Вплив кліматичних показників на врожайність озимих культур

— Глобальне потепління зміщує зони землеробства на кількасот кілометрів південніше

— Завдяки зміні кліматичних умов період активної вегетації, коли середньодобова температура перевищує +10°C, в Україні подовжився на 10 днів

— Зміни клімату, вочевидь, сприятимуть збільшенню виробництва зерна озимої пшениці на території України на 3,8-6,1 млн т, до того ж зона гарантованого виробництва цієї сільськогосподарської культури зміститься у вищі широти

— Зниження врожаю на один день запізнення сівби становить 30-50 кг / га

Однією з причин гальмування розробки адаптаційних заходів до впливу змін клімату в сільському господарстві України є майже повний брак вірогідних прогнозів та імітаційних моделей процесу.

Адаптація до змін клімату означає осмислене цілеспрямоване регулювання та пристосування сільськогосподарських систем як відповідь на фактичний або очікуваний вплив змін клімату та його наслідків. Адаптація дає змогу знизити рівень шкідливості чинника, використати всі наявні для цього можливості й також передбачає розробку відповідних стратегій реагування.

Сільське господарство напрочуд залежить від погодних умов.


Погодна складова врожаїв в Україні становить понад 50 %.


Український гідрометцентр займається не лише прогнозуванням погоди, а й оцінкою впливу її (та клімату взагалі) на зростання і розвиток сільськогосподарських культур та в підсумку – на врожай. Клімат – нелінійна система, й абсолютно точні прогнози тут навряд чи можливі, але тенденції визначити можна.

У нашій країні, як і назагал на планеті Земля, нині відбуваються природні зміни внаслідок глобального потеп­ління, тобто підвищення середньорічної температури повітря та всієї кліматичної системи. Це – найяскравіша риса клімату кінця ХХ – початку ХХІ століття. Прямими вимірами встановлено, що температура підвищується по всій земній кулі. Головним винуватцем цього вважається збільшення викиду людством в атмо­сферу парникових газів.

В останні роки вчені просунулися в частині моделювання майбутніх кліматичних умов до 2100 р. Так-от: навіть попри всі зусилля світової спільноти, за оцінками кліматологів, у найближчі десятиліття на нас чекає неухильне підвищення температури. А зміна середньостатистичної температури навіть на 1°С істотно міняє погодні умови, зміщує норми опадів, спричиняє буревії та інші кліматичні стихії.

Серед змін клімату, які безпосередньо відчувають аграрні виробники, можна виокремити такі.

 Зміни температурних режимів навесні, що призвело до зсуву початку посівної кампанії в останні роки, яка тепер починається пересічно на 2 тижні раніше.

 Збільшення температурних екстремумів та аномальних явищ: низькі температури в травні цього року, великий перепад між денними та нічними температурами, безсніжні зими, тривала спека влітку. Деякі агрономи відзначили навіть, що ведуть температурні спостереження та записи вже впродовж десятків років і що, на їхню думку, теперішні явища, ймовірно, можуть бути наслідками глобальних змін клімату.

 Зміни в кількості опадів. Якщо раніше так звана зона ризикованого землеробства через посухи була на півдні України, то тепер фермери України вже відчувають її зсув на північ. У зоні, де ніколи не проводили зрошення полів, тепер постає така потреба, хоча належних водних ресурсів для цього немає.

 Сильні вітри, які заважають вчасному внесенню засобів захисту рослин та призводять до вітрової ерозії ґрунтів.

Це лише приблизний перелік кліматичних явищ, які додають головного болю та виснажливої роботи українським агрономам і власникам ферм. Від успіху пристосування до них значною мірою залежить прибутковість вирощування зернових в Україні та й загалом українська економіка, позаяк агропромисловий сектор перей­має на себе роль основного експортера й джерела валютних надходжень.

Згідно з рекомендаціями міжнародної групи зі змін клімату, визначено такі заходи з адаптації до змін клімату в сільському господарстві:

 корегування терміну сівби та створення нових сортів сільськогосподарських культур;

 зміщення зон вирощування культур;

 поліпшення організації землевпорядкування;

 поліпшення використання орних земель і пасовищ задля збереження вуглецю в ґрунті;

 відновлення культивування торф’яних ґрунтів і деградованих земель;

 раціональне керування тваринництвом, утилізація та зберігання гною для зниження викидів метану;

 оптимізація технології внесення азотних добрив;

 вирощування енергетичних культур для заміни викопних видів палива;

 підвищення енергетичної ефективності сільгоспкультур.

