Информация для плодоовощного бизнеса СНГ
Перспективы производства масличных культур в Украине в условиях изменения климата*
Факт глобального потепления климата в Северном полушарии в XX веке фиксируется с 70-х годов. Динамика изменения климата в Украине в значительной степени повторяет динамику изменения глобального климата.
Данные наблюдений метеорологической сети Украины свидетельствуют о том, что региональное изменение климата, особенно повышение температуры, уже повлияло на ряд метеорологических характеристик в Украине. Повысилась среднегодовая температура воздуха, изменились сроки образования и продолжительность залегания устойчивого снежного покрова, изменились продолжительность сезонов и характер перезимовки зимующих культур, постепенно растет теплообеспеченность вегетационного периода, увеличилось количество и интенсивность неблагоприятных метеорологических явлений.
В Украине заметное потепление климата четко прослеживается с 1988-89 гг., наиболее заметно в зимние месяцы. По сравнению с нормой средняя месячная температура января выросла в среднем на 1,5-2,5°, февраля - на 1-2°. Постепенно повышается температура летних месяцев, в многолетнем разрезе стали прохладней ноябрь и декабрь. Современный климат Украины можно охарактеризовать как потепление, которое сопровождается некоторым уменьшением количества осадков в холодный период.
За последние 10 лет повысилась среднегодовая температура воздуха на 0,3-0,6°, т.е. почти достигнута величина превышения, как за минувшие 100 лет (она составляла 0,7°).
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вследствие изменений температурного режима произошли значимые сдвиги дат перехода температуры воздуха через 0° весной, практически каждый год отмечалось более раннее развитие весенних процессов. В то же время даты начала активной вегетации растений изменились значительно меньше, что свидетельствует об удлинении периода между датами перехода через 0° и 5° весной. Поэтому сев яровых культур в весьма ранние сроки приводит к затягиванию периода посев-всходы, а в некоторых случаях (1999, 2000,2004 гг.) к массовому и существенному повреждению ранних посевов заморозками.
По оценкам экспертов, к середине XXI века средняя годовая температура воздуха в сравнении с настоящим временем повысится еще на 1,8°. Соответственно, изменится продолжительность сезонов, увеличатся суммы температур воздуха, это может изменить не только агроклиматическое районирование, а и стратегию сельскохозяйственного производства страны в целом.
Согласно климатическим сценариям, через 20-30 лет теплообеспеченность сельскохозяйственных культур в северной половине страны может достичь или превысить современный уровень теплообеспеченности юга страны. Сумма температур позволит без ограничений высевать кукурузу на зерно среднеспелых и поздних сортов в северных районах страны, выращивать подсолнечник поздних сортов.
На фоне общего потепления климата в Украине отмечено нарастание таких неблагоприятных явлений, как продолжительные поздние заморозки существенными убытками (например, 1999, 2000, 2004 годы). Отмечено сокращение периода без заморозков в южной части страны.
По оценкам экспертов, и в дальнейшем будет сохраняться тенденция повышения температуры воздуха в марте-апреле и сохранение, и даже некоторое снижение температуры воздуха в мае, что будет способствовать образованию поздних заморозков. Как свидетельствуют события последних лет, наиболее уязвимыми оказались лесостепные и степные области.
В режиме увлажнения территории Украины в последнее десятилетие отмечено снижение количества осадков в зимние месяцы - до 30%. Наиболее заметно оно в декабре, январе и феврале, и существенное увеличение количества осадков в сентябре и октябре. Произошло некоторое уменьшение количества осадков в зоне Степи и Лесостепи в июле - до 10-20%.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В свете наблюдаемого изменения климата интересно проследить его влияние на условия выращивания масличных культур.
Подсолнечник
Подсолнечник - типичное растение степной и лесостепной зоны Украины и одна из основных сельскохозяйственных культур. Успех его выращивания в значительной мере определяется меняющимися условиями внешней среды, то есть погодой и климатом. Неоднозначность погодных условий последних лет для выращивания подсолнечника, потеря в урожайности текущего года, значительное расширение его посевной площади из года в год вызвали необходимость анализа и оценки погодных условий. Представляется важным также выявить, насколько существующая тенденция изменения климата будет благоприятной и эффективной для выращивания масличных культур в различных регионах Украины.
В нынешнем году в Украине весна была холодной, медленно прогревалась почва, наблюдалось большое количество заморозков, что задержало массовый сев подсолнечника в среднем на 1,5-2 недели. А те поля, что были засеяны в средние сроки, повреждались заморозками, культура слабо развивалась.
Медленное накопление тепла, низкие ночные температуры приводили даже к кратковременному прекращению роста растений в мае. Массовые всходы в большинстве случаев появились с задержкой на 5-10 дней. Заморозки, которые наблюдались в апреле-мае в течение 15-30 дней, частично повредили всходы растений подсолнечника. На отдельных площадях ранние всходы погибли и их пересеяли. Не совсем благоприятный старт в дальнейшем обусловил довольно неравномерное развитие растений.
Малоблагоприятные условия для развития подсолнечника наблюдались и в июне, когда преобладала прохладнее обычного погода, выпадали ливневые дожди и, что не характерно, выпадали они именно в основной зоне произрастания подсолнечника, а на западе и севере страны наблюдался дефицит осадков. Сохранялась высокая влажность воздуха для этого периода. В некоторых районах южных и восточных областей количество выпавших осадков в июне в 1,5-2 раза превысило норму.
Образовавшееся в результате таких условий отставание в накоплении эффективного тепла обусловило отставание в фазовом развитии подсолнечника на 5-10 дней.
Отмечалось повреждение растений градом, сельскохозяйственными вредителями. В конце июня, в момент образования и начала роста корзинок, началось локальное распространение болезней и вредителей.
Цветение подсолнечника совпало уже с июльскими дождями. Пустозерность семян, которая во многом повлияла на урожай нынешнего года, в определенной степени была вызвана неблагоприятными условиями для опыления из-за частых дождей. Пустозерность подсолнечника возникает в случае несоответствия между потребностью растения в условиях жизни и возможностью их удовлетворения. В нынешнем году она в определенной степени стала следствием таких факторов как недостаток света, высокая влажность воздуха, чрезмерное количество осадков, удлинение периода созревания.
Подсолнечник по биологическим особенностям приспособлен к значительным колебаниям температуры, растения его нормально развиваются как при повышенной температуре - 25-30°, так и при пониженной температуре - 13-17°, однако при последней запаздывают с цветением и созреванием. Нынешним летом температурный фон оказался в пределах и несколько ниже нормы, так что все-таки не температурные условия оказались критичными.
Характерным для нынешнего вегетационного периода было хорошее обеспечение посевов почвенной влагой. Запасы продуктивной влаги в почве, особенно во второй половине вегетации, превышали обычные показатели на 50-100%. За последние 15 лет похожее увлажнение почвы в период созревания подсолнечника наблюдалось только в 1997 году.
Подсолнечник - светолюбивая культура. Продолжительная пасмурная погода ослабляет его рост и развитие, снижает качество семян. Световые условия вегетационного периода не совсем соответствовали потребности подсолнечника. Дефицит солнечного сияния стал одним из неблагоприятных факторов, способствующим развитию грибковых заболеваний и повлекшим за собой некоторое ухудшение условий развития.
Это сказалось еще в июне, когда продолжительность солнечного сияния была почти вдвое меньше обычной. В целом в большинстве областей основной зоны выращивания за период 1 мая - 31 августа недобор солнечного сияния достиг 60-190 часов. А в Черниговской, Сумской, Киевской областях солнечного сияния за этот период к поверхности земли поступило в пределах нормы.
В обычных условиях от цветения до созревания у большинства сортов подсолнечника проходит 30-40 дней, за это время накапливается необходимое для полного созревания количество тепла, в нынешнем году необходимое тепло накопилось на 15-20 дней позже. Удлинение этого периода привело к тому, что созревание совпало с периодом интенсивных дождей (количество осадков в 2-3 раза превысило норму).
Расширение посевов подсолнечника, наблюдающееся сейчас (посевная площадь в 1981-1990 году составляла в среднем 1500 тыс. га, 1991-2000 году - 2050 тыс. га, а в 2001-2004 году - 3199 тыс. га), сопровождается перенасыщением севооборотов этой культурой. Это привело к тому, что в почве и на растительных остатках накопилась большая масса возбудителей болезней подсолнечника. Общеизвестное требование правильного чередования подсолнечника в полях севооборота приобретает сейчас особенно большое значение. Частое возвращение его посевов на одно и то же место приводит к распространению болезней и вредителей, которые снижают урожай семян и их качество, особенно в годы, когда этому способствуют и погодные условия. Оптимальное повторное размещение подсолнечника - через 8-10 лет.
Благоприятный для развития болезней гидротермический режим нынешнего лета способствовал пробуждению дремлющей инфекции и проявлению болезней, массовому поражению растений подсолнечника.
Анализ агрометеорологических условий последних лет, например 1990-2003 гг., показывает, что теплообеспеченость периода вегетации во всех почвенно-климатических зонах произрастания имеет тенденцию к увеличению, то есть она не ухудшилась. Влагообеспеченность, несмотря на значительные колебания из года в год, также не имеет тенденции к ухудшению.
