ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ - Теоретичні і методологічні основи агрокліматичної оцінки продуктивності сільськогосподарських культур в Україні

У вступі розкривається сутність і стан наукової проблеми, її значущість, підстави для розробки теми, обгрунтовується необхідність проведення досліджень. Викладені актуальність теми, мета та задачі роботи, об'єкт, предмет та методи досліджень, положення, що виносяться на захист. Сформульовані наукова новизна, теоретична та практична значущість роботи, особистий внесок здобувача, апробація результатів дослідження.

У розділі 1 освітлюються результати ретроспективного аналізу досліджень оцінки агрокліматичних ресурсів, агрокліматичного районування і оцінки формування продуктивності еко - та агросистем. Наводиться класифікація моделей формування продуктивності агроекосистем і характеристика параметрів моделей. Підкреслюється, що до останнього часу питання оцінки агрокліматичних ресурсів і агрокліматичного районування територій та агрокліматична оцінка формування продуктивності сільськогосподарських культур як агросистем відносилися до різних самостійних проблем і виконувалися у розриві один від одного. Тому відрізнявся набір показників, за якими давалися такі оцінки. В той же час, досягнення в розробці підходів і методів досліджень кожного з напрямків, застосування математичного апарату досліджень в агрометеорології та агрокліматології дозволяють проводити дослідження на новому теоретичному і методичному рівні з високим ступенем комплексності і просторової та часової деталізації.

Особливо треба виділити агрометеорологічні дослідження в рамках проблеми програмування врожаїв сільськогосподарських культур, які розвивалися в 70-і роки минулого сторіччя. Базуючись на теорії фотосинтетичної діяльності рослинного покриву (РП) Ничипоровичем О. О. були сформульовані основні принципи програмування врожаїв агроценозів, де домінуюча роль відводилася оцінці агрометеорологічних умов поточного року як головного фактора формування врожаю культур. Надалі ця ідея була розвинута Тоомінг Х. Г. і сформульована як концепція максимальної продуктивності РП, сутність якої полягає у прагненні рослин досягати максимальної продуктивності, а лімітуючим фактором є невідповідність умов світла, тепла і вологи вимогам культур. Надалі Тоомінгом Х. Г. був розроблений метод еталонних врожаїв, який дозволяє виконувати розрахунки можливих за агрометеорологічними умовами трьох рівнів врожаїв - потенційних, дійсно можливих і виробничих. Для території України дослідження у цьому напрямку започатковані автором в кінці минулого сторіччя (1999) і надалі виконувалися Міщенко З. А. (2002), Божко Л. Ю, Омар Фарідом (2003), Польовим А. М (2005). Дослідження виконувалися стосовно окремих сільськогосподарських культур в межах адміністративних областей та, здебільшого, в агрометеорологічному сенсі. Усі агрокліматичні оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур базуються на даних агрокліматичного районування території України, виконаного в 60-і роки минулого сторіччя, або для конкретної території виконувалися самостійні розрахунки агрометеорологічних умов за показниками, що входять до моделей формування продуктивності сільськогосподарської культури. Треба відзначити, що показники, в більшості випадків нечутливі до мезо - і мікроклімату.

В цьому розділі сформульовані теоретичні і методологічні основи агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур, що базуються на законах землеробства і теорії фотосинтетичної діяльності РП. Як основний принцип дослідження пропонується системний підхід, сутність якого полягає у послідовності, комплексності та детальності оцінки агрокліматичних ресурсів, агрокліматичного районування територій і агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур. Формування продуктивності культур розглядається як оптимальне поєднання інтенсивності процесів формування органічної речовини (фотосинтезу) і її витрати внаслідок процесів дихання, яке за Тоомінгом Х. Г.(1985), має наступний вигляд:

