ВИСНОВКИ - Теоретичні і методологічні основи агрокліматичної оцінки продуктивності сільськогосподарських культур в Україні

У дисертації обгрунтовано і здійснено нове вирішення проблеми агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур на підставі послідовної оцінки агрокліматичних ресурсів і агрокліматичного районування територій в різному масштабі генералізації та запропоновані підходи практичного використання отриманих результатів для агрометеорологічного забезпечення сільськогосподарської галузі України.

Основні наукові і практичні результати

    1. В Україні агрометеорологічне забезпечення сільськогосподарської галузі охоплює два напрямки - режимний і прогностичний. Забезпечення режимною інформацією базується на результатах оцінки агрокліматичних ресурсів і агрокліматичного районування території, виконаних у 60-70-і роки минулого сторіччя. Прогностичний напрямок охоплює результати інженерних рішень, в тому числі, складання прогнозів формування врожайності сільськогосподарських культур за поточними агрометеорологічними умовами. Дослідження агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур проводяться в останнє десятиріччя і носять розрізнений характер, непридатний для оптимізації розміщення сільськогосподарських культур. Для вирішення поставленої проблеми запропонований системний підхід і розроблена модель, за якою виконується послідовна поетапна оцінка агрокліматичних ресурсів, агрокліматичне районування території України в різному масштабі генералізації з наступною агрокліматичною оцінкою формування продуктивності сільськогосподарських культур. 2. Виконано теоретичне і методичне обгрунтування системного підходу агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур, який базується на основних законах землеробства і концепції максимальної продуктивності рослин. Розроблена структура і створено банк агрокліматичної інформації.

3. Здійснена кількісна оцінка і проведено узагальнення просторового розподілу складових агрокліматичних ресурсів на території України, які визначають ріст, розвиток і формування продуктивності сільськогосподарських культур, що відрізняються за вимогами до радіаційно-теплових ресурсів і ресурсів вологи: тривалості сонячного сяйва (, ), сум сумарної і фотосинтетично активної радіації (, , , ), сум середньодобових, денних і нічних температур (, , , ), гідротермічного коефіцієнта Селянінова (ГТК), кількості опадів (, ), сум дефіцитів вологості повітря (, ), запасів продуктивної вологи на початок, кінець і середніх за періоди (, , , ), сумарного волого споживання (,), вологовимогливості (, ) і вологозабезпеченості ( , ). Усі показники розраховані за періоди з температурою вище 5 і 10 єС, усього 31 показник.

