Введение. Обобщенные данные по метеоусловиям за вторую половину прошлого столетия и начала ХХ1 века свидетельствуют о тенденции потепления климата на земном шаре, в том числе территории РФ. Наиболее зависимо от погодных условий сельское хозяйство, поэтому изменения климатических условий следует относить к серьезным рискам в обеспечении продовольственной безопасности страны [1, 2, 3]. Повышение среднегодовой температуры воздуха в южных регионах Российской Федерации ведет к увеличению количества засух [4]. В то же время в северных широтах Нечерноземной зоны России увеличивается сумма активных температур и одновременно отмечена тенденция повышения количества осадков [5], то есть создаются потенциально благоприятные условия для возделывания большинства сельскохозяйственных культур, в том числе малораспространенных, как соя, кукуруза.Повышение среднегодовой температуры наиболее сильно стало проявляться во второй половине прошлого столетия, скорость потепления в зависимости от региона России возросла до 0,51 0С за десятилетие [6, 7] Аналогичные тенденции выявлены на Урале [8].Овес – ценная культура, зерно которой используют на пищевые и фуражные цели [9]. Из-за более равномерного усвоения питательных элементов в процессе вегетации овес хорошо реагирует на внесение минеральных и органических удобрений [10, 11, 12]. По мнению многих исследователей варьирование урожайности зернофуражной культуры по годам во многом зависит от тепло- и влагообеспеченности в период вегетации растений [13, 14]. Установлено, что основное влияние на уровень урожайности овса оказывает климат, а затем следуют удобрения, предшественник, сорт [15, 16]. На сегодняшний день недостаточно исследований по изучению реакции овса в севооборотах на повышение среднесуточной температуры воздуха в летний период, в особенности в Уральском регионе. Цель исследований – подобрать наилучший предшественник в севооборотах и оптимальный фон питания для получения высокой урