РЕГИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА И РАЙОНИРОВАНИЕ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ С УЧЕТОМ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОДСОЛНЕЧНИКА : РЕГІОНАЛЬНА ОЦІНКА І РАЙОНУВАННЯ АГРОКЛІМАТИЧНИХ РЕСУРСІВ НА ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ З УРАХУВАННЯМ ПРОДУКТИВНОСТІ СОНЯШНИКУ

Краткое описание

ОДЕССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Кирнасовская Наталия Васильевна

УДК 551.582:584:633

РЕГИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА И РАЙОНИРОВАНИЕ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ С УЧЕТОМ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОДСОЛНЕЧНИКА

11.00.09 Метеорология, климатология, агрометеорология

ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени
кандидата географических наук

Научный руководитель:
Мищенко Зинаида Антоновна,
доктор географических наук,
профессор

Одесса - 2003

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УРОЖАЕВ ПОДСОЛНЕЧНИКА В УКРАИНЕ
1.1. Биологические особенности подсолнечника и его требования к климатическим условиям
1.1.1. Общие сведения о подсолнечнике и специфика его возделывания в Украине
1.1.2. Требования подсолнечника к климатическим условиям
1.2. Методы оценки временной изменчивости урожайности сельскохозяйственных культур
1.3. Динамика урожайности подсолнечника в различных регионах
1.4. Вероятностная оценка возможных урожаев подсолнечника в различных регионах

РАЗДЕЛ 2 РЕГИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА И РАЙОНИРОВАНИЕ БИОКЛИМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ЗЕМЕЛЬ НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ
2.1. Опыт сравнительной агроклиматической оценки земель для сельскохозяйственного производства
2.2. Методы расчета биоклиматического потенциала территории с региональным подходом
2.3. Комплексное районирование биоклиматического потенциала и его основных показателей на территории Украины
2.4. Сравнительная оценка использования биоклиматического потенциала подсолнечником.

РАЗДЕЛ 3. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ОЦЕНКА КЛИМАТА И МИКРОКЛИМАТА ПОЧВ НА ТЕРРИТОРРИИ УКРАИНЫ
3.1. Состояние изученности климата почв в различных регионах СНГ
3.2. Сравнительная оценка показателей тепла в воздухе и пахотном слое почвы
3.3. Агроклиматическое районирование тепловых ресурсов почвы на территории Украины с учетом микроклимата
3.4. Оценка ресурсов влаги на различных почвах и влагообеспеченности подсолнечника.

