Введение к работе
Актуальность темы исследования. Климатические и погодные условия оказывают большое влияние на сельскохозяйственное производство. Они в значительной мере определяют урожай сельскохозяйственных культур, качество продукции, затраты не ее производство и особенности агротехнических мероприятий (Шашко,1985; Алабушев, 2011).
При возделывании зерновых культур учет условий климата и погоды необходим при выборе сорта, разработке мероприятий по лучшему использованию ресурсов тепла и влаги, планировании сроков полевых работ, сева, уборки и т.д. Внедряемый в производство сорт должен обладать высокой продуктивностью, т. е. максимально использовать ресурсы света, тепла и влаги, которыми располагает данная территория, а также давать высокое качество продукции.
В связи с этим для получения высоких и устойчивых урожаев зерновых культур в Северном Зауралье актуальным является необходимость оценки потенциала урожайности зерновых культур, агроклиматических условий ее формирования, их корреляционной зависимости, а также внедрения в производство адаптивных сортов как основного элемента стабилизации производства зерна в регионе.
Степень разработанности темы. Значительный вклад отечественных ученых в разработку вопросов влияния на урожайность сельскохозяйственных культур агрометеорологических факторов, а также программирования и прогнозирования урожайности, адаптивности растениеводства был сделан В.М. Пасовым, Ф.Ф. Давитая, П.И. Колосковым, С.А. Сапожниковой, П.И. Селяниновым, А.П. Федосеевым, М.К. Каюмовым, Е.С. Улановой, Ю.И. Ермохиным, А.А. Жученко, В.А. Зыкиным, А.А. Гончаренко. Однако вышеотмеченные исследования в разрезе природно-климатических зон и, в частности, Тюменской области, ранее не проводились.
Цель исследований: оценка урожайности зерновых культур и агроклиматических условий ее формирования, расчет их корреляционной зависимости, а также программирование и прогноз урожайности в различных природно-климатических зонах Северного Зауралья.
Задачи исследований:
-
Дать характеристику урожайности зерновых культур и выявить ее изменение за 30-летний период по изменению линии тренда в различных природно-климатических зонах.
-
Определить вклад погодного компонента (климатической составляющей) в общей изменчивости урожайности и дать оценку устойчивости урожайности в различных природно-климатических зонах.
-
Дать оценку основным параметрам агрометеорологических условий вегетационного периода в различных природно-климатических зонах, выявить их изменение за 30-летний период по изменению линии тренда, а также определить корреляционную зависимость урожайности зерновых культур с основными параметрами агрометеорологических условий вегетационного периода.
-
Определить действительно возможную урожайность зерновых культур, а также дать прогноз урожайности и оценить его оправдываемость в различных природно-климатических зонах.
-
Дать оценку реализации потенциала урожайности зерновых культур в условиях производства, а также оценку основным районированным сортам зерновых культур по стрессоустойчивости и экологической пластичности.
Научная новизна работы. Впервые в различных природно-климатических зонах Северного Зауралья за 30-летний период дана характеристика урожайности зерновых культур и основным параметрам агрометеорологических условий, их изменениям и корреляционной зависимости. Определена доля вклада культуры земледелия и погоды (климатическая составляющая) в общей изменчивости урожайности зерновых культур. Дана оценка продуктивности климата и величины биоклиматического потенциала природно-климатических зон, а также рассчитана величина действительно возможной урожайности и ее прогноз в условиях производства.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретически обоснованы пути повышения стабильности урожайности и валового сбора зерна. На основе результатов исследований расширена площадь посева в зонах северной и южной лесостепи таких сортов зерновых культур, как Икар, Чернява 13 (яровая пшеница), Челябинский 99 (ячмень), Талисман, Перона и Мегион (овес), характеризующихся как высокой урожайностью, так и сравнительно повышенной экологической пластичностью. Материалы прогнозов урожайности зерновых культур используются производителями зерна юга Тюменской области при планировании организационно - хозяйственных работ и экономических показателей хозяйств в связи с их высокой оправдываемостью. Результаты исследований используются в учебном процессе в Государственном аграрном университете Северного Зауралья при подготовке магистрантов и аспирантов.
Методология и методы исследований. При выполнении исследований применяли математический и статистический анализ полученных результатов, интерпретацию и их обсуждение. Методом корреляционного анализа определяли зависимость урожайности зерновых культур с основными параметрами агрометеорологических условий. Рассчитывали уравнение линии тренда для определения динамики изменения урожайности зерновых культур за 30-летний период.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- на формирование урожайности зерновых культур в Северном Зауралье наибольшее влияние оказывает сумма осадков в первой декаде июня и июля;
- используемая методика прогнозирования урожайности и валового сбора зерновых культур позволяет добиться его высокой оправдываемости;
- разрыв между урожайностью зерновых культур в условиях государственного сортоиспытания и в условиях производства является следствием низкой реализации потенциала районированных сортов;
- районированные сорта зерновых культур характеризуются низкой стрессоустойчивостью и экологической пластичностью.
Степень достоверности результатов исследований подтверждается достаточной выборкой (20-30 лет) анализируемых данных и их статистической обработкой.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на ученых советах агротехнологического института ГАУ Северного Зауралья (2010-2012); на международной конференции «420 лет земледелию Зауралья» (Тюмень, 2010), VI международной научно-практической конференции «Аграрная наука – сельскому хозяйству» (Барнаул, 2011), международной научно-практической конференции «Научные исследования – основа модернизации сельскохозяйственного производства» (Тюмень, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 3 - в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 166 страницах. Состоит из введения, шести глав, выводов, рекомендаций производству, содержит 36 таблиц и 10 приложений. Библиографический список включает 244 источника, в том числе 12 зарубежных авторов.