Тому перед ученими стоїть завдання розробити нові моделі терміну сівби сільгоспкультур, які забезпечили б дружні сходи, та оптимальні фенологічні фази входу в зиму.

За даними Гідрометцентру України, потепління в останні 10-15 років стало дуже інтенсивним. В Україні температура підвищувалася навіть дещо швидшими темпами, ніж середньосвітова (табл. 1). А якщо ми візьмемо період із 2011-го до 2016 р., то це перевищення сягнуло майже +2°C.

Таблиця 1. Агрометеорологічні показники 2016-2017 рр. за період вегетації ріпаку озимого (за даними Івано-Франківської метеостанції)

Показники

2016

2017

За вегетаційний період

вересень

жовтень

листопад

грудень

січень

лютий

березень

квітень

травень

червень

липень

Опади, мм (середня багаторічна)

55

44

34

38

25

28

32

47

67

90

84

466

2016/2017

34,4

126,2

55,8

30

8,1

24,4

48,8

31,2

84

75,6

82,5

601

І декада

16

35

20,6

10,5

5,1

20,9

10,5

3

14,4

31,4

24,6

192

ІІ декада

12,4

64,6

31,8

5,8

2,7

0,2

28,6

13,4

18,9

21,5

21,3

221,2

ІІІ декада

6

26,6

3,4

13,7

0,3

3,3

9,7

14,8

50,7

22,7

36,6

187,8

Температура повітря, °С (середня багаторічна)

+13,2

+8,1

+2,2

-2,4

-2,8

-1,5

+2,1

+8,4

+13,8

+17

+19,1

2016/2017

+15,7

+6,7

-0,2

-0,2

-5,8

-0,4

+6,6

+8,8

+13,6

+18,5

+19,2

І декада

+17

+9,1

+4,4

+0,7

-7,8

-3,3

+7,2

+10,3

+11,6

+17

+18,2

ІІ декада

+17,6

+4,6

-1,4

-0,8

-6,4

-3,4

+3,8

+6,8

+13,2

+18

+18,6

ІІІ декада

+12,6

+7,2

+0,6

-0,5

-3,2

+5,9

+8,7

+9,4

+16,1

+20,5

+22,7

Сума активних температур, °С

478,4

54,1

61,9

133,7

504,5

554,6

594,7

2381,9

Сума ефективних температур, °С

188,4

14,1

11,9

33,7

124,5

254,6

294,7

921,9

Як ми бачимо, погодні умови за вегетаційний період ріпаку озимого різнилися від середніх багаторічних як за кількістю опадів, так і за температурою повітря.

За останні 25 років потеп­ління в Україні йде безупинно. Це – небувала тривалість тренду. Причому до 2000 р. ця тенденція фіксувалася здебільшого завдяки зимовим місяцям – січню-лютому. Наразі зимове потепління сповільнилося. Проте почалося ще тривожніше – у літні місяці, й це ми пов’язуємо зі збільшенням посух. Порівняємо найтепліший місяць липень на початку ХХ ст. й у ХХІ ст. Сто років тому середньомісячна температура липня становила +21°C на півдні України, а нині той самий рівень (+21°C) ми спостерігаємо вже на північному заході.

Для рослинництва мають найбільше значення й визначають майбутній урожай чотири чинники. Це – зволоження території, теплозабезпеченість, термічні умови холодного періоду й континентальність клімату. Зміни клімату впливають на всі перелічені умови.

Перший найважливіший чинник – зволоження. Це – головне, що визначає врожаї в Україні. А основне джерело вологи – опади. Норма річних опадів в Україні становить 578 мм. Межа стійкого землеробства – це 700 мм і вище. Тобто нам не вистачає понад 100 мм. Зона достатнього зволоження в нас невелика, здебільшого на заході. Однак кілька років поспіль на Поліссі випадало навіть менше опадів, ніж на півдні. А за зростання температури слід говорити ще й про зменшення ефективності опадів. Міняється також їх характер. Збільшується кількість малоефективних дощів, коли одноразово випадає 2-3 місячні норми вологи. Така інтенсивна злива приносить більше шкоди, ніж користі.