РАЗДЕЛ 4. РЕГИОНАЛЬНАЯ АГРОКЛИМАТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ ПОДСОЛНЕЧНИКА НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ
4.1. Существующие методы агроклиматической оценки продуктивности культурных растений
4.2. Агроклиматическая оценка и районирование урожаев подсолнечника разного вида и уровня на территории Украины
4.3. Сравнительная оценка степени благоприятности климата для выращивания подсолнечника
4.4. Оценка влияния агроклиматических факторов на масличность семян подсолнечника
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В реализации продовольственной программы стран СНГ, в том числе Украины, важное место занимает проблема рационального использования всех природных ресурсов этой или иной территории, среди которых ведущая роль принадлежит климату. Решение этой актуальной проблемы связано с разработкой эффективных методов детальной оценки агроклиматических ресурсов с использованием показателей климата, характеризующихся высокой биологизацией и чувствительных к микроклимату. Эти исследования должны быть направлены не только на обоснование рационального размещения видов и сортов сельскохозяйственных культур, но и на количественную оценку их урожаев, которые можно получить как в производственных условиях, так и расчетным путем в соответствии с биоклиматическим потенциалом территории.
Агроклиматические ресурсы, под которыми понимают совокупность агроклиматических условий, определяющих продуктивность культурных растений, характеризуются определенными свойствами. Они относятся к числу тех немногих видов природных ресурсов, которые постоянно возобновляются, доступны человеку для исследования и не приводят к ухудшению природной среды. Поэтому в условиях обострения экологического кризиса, когда многие достижения научно-технического прогресса ухудшают среду обитания растений и человека, изучение и рациональное использование агроклиматических ресурсов для повышения продуктивности сельского хозяйства становится более актуальным, чем когда-либо. Признается вполне вероятным, что в ближайшем будущем научно-технический "взрыв" в сельском хозяйстве произойдет не в области биологии и техники, а в области совершенствования способов получения информации о климате и методов районирования агроклиматических ресурсов с региональным подходом.
В настоящее время созданы различные модели агроклиматического районирования территории СНГ или крупных ее частей в мелком масштабе, большинство из которых условно можно разделить на две группы. В первой по распределению тех или иных агроклиматических показателей тепла и влаги определяются ареалы распределения видов и сортов сельскохозяйственных культур [1, 2, 3, 10, 33, 67, 75, 117, 124, 127, 154, 159 и др]. Во второй группе моделей агроклиматического районирования акцент делается на урожайность с учетом комплекса абиотических факторов, воздействующих на продуктивность культурных растений. При этом на карте выделяются макро или мезорайоны, различающиеся по величине урожая культуры или нескольких культур в абсолютных или относительных значениях [17, 39, 48, 49, 69, 83, 84, 126, 143, 155 и др.].
Несмотря на несомненную ценность рассмотренных моделей агроклиматического районирования, они не полностью удовлетворяют современные запросы сельскохозяйственной науки и практики. С их помощью затруднительно разработать научно-обоснованные рекомендации по развитию адаптивного растениеводства на ограниченной территории (административная область, район, отдельное хозяйство).
Актуальность темы. Анализ динамики урожаев сельскохозяйственных культур (в том числе подсолнечника), получаемых в производственных условиях за последние 30 40 лет на территории Украины, позволяет сделать вывод о том, что их уровень значительно ниже биологических возможностей современных сортов. Причина кроется в отсутствии детальной оценки агроклиматических ресурсов в пределах ограниченных территорий, а также в хозяйственных недоработках (неправильное размещение сортов и не соблюдение технологии возделывания культур). Поэтому для повышения эффективности обслуживания сельскохозяйственного производства необходимо ориентировать потребителей агроклиматической информации на другие уровни урожаев культурных растений, которые можно получить в соответствии с биоклиматическим потенциалом той или иной территории.
Оптимальное решение задачи возможно на региональном уровне при осуществлении системного подхода для получения исчерпывающей агроклиматической информации. Его основными этапами являются: 1) выбор и расчеты наиболее информативных показателей климата; 2) комплексная оценка и районирование агроклиматических показателей в среднем (1:750000 до 1:500000) и даже крупном (1:10000 до 1:25000) масштабах на искомой территории; 3) оценка мезо и микроклиматической изменчивости показателей тепла и влаги; 4) количественная оценка расчетных урожаев сельскохозяйственных культур с привязкой к выделенным на карте макро, мезо или микрорайонам. Для этой цели применяются физико-статистические модели "Климат - урожай" различной сложности.
Такой подход был предложен З.А. Мищенко [95, 96, 98] и реализован ею применительно к территории Молдовы и Одесской области (на примере винограда, подсолнечника, кукурузы), а также Украины (на примере винограда).
В диссертационной работе применена вышеизложенная методика региональной оценки и районирования агроклиматических ресурсов на территории Украины с учетом продуктивности подсолнечника на основе моделирования. Подсолнечник является ценной технической культурой, под которой заняты значительные площади сельскохозяйственных угодий и предполагается их расширение. Однако до последнего времени при агроклиматической оценке урожайности подсолнечника применялся эмпирико-статистический подход. В этом случае получали уравнения связи между ежегодными значениями урожая с тем или иным набором традиционных агрометеорологических показателей за прошедшие годы наблюдений с периодом в 20 30 лет [84, 86, 89, 135].
Проведенные нами комплексные исследования восполняют этот пробел и поэтому тема диссертации, и ее содержание, актуальны. При этом на первом этапе решается задача региональной оценки и комплексного районирования биоклиматического потенциала земель на территории Украины, а также по агроклиматическому районированию показателей тепловых ресурсов в пахотном слое почвы с учетом микроклимата и ресурсов влаги в почве под подсолнечником. На втором этапе выполняется количественная оценка урожаев подсолнечника разного вида и уровня на основе физико-статистического моделирования с привязкой к выделенным на агроклиматической карте макрорайонам, различающихся по суммам суммарной радиации и ФАР, показателям оптимального и фактического водопотребления этой культуры за вегетационный период.
Связь работы с научными программами, планами, темами. Диссертационная работа проводилась согласно научному плану кафедры агрометеорологии и агрометеорологических прогнозов в рамках следующих тем НИР: инв.№ 019811009073 "Оцінка агрокліматичних ресурсів вирощування основних сільськогосподарських культур та розробка рекомендацій по оптимізації структури посівних площ в Україні" (1999 2003 г.г.); по хоздоговору с Украинским Гидрометцентром, инв. № 64 "Розробити метод оцінки і районування мікрокліматичної мінливості радіаційно-теплових ресурсів Україні для оптимізації розміщення сільськогосподарських культур" (I IV кв. 2003 г.).
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является региональная оценка и районирование агроклиматических ресурсов на территории Украины с учетом продуктивности подсолнечника. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
- оценить пространственно-временную изменчивость производственных урожаев семян подсолнечника на основе анализа динамики урожайности и вероятностных характеристик возможных урожаев;
- разработать методы расчетов показателей биоклиматического потенциала земель и выполнить комплексное районирование их на территории Украины при естественном и оптимальном увлажнении;
- установить взаимосвязи между показателями теплового режима в воздухе и пахотном слое почвы и выполнить агроклиматическое районирование тепловых ресурсов почвы на территории Украины с учетом микроклимата;
