Россия
Россия
В статье на примере Московской области исследована зависимость между приростом урожайности сельскохозяйственных культур и изменениями климата – температура, количество осадков. Подученные коэффициенты корреляции показали обратную взаимосвязь: рост температуры в летний период влияет на снижение урожайности сельскохозяйственных культур. Зависимость урожайности от количества осадков в теплый период умеренная, более сильная для овощных культур. Для адаптации сельскохозяйственного производства в Московской области к климатическим изменениям предложено внедрение развитие регенеративного луговодства в качестве климатосберегающего землепользования. Концепция «Climatefields» успешно апробирована в Германии.
температура, осадки, урожайность, климат, Московская область, корреляция, колеблемость, устойчивость, Climatefields
Введение. Потепление климата является общемировой тенденцией его изменения, что связано с антропогенными выбросами парниковых газов, увеличением концентрации метана. Концентрация углекислого газа по данным арктических станций постоянно растет в среднем со скоростью 2,26 млн 1/год. Среднегодовая температура на территории России растет со скоростью 0,47°С за 10 лет [1, С.70]
При оценке устойчивости сельскохозяйственного производства и его эффективности [2] был сделан вывод, что наименьшая устойчивость развития среди выделенных направлений и показателей оценки присуща в области сельскохозяйственного производства и его эффективности. Во многом это обусловлено зависимостью отрасли от природно-климатических условий. Повышение устойчивости сельскохозяйственного производства становится особенно актуальным из-за необходимости адаптации отрасли к изменениям климата.
В исследованиях Н.М. Светлова, С.О. Сиптица и др. [3] для оценки влияния изменений климата применена математическая модель территориально-отраслевой структуры сельского хозяйства страны. По результатам расчетов сценариев изменения климата для Московской области прогнозируется рост производства скота и птицы и сокращение производства прочих видов продукции.
Необходима разработка соответствующих мер, способствующих повышению устойчивости в этих направлениях.
Такая работа включает проведение исследований реакции урожайности на изменения температуры и осадков, адаптации размещения сельского хозяйства по территории страны и регионов, достижения стационарного состояния параметров, определяющих плодородие почв, отслеживание динамики водного и углеродного режимов.
Методы исследования. В исследовании влияние изменения температуры и количества осадков на урожайность основных сельскохозяйственных культур для Московской области оценено с помощью корреляционного анализа, расчета коэффициентов колеблемости и устойчивости.
Результаты исследования. Изменение температуры и количества осадков за 2001- 2019 гг. для Московской области представлено на рисунках 1 и 2.
Рисунок 1- Динамика изменения температуры за 2001-2019 гг. для Московской области
Источник: рассчитан и построен по данным выпусков Российского статистического ежегодника за 2002-2020 гг.
Рисунок 2 - Динамика изменения количества осадков за 2002-2019 гг. для Московской области
Источник: рассчитан и построен по данным выпусков Российского статистического ежегодника за 2002-2020 гг.
Представленная динамика изменения температур в регионах показывает их отклонение от нормы на протяжении всего исследуемого периода. Динамика изменения количества осадков показывает их высокую колеблемость, наиболее высокие отклонения от нормы в июле.
Урожайность основных сельскохозяйственных культур также подвержена колебаниям (рисунок 3).
Рисунок 3 – Динамика урожайности сельскохозяйственных культур в Московской области
Источник: рассчитан и построен по данным выпусков Российского статистического ежегодника за 2002-2020 гг.
Для климатических показателей – среднемесячная температура и среднее количество осадков - определим степень колеблемости и устойчивости (таблица 1).
Расчеты показывают в анализируемом периоде высокую устойчивость среднемесячных температур июля - 0,88 при высокой колеблемости среднего количества осадков в июле – коэффициент устойчивости 0,43. Это еще раз подтверждает значимость климатических показателей для сельскохозяйственного производства.
Таблица 1 – Устойчивость климатических показателей в Московской области за 2001-2019гг.
|
Параметр |
среднее значение |
среднеквадратическое отклонение |
коэффициент колеблемости |
коэффициент устойчивости |
|
Среднее количество осадков, январь, мм |
53,67 |
21,19 |
0,39 |
0,61 |
|
Среднее количество осадков, июль, мм |
82,11 |
46,99 |
0,57 |
0,43 |
|
Средняя месячная температура, январь |
-7,50 |
3,00 |
-0,40 |
0,60 |
|
Средняя месячная температура, июль |
19,80 |
2,33 |
0,12 |
0,88 |
Зависимость урожайности сельскохозяйственных культур от изменения температуры определена с помощью корреляции (таблица 2).