Оценка тепловых ресурсов и ресурсов влаги последних лет позволяет сделать вывод, что, несмотря на снижение урожайности подсолнечника по стране, говорить об ухудшении агроклиматических условий его произрастания в Украине нет оснований.
За последние 20 лет погодные условия в критический период формирования урожая подсолнечника стали более напряженными только в южной Степи и АР Крым. Снижение урожайности последних лет, возможно, в большей степени вызвано нарушениями в технологии выращивания, засоренностью посевов, несоблюдением севооборотов, чем агрометеорологическими факторами.
Учитывая приспособленность подсолнечника к значительным колебаниям температуры, а также тенденцию к потеплению климата не только в зимние, но и в летние месяцы, которая уже наблюдается в Украине, представляется возможным расширение ареала выращивания подсолнечника на север и запад, в зоны достаточного и удовлетворительного увлажнения почвы. Это позволило бы повысить и масличность семян - как известно, с повышением влажности почвы масличность семян возрастает.
Рапс
Рапс выращивается в озимой и яровой форме в умеренном климате. Эта культура мало распространенная и нетрадиционная в сельскохозяйственном производстве Украины.
Анализ статистических данных о посевных площадях озимого рапса свидетельствует о том, что значительное их расширение произошло в Украине в 1987-1992 гг., когда они достигли 48-84 тыс. га (в 1965-1986 гг. они не превышали 6-22 тыс. га), а урожайность в среднем по стране составляла 13 ц/га. В 1994-1999 гг. площади сева этой культуры сократились до 12-30 тыс. га, а урожайность - до 9 ц/га. Начиная с 2000 года, произошло значительное вторичное расширение площадей - до 52-98 тыс. га, урожайность в среднем составляла 10 ц/га. Кульминацией расширения площадей под озимым рапсом был 2002 год (под урожай 2003 г.), когда было засеяно почти 160 тыс. га. Но он практически весь погиб еще в начале декабря от вымерзания, площадь уборки не превысила 5 тыс. га, а урожайность - 7,5 ц/га. Это информация к размышлению о том, следует ли так расширять площади под озимой культурой, которая из всех зимующих является наиболее капризной и погибает при температурах воздуха и почвы гораздо более высоких, чем другие озимые культуры.
Поэтому очень важно при дальнейшем расширении площадей под этой культуры в Украине правильно оценить возможность ее выращивания с максимальным использованием агроклиматических ресурсов территории.
Озимый рапс - очень требовательная культура к условиям перезимовки. Он хорошо зимует в мягком климате с влажной осенью, постепенным наступлением зимы и весьма устойчивым снежным покровом. Естественно, такие условия складываются не во всех регионах Украины, особенно в последние годы.
Опыт выращивания рапса в Украине весьма ограничен, но он позволяет сделать выводы об особенностях отклика этой культуры на агрометеорологические условия. Максимум продукции или урожайности могут быть получены только при объединении оптимальных значений температуры воздуха, влагообеспеченности, количества солнечной радиации во все без исключения периоды роста и развития культуры. Отклонение любого фактора от оптимума уменьшает максимальный урожай пропорционально значению такого отклонения.
Обобщенный анализ данных о тепловых ресурсах Украины позволил выявить такие особенности (рис. 1).
В предпосевной период температура воздуха выше, а во время осенней вегетации ниже оптимальной. В зимний период и до конца марта этот ход усложняется как превышением фактической температуры над потребностью, так и ее недостатком. При формировании основной продукции и завершении вегетации озимый рапс довольно часто подвергается тепловому стрессу.
Качественная и количественная оценка условий теплообеспеченности озимого рапса по регионам на протяжении вегетации позволила сделать выводы, согласно которым тепловой режим для озимого рапса по Украине оценивается как благоприятный.
Более сложными для озимого рапса являются условия увлажнения в большинстве регионов Украины.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Как видно из табл. 3, в южной Степи только в зимний период условия увлажнения благоприятные и удовлетворительные, на остальной территории они благоприятные и удовлетворительные в течение всей вегетации.
Во время цветения рапса (июнь) удовлетворительные и благоприятные условия увлажнения складываются в большинстве регионов, но почти везде они могут чередоваться с неудовлетворительными условиями.
Оценка агроклиматических условий для выращивания озимого рапса по фоновым показателям за весь период вегетации показала, что приоритетной относительно размещения посевов озимого рапса может считаться территория западного Полесья, большей части Лесостепи, Полтавской равнины и граничащей с ними части северной Степи.