- количественно оценить взаимосвязи между показателями запасов продуктивной влаги в разных слоях почвы весной и за теплый период и составить агроклиматическую карту ресурсов влаги на различных почвах под подсолнечником;
- на основе физико-статистического моделирования выполнить агроклиматическую оценку урожаев подсолнечника различного вида и уровня; количественно оценить выход масла в различных регионах.
Методы исследований и исходная информация. В работе нашли применение классический метод агроклиматических расчетов и обобщение с применением математической статистики; расчетные методы и физико-статистическое моделирование; картографирование показателей агроклиматических ресурсов. Статистические расчеты выполнены на ПВЭМ по программам "Mikrostat", "Trend gv", "XL", "МНК"; картографирование выполнено по программе "Coraldrav".
В качестве исходной информации использовались данные наблюдений на сети актинометрических, метеорологических и агрометеорологических станций Украинского Гидрометцентра; сведения из "Справочника по климату СССР" и "Довідника з агрокліматичних ресурсів України. Серія 2. Частина 2"; материалы статистических управлений по урожайности подсолнечника за период 1968 1970 г.г. и 1980 1982 г.г.; данные государственных участков по сортоиспытанию сортов и гибридов подсолнечника.
Научная новизна полученных результатов. Впервые для территории Украины получены следующие результаты научных исследований:
- на основе анализа трендов, рассчитанных по методу гармонических весов дана оценка динамики производственных урожаев подсолнечника под влиянием культуры земледелия и агрометеорологических факторов;
- выполнена вероятностная оценка возможных урожаев подсолнечника относительно средних многолетних значений с построением кривых обеспеченности для различных регионов;
- разработаны методы расчетов показателей биоклиматического потенциала земель для зональной оценки в масштабе страны и на ограниченных территориях с учетом микроклимата;
- выполнено комплексное районирование показателей биоклиматического потенциала земель на территории Украины при естественном и оптимальном увлажнении;
- дана сравнительная оценка использования биоклиматического потенциала подсолнечником в различных регионах;
- количественно оценена взаимосвязь между показателями ресурсов тепла в воздухе, пахотном слое почвы и на ее поверхности за теплый период;
- выполнено агроклиматическое районирование тепловых ресурсов различных почв на территории Украины с учетом микроклимата;
- установлена взаимосвязь между показателями запасов продуктивной влаги в разных слоях почвы на весну и за теплый период;
- выполнено комплексное районирование показателей ресурсов влаги в почве под подсолнечником с оценкой его влагообеспеченности;
- разработана модель "Климат - урожай", адаптированная к подсолнечнику для оценки потенциально-возможных и действительно-возможных урожаев подсолнечника в зональном разрезе и под влиянием микроклимата;
- выполнена агроклиматическая оценка и районирование урожаев подсолнечника разного вида и уровня с учетом распределения ФАР и показателя влагообеспеченности на территории Украины;
- дана сравнительная оценка степени благоприятности климата и эффективности его использования для выращивания подсолнечника в различных регионах;
- количественно оценено влияние агроклиматических факторов на масличность семян подсолнечника и выход масла (кг/га).
На защиту выносятся следующие положения:
- количественная оценка пространственно-временной изменчивости производственных урожаев подсолнечника в Украине;
- региональная оценка и комплексное районирование показателей биоклиматического потенциала земель на территории Украины при естественном и оптимальном увлажнении;
- сельскохозяйственная оценка климата и микроклимата различных почв и карты агроклиматического районирования тепловых ресурсов почвы, ресурсов влаги в почве под подсолнечником на территории Украины;
- физико-статистическая модель "Климат - урожай", адаптированная к подсолнечнику, и региональная агроклиматическая оценка урожаев подсолнечника разного вида и уровня на территории Украины.
Практическая ценность. Результаты научных разработок по детальной оценке и районированию биоклиматического потенциала земель могут быть использованы организациями, планирующими развитие сельского хозяйства для научного обоснования расширения сельскохозяйственных угодий под подсолнечник, а также другие теплолюбивые культуры в масштабе Украины.
Разработки по сельскохозяйственной оценке климата и микроклимата почв могут быть использованы для решения ряда прикладных задач. К их числу относятся: обоснование оптимальных сроков сева сельскохозяйственных культур на почвах разного механического состава; рационального размещения подсолнечника и других культур на сортовом уровне в пределах страны и на ограниченных территориях (административная область, район, отдельное хозяйство и др.)
Разработки по региональной оценке урожаев подсолнечника разного вида и уровня с применением физико-статистической модели могут найти практическое применение: для оптимизации размещения подсолнечника в различных регионах Украины; для детальной оценки потенциально-возможных и действительно-возможных урожаев на малых площадях с учетом микроклимата холмистого рельефа и пятнистости почв по механическому составу.
Основные теоретико-методические результаты исследований по региональной оценке и районированию биоклиматического потенциала земель в Украине, по сельскохозяйственной оценке климата и микроклимата почв, по агроклиматической оценке продуктивности подсолнечника на основе моделирования на территории страны нашли свое применение в учебном процессе при чтении курсов "Агроклиматология" и "Микроклиматология" в Одесском государственном экологическом университете (ОДЭкУ).
Личный вклад соискателя в написании работы заключается в следующем:
- создание специального банка данных с использованием многолетних актинометрических, метеорологических, агрометеорологических наблюдений и материалов по урожайности и масличности подсолнечника с последующей статистической обработкой их;
- количественной оценке пространственно-временной изменчивости производственных урожаев подсолнечника в различных регионах;
- региональной оценке и комплексном районировании показателей биоклиматического потенциала земель на территории Украины;
- сельскохозяйственной оценке климата и микроклимата различных почв и составлении карт агроклиматического районирования тепловых ресурсов почв и ресурсов влаги в почве под подсолнечником на территории Украины;
- разработке модели "Климат - урожай", адаптированной к подсолнечнику с последующей агроклиматической оценкой и районированием урожаев подсолнечника разного вида и уровня на территории Украины;
- количественной оценке влияния агроклиматических факторов на масличность семян подсолнечника и выхода масла на единицу площади в различных регионах.
Апробация результатов диссертационного исследования и публикации. Основные результаты по отдельным главам диссертации докладывались на следующих научных конференциях: конференция, посвященная 50-летию Одесской гидрометеорологической научной школы (г. Одесса, 1999 г.); I Научная конференция молодых ученых ОГМИ (г. Одесса, 2000 г.); II Научная конференция молодых ученых ОГМИ (г. Одесса, 2001 г.); Международная научно-техническая конференция "Гидрометеорология и охрана окружающей среды - 2002" (г. Одесса, 2002 г.), а также на расширенном научном семинаре кафедры агрометеорологии и агрометеорологических прогнозов Одесского государственного экологического университета (г. Одесса, 2003 г.).
Результаты научных разработок по теме диссертации опубликованы в 9-ти статьях (в том числе одна статья сдана в печать). Из них 4 статьи [59, 92, 97, 99] опубликованы в Межведомственных научных сборниках "Метеорология, климатология и гидрология", которые рекомендованы ВАК Украины.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы, приложения. Общий объем составляет 112 страниц, содержит 28 рисунков, 22 таблиц, три приложения на 20 страницах; список использованной литературы состоит из 175 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю профессору Мищенко Зинаиде Антоновне, доктору географических наук, за творческую помощь и постоянное внимание к моей работе.

