17. Прогнозирование урожайности по влагообеспеченности растений

Южные и юго-восточные районы Центрального Черноземья часто страдают от засух и эрозии. Земледелие и все сельскохозяйственное произ­водство в этих районах остается неустойчивым.

Руководители и специалисты хозяйств, руководство этого района не раз вы­сказывали пожелание иметь надежные краткосрочные (2-3-месячные) про­гнозы урожайности основных сельскохозяйственных культур, которые по­зволили бы принимать экстренные своевременные меры по устранению по­следствий засух, обеспечению бесперебойного ритма производства. По дан­ным таких прогнозов можно также проводить оценку экологической устой­чивости севооборотов и агроландшафтов в целом.

Широко известны методы прогнозирования урожайности по влаго­обеспеченности культур, но они охватывают крупные районы и области. Нами предложен иной методический подход – микрозональный. Суть его в том, чтобы на основе данных сети агрометеостанций по урожайности основ­ных сельскохозяйственных культур и сопряженным данным по запасам дос­тупной для растений влаги в метровом слое почвы с учетом количества осад­ков за вегетационный период за последние 10-15 лет установить микрозо­нальные уравнения связи этих параметров, которые можно было бы с доста­точной надежностью использовать для прогнозирования урожаев. Такие уравнения могут быть применены только в тех микрозонах, на которые рас­пространяются наблюдения агрометеостанций.

В качестве критериев прогноза, таким образом, выступают весенние запасы влаги в почве по декадам, количество выпадающих осадков за вегета­ционный период (среднемноголетние данные) и урожайность выращиваемых культур. Связующим звеном между урожаем и расходом влаги на его форми­рование выступает коэффициент водопотребления, также имеющий микро­зональный характер и определяемый применительно к конкретным культу­рам и почвенно-агрометеорологическим условиям.

Прогнозируемая по влагообеспеченности урожайность культур есть сумма урожайности за счет весенних запасов влаги в метровом слое почвы и за счет среднемноголетних осадков вегетационного периода (в обоих случаях с учетом коэффициента водопотребления). Второе слагаемое – величина, по­стоянная в каждой микрозоне. Значит, остается установить среднемноголет­ний коэффициент водопотребления для конкретной культуры в местных микрозональных условиях. Данные же по запасам доступной влаги в почве определяются для конкретного поля или для этих целей используются дан­ные ближайшей агрометеостанции.

Табл. 1. Пример составления трехмесячного прогноза урожайности озимой пшеницы по запасам продуктивной влаги (опытное поле агрометеостанции «Митрофановка»)

Год	P	S	YF	KW	Yp	YS	Y	Yp+S
1976	73	227	40,0	75	9,7	25,6	35,3	40,0
1977	107	311	36,5	114	14,3	25,6	39,9	55,8
1978	131	188	50,5	64	17,5	25,6	43,1	42,6
1979	159	60	41,4	53	21,2	25,6	46,8	29,2
1980	261	174	54,0	80	31,8	25,6	60,4	58,0
1981	130	124	41,9	61	17,3	25,6	42,9	33,8
1982	191	252	50,0	89	25,5	25,6	51,1	59,1
1983	34	236	59,0	46	4,5	25,6	30,1	36,0
1984	143	99	31,6	77	19,1	25,6	44,7	32,3
1985	200	286	53,5	91	26,7	25,6	52,3	64,8
1986	101	160	24,0	108	13,5	25,6	39,1	34,8
	139	192	44,0	75	18,6	25,6	44,2	44,2

Пояснения. P – запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы во второй де­каде апреля, мм; S – сумма осадков за время вегетации (с третьей декады апреля по тре­тью декаду июля), мм; Y_F – фактическая урожайность по агрометеостанции, землепользо­ванию, административному району (ц/га); K_W – коэффициент водопотребления (м³/ц); Y_p – гарантированный урожай за счет почвенных влагозапасов (ц/га); Y_S – урожайность за счет среднемноголетних осадков вегетационного периода (ц/га); Y – прогнозируемая урожайность (ц/га); Y_p+S – урожайность по фактическим запасам воды в почве и осадков за вегетационный период (ц/га); - среднемноголетние значения приведенных величин.

В табл. 1 и пояснениях к ней дана подробная расшифровка способов расчета необходимых показателей. Как видно, урожайность за счет осадков вегетационного периода можно определить не только по их среднемноголет­ней норме, но и для сопоставимости – по количеству осадков конкретного года.

На основе нашей методики за период с 1976 по 1986 г. примени­тельно к соответствующей агрометеостанции и административному району рассчитаны уравнения (табл. 2 и 3), с помощью которых можно определять 2-3-месячные прогнозы урожайности основных сельскохозяйственных культур для южных и юго-восточных районов Воронежской области. Корреляцион­ная связь между фактическим и прогнозируемым урожаем достаточно высока (r = 0,8-0,5).

Для определения ожидаемого урожая требуются только данные по ве­сенним запасам почвенной влаги. Простота и доступность такого подхода по­зволяют широко использовать его в решении ряда практических и научных задач.

Покажем в качестве примера применение нашего метода для выясне­ния роли полезащитных лесных полос. Исследования, выполненные нами в колхозе «Дружба» Кантемировского района Воронежской области, показали высокую эффективность таких лесополос. В засушливом 1986 г., когда за апрель-май и первые две декады июня выпало лишь 29 мм осадков, почвен­ные запасы (в метровом слое) доступной для растений влаги на полях, защи­щенных лесными полосами, были в конце мая - начале июня на 50-60 мм больше, чем на открытых незащищенных полях. Во влажном 1987 г. эта разность по влагозапасам была ниже – в пределах 30 мм – и приурочена к засушливым периодам. В периоды частого выпадения дождей она сглажива­лась. Таким образом, эффективность лесных полос в наибольшей мере про­является в засушливые годы, то есть тогда, когда в нашем распоряжении фактически нет других средств защиты и спасения урожая.

Экологическая устойчивость агрофитоценозов и особая роль в них сис­тем лесных полос определяются и таким показателем, как коэффициент во­допотребления культур. На полях, защищенных лесными полосами, он при­мерно в 1,5-2 раза ниже, чем на незащищенных. В условиях расчлененного рельефа местности стокорегулирующие лесные полосы являются также важ­нейшим элементом контурно-мелиоративной организации территории, спо­собствующим лучшему увлажнению почвы и снижению интенсивности эро­зионных процессов.

В условиях Таловского района (восточная часть Воронежской обл.) урожай зерна на полях, защищенных лесными полосами, в среднем за по­следние 11 лет был на 6-8 ц/га выше, чем на незащищенных, а на полях юж­ного Кантемировского района – в 2 раза выше.

Табл. 2. Уравнения для прогнозирования урожайности с.-х. культур