Богарное земледелие в степной и лесостепной зоне бассейна Урала и адаптация агротехнологий к изменяющейся влагообеспеченности, как способ сохранения ресурсов поверхностных вод

Цель. Определение связи урожаев зерна озимой пшеницы с метеорологическими параметрами. Выявление их динамики и современного уровня. Подбор и научное обоснование адаптивных приёмов агротехники.

Материал и методы. Ретроспективный анализ метеорологических условий и валовых сборов озимой пшеницы стандартными методами корреляционного и регрессионного анализа. Определение силы связи между данными отдельных массивов. Выявление совместной вариации результативных и факторных признаков путём попарного сравнения их временных рядов.

Результаты. Выявлено шесть совместных вариаций временных рядов результативных (валовый сбор зерна) и факторных признаков (гидротермические условия периодов вегетации и структурные показатели посевов) со средней и высокой теснотой корреляционной связи, выраженной в виде уравнений множественной регрессии.

Заключение. Результаты проведённых исследований свидетельствуют о тесной прямой связи валовых сборов зерна с урожайностью с уборочной площади (r = 0,79), в свою очередь обратно зависимой (в средней степени) от суммы активных температур воздуха всего периода от посева до уборки (r = 0,64). Из осадков различных периодов вегетации преимущественное прямое влияние на урожайность зерна оказывают осадки холодного периода года (r = 0,49) и всего активного периода вегетации от начала парования до уборки (r = 0,39). Влияние сумм осадков за отдельные короткие периоды вегетации значительно ниже. В сложившихся условиях стабильность производства зерна озимой пшеницы будет определяться адаптивностью агротехнологий к повышающейся засушливости климата, значительно ухудшающей влагообеспеченность растений.

1. Ерохин В.Л. Мировое производство и торговля основными видами зерновых // Маркетинг и логистика. 2020. N 4 (30). URL: https://marklog.ru/mirovoe-proizvodstvo-i-torgovlja-osnovnymi-vidami-zernovyh/ (дата обращения: 16.03.2022)

2. ЕМИСС. Государственная статистика / Урожайность сельскохозяйственных культур (в расчёте на убранную площадь). URL: https://www.fedstat.ru/indicator/31533 (дата обращения: 05.01.2022)

3. Гулянов Ю.А. Адаптация приёмов возделывания озимой пшеницы к климатическим особенностям // Земледелие. 2004. N 4. С. 28-29.

4. Пакшина С.М., Ториков В.Е., Мельникова О.М., Колыхалина А.Е., Осипов А.А. Урожайность озимой пшеницы и зависимость её от транспирации при дефиците почвенной влаги и элементов питания // Проблемы агрохимии и экологии. 2015. N 4. С. 27-33.

5. Алабушев А.В., Янковский Н.Г., Овсянникова Г.В., Попов А.С., Сухарев А.А. Расход влаги при возделывании озимой пшеницы по различным предшественникам в южной зоне Ростовской области // Аграрная Наука Евро-Северо-Востока. 2015. N 5 (48). С. 4-9.

6. Barnabas B., Jaeger K., Feher F. The effect of drought and heat stress on reproductive Processes in cereals // Plant Cell Environ. 2008. V. 31. P. 11-38. DOI: 10.1111/j.1365-3040.2007.01727.x

7. Rashid M.A., Andersen M.N., Wollenweber B., Zhang X., Olesen JE. Acclimation to higher VPD and temperature minimized negative effects on assimilation and grain yield of wheat // Agricultural and Forest Meteorology. 2018. V. 248. P. 119-129. DOI: 10.1016/j.agrformet.2017.09.018

8. Trnka N., Rotter R.P., Ruiz-Ramos M., Kersebaum K.C., Olesen J.E., Zalud Z., Semenov M.A. Adverse weather conditions for European wheat production will become more fregyent with climate change // Nature Climate Change. 2014. V. 4. P. 637-643. DOI: 10.1038/NCLIMAT2242

9. Harkness C., Semenov M.A., Areal F., Senapati N., Trnka M., Balek J., Bishop J. Adverse weather conditions for UK wheat production under climate change // Agricultural and Forest Meteorology. 2020. V. 282-283. P. 107862. DOI: 10.1016/j.agrformet.2019.107862

10. Ионова Е.В., Иванисов М.М. Морозостойкость озимой пшеницы // Зерновое хозяйство России. 2014. N 4. С. 36-40.