Список литературы

ВЫВОДЫ

1. На основе анализа трендов по методу гармонических весов количественно оценена динамика урожайности подсолнечника, выращенного в производстве, под влиянием культуры земледелия и агрометеорологических факторов в различных регионах Украины. Выявлены четыре типа динамики урожайности. За период 1966 1989 г.г. преобладают типы трендов урожайности Iа, Iб, II с положительной тенденцией порядка 0,2 0,7 ц/га или с отрицательной в пределах 0,1 - 0,4 ц/га. В более поздний период (1970 1999 гг.) преобладают типы трендов Iб, III и IV с отрицательной тенденцией урожайности порядка 2,0, - 0,8 ц/га. Установлено, что несмотря на уровень культуры земледелия, во все годы сохраняется значительная зависимость урожаев подсолнечника от климата, а их уровни оказываются значительно ниже биологических особенностей современных сортов и не соответствуют биоклиматическому потенциалу территории.
2. Выполнена вероятностная оценка возможных урожаев подсолнечника применительно к территории страны в целом и Одесской области. Составлена серия кривых суммарной вероятности и расчетная таблица для определения возможных урожаев подсолнечника относительно средних многолетних значений. Характерной особенностью является малая вероятность получения хороших и высоких урожаев подсолнечника, выращенного в производственных условиях. Например, в северном и центральном регионе при равных 14 ц/га и 20 ц/га только на 10 20 % обеспечено получение урожаев в пределах 19 17 ц/га и 27 24 ц/га; на 80 90 % лет гарантировано получение урожаев не ниже 12 10 ц/га и 17 15 ц/га. В Одесской области все уровни урожаев оказываются существенно выше в северном районе по сравнению с крайним южным.
3. Разработаны методы расчетов биоклиматического потенциала земель в относительных единицах ( БКП) и в баллах (Бк) для зональной оценки в масштабах страны и на ограниченной территории с учетом микроклимата; предложены соответствующие формулы. Количественно оценена взаимосвязь между Бк и БКП при естественном увлажнении; между суммой осадков ( Σ Ρ) и показателем увлажнения (Мd). Рассчитаны соответствующие уравнения и статистические параметры к ним.
4. На основе применения методики уплотнения агроклиматической информации выполнено комплексное агроклиматическое районирование показателей биоклиматического потенциала земель в среднем масштабе (1:750000) на территории Украины при естественном увлажнении. На карте выделено восемь макрорайонов. Наиболее высокая продуктивность климата характерна для западных регионов и Закарпатья, где Бк и БКП составляют соответственно 150 160 баллов и 2,70 2,88, 160 170 баллов и 2,88 3,10 (макрорайоны 7, 8). В зоне южной Степи имеет место пониженная продуктивность климата, где Бк и БКП составляют 110 120 баллов и 1,98 2,46 (макрорайон 3). При продвижении в горы, в Карпатах и Крымских горах Бк и БКП уменьшаются до 100 110 баллов и 1,80 2,0 (макрорайоны 1, 2).
5. Выполнена количественная оценка биоклиматического потенциала земель для условий оптимального увлажнения. При расчете Б´к и БКП´ взято значение Мd равное 0,50, которому соответствует коэффициент роста (Кр) близкий к 1,0. Составлена агроклиматическая карта, на которой выделено 12 макрорайонов, различающихся по Б´к и БКП´ , (Бк - Б´к) с указанием видов мелиорации. Биологическая продуктивность климата при введении орошения может быть самой высокой в зонах центральной и южной Степи, где Б´к составляет 180 190 и 200 210 баллов (макрорайоны 10, 11, 12). Самая низкая продуктивность климата наблюдается в горных районах и в западных регионах, где Б´к не превышает 80 100 баллов и 110 12- баллов (макрорайоны 1, 2, 3).
6. Дана сравнительная оценка использования биоклиматического потенциала при естественном увлажнении подсолнечником в Украине и составлена агроклиматическая карта распределения коэффициента Кэп, представляющего собой отношение БКПк для этой культуры к общему БКП. Значения Кэп уменьшаются с севера на юг. Например, в 1-ом макрорайоне Кэп составляет 85 % и более, а в 7-ом макрорайоне, зона южной Степи, он снижается до 60 %. Однако, в северных макрорайонах 1, 2 промышленное возделывание подсолнечника нецелесообразно из-за низкой теплообеспеченности.
7. Выполнена сравнительная оценка показателей ресурсов тепла в воздухе, пахотном слое почвы и на ее поверхности. Установлены зависимости между: суммами температур почвы на глубине 10, 20 см ( Σ Τп, Σ Τ´п) и суммами температур воздуха выше 10 0С ( Σ Τс); продолжительностью теплого периода на глубине почвы 10, 20 см ( Nп, N´п) с продолжительностью теплого периода с температурой воздуха выше 10 0С (Nтп); суммами температур на поверхности почвы ( Σ Τпп) с Σ Τс; продолжительности теплого периода с Тпп выше 10 0С (Nпп) с Nтп. Рассчитаны соответствующие уравнения; коэффициенты корреляции колеблются в пределах 0,92 0,97.
8. Выполнено комплексное агроклиматическое районирование тепловых ресурсов почвы на территории Украины с учетом микроклимата. На карте выделено 9 макрорайонов, значительно различающихся по восьми показателям Σ Τп, Nп, Σ Τ´п, N´п, Σ Τпп, Nпп. Ресурсы тепла возрастают в направлении с севера и северо-запада на юг и юго-восток. Например, суммы температур на поверхности почвы и на глубине 10 см в 1-ом макрорайоне не превышают 2750 0С и 2600 0С, а на юге в 9-ом макрорайоне Σ Τпп и Σ Τп возрастают до 4300 4450 0С и 4000 4200 0С. На всех уровнях почвы ресурсы тепла оказались выше традиционного показателя в виде Σ Τс.
