Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

В последние годы наблюдаются
существенные изменения климата, что требует разработки и усовершенствования существующих систем
ведения земледелия, которые наиболее полно соответствуют климатическим условиям, что
сейчас сложились. Начиная с 1970-х годов засухи становились более продолжительными и
охватывали значительные территории. В этот период отмечались изменения частоты
экстремальных температур. Участились жаркие дни и ночи и горячие атмосферные
волны.

В течение последнего времени
проведен довольно значительный объем исследований по изучению влияния изменений климата в
степной зоне на продуктивность сельскохозяйственных культур. Они
свидетельствуют, что при дальнейшем применении традиционной системы ведения
земледелия в регионе может произойти значительное снижение производительности
сельскохозяйственных культур. С целью преодоления негативных явлений, связанных со
изменениями климата в регионе, предлагается ряд мероприятий, направленных на адаптацию
земледелия к новым условиям.

Однако, несмотря на это,
оценка влияния изменения климата в степной зоне требует дальнейшего обобщения и
разработки мер по адаптации земледелия к возможным изменениям.

 

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

 

Анализ климатических изменений нами было
проведено по данным инструментальных наблюдений метеостанции Херсон,
расположена в центральной части южной Степи.

Он свидетельствует, что в целом за 135
лет среднегодовая температура воздуха выросла на 0,9 оС. При этом,
наибольшее повышение температуры произошло в зимний период – декабрь-январь –
2,0 и 1,9 оС, а среди летних месяцев – в августе – на 1,6 оС. Также следует отметить, что температура в течение
этого периода имеет тенденцию к колебанию с периодом 30-40 лет. За последние
20-30 лет практически во все месяцы происходило стремительное увеличение температуры
воздуха.

Теплый период имеет четкую тенденцию
до повышения среднемесячных температур с амплитудой их увеличение от 0,3 до
2,5 оС в течение 10 лет.

Зимний период за это время
сократился в среднем с 133 дней (1882-1930 гг.) до 59 (1981-2015 гг.), а за
последние 10 лет средняя продолжительность зимы уменьшилась до 40 дней. Период зимнего
покоя озимых культур сократился на три недели.

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

Среднегодовая температура воздуха
за последние 50 лет с 1968-1970 по 2011-2017 годы выросла с 9,6 до 11,4 ºС,
то есть на 1,8 ºС Наибольший рост температуры воздуха произошло во второй
половине лета – в июле и августе – на 2,4 и 3,3 ºС соответственно. Достаточно заметным
является также повышение температуры воздуха в сентябре и октябре – на 2,0 и 1,4 ºС.
Несколько меньшим оно было в весенний период. Так, в марте оно составило 2,3 ºС, а
в апреле – 0,5 ºС.

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

Повышение температуры воздуха за
этот период привели к увеличению поступления тепла за вегетационный период.
Так, сумма положительных температур за этот период выросла на 735,9 ºС, а эффективных
выше 5 ºС – на 673,4. Особенно заметным этот рост произошел за последние 10-12
лет.

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

Наряду с тем четкой направленности
изменений осадков за год, анализируя тот же период, не прослеживается. Если взять
их по пятилетним блоках, то она находится преимущественно на уровне 463 – 487 мм, с
колебаниям от 376,6 мм в 1991-1995 гг. до 542,8 мм в 1976-1980 гг. Можно
отметить также существенное уменьшение количества осадков в последние годы – 314,4 мм в
2011 г., 369,9 мм в 2012 г., 332,9 мм в
2013, 363,5 мм в 2014 году и 310,0 мм в
2017 году, то есть на 31,2% при среднегодовом количестве за 40 лет 429,1 мм.
Следует также отметить существенное уменьшение количества осадков в апреле (почти в два
раза) и сентябре (на 17-62 %). При этом за последний период увеличилась доля
осадков ливневого характера, что приводит к значительным их потерям за счет стока
в пониженные места.

В следствие повышения температуры
воздуха в летний период и уменьшение количества осадков дефицит водопотребления существенно вырос, что
усилило засушливость климата в регионе.

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

Представлен анализ
агроклиматических показателей свидетельствует о том, что в южном Степи произошло
существенные изменения, которые проявляются в следующем:

– повышается среднесуточная
годовая температура воздуха, особенно во второй половине лета;

– увеличивается поступление
тепловых ресурсов в связи с ростом продолжительности вегетационного периода и
суммы активных температур;

– возрастает количество осадков
ливневого характера;

– повышается испарение воды
из почвы за вегетационный период;

– усиливается засушливость
климата.

Такие изменения агроклиматических условий
наиболее влияют в ранневесенний период на ранние яровые культуры, а также в
осенний период на озимые культуры. Так, для ранних яровых культур (ячмень, пшеница
и другие) повышение температуры воздуха в марте, апреле и мае при одновременном
уменьшенные количества осадков – негативный фактор. Это сокращает оптимальные сроки
сева, тормозит ростовые процессы и образование узловых корней при быстром
нарастании температуры воздуха и почвы и уменьшения его влажности. Увеличение
длительности теплового режима осеннего периода является благоприятным для озимых культур.
Это может расширить границы оптимальных сроков их посева, а также создавать добрые
условия для нормального развития растений до прекращения осенней вегетации.

Указанные изменения климата требуют совершенствования, разработки и
адаптации существующих систем ведения земледелия и технологии выращивания
сельскохозяйственных культур в южной Степи. Необходимо разработать также
меры, которые помогут получить выгоду от изменения климатических условий. С этой целью
необходимо провести исследования в следующих направлениях:

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

– создание новых сортов и
гибридов сельскохозяйственных культур, устойчивых к температурным изменениям и
дефицита воды, а для ранних яровых культур сорта, которые бы владели быстрым ростом
как надземной биомассы, так и корневой системы, что позволяло бы им избежать
высоких температур в начальный период развития растений;

– разработка, совершенствование и
расширение устойчивых и эффективных способов орошения для уменьшения зависимости от
осадков;

– разработка новых технологий и методов выращивания
сельскохозяйственных культур, направленных на увеличение накопления и
экономное использование влаги осадков и почвы;

– определение оптимальных и
возможных сроков сева озимых культур в условиях удлиненного периода осенней
вегетации, которые бы обеспечивали хороший их рост и развитие в осенний период и
способствовали стабилизации производства зерна;

– снижение риска водной и
ветровой эрозии на сельскохозяйственных землях за счет определения
оптимальной доли кормовых культур и защитных лесополос.

Чтобы сформировать программу действий по
смягчение последствий изменений климата, или получение выгоды от этого, необходимо
основательно понимать потенциальные последствия и риски, которые касаются южного
региона.

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

В засушливых условиях юга
Украины наиболее действенной мерой накопления влаги в почве с целью преодоления
засухи является орошение. Оно полностью меняет условия ведения земледелия, дает
возможность поддерживать влажность почвы на нужном для культур оптимальном
уровне и тем самым создает благоприятные условия для нормального роста и развития
растений. При этом необходимо расширить
исследования по разработке более эффективного использования орошаемых земель и
применение капельного орошения.

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

При климатических кризисах растет
роль размещения посевов по регионам с учетом агробиологических особенностей
культур. Поэтому структура посевных площадей должна быть главным биологическим
фактором регулирования водного режима. В ней необходимо увеличить долю
засухоустойчивых культур и оптимизировать площадь пару, который влияет на урожайность
не только пшеницы, но и следующих 2 – 3 –х культур. О большую роль черного пара
свидетельствует 2012 год, когда после него в хозяйствах Херсонской области
остались живыми 84-86% посевов озимой пшеницы, тогда как после других
предшественников лишь 12 – 14%. В контексте сказанного, с учетом новых
агроклиматических условий в южном регионе, необходимо больше внимания уделить
оптимизации структуры. Особое внимание следует уделить расширению посевов
наиболее засухоустойчивой и наиболее урожайной при дефиците влаги на культуре сорго.

Следует отметить, что причиной
неурожаев в степной зоне является не только малое количество осадков, но и большие
непроизводительные потери их и почвенной влаги. Система агротехнических мероприятий, для
успешного противостояния засухе, должна обеспечивать как можно больше накопления
влаги в почве.

 

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

В системе вологонакопичення и
борьбы с засухами в южном Степи исключительно важную роль играют
полезащитные лесополосы. Они уменьшают силу ветра, задерживают снег и воду на
полях, предотвращают эрозию почв, защищают территорию от дефляции и
улучшают микроклимат на полях. Их влияние на урожай сельскохозяйственных
культур проявляется во все годы – при засухах, пыльных бурях и даже за
благоприятных условий вегетационного периода.

Достаточно важным направлением противостояния
ухудшение агроклиматических условий региона является целенаправленное создание современных
высокопродуктивных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, устойчивых к
температурных и водных стрессов, которые имеют низкие транспіраційні коэффициенты,
способные стабильно формировать высокие урожаи в условиях засухи и повышенного
температурного режима. Они должны иметь высокие показатели производительности
фотосинтеза в стрессовых условиях вегетации.

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

В
условиях возможных дальнейших изменений климата необходимо предусмотреть программу научных
исследований по вопросам адаптации системы земледелия к новой агроэкологической
ситуации, которая предусматривает:

– развитие
орошаемого земледелия, как гаранта получения стабильного урожая культур,
разработка водосберегающих способов и режимов орошения в засушливых условиях;

– создание
новых сортов и гибридов с оптимальными параметрами адаптированности к жарких,
засушливых условий, которые рационально расходуют влагу;

– проведение углубленных исследований по оптимизации
районирование ведущих сельскохозяйственных культур на основе оценки природных
агроклиматических ресурсов в условиях дальнейших изменений климата;

– исследование процессов почвообразования и разработки
меры по сохранению плодородия почв, максимального накопления и
рационального использования влаги;

– оптимизацию
степени распаханности сельскохозяйственных угодий с последующим увеличением
агромелиоративных мероприятий, которые бы способствовали улучшению водного баланса.

Адаптація систем землеробства на півдні України до змін клімату

Таким
образом, основными направлениями научных исследований на перспективу должно стать
разработка мероприятий противостоянию повышению засушливости климата в южном
регионе. Они должны иметь комплексный характер и охватывать все возможные
агроприемы, которые способны улучшать условия для растений по изменению климата.

Для преодоления последствий
повышение засушливости климата в регионе необходимо восстановить и расширить
системы водной мелиорации пахотных земель с использованием самых современных технологий
использование поливной воды, ввести системы землеустройства с
проведением комплекса почвенно — и
водоохранных мероприятий, что обеспечит сохранение плодородия почв.

Необходимо разработать систему
лесомелиорации, которая обеспечит восстановление в полном объеме лесополос.

Требуется создание новых сортов и
гибридов сельскохозяйственных культур, устойчивых к температурным изменениям и
дефицита воды, а для ранних яровых культур — сорта, которые бы владели быстрым ростом
как надземной биомассы, так и корневой системы, что позволяло бы им избежать
высоких температур в начальный период развития растений.

Для адаптации к изменениям климата
необходима разработка новых технологий и методов выращивания сельскохозяйственных
культур, направленных на увеличение накопления и экономное использование влаги
осадков и почвы.

Вожегова Г.А.,

доктор с.-г. наук, профессор, член-корреспондент
НААН