Річні опади – це загальна характеристика, а для сільгоспкультур визначальними є опади теплого періоду – з квітня по жовтень. І тут накреслилася тривожна тенденція. Останнім часом в Україні відбувається розширення зон із недостатньою кількістю опадів – менше 400 мм. Сюди вже потрапляють Чернігівська, Київська, почасти Вінницька області. Також розширюються зони з украй низькою кількістю опадів на півдні – там випадає всього 300 мм на рік.

До негативних наслідків впливу змін клімату на сільське господарство України також належить імовірність збільшення під час вегетаційного періоду сільськогосподарських культур посух і поширення цього явища в райони, які традиційно належать до достатньо зволожених – Полісся і північні райони Лісостепу.

Внаслідок глобального потеп­ління теплові ресурси України збільшуються, як і тривалість вегетаційного періоду, коли можливий ріст і розвиток рослин. У нас з’явилися зони, які за кліматичними параметрами відповідають межі субтропічного землеробства, аналогічні Узбекистану або Азербайджану. За останні 10 років забезпеченість теплом таких областей, як Полтавська, Кіровоградська, Харківська, стала відповідати Херсонській у попередні періоди спостережень. Тобто глобальне потепління зміщує зони землеробства на кількасот кілометрів південніше.


Тепер про період активної вегетації, коли середньодобова температура перевищує +10°C. Так-от: завдяки зміні кліматичних умов цей період в Україні подовжився на 10 днів! А до 2030 р. можливе його подов­ження на 15 днів! Тобто збільшується можливість вирощування теплолюбних культур.


Розглянемо на прикладі для озимої пшениці ймовірний вплив змін клімату на умови вирощування сільгоспкультур в Україні. Виходячи із літературних даних, слід очікувати істотних змін у строках настання фенологічних фаз розвитку цієї сільськогосподарської культури на всій території України; поява сходів вірогідна на три дні раніше на Поліссі й на сім днів раніше в зоні Лісостепу. Істотно, на 3-6 тижнів раніше порівняно з сучасними умовами змістяться й дати настання фенологічних фаз розвитку озимої пшениці навесні.

Загалом слід очікувати збільшення врожаю озимої пшениці для всіх природно-кліматичних зон України, зокрема на 10 % для Лісостепу, на 20-30 % для Степу і на 20-40 % для Полісся, у сприятливі роки врожайність озимої пшениці може збільшитися у 2-2,5 раза на всій території України. Отже, вірогідно, що зміни клімату сприятимуть збільшенню виробництва зерна озимої пшениці на території України на 3,8-6,1 млн т, до того ж зона гарантованого виробництва цієї сільськогосподарської культури зміститься у вищі широти.

Третій чинник – температурні умови конкретно холодного періоду, тобто ті, які визначають схоронність озимих культур. Середня температура за три зимових місяці по Україні підвищилася пересічно на 1-3°C. Тривалість холодного періоду скоротилася.

Зими в нас м’які, малосніжні, з неглибоким промерзанням ґрунту. Це сприятливо для посівів. До 1990 р. Україна через вимерзання втрачала пересічно 20-30 % озимих культур, а то й більше. Останнім часом площа загибелі озимих і дальше пересівання становить близько 6 %. Тоді як, згідно з класичною агрометеорологією, допускається загибель 9-10 % озимих.

Четвертий чинник, який визначає урожай, – це континентальність клімату, тобто функція річної амплітуди повітря. Континентальність в Україні, згідно з нашими даними, зменшилася на 3-5°C. Це так само сприятливий чинник. Найбільших урожаїв в Європі домоглися в країнах із найменшою континентальністю.

Термін сівби – запорука високих урожаїв

За даними статистичної звітності, господарства нашого регіону проводять сівбу переважно відповідно до рекомендацій Центру наукового забезпечення АПВ області. Проте важливо не лише вчасно розпочати сівбу, а й диференціювати терміни сівби щодо певного сорту чи екологічної групи сортів, відповідно до їх реакції на зміну погодних умов.

Під час визначення терміну сівби слід виходити з того, що оптимальні умови перезимівлі й високу продуктивність забезпечують посіви, де рослини вегетували до початку зимівлі 50-55 діб й утворили не менше 2-3 стебел для зернових.

Для озимого ріпаку термін сівби має вирішальне значення. Ранні посіви восени переростають, точка росту піднімається високо над поверхнею ґрунту, нагромаджується велика вегетативна маса, що спричинює вимерзання або випрівання.