9. Количественно оценена микроклиматическая изменчивость тепловых ресурсов почвы на глубине 10 см под влиянием механического состава на равнинных землях с привязкой к макрорайонам, выделенным по Σ Τп на карте. Песчаные и супесчаные почвы оказались на 260 и 200 0С теплее среднесуглинистых почв. На тяжелосуглинистых и глинистых почвах имеет место недобор тепла равный 240 и 160 0С. Диапазон микроклиматических различий в ресурсах тепла на почвах разного механического состава на малых площадях составляет 500 0С и более. Например, на севере (макрорайон 2) Σ Τп составила 2600 2800 0С на среднесуглинистых почвах, на песчаных почвах она увеличилась до 2860 3060 0С, а на тяжелосуглинистых ресурсы тепла понизились до 2300 2560 0С. Разработана методика расчета Σ Τп и Nп на почвах разного механического состава в пределах страны.
10. Дана количественная оценка ресурсов влаги в почве и влагообеспеченности подсолнечника. Установлены зависимости между: запасами продуктивной влаги в слое почвы 0 100 см и на весну (Wв) и запасами влаги в слое почвы 0 50 см (W´в); то же за теплый период; неполной полевой влагоемкостью и запасами продуктивной влаги в тех же слоях почвы. Выполнено агроклиматическое районирование ресурсов влаги в почве под подсолнечником и его влагообеспеченности (Vп) на территории Украины. На карте выделено семь макрорайонов, различающихся по 6-ти показателям (Wв, Wнв, Vп, W´в, W´нв, V´п). Например, в южной Степи (макрорайон 1) весной в слое почвы 0 100 см Wп и Vп не превышают 120 мм и 77 %, а в 6-ом макрорайоне эти показатели увеличиваются до 200 мм и 90 % и более. Определены вероятностные характеристики возможных ресурсов влаги (W´п) в различных регионах.
11. На основе концепции максимальной продуктивности и физико-статистической модели, адаптированной к подсолнечнику с введением ряда методических приемов и модификационных формул выполнена агроклиматическая оценка и районирование потенциальных (Упт) и действительно-возможных урожаев (Удв) при различных значениях КПД использования ФАР посевами (0,5 %, 1, 2, 3%) на территории Украины с привязкой к семи макрорайонам, различающимся по суммам суммарной и фотосинтетически-активной радиации и показателю влагообеспеченности в виде Е/Е0. Предложен алгоритм расчетов урожаев подсолнечника разного вида и уровня на ограниченных территориях с учетом микроклимата (экспозиция и крутизна склонов; пятнистость почв, различающихся по механическому составу).
12. Установлено, что потенциальные урожаи (Упт) существенно возрастают в направлении с севера на юг в соответствии с увеличением сумм ФАР. Например, при η равном 1 % и 3 % Упв на севере (макрорайон 1) составляет 42 и 125 ц/га, а на юге (макрорайон 7) урожай возрастает до 48 и 144 ц/га. Географическая изменчивость потенциальных урожаев подсолнечника в масштабе страны при η равном 1 %, 2, 3 % составляет соответственно 6 ц/га, 13 ц/га и 20 ц/га. При увеличении η от 1% до 3% Упв повсеместно увеличиваются в три раза.
13. Агроклиматическая оценка действительно-возможных урожаев (Удв) выполнена с учетом лимитирующего фактора климата показателя влагообеспеченности подсолнечника. Выявлено, что Удв уменьшаются в обратном направлении с севера на юг, следуя за распределением Е/Е0 и при η равном 1 % и 3 % действительно-возможный урожай составляет в первом макрорайоне 30 ц/га и 90 ц/га, а на крайнем юге в седьмом макрорайоне не превышает 19 ц/га и 58 ц/га. Диапазон географических различий в действительно-возможных урожаях увеличивается и составляет при КПД использования ФАР посевами равными 1 %, 2 % и 3 % соответственно 11 ц/га, 22 ц/га и 32 ц/га.
14. На основе сравнительной оценки урожаев разного вида (производственные, потенциальные, действительно-возможные) определена степень благоприятности климата и эффективность его использования для выращивания подсолнечника в различных регионах Украины. Установлено, что коэффициент благоприятности климата (Кбл) уменьшается с севера на юг от 0,7 до 0,4. Недобор урожая в виде разности (Удв Уп) составляет при η равном 1% и 2% во втором макрорайоне 15 ц/га и 45 ц/га, а в шестом 6 ц/га и 27 ц/га. При этом коэффициент эффективности использования климатических ресурсов (Кэ) не превышает при η равном 1 % и 2 % 0,7 и 0,4. В настоящее время при выращивании подсолнечника в производственных условиях КПД использования ФАР находится в северных районах на уровне 0,5 %, а в южных 0,7 %. Следовательно, имеется большой резерв для получения более высоких урожаев этой культуры в соответствии с биоклиматическим потенциалом территории страны.
15. Количественно оценено влияние агроклиматических факторов на масличность семян (Мп) подсолнечника и выход масла с единицы площади (Вм) в различных регионах Украины. Установлено, что географическая изменчивость Мп и Вм находятся в тесной зависимости от сумм суммарной радиации и ФАР, Σ Τс выше 100С и показателя увлажнения (Кп). Масличность семян подсолнечника варьирует в пределах 44 56 %. Выход масла оказывается наибольшим в лесостепной зоне, на территории северной и центральной Степи, где при Кп равном 1,0; 1,4; 1,8 Вм увеличивается соответственно до 650 700 кг/га, 1100 1200 кг/га и 1350 1500 кг/га. В южной Степи при Кп равном 0,6; 1,0; 1,4 Вп не превышает 100 200 кг/га; 150 550 кг/га и 800 1000 кг/га.