11. Сухоруков А.Ф., Сухоруков А.А. Селекция озимой пшеницы на засухоустойчивость в Среднем Поволжье // Аграрная наука. 2017. N 5. С. 15-18.

12. Alghabari F., Lukas M., Jones H.E., Gooding M.J. Effect of Rht Alleles on the Tolerance of Wheat Grain Set to High Temperature and Drought Stress During Booting and Anthesis // Journal of Agronomy and Crop Science. 2014. V. 200. N 1. P. 36-45. DOI: 10.1111/jac.12038

13. Asseng S., Martre P., Maiorano A., Rotter R.P., Oleary G.J., Fitzgenerald G.J., Girousse C., Motzo R., Giunta F., Babar M.A. Climate change impact and adaptation for wheat protein // Global Change Biology. 2019. V. 25. N 1. P. 155-173. DOI: 10.1111/gcb.14481

14. Nasehzadeh M., Ellis R.H.Wheat seed weight and guality differ temporally in sensitivity to warm or cool conditions during seed development and maturation // Annals of Botany. 2017. V. 120. P. 479-493. DOI: 10.1093/aob/mcx074

15. Savill G.P., Michalski A., Powers S.J., Wan Y., Tosi P., Buchner P., Hawkesford M.J. Temperature and nitrogen supply interact to determine protein distribution gradients in the wheat grain endosperm // Journal of Experimental Botany. 2018. V. 69. P. 3117-3126. DOI: 10.1093/jxb/ery127

16. Блохин Е.В. Экология почв Оренбургской области. Екатеринбург: Изд. УрО РАН, 1997. 229 c.

17. Климентьев А.И. Почвы степного Зауралья: ландшафтногенетическая и экологическая оценка. Екатеринбург: Изд. УрО РАН, 2000. 433 c.

18. Специализированные массивы для климатических исследований. URL: http://aisori-m.meteo.ru/waisori/select.xhtml (дата обращения: 16.03.2022)

19. Журина Л.Л., Лосев А.П. Агрометеорология. СПб.: ООО «Квадро», 2012. 366 с.

20. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

21. Pearson K. Note on regression and inheritance in the case of two parents // Proceedings of the Royal Society of London. V. 58. N 347-352. P. 240-242. URL: https://www.scopus.com/record-/display.uri?eid=2s2.01942429034&origin=inward-&tx-Gid=01a7778089314d187ce6c4c-130241e7e (дата обращения: 12.02.2022)

22. Chaddock R.E. Principles and Methods of Statistics. Houghton Mifflin, 1925. URL: https://books.google.ru/books/about/Principles_and_methods_of_statistics.html?id=&redir_esc=y (дата обращения: 16.03.2022).

23. Чибилёв А.А. Возобновляемые стратегические природные ресурсы устойчивого развития регионов степной зоны РФ // Успехи современного естествознания. 2016. N 3. С. 214-219.

24. Гулянов Ю.А., Чибилёв (мл.) А.А., Чибилёв А.А., Левыкин С.В. Проблемы адаптации степного землепользования к антропогенным и климатическим изменениям (на примере Оренбургской области) // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2022. Т. 86. N 1. С. 28-40.

25. Гулянов Ю.А. Возможности интеллектуальных цифровых технологий в экологизации ландшафтно-адаптивного земледелия степной зоны // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. N 4 (78). С. 8-11.