Таким чином запропонована модель спрямована на комплексне та найбільш деталізоване врахування біоекологічних особливостей сільськогосподарських культур та просторово-часових особливостей агрокліматичних умов. Останні, значною мірою, визначаються типом підстильної поверхні, особливо типом та елементами рельєфу, розмаїттям грунтового покриву, близькістю до значних водоймищ. Розроблена модель містить алгоритм визначення продуктивності різних груп культур на території різного просторового та часового масштабу генералізації (рис.1). Сутність просторового масштабу генералізації полягає впевному осередненні агрокліматичних ресурсів. При макромасштабному осередненні пропонується виконувати аналіз агрокліматичних ресурсів територій, загальні кліматичні умови яких формуються під впливом макромасштабних циркуляційних процесів і обумовлюються загальногеографічними факторами. Мезомасштабне осереднення ресурсів базується на особливості формування агрокліматичних ресурсів, які обумовлені перерозподілом кліматичних умов внаслідок впливу крупних форм рельєфу, типів грунтів та близькості значних водоймищ. Мікромасштабне осереднення ресурсів території обумовлюється формуванням особливостей клімату під впливом елементів рельєфу та гранулометричного складу грунтів.

Осереднення агрокліматичних умов за часом базується на екологічних особливостях конкретної сільськогосподарської культури і пов'язане з початком та тривалістю вегетаційного періоду. Визначення інтегральної продуктивності культур обумовлене величиною загальних агрокліматичних ресурсів за період вегетації культури. Подальша детальна агрокліматична оцінка формування продуктивності базується на врахуванні агрокліматичних умов на рівні сезонів та декад. Параметрами моделі є такі біологічні показники культур як температура початку розвитку, діапазон оптимальних температур і запасів продуктивної вологи, суми температур на дату максимального фотосинтезу і за весь вегетаційний період, теплотворна здатність одиниці врожаю, коефіцієнт господарської цінності врожаю, який залежить від співвідношення загальної біомаси і господарсько - цінної частини культури та відсотку вмісту сухої біомаси і вологи. В зв'язку з поставленими задачами розроблена структура і створено базу агрокліматичної інформації. Обгрунтовано етапи та методи детальної оцінки фонових агрокліматичних ресурсів, тематичного та комплексного агрокліматичного районування, оцінки просторової мінливості агрокліматичних ресурсів і агрокліматичного районування в мезо - та мікромасштабі з наступною агрокліматичною оцінкою формування продуктивності сільськогосподарських культур.

В розділі 2 розглядаються питання оцінки агрокліматичних ресурсів територій. Обгрунтовуються показники агрокліматичних ресурсів та методи їх розрахунку. Послідовно, за даними спостережень гідрометеорологічної мережі України, виконуються розрахунки радіаційно-теплових ресурсів, теплових ресурсів дня та ночі, ресурсів вологи окремо за період з температурами вище 5 і 10 єС, а також умов заморозконебезпечності, результати яких склали базу даних агрокліматичної інформації в Україні. Проведено дослідження закономірностей просторового розподілу кожного з показників агрокліматичних ресурсів. Надається узагальнена кількісна оцінка зональних або фонових агрокліматичних ресурсів, які формуються під впливом великомасштабних циркуляційних процесів і визначаються загально географічними умовами. Виявлено особливості просторового розподілу теплових ресурсів дня та ночі, ресурсів вологи та умов заморозконебезпечності, які відбивають вплив мезомасштабних циркуляційних процесів. Під впливом значних форм рельєфу (височин та низин), теплих Чорного та Азовського морів, великих річок (Дніпро, Дністер) спостерігається перерозподіл величин показників, близький до їх зонального розподілу.

Виявлена тенденція збільшення діапазону просторової мінливості агрокліматичних ресурсів за період з температурами вище 5 °С порівняно із періодом з температурами вище 10 °С. Так, наприклад, збільшується тривалість періоду з цими температурами яка відповідно складає 62 и 47 днів. Різниця між має тенденцію до зменшення від 50-55 днів у західному регіоні до 40-45 днів - у південному і східному. Аналогічна тенденція простежується і за сумами температур за ці періоди. Тривалість сонячного сяйва за періоди з температурою вище 5 і 10 °С змінюється з півночі на південь країни відповідно від 1400 до 2000 годин і від 1200 до 1750 годин, різниця по території за ці періоди близька і становить 600 и 550 годин. Відмічається незначна різниця тривалості сонячного сяйва за ці періоди і в межах окремих регіонів країни - 220-240 годин. Сума сумарної і фотосинтетично активної радіації зростає з північного заходу на південний схід країни від 3120 до 3800 і від 1560 до 1900 МДж- мОІ за період з температурою вище 5 °С і від 2680 до 3400, 1340 до 1700 МДж- мОІ - за період з температурою вище 10 °С. Діапазон мінливості сум фотосинтетично активної радіації по країні за ці періоди однаковий і становить 400-450 МДж- м-І, а в межах окремих регіонів - 200-250 МДж- м-І.

На відміну від радіаційно-теплових ресурсів просторовий розподіл ресурсів вологи має складний характер як для окремих показників, так і за територією. За винятком запасів продуктивної вологи у грунті, простежується домінуючий зв'язок в західному, північному і центральному регіонах між величиною показників ресурсів вологи і географічною довготою та висотою місцевості, а в південному - широтою і висотою. Просторовий розподіл величин запасів продуктивної вологи у грунті, значною мірою, обумовлений характеристиками грунтового покриву: типом та гранулометричним складом грунту, які відрізняються за вологоємністю і вологопровідністю. Діапазон мінливості кількості опадів за період з температурами вище 5 і 10 °С складав 306 і 258 мм, а їх абсолютні величини змінювалися по країні відповідно від 257 до 563 мм і від 192 до 450 мм. Спостерігається значний діапазон просторової мінливості випаровування як характеристики потенційної вологовимогливості культурних рослин. Так, в період з температурами вище 5 °С величина випаровування змінюється від 488 мм на заході країни до 942 мм на сході, а за період з температурами вище 10 °С - від 436 до 864 мм. Неістотною, порівняно із загальним просторовим розподілом запасів продуктивної вологи у грунті по країні, є їх різниця в межах періодів з температурою вище 5 і 10 °С. Діапазон мінливості запасів продуктивної вологи у метровому шарі грунту на початок і кінець періодів - відповідно 163 і 191 мм та 159 і 184 мм. Тобто, за загально географічної мінливості запасів вологи у грунті 159-191 мм, діапазон мінливості по періодам з температурою 5 і 10 °С не перевищував 4 і 7 мм.

В розділі 3 розглядаються теоретичні і методологічні питання комплексного дрібномасштабного (М 1:1000000 та дрібніше) фонового агрокліматичного районування територій і етапи його реалізації на прикладі України. Основні принципи і підходи загального і спеціалізованого агрокліматичного районування сформульовані в минулому сторіччі Селяніновим Г. Т., Колосковим П. І., Сапожніковою С. А., Давітая Ф. Ф. , Чирковим Ю. І., Шашко Д. І. (1948, 1952, 1953, 1956, 1962, 1974, 1985 рр.) і реалізовані на прикладі територій СРСР, країн Східної Європи і світу. Надалі методи районування були розвинені та удосконалені Гольцберг І. А. (1958, 1962 рр.), Міщенко З. А. (1962, 1985 рр.), Кельчевською Л. С. (1983 р.).

В поточний період споживачі агрокліматичної інформації використовують результати агрокліматичного районування території України, виконаного в 60-і роки минулого сторіччя, яке не відповідає сучасним вимогам ні за сутністю, ні за просторовим осередненням. По-перше, прийняті основні показники агрокліматичного районування не відбивають усього спектру агрокліматичних умов територій. Відсутня також, за винятком умов заморозконебезпечності, можливість наступної просторової деталізації агрокліматичних ресурсів.

Принципи агрокліматичного районування обумовлені кінцевою задачею - рекомендаціями по розміщенню сільськогосподарського виробництва. Тому вони об'єднують обгрунтування набору агрокліматичних показників та просторового осереднення їх величин з метою виділення територій, які відрізняються за агрокліматичними ресурсами. На першому етапі визначається крок районування або діапазон величин, які характеризують одиницю районування. У зв'язку з встановленою різницею просторового розподілу величин показників радіаційно-теплових ресурсів і ресурсів вологи, за доцільний прийнято підхід виділення подвійної таксономічної шкали. Макрорайони виділено, як прийнято в агрокліматології, за тепловими ресурсами. Макрорайони за ресурсами вологи підрозділяються на підрайони. Таким чином, на території України виділено сім макрорайонів, кожний з яких, у відповідності з просторовою мінливістю показника ресурсів вологи, підрозділяється на підрайони (від одного до п'яти). Для кожного з макрорайону та підрайону на підставі отриманих регресійних рівнянь, надано вичерпну інформацію про радіаційно-теплові ресурси і ресурси вологи. За аналогічним підходом були розроблені й карти теплових ресурсів дня і ночі та умов заморозконебезпечності (рис.2, табл.1).