Для нормального розвитку рослинам ріпаку перед входженням у зиму потрібно 60-80 днів із сумою температур 600-800°С. До настання зими рослини загартовуються, утворюють розетку 6-10 листків. Найкраще рослини перезимовують за висоти 10-15 см, коли точка росту винесена над поверхнею ґрунту на висоту не більше як 1 см, а діаметр кореневої шийки дорівнює 0,6-1 см.


Необґрунтоване підвищення норми висіву спричинює внутрішньовидову конкуренцію,


внаслідок чого рослини витягуються, а точка росту й коренева шийка виноситься над поверхнею ґрунту на 5-10 см. Особливо це характерно для раннього терміну сівби. Проте переростання рослин не призводить до загибелі, якщо точка росту низько – 1 см над поверхнею ґрунту. Проте це можливо лише за менших (3-4 кг / га) норм висіву.

Оптимальний термін сівби озимого ріпаку: 15-25 серпня. Припустимий термін сівби: 10 серпня – 5 вересня. У разі відчутного запізнення з сівбою рівень перезимівлі рослин знижується на 30-60 %, часто-густо є випадки повної їх загибелі (табл. 2).

Таблиця 2. Урожайність ріпаку озимого та пшениці озимої залежно від терміну сівби

Термін сівби

Урожайність, т / га

Ріпак озимий

10.08

3,14

17.08

3,68

5.09

1,96

Пшениця озима

5.09

4,21

20.09

4,63

5.10

3,95

Якщо сіяти після припустимого терміну, то недостатньо розвивається коренева система, рослини мають низьку зимостійкість, нестійкі проти обривання кореневих волосків під дією замерзання-розмерзання. Крім того, генеративні органи закладаються на дуже малих рослинах, що обмежує гілкування і формування достатньої кількості стручків. Зниження врожаю на один день запізнення становить 30-50 кг / га. Як бачимо з табл. 2 оптимальний термін сівби для ріпаку озимого – 17.08, за якого отримано найвищу врожайність – 3,68 т / га.

Озиму пшеницю за теперішніх кліматичних умов слід висівати 20.09, а для одержання стабільних, гарантованих урожаїв сортів озимої пшениці обов’язково слід уникати раннього терміну сівби (до 5 вересня) та пізнього (після 5 жовтня), а також проведення сівби на площах, неякісно підготовлених і з недостатніми запасами продуктивної вологи у верхньому шарі ґрунту.

Ранній термін сівби озимої пшениці може забезпечувати високий рівень урожайності лише за умови раннього припинення осінньої вегетації рослин, і якщо дещо згодом вона відновлюється навесні.

Пізні посіви озимої пшениці зменшують урожайність внаслідок нерозкущеності рослин і недостатньої щільності продуктивного стеблостою. У роки з пізнім відновленням весняної вегетації за підвищеного температурного режиму повітря і весняних суховіїв спостерігається повільне відростання рослин і значна їх загибель, що зумовлює потребу в пересіванні. Однак і пізні посіви можуть відчутно підвищувати свою продуктивність в умовах глибокої осені, пізнього припинення осінньої і раннього відновлення весняної вегетації. За таких умов рослини пізніх строків сівби у фазі 2-4 листки як стадійно молоді не завершують стадію яровизації, добре загартовуються і мають належний рівень морозо- та зимостійкості.

Оптимальний термін сівби забезпечує захист рослин як ріпаку озимого, так й озимої пшениці від шкідливих організмів. За ранніх – посіви сильно пошкоджуються ріпаковою блохою, жужелицею, злаковими мухами (пшенична, шведська), інтенсивно розмножуються гессенська муха, злакові попелиці, цикадки, поширюється борошниста роса, кореневі гнилі. Водночас неприпустимо й затягувати сівбу, позаяк у слабо розкущених з осені посівів знижується зимостійкість, а навесні вони більшою мірою пошкоджуються шкідниками й хворобами, надто твердою сажкою.

Отже, підсумовуючи сказане вище, можна дійти висновку, що оптимізація терміну сівби без додаткових витрат на вирощування сприяє збільшенню дохідності виробництва зерна. Поставтеся до цього важливого аспекту, будь ласка, якнайсерйозніше. Сій вчасно – вродить так рясно, що не пошкодуєш!

Ярослава Григорів, кандидат сільськогосподарських наук, Прикарпатський національний університет ім. В. Стефаника

Читайте також:

Как создать зону комфорта: готовим почву под озимые