16. На основе научных разработок по биоклиматическому потенциалу земель, климату и микроклимату различных почв, а также материалов по расчетным урожаям подсолнечника с помощью модели "Климат - урожай" разработаны рекомендации по оптимизации размещения этой культуры на сортовом уровне. Наиболее благоприятными для выращивания подсолнечника в промышленных целях являются юго-восточная часть второго макрорайона, а также третий, четвертый и пятый макрорайоны. Здесь можно возделывать по мере продвижения к югу раннеспелые, среднеспелые и позднеспелые сорта и получать стабильные урожаи с высокой масличностью семян и выходом масла. Во всех макрорайонах при размещении подсолнечника необходимо учитывать микроклимат сельскохозяйственных полей (экспозиция и крутизна склонов или пятнистость почв, различающихся по механическому составу).

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агроклиматический атлас Мира / Под ред. И.А. Гольцберг.- М.-Л.: ГУГК, Гидрометеоиздат, 1972.- 186 с.
2. Агроклиматический атлас Украинской ССР /Под ред. С.А. Сапожниковой. Киев: Урожай, 1964.- 36 с.
3. Агроклиматические ресурсы территории социалистических стран Европы. София: БАН, 1971. 34 с.
4. Алпатьев А.М. Влагообороты в природе и их преобразования.-Л.:Гидрометеоиздат, 1969.
5. Азьмука Т.И., Воронина Л.В. Районирование климата почв юго-востока Западной Сибири.// Климат почв. - Пущино:НЦБИ АнСССР, 1985.- с.85-89.
6. Алексеев Г.А. Объективные методы выравнивания и нормализации корреляционных связей. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 362 с.
7. Алексеев Г.А. Графоаналитические способы определения и приведения к длительному периоду наблюдений параметров кривых распределения // Труды ГГИ. 1960. - Вып. 73. - с. 90-140.
8. Атлас природных условий и естественных ресурсов Украинской ССР.-М.:ГУГК, 1978.-183 с.
9. Бабич А.О. Світові земельні, продовольчі і кормові ресурси. К.: Аграрна наука, 1996. с.326-330.
10. Береснева И.А. Мезоклиматические ресурсы аридной зоны Азии: Автореф. диск. н.: .- Санкт-Петербург, 1992.- 44 с.
11. Борисова О.А. Оценка снижения урожайности сельскохозяйственных культур с использованием трендов специального вида // Труды ВНИИСХМ. 1987. - №22. с. 63-72.
12. Брукс К., Карузерс Н. Применение статистических методов в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 408 с.
13. Будыко М.И. Климат и жизнь. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 472 с.
14. Будыко М.И.Тепловой баланс земной поверхности.-Л.:Гидрометеоиздат, 1956.- 80 с.
15. Вавилов П.П., Грищенко В.В., Кузнецов В.С. Растениеводство. М.: "Колос", 1979. с. 396 410.
16. Васильєв Д.С. Подсолнечник.- Агропромиздат, 1990. 173 с.
17. Витченко А.Н. Теоретические и прикладные основы оценки агроэкологического потенциала ландшафтов Белоруссии: Автореф. дис д-ра наук. Минск, 1996. 29 с.
18. Вериго С.А., Разумова Л. А. Почвенная влага. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.-328 с.
19. Вероятностная оценка урожайности подсолнечника в различных регионах Украины / Кирнасовская Н.В.; Одес. гос. эколог. ун-т. Одесса, 2002. 11 с. Библиогр.; 10 назв. - Рус. Деп. в ГНТБ Украины 18.03.02, №21 Ук 2002 // Анот в РЖ Депоновані наукові роботи; №1, 2002.
20. Гаврилюк Ф.Я. Бонитировка почв.- М.: Высшая школа, 1974. 271 с.
21. Дзюба Г.М. Типология климатов и микроклиматов почв Барабинской низменности // Климат почвы. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. с. 95-103.
22. Георгиев Ю. Основы биоклиматического районирования территории Украины и возможности оценки региональной эколого-географической ситуации// Доп. Нац. АН Украины.- 1999.-№1.- с. 189-191.
23. Гизбург М.Е., Масленникова Т.И., Богданович Е.Н. Анализ двух методов межрегиональной бонитировки почв// Почвоведение. - 1993. - №10. - с.119.
24. Гойса Н.И., Перелет Н.А. Обеспеченность сельскохозяйственных культур ФАР на территории Украины// Труды Укр. НИГМИ.- 1992.- Вып. 115.- с.3-11.
25. Гойса Н.И., Лымарь А.О. Об учете агроклиматических ресурсов при оценке агроэкологического потенциала пахотных земель // Труды Укр РНИГИ. 1992. Вып. 224. с. 18-23.
26. Голубова Т.А., Мищенко З.А., Пигольцина Г.Б. Микроклиматическая изменчивость суммарной и фотосинтетически активной радиации на склонах // Труды ГГО.- 1977.- Вып.385.- с. 3-12.
27. Гольцберг И.А. Картирование климатических элементов с учетом требований сельскохозяйственного производства // Вопросы агроклиматического районирования СССР. - М.: Изд. ВАСХНИЛ.- 1958.- с. 121-132.
28. Гольцберг И.А. Агроклиматическое районирование территории административных областей // Труды ГГО.- 1969.- Вып. 248. с. 4-11
29. Гольцберг И.А. Агроклиматическая характеристика заморозков в СССР и методы борьбы с ними. Л.: Гидрометеоиздат, 1964. 198 с.
30. Горышина Н.Г. Особенности микроклимата почв и картирование их на примере Псковской области // Климат почвы. - Л.:Гидрометеоиздат. 1971. - с.73-78.
31. Горышина Н.Г. Теплообеспеченность почв на Северо-западе ЕТС// Труды ГГО.- 1970.- Вып. 264.- с. 73-81.
32. Григорьев А.А., Будыко М.И. Связь балансов тепла и влаги с интенсивностью географических процессов // ДАН СССР. - №1. с. 165-168.
33. Давитая Ф.Ф. Исследование климатов СССР и обоснование их практического использования. М.; Л.: Гидрометеоиздат, 1952. 304 с.
34. Дегтерев И.В. Земельный кадастр.- М.: Колос, 1979.- 454 с.
35. Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР.- М.: Колос, 1972.- 340 с.
36. Дилков Д. Водопотребление и влагообезпеченность на сяънчогледа при условията на чероземестте в Северна България // Изв. на института по хидрология и метеорология. 1967. Т.X.
37. Динамика урожайности сельскохозяйственных культур в РСФСР /Манелля А.И., Нагнибедова Н.Н., Френкель А.А., Ващюков А.И. и др./.- М.: Статистика, 1972. 172 с.
38. Дмитренко В.П. Влажность почвы как фактор формирования урожая зерновых культур // Труды Укр НИГМИ. 1976.- Вып.- 148.- с. 41-53.
39. Дмитренко В.П., Вилькенс А.А., Перелет Н.А., Чекина Т.А. Учет агроклиматических ресурсов при специализации сельскохозяйственного производства // Метеорология и гидрология. 1980. - №2. с. 97-103.
40. Дмитренко В.П. Метод расчета урожайности озимой пшеницы на территории УССР // Труды УкрНИГМИ. 1975. Вып. 139. с. 3-4.
41. Дмитренко В.П. Оценка влияния температуры и осадков на формирование урожая основных зерновых культур // Методическое пособие. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 49 с.
42. Докучаев В.В.Избранные сочинения.-М.: Сельхозгиз, 1948.
43. Довідник з агрокліматичних ресурсів України. Агрокліматичні умови росту та розвитку основних сільськогосподарських культур. Серія 2.- Київ:МСП, 1993, Частина 2. - 718 с.
44. Довідник по апробації сільськогосподарських культур / Під ред. В.В. Вовкодав. К.: Урожай. 1990. с. 219-230.
45. Дроздов О.А. Картографический метод в климатологии// Метеорология и гидрология.- 1957.-№2.- с. 44-48.
46. Жданович Ю.Ю. О влиянии агрометеорологических факторов на продолжительность межфазных периодов подсолнечника на Украине // Труды УкрНИГМИ. 1992. - №244. с. 106-116.
47. Жуков В.А. Моделирование, оценка и рациональное использование агроклиматических ресурсов России: Автореф. докт. дис М.: Госгидрометиздат, 1998. 54 с.
48. Жуков В.А., Даниелов С.А. Об учете агроклиматических ресурсов России в задаче специализации сельскохозяйственного производства // Метеорология и гидрология.-1998.- №6.- с.92-99.
49. Зоидзе Е.К., Овчаренко Л.И. Сравнительная оценка сельскохозяйственного потенциала климата территории РФ и степени использования ее агроклиматических ресурсов сельскохозяйственными культурами.- С-П.:Гидрометеоиздат, 2000.-74 с.
50. Зубенок Л.И. Испарение на континентах. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 262 с.
51. Измайловский А.А. Избранные сочинения.- М.:Сельхозгиз, 1948.- с.
52. Иовенко Н.Г. Водно-физические свойства и водный режим почв УССР.- Л.:Гидрометеоиздат, 1960.- 352 с.
53. Кагюмов М.К., Михоедова Н.П., Геращенков Ю.В. Биоклиматический потенциал и приемы рационально его использования // Вузы агропромышленного комплексу. Всес. с.-х. ин-т заоч. образ. М.: 1991, с. 20-25.
54. Карманов И.И. Плодородие почв СССР. М.: Колос, 1980. 223 с.
55. Качинский Н.А. Физика почвы.- М.: Высшая школа.- 1965, ч.1.- 1970, ч.2.
56. Кельчевская Л.С. Влажность почв Европейской части СССР.-Л.: Гидрометеоиздат, 1983.- 183 с.
57. Киви К.П. Почвенно-климатическое районирование территории Эстонской ССР// Труды ВНИИСМ. 1988.- Вып. 23. - с.71-78.
58. Кисиленко А.А., Вилькенс А.А. Пространственно-временная изменчивость продуктивных влагозапасов в Украине в слоях 0-20, 0-100 см под озимыми культурами// Труды Укр НИГМИ. 1975. - Вып. 139. - с. 87-94.
59. Кирнасовская Н.В. Динамика урожайности подсолнечника в различных климатических районах Украины // Метеорология, климатология и гидрология. Одесса. 1999. Вып. 39. с. 155-161.
60. Кит М.Г. Количественная оценка климата почв западных районов Украины. Географические основы природопользования // Вестн. Львовского ин-та, сер.геогр.- Львов:1984. - Вып. 14. - с.25-29.
61. Кіт М.Г.Клімат грунтів західних областей України. Автореф. диск.наук: / ин-т.-Львів, 1995.-25 с.
62. Климат почвы /Под ред. И.А. Гольцберг., Ф.Ф. Давитая. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 256 с.
63. Клыпуто В.С.Климат осушаемых торфяных почв Карелии и урожайность многолетних трав // Климат почвы. - Пущино:НЦБИ АНСССР. - 1985. - с. 102-105.
64. Клыпуто В.С. Микроклиматические ресурсы мелиорируемых земель Южной Карелии и их учет в сельском хозяйстве: Автореф. дис наук: / ин.т. - Л., 1987.- 27 с.
65. Ковриго П.А. Климат почв Белоруссии и его оптимизация для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур// Климат почв.- Пущино: НИБЦ АН СССР. 1985. - с. 17-21.
66. Колосков П.И.Почвенная климатология// Почвоведение.- 1946. - №3.
67. Колосков П.И. Климатический фактор сельского хазяйства и агроклиматическое районирование. Л.: Гидрометеоиздат, 1971 328 с.
68. Колосков П.И. О биоклиматическом потенциале и его распределении на территории СССР// Труды НИИАК.- 1963.- Вып. 23.- с. 90-111.
69. Константинов А.Р. Погода, почва и урожай озимой пшеницы.- Л.:Гидрометеоиздат, 1978.- 263 с.
70. Костычев П.А. Почвы черноземной области Росси и их происхождение, состав и свойства // СПБ. - 1886. М-Л.: Сельхозгиз, 1937.
71. Константинова Т.С. Агроклиматические ресурсы территории со сложным рельефом (теоретические основы оценки и методы их учета в практических задачах). Автореф. дис д. наук. Москва, 1992. 45 с.
72. Конторщиков В.И. Статистическая структура поля влажности почвы Украины// Труды УкрНИГМИ. - Л.:Гидрометеоиздат. 1979.- Вып. - 174.- 119 с.
73. Костюков В.В., Черникова М.И. Оценка изменчивости агроклиматических ресурсов юга Западной Сибири // Метеорология и гидрология.- 1997.- №11.- с. 108-114.
74. Коринг П.Х. Агроклиматическая оценка и методы использования ресурсов мезо- и микроклимата в сельском хозяйстве: Автореферат докт. дис Л.: АФИ, 1991. 223 с.
75. Краткий агроклиматический справочник Украины. / Под ред. К.Т. Лавинова.- Л.: Гидрометеоиздат, 1976.- 256 с.
76. Крикунов В.Г., Полупан Н.И.Почвы УССР и их плодородие.- К.: «Вища школа», 1987.-318 с.
77. Кузмичов В.П., Дерев'янко О.Г. Особливості механічного складу грунтів Української РСР// Агрохімія і грунтознавство.- К.:1981.-Вип.41.- с.3-12.
78. Лапснер З.И., Визатей В.Н. Изменчивость винограда на территории Молдавии под влиянием климатических факторов // Агроклиматические ресурсы и микроклимат Молдавии. Кишинев: Штинца, 1988 с. 32-40.
79. Лебедев А.Н. Обоснование номограмм климатических элементов // Труды ГГО. 1964. - Вып. 163. - с. 93-103.
80. Ляхова С.В. Оценка микроклиматической изменчивости суммарной радиации и ФАР на склонах в Украине// Метеорология, климатология и гидрология.- 1998.- Вып. 35.- с.209-222.
81. Маринич О.М., Пащенко В.М., Шишенко П.Г. Природа Украинской СССР// Ландшафты и физико-географическое районирование. - Киев: Наукова Думка, 1985.- 224 с.
82. Маринова Т.К. Шаров В.Г., Славов Н.С. О моделировании температурных изменений в почве// Buld. J. Meteord. And Hudrol. -190.-№1.- с.44-47.
83. Математические методы оценки агроклиматических ресурсов / В.А. Жуков, А.Н. Полевой, А.Н. Витченко, С.А. Даниелов /. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 207 с.
84. Мельник Ю.С. Климат и произрастание подсолнечника. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 143 с.
85. Мельник Ю.С. Агрометеорологические показатели для прогноза темпов развития и оценки условий уборки подсолнечника// Труды ЦИП. 1965.-Вып. 146. - с. 117-125.
86. Мельник Ю.С. Изменчивость урожая подсолнечника в зависимости от условий погоды // Метеорология и гидрология. 1975. - №6.- с. 95-89.
87. Микроклимат СССР / Под ред. И.А. Гольцберг.- Л.: Гидрометеоиздат, 1967.- 286 с.
88. Миусский П.Е. Оценка агроклиматических условий произрастания подсолнечника в основные периоды вегетации в различных зонах Украины // Метеорология, климатология и гидрология. 1969. Вып.5.
89. Миусский П.Е. Зависимость урожая подсолнечника от осадков и увлажнения почвы в различные периоды вегетации на Украине // Труды ЦИП. 1965. Вып.145.
90. Мищенко З.А. Биоклимат дня и ночи.- Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-280 с.
91. Мищенко З.А. Картирование темпера