника невелики. Из других технических культур выращиваются: в Курской области конопля, в Тамбовской и Липецкой - конопля и махорка, в Воронежской и Белгородской - эфиромасличные (анис и кориандр).
Обширные площади заняты картофелем и овощами, выращиваемыми повсюду. Картофель используется здесь не только в качестве пищевого продукта, но идет на корм скоту и для переработки на крахмал и спирт.
Во всех областях ЦЧР большое развитие получило садоводство. По площади садово-ягодных насаждений район занимает 3-е место в РФ.
Центрально-Черноземный район является одним из основных производителей товарного зерна и крупяных культур, которые в больших количествах вывозятся в другие регионы страны. Укрепление и повышение этой роли района в общероссийском территориальном разделении труда составляет главную задачу перспективного развития земледелия и животноводства.
Наибольшее распространение из всех зернобобовых получил горох. Основной ареал возделывания гороха на зерно - Центрально-Чернозёмный, Центральный, Волго-Вятский и Поволжский районы.
Район обладает большими потенциальными возможностями увеличения производства продукции растениеводства за счет внедрения научно-обоснованных севооборотов, увеличения доли районированных сортов семян, лучшего использования возможностей агрохимии, проведения мероприятий по сохранению и увеличению, эффективного плодородия земель.
Структура посевных площадей и севообороты, как никакой другой компонент систем земледелия, требуют тщательной научной проработки на зональном и микрозональном уровнях. Именно по этой причине в недалеком прошлом шаблонный подход к определению площадей посева многолетних трав, кукурузы, а также чистого пара порождал немало сложностей в практике отечественного земледелия.
Из-за большой площади территории ЦЧР наблюдаются внутренние различия в сельском хозяйстве. Нами дан сельскохозяйственный анализ областей ЦЧР.
Белгородская область
Растениеводство области дает 2/5 валовой продукции сельского хозяйства, 3/5 приходится на животноводство. Зерновые, сахарная свекла, под солнечник - главные культуры специализации, заметное место занимают посевы эфиромасличных культур. Животноводство мясомолочного направления, развито также свиноводство, птицеводство, пчеловодство.
Воронежская область
В сельском хозяйстве развито растениеводство (47 % продукции) и животноводство (53 %). Преобладающие культуры в посевах - пшеница, ячмень, крупяные, эфиромасличные, сахарная свекла, подсолнечник, кукуруза. Развито садоводство, пчеловодство и животноводство мясошерстного и молочно-мясного направления, птицеводство, свиноводство, коневодство.
Курская область
В продукции сельского хозяйства преобладает растениеводство (53 %), значительны посевы пшеницы, подсолнечника, сахарной свеклы, картофеля. Известна область садоводством. Развито животноводство мясомолочного направления, свиноводство, птицеводство, пчеловодство.
Липецкая область
Животноводство - ведущая отрасль сельского хозяйства. Оно дает 3/5 валовой продукции аграрного сектора; 2/5 приходится на растениеводство. В посевах преобладают пшеница, подсолнечник, сахарная свекла, кормовые культуры. Животноводство мясомолочного направления со значительной долей свиноводства и птицеводства.