Для более объективной оценки рассмотренные условия необходимо дополнить повторяемостью неблагоприятных условий, которые формируются несоответствием термического режима и режима увлажнения потребностям озимого рапса.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Как видно из табл. 4, повторяемость неблагоприятных и очень неблагоприятных условий колеблется в широких пределах - от 10 до 75%. Критично сказывается на урожайности озимого рапса повторяемость, равная 35% и более. Такая повторяемость во всех почвенно-климатических зонах отмечается от одного до четырех раз. Несмотря на наличие и значительную повторяемость неблагоприятных условий во все отрезки времени, в июне повторяемость неблагоприятных условий не достигает критического предела.
По динамике неблагоприятных условий Полесье и Лесостепь могут рассматриваться как территории, благоприятные для выращивания озимого рапса.
На территории северной Степи существует значительный риск неблагоприятных агрометеорологических условий в осенний период вегетации и зимой. На территории южной Степи выращивание озимого рапса без специальных разработок и обоснований не может считаться целесообразным по агрометеорологическим условиям.
Таким образом, учитывая выше изложенные факты, можно составить общую картину благоприятности климата для выращивания рапса в разных регионах (табл. 5).
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Неблагоприятные и очень неблагоприятные агрометеорологические условия для выращивания озимого рапса в Полесье и западной Лесостепи не превышают 15%. В центральной и восточной Лесостепи, в северной Степи часть их составляет 34-35%. В южной Степи, в АР Крым и Закарпатье неблагоприятные и очень неблагоприятные явления повторяются от 49 до 78% лет.
С учетом этих данных приоритетной территорией для выращивания озимого рапса может считаться Полесье и западная Лесостепь. В целом пригодными могут быть центральная и восточная Лесостепь, северная Степь. Непригодными по агрометеорологическим условиям являются южная Степь, АР Крым и Закарпатье.
Что касается условий перезимовки, то, несмотря на потепление климата, которое более всего проявляется в холодный период, и улучшение условий перезимовки, следует помнить, что при низких температурах воздуха и почвы озимый рапс подвержен вымерзанию в первую очередь. Если растения озимой пшеницы, ржи при нормальном развитии способны переносить температуру почвы минус 14-18° и ниже на узле кущения, то озимый рапс гибнет уже при температуре минус 9°, а такие температуры имеют определенную вероятность практически по всей территории Украины, исключая западные области.
Соя
Распространение сои в Украине незначительно, хотя ее выращивают на юге довольно давно. Еще в довоенные годы, а потом и в послевоенные делались попытки выращивать ее на больших площадях в южноукраинских степях. Однако результаты были неутешительные, тепла для сои в этом регионе более чем достаточно, почвенные условия в целом благоприятные, но влаги, особенно во время цветения и образования семян, в этих засушливых краях недостаточно. Запасов влаги в почве, как правило, хватает лишь для появления всходов и развития растений в начале вегетации.
Оптимальная территория для выращивания сои по климатическим условиям описывается параметрами: сумма температур 2000-2500° и средняя температура самого теплого месяца 18-22°, годовая сумма осадков 500-800 мм.
По теплообеспеченности вегетационного периода ее можно выращивать практически во всех областях Украины. По температуре самого теплого месяца не совсем благоприятные условия создаются в областях Полесья и Тернопольской области. Но годовое количество осадков (более 500 мм) ограничивает выращивание этой культуры на богаре с юга северными районами Запорожской, Николаевской, Одесской областей, где в среднем эта сумма ниже на 50-100 мм.
По мнению ведущих климатологов, увеличение средней годовой температуры воздуха на 1° приводит к увеличению продолжительности вегетационного периода на 10 дней и увеличению сумм активных температур.
Что касается перспектив для производства масличных культур в условиях изменения климата то, как свидетельствуют данные о теплообеспеченности вегетационного периода последних 15 лет, в Украине уже произошло ее увеличение на 150-200°, только в крайних южных районах оно почти не изменилось.
При сохранении темпов роста средней годовой температуры воздуха и температуры воздуха летних месяцев на современном уровне до 2030 года по различным сценариям изменения климата ожидается увеличение теплообеспеченности вегетационного периода еще на 300-500°.
При этом существуют различные мнения об изменении увлажнения территорий. Например, такое радикальное мнение, как вероятность увеличения засушливости климата до такой степени, что некоторые регионы юга Украины станут непригодными для выращивания многих сельскохозяйственных культур, рентабельнее будет продвижение их на север. Также существует мнение, что интенсивность засух будущего все же не превысит интенсивность тех засух, которые были наиболее жестокими в XX веке: 1972, 1975, 1967, 1999 гг. Прогнозируется увеличение биоклиматического потенциала северных регионов Украины.
Татьяна Адаменко,
начальник отдела агрометеорологии
Украинского гидрометеоцентра
* - журнальный вариант выступления на третьей международной конференции "Масложировая промышленность: состояние, перспективы, технологии"
Обсудить в форуме (4 сообщения)