Виконана в попередньому розділі оцінка агрокліматичних ресурсів та просторові узагальнення розподілу їх по території країни стали основою для виконання комплексного агрокліматичного районування територій. Системний підхід до агрокліматичної оцінки формування продуктивності шести основних сільськогосподарських культур, які відрізняються за вимогами до ресурсів світла, тепла і вологи, обумовив збільшення набору показників. До загального числа показників включено й такі, які характеризуються значною мінливістю під впливом неоднорідностей підстильної поверхні. Майбутня ж спрямованість на оцінку формування продуктивності різних за вимогами культур вимагає використання деяких показників, які звичайно не застосовувалися для агрокліматичного районування. Запропоновано, для можливої прив'язки до існуючого агрокліматичного районування країни, як основні реперні показники, застосовувати суму температур вище 10 єС (теплові ресурси) і ГТК Селянінова (ресурси вологи). На основі розробленого за участю здобувача методу ущільнення інформації отримана серія регресійних рівнянь, які відбивають кількісний зв'язок між основними показниками районування й усім спектром показників, що дозволяє отримати повну інформацію з агрокліматичних ресурсів.

Метою агрокліматичного районування є виділення територій, які відрізняються за агрокліматичними ресурсами. На першому етапі обгрунтовується крок районування або діапазон величин, які характеризують одиницю районування. У зв'язку з встановленою різницею просторового розподілу величин показників радіаційно-теплових ресурсів і ресурсів вологи, за доцільний прийнято підхід виділення подвійної таксономічної шкали. Макрорайони виділено, як прийнято в агрокліматології, за тепловими ресурсами. Макрорайони за ресурсами вологи підрозділяються на підрайони. Таким чином, на території України виділено сім макрорайонів, кожний з яких, у відповідності з просторовою мінливістю показника ресурсів вологи, підрозділяється на підрайони (від одного до п'яти). Для кожного макрорайону та підрайону на підставі отриманих регресійних рівнянь, надано вичерпну інформацію про радіаційно-теплові ресурси і ресурси вологи. За аналогічним підходом були розроблені й карти теплових ресурсів дня і ночі та умов заморозконебезпечності (рис.2, табл.1).

На наступному етапі дослідження проводилися в напрямку автоматизації процесу картографування агрокліматичних ресурсів за допомогою спеціального програмного забезпечення ArcView - геоінформаційних систем (ГІС). В середовищі ArcView Map використовується класичний принцип пошарової організації інформації, який передбачає розподіл об'єктів та пов'язаної з ними атрибутивної інформації на логічні шари. Шари являють собою сукупність фізико-географічних показників (широта, довгота, висота над рівнем моря) та показників радіаційно-теплових ресурсів і ресурсів вологи. Задача вирішувалася шляхом застосування кореляційно-регресійного аналізу агрокліматичних показників і широти, довготи і висоти над рівнем моря. Отримані регресійні рівняння дозволили значно збільшити кількість об'єктів. Отримана комплексна карта містить подвійне навантаження - ізолініями виділено макрорайони за тепловими ресурсами, а кольоровою елімінацією - ресурси вологи. Саме така карта містить вичерпну інформацію про агрокліматичні ресурси території України. Усі карти складено у масштабі 1:1500000, що відповідає точності виділених районів на місцевості порядку 150 м.