    3. Встановлено закономірності просторового розподілу показників, які характеризують агрокліматичні ресурси для двох груп сільськогосподарських культур. Отримана серія регресійних рівнянь зв'язку показників з географічними параметрами. Виявлено регіональні і локальні особливості просторового розподілу показників агрокліматичних ресурсів, які відрізняються чутливістю до неоднорідностей підстильної поверхні. 4. На підставі розробленої методики ущільнення агрокліматичної інформації вперше здійснено нове комплексне агрокліматичне районування території України. Виділено сім макрорайонів за тепловими ресурсами, кожний з яких за ресурсами вологи підрозділяється на підрайони (від одного до п'яти), усього 20. З метою збереження спадковості виділення макрорайонів і підрайонів виконувалося за традиційними показниками: сумою температур за період з температурою вище 10 єС і гідротермічного коефіцієнта Селянінова. Надалі, за методикою ущільнення агрокліматичної інформації для кожного із макрорайонів і підрайонів представлена детальна інформація за 31 показником. 5. Вперше картографування агрокліматичних ресурсів як один з необхідних елементів агрокліматичного районування здійснено із застосуванням ГІС-технологій, програми ArcView (версія 3.1), підпрограми просторового аналізу, яка базується на кластерному аналізі і теорії розпізнавання образів. Складена серія тематичних карт (карти теплових ресурсів дня та ночі, комплексна карта радіаційно-теплових ресурсів, ресурсів вологи, комплексна карта агрокліматичних ресурсів). Комплексна карта містить подвійне навантаження - у вигляді ізоліній виділено агрокліматичні макрорайони за радіаційно-тепловими ресурсами, а у вигляді кольорового елімінування - ресурси вологи. 6. Розроблено алгоритм мезо - і мікрокліматичної мінливості складових агрокліматичних ресурсів. Проведена інвентаризація підстильної поверхні України у сенсі можливого перерозподілу величин показників агрокліматичних ресурсів. Вперше для України в межах виділених макрорайонів і підрайонів виконано розрахунки мезо - і мікрокліматичної мінливості агрокліматичних ресурсів під впливом неоднорідностей підстильної поверхні з наступним різномасштабним районуванням ресурсів тепла, вологи і заморозконебезпечності. Районування виконано за сумами денних і нічних температур, відношенням середніх за період запасів продуктивної вологи до найменшої польової вологоємності і тривалості беззаморозкового періоду. В кожному з макрорайонів і підрайонів виділено мезарайони за типом рельєфу (глибиною вертикального розчленування рельєфу) і мікрорайони - за елементами рельєфу (форма рельєфу, місцеположення на схилі, експозиція і крутизна схилів). 7. Обгрунтовано і розроблено методологію послідовної різномасштабної агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур. Вперше для території України за єдиною методологією із застосуванням розробленої моделі проведено чисельний експеримент і отримана кількісна інформація можливої за агрокліматичними ресурсами і бонітетом грунту урожайності шести основних сільськогосподарських культур - озимої пшениці, ярого ячменю, кукурудзи, соняшника, цукрового буряка і картоплі. Узагальнення інформації про врожайність проведено в межах виділених агрокліматичних макрорайонів і підрайонів. 8. Визначено діапазон мінливості врожаїв у часовому розрізі (середні багаторічні величини і максимально можливі в окремі роки). Надана кількісна порівняльна оцінка ступеню сприятливості агрокліматичних ресурсів для кожної із культур і ступінь їх використання за сучасним рівнем технології вирощування в розрізі виділених агрокліматичних макройонів і підрайонів. 9. На підставі перерозподілу агрокліматичних ресурсів під впливом мезо - і мікроклімату виконана оцінка просторової мінливості врожаїв вказаних культур в різних місцеположеннях. 10. Здійснена деталізація агрокліматичної оцінки формування продуктивності сільськогосподарських культур з врахуванням агрокліматичних умов впродовж етапів органогенезу культур. Із застосуванням адаптованої до поставленої задачі динамічної агрокліматичної моделі Польового А. М. проведено багатофакторний чисельний експеримент, за результатами якого виявлено особливості динаміки функцій впливу температури повітря, вологи у грунті та узагальненої функції впливу температури і вологи на фотосинтез культур. Неоднакові функції впливу обумовлюють різницю в динаміці накопичення біомаси культур відповідно для потенційних і агрокліматично можливих рівнів врожайності (). 11. На підставі отриманих результатів досліджень оцінки агрокліматичних ресурсів і різномасштабного агрокліматичного районування обгрунтовано методологію агро - і мікрокліматичної експертизи розміщення сільськогосподарських культур. Реалізація підходу здійснена на прикладі кукурудзи і винограду. В межах одного макрорайону виконана оптимізація розміщення різних сортів культур за мезо - і мікрорайонами. Визначена оцінка внеску мезо - і мікроклімату на зміну зональних меж розміщення сільськогосподарських культур. 12. Виконано агрокліматичне обгрунтування оптимізації структури посівних площ під сільськогосподарськими культурами. Вперше для України із застосуванням симплекс-метода, як модифікованого метода лінійного програмування, здійснено чисельний експеримент з оптимізації посівних площ під кожною із шести сільськогосподарських культур і в цілому для зернового клину в межах виділених агрокліматичних макрорайонів і підрайонів. Як цільова функція приймалася максимізація валового збору культур, а коефіцієнт цільової функції містить дані по врожайності культур за агрокліматичними ресурсами.

Похожие статьи




ВИСНОВКИ - Теоретичні і методологічні основи агрокліматичної оцінки продуктивності сільськогосподарських культур в Україні

Предыдущая | Следующая