Таблица 2 - Коэффициенты корреляции, характеризующие изменения урожайности сельскохозяйственных культур от колебаний средней по регионам температуры воздуха за тёплый период года и колебания количества осадков за 2003-2019 гг.
|
|
Московская область |
||
|
Приращение урожайности зерновых и зернобобовых культур, ц/га |
Приращение урожайности картофеля, ц/га |
Приращение урожайности овощей, ц/га |
|
|
Изменение температуры за теплый период |
-0,55 |
-0,59 |
-0,04 |
|
Степень связи по шкале Чеддока |
заметная |
заметная |
нет |
|
Изменение количества осадков за теплый период |
0,22 |
0,30 |
0,39 |
|
Степень связи по шкале Чеддока |
слабая |
умеренная |
умеренная |
Отрицательные коэффициенты корреляции означают обратную взаимосвязь: рост температуры в летний период влияет на снижение урожайности сельскохозяйственных культур. Менее зависима от температур урожайность овощных культур. Зависимость урожайности от количества осадков в теплый период умеренная, более сильная для овощных культур.
Дальнейшее потепление приведет к аридизации климатических условий. Рост засушливости весенне-летнего периода обуславливает снижение урожайности.
Влияние климата на развитие сельскохозяйственных отраслей проявляется в изменении показателей урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности скота; структурных сдвигах размещения аграрного производства; появлению возможностей для расширения ассортимента возделываемых культур по видам и сортам; сокращение посевов озимых культур из-за повышения температур воздуха в зимний период; рост потребности в засухоустойчивых сельскохозяйственных культурах и с коротким вегетационным периодом; рост продуктивности сенокосов и пастбищ за счет увеличения продолжительности безморозного периода; снижение продуктивности скота, рост падежа из-за засушливой погоды; увеличение популяций теплолюбивых видов вредителей, распространение сорняков и возбудителей опасных болезней растений и животных.
Для адаптации сельскохозяйственного производства в Московской области к климатическим изменениям предлагаем внедрение концепции «Климатические луга» («Climatefields») [4], которая способствует развитию регенеративного луговодства в качестве климатосберегающего землепользования и апробирована в Германии.
Природные луговые угодья - потенциал развития кормопроизводства и долгосрочного поглощения углекислого газа (СО2) в контексте климатической повестки.
Основной принцип применения данного метода - уплотнение травостоя до 8000-1000 побегов/м2 (традиционно 2000-3000 побегов/м2). Высокая плотность луговой дернины обеспечивает высокое связывание CO2, замедление эрозии, эффективное использование внесенных питательных веществ.
Технологический процесс включает:
- взятие почвенных проб с применением датчиков и дистанционного зондирования (pH и содержание гумуса);
- подкормка бесподстилочным (жидким) навозом 15м³/га;
- подсев с использованием специальных смесей – райграссы - 15% раносозревающие, 45% среднесозревающие, 40% позднесозревающие, подмешивание бобовых; подсев с применением бороны–штригеля (подсев с нормой 8 – 12 кг / га), проветривание луговой дернины;
- четыре укоса, начиная с более ранних сроков при достижении оптимальной фазы основных компонентов травостоя, с соблюдением оптимальной высоты скашивания для оптимальной регенерации злаковых трав; промежутки между укосами -5-10 недель.
Использование регенеративного луговодства позволяет повысить урожайность до 20%, способствует накоплению дополнительно более 2% гумуса, поглощению до 50 т/га СО2 в течение 6 лет.
Использование луговых кормов увеличивает себестоимость молока до 20%, с другой стороны способствует снижению затрат на концентраты до 15%.
У фермеров Германии есть также возможность продажи климатических сертификатов до 20 евро/т поглощенного СО2. Такая опция возможно в перспективе будет доступна и нашим фермерам.
Заключение. В анализируемом периоде выявлена высокая устойчивость среднемесячных температур июля - 0,88 при высокой колеблемости среднего количества осадков – коэффициент устойчивости 0,43. Это еще раз подтверждает значимость климатических показателей для сельскохозяйственного производства. Дальнейшее потепление приведет к аридизации климатических условий, а рост засушливости обуславливает снижение урожайности.
Для повышения устойчивости сельскохозяйственного производства и его адаптации к изменениям климата предложено использование регенеративного луговодства в качестве климатосберегающего землепользования, которое апробировано в Германии
1. Российский статистический ежегодник. 2020: Стат.сб./Росстат. - М., 2020 - С.70.
2. Баришевский Е.В. Оценка уровня отраслевой диверсификации / Е.В. Баришевский // Экономика сельского хозяйства России. - 2021. - № 7.- С. 62-64.
3. Влияние изменения климата на размещение отраслей сельского хозяйства России / Н.М. Светлов, С.О. Сиптиц, И.Л. Романенко, Н.Е. Евдокимова // Проблемы прогнозирования. - 2019. - № 4.
4. Climatefields https://www.climatefields.com/