В розділі 4 обгрунтовується необхідність деталізації агрокліматичних ресурсів територій з неоднорідною підстильною поверхнею, насамперед, елементів розчленованого рельєфу, розмаїття грунтового покриву та впливу водоймищ різного розміру з метою оптимізації розміщення культур. Дослідження даного розділу спрямовані на розробку підходу детальної оцінки агрокліматичних ресурсів з врахуванням їх мезо - і мікрокліматичної мінливості під впливом неоднорідностей підстильної поверхні. На підставі аналізу механізмів просторового перерозподілу було розроблено у вигляді блок - схем алгоритми розрахунку основних складових агрокліматичних умов. Надалі виконано інвентаризацію геоморфологічної ситуації в Україні, яка обумовлює мезо - і мікрокліматичну мінливість основних показників клімату. Шляхом накладання складеної комплексної карти агрокліматичного районування території України і генералізованої З. А. Міщенко і Г. В. Ляшенко геоморфологічної карти глибини вертикального розчленування рельєфу виділено мезорайони, які характеризують різні типи рельєфу, що формують діапазон мікрокліматичної мінливості більшості показників. Надалі, в межах виділених макро-, мезо - і мікрорайонів проведено розрахунки просторової мінливості теплових ресурсів дня та ночі, заморозконебезпечності і ресурсів вологи за показниками відповідно сум денних і нічних температур, тривалості беззаморозкового періоду і середніх запасів продуктивної вологи у метровому шарі грунту. Виявлено збільшення діапазону мінливості сум денних і нічних температур повітря по мікрорайонах в залежності від мезорайону. Так, якщо в межах першого мезорайону (?60 м) діапазон мінливості сум денних температур складає 200-300 єС, то в межах третього мезорайону цей діапазон збільшується до 450-500 єС. За загальної подібності тенденції мінливості сум нічних температур, відзначається збільшення його діапазону. Аналогічна закономірність спостерігається по мікрокліматичній мінливості тривалості беззаморозкового періоду. Якщо в першому мезорайоні різниця в тривалості беззаморозкового періоду для першого і п'ятого мікрорайонів (відповідно контрастних місцеположень вододільний простір і дно долини) не перевищує 15 днів, то в межах третього мезорайону цей діапазон збільшується до 25 днів, а в п'ятому - до 45 днів. Не менший діапазон просторової мінливості ресурсів зволоження.

Одержані результати просторового перерозподілу агрокліматичних умов дозволяють виконувати агрокліматичне районування територій в мезо - та макромасштабі (1:50000 і 1:10000), приклад якого наведено на рис. 3 для ділянки макрорайону V1. Точність визначення мікрорайонів досягає відповідно 50 і 10 м, що значно перевищує точність розроблених раніше карт.

В розділі 5 Наводяться результати досліджень агрокліматичної оцінки формування продуктивності основних сільськогосподарських культур України: озимої пшениці, ярого ячменю, кукурудзи, соняшника, цукрового буряку та картоплі. Згідно із запропонованим алгоритмом розрахунок продуктивності сільськогосподарських культур базується на двох складових агрокліматичної моделі: агрокліматичних ресурсах території та біоекологічних і біологічних характеристиках сільськогосподарських культур. Одержані результати розділів 2-4 в повній мірі освітлюють першу складову моделі для території України в трьох масштабах осереднення: макро-, мезо - і мікро.

Біоекологічні і біологічні параметри сільськогосподарських культур отримані із спеціальної літератури. Причому, вибір усіх параметрів виконувався з погляду врахування їх можливого варіювання як у просторі, так і впродовж вегетаційного періоду конкретної культури. Так, для кожної культури величина показника уніфікації ФАР () відповідає, згідно із класифікацією Ничипоровича А. О., рівню можливих врожаїв, які спостерігаються постійно: для озимої пшениці, кукурудзи, цукрового буряку вона складає 3%, а для ячменю, картоплі і соняшника - 2%. Аналогічно оцінювалися й величини теплотворної здібності одиниці продукції, показника господарської цінності і вмісту вологи

Встановлено однозначне зростання величини потенційного врожаю усіх культур з півночі на південь країни, що цілком повторює закономірність просторового розподілу фотосинтетично активної радіації. Абсолютні величини врожаїв у різних культур значно різняться, що обумовлено вказаними величинами біоекологічних і біологічних показників: тривалістю їх вегетаційного періодуПри цьому відзначається їх перевищення не тільки середніх, а й максимальних виробничих врожаїв, що пояснюється врахуванням тільки одного агрокліматичного показника - суми фотосинтетично активної радіації. Комплексне врахування агрокліматичних ресурсів при формуванні продуктивності культур виконується при розрахунках кліматично або агрокліматично обумовлених врожаїв які здійснювалися за різними методами, але включають в моделі показники радіаційно-теплових ресурсів і ресурсів вологи. Третій метод базувався на врахуванні показника бонітету грунтів.

Проведено чисельний експеримент (за фізико-статистичною моделлю формування продуктивності за інтегральними ресурсами території для кожної із мають іноді протилежний знак. Завідомим методом, який враховує умови зволоження через показник, відмічається тенденція їх зменшення з північного заходу на південь. За запропонованим нами методом, за яким умови зволоження оцінюються за величиною, майже для усіх культур максимум врожаїв спостерігаються в центральному регіоні та в Закарпатті (табл.2, рис.4). Майже така ж закономірність простежується у просторовому розподілі врожаїв культур за методом, який враховує бонітет грунту.

Подальша деталізація просторового розподілу врожаїв виконується у розрізі виділених мезо - і мікрорайонів на ділянках земель Одеської області (макрорайон V1), карти якої надані на рис. 3 (табл.3). При цьому, визначенню величин врожаїв в розрізі окремих місцеположень, які близькі до розмірів масивів посівів культур, передує ідентифікація місцеположень з точки зору технологічних можливостей їх вирощування. Так, згідно усім розрахункам, максимальні величини врожаїв можуть спостерігатися на південних крутих схилах, але технологічні можливості їх вирощування на таких схилах обмежені, в тому числі, у зв'язку з грунтозахисними вимогами.

Таблиця 3 Агрокліматична оцінка продуктивності кукурудзи (за мікрорайонами V1 Макрорайону)

Мікро-район

Місцеположення

, МДж-м-2

,

%

, відн.

Вел.

,

Т/га

, т/га

, %

1

Вершини горбів, вододільні простори

1650-1750

45-55

0,75

8,5-9,0

4,2-5,2

49

2

Верхні частини схилів

1625-1725

50-60

0,85

8,3-8,8

4,8-6,0

58

3

Рівнини, середні частини пологих схилів

1600-1700

60-75

1,0

8,1-8,6

5,6-7,0

69

4

Нижні частини схилів

1550-1650

75-95

1,25

7,8-8,2

6,0-7,7

70

5

Дно долин

1450-1550

90-100

1,5

7,5-8,0

7,4-7,9

98

У розділі 6 наведені результати досліджень агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур з врахуванням часового перерозподілу ресурсів світла, тепла і вологи впродовж вегетаційного періоду культур. Чисельний експеримент за динамічною моделлю виконано на прикладі кукурудзи. Виявлено особливості впливу окремих агрокліматичних умов, виражених через коефіцієнти впливу температури повітря і вологості грунту та узагальненого коефіцієнту температурно-вологісних умов на накопичення біомаси кукурудзи впродовж вегетаційного періоду (в розрізі окремих етапів органогенезу) і в різних макрорайонах України. Так, наприклад, якщо в північних та північно - західних регіонах величини коефіцієнту впливу вологості грунту близькі до одиниці (оптимальні умови зволоження), то в південних і південно-східних регіонах ці величини знижуються до 0,60-0,70, й навіть, до 0,55. Величина ж коефіцієнту впливу температури по всій території України нижче 0,95. Як наслідок, узагальнений коефіцієнт також нижче одиниці: в західних та північних макрорайонах і підрайонах він становить 0,90-0,92, а південних та південно-східних - величини цього коефіцієнту знижуються до 0,52-0,69 (рис. 5а).

Як наслідок, простежується різниця у накопиченні біомаси культур впродовж вегетаційного періоду культури в різних за агрокліматичними ресурсами макрорайонах і підрайонах (рис.5б). Проте, основна закономірність просторового розподілу врожаїв із врахуванням умов впродовж вегетаційного періоду повторює виявлену закономірність формування врожаїв за інтегральними агрокліматичними ресурсами. Одержані результати пояснюють азональні особливості просторового перерозподілу стану і продуктивності сільськогосподарських культур.

Таблиця 3 Рекомендації по розміщенню кукурудзи (сортів за строками достигання) з врахуванням мезо - і мікрокліматичної мінливості теплових ресурсів (фрагмент для третього макрорайону України)

Тип рельєфу, , м

Місцеположення

Рівнина

Частина схилу

Долина

Верхня

Середня

Нижня

3

< 60

Рс, сс, пс

Рс, сс, пс

Рс, сс, пс

Рс, сс, пс

Рс, сс, пс

60-100

Рс, сс, пс

Рс, сс, пс

Рс, сс

Рс, сс

100-140

Рс, сс, пс

Рс, сс, пс

Рс, сс

Рс, сс

140-200

Рс, сс, пс

Рс, сс, пс

Рс, сс

Рс, сс

>200

Рс, сс, пс

Рс, сс, пс

Рс, сс

Р. с.

Сорти: рс - ранні, сс - середні, пс - пізні.

У розділ 7 викладаються методичні аспекти різноцільового застосування виконаних теоретичних досліджень. Результати оцінки агрокліматичних ресурсів територій з урахуванням їх просторового перерозподілу для різних типів підстильної поверхні дозволяють виконати оцінку впливу мезо - і мікроклімату на мінливість меж макрорайонів. В розділі наведено результати розрахунку зміни цих меж для умов морозо - і заморозконебезпечності і теплових ресурсів дня та ночі. Встановлено, що в межах України під впливом таких форм рельєфу, як вододільний простір і дно вузьких долин, межі макрорайонів можуть простягатися на південь або північ країни на 125-450 км, що майже відповідає протяжності усієї України. Аналогічна мінливість меж спостерігається і за тепловими ресурсами.

Одержані результати пояснюють азональні особливості просторового перерозподілу стану і продуктивності сільськогосподарських культур. На підставі результатів комплексного різномасштабного агрокліматичного районування територій запропоновано підходи агро - і мікрокліматичної експертизи існуючого розміщення сільськогосподарських культур. На прикладі кукурудзи, цукрового буряка і винограду розглянуто можливості оптимізації розміщення сільськогосподарських культур на сортовому рівні (табл.3). Розроблені підходи вже зараз використовуються при ампелоекологічній оцінці територій в середньому та крупному масштабі (1:50000, 1: 10000) для оптимізації розміщення винограду в Україні.

Здійснена агрокліматична оцінка продуктивності сільськогосподарських культур покладена в основу виконаного вперше для України агрокліматичного обгрунтування оптимізації структури посівних площ під розглянутими в роботі культурами. На підставі застосування симплекс-методу, як одного із методів оптимізації процесів, розроблено математичну модель, де в якості цільової функції розглядається максимізація валового збору культур. В межах виконаного в роботі агрокліматичного районування України для шести основних сільськогосподарських культур цільова функція має вигляд/

Результати чисельного експерименту свідчать, що в Україні, за умови оптимізації структури посівних площ з врахуванням агрокліматичних ресурсів, цілком реально довести валовий збір пшениці до 48, ярового ячменя - 27, кукурудзи - 8, соняшника - 5, картоплі - 1152, а цукрового буряка - до 2576 млн. т. (табл.4). При цьому, площа посівів під цими культурами складе близько 20-23 млн. га. По макрорайонах ці площі коливаються в межах відповідно 0,02 - 0,8 млн. га під озимою пшеницею і ярим ячменем, 0,01-0,4 - під кукурудзою, 0,0-0,4 млн. га - під соняшником і 0,0 -0,05 - під картоплею і цукровим буряком.

Таблиця 4 Оптимізація структури посівів сільськогосподарських культур в Україні

Культури

Валовий збір,

млн. т

Врожайність

(), т/га

Площі,

Млн. Га

В-1

В-2

В-1

В-2

Оз. пшениця

48,4

60,2

4,6-6,6

6,5-9,0

5,5-6,5

Ярий ячмінь

26,6

39,0

3,1-4,6

4,5-7,0

4,0-5,0

Кукурудза

8,1

24,8

3,6-5,6

5,0-8,5

0,95-2,0

Соняшник

5,0

10,2

2,1-3,1

3,0-5,0

1,8-2,8

Картопля

1152

2212

17,1-25,6

22,5-35,5

0,6-1,5

Цукровий буряк

2576

5640

22,5-5,5

39-158,1

0,7-1,5

Похожие статьи




ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ - Теоретичні і методологічні основи агрокліматичної оцінки продуктивності сільськогосподарських культур в Україні

Предыдущая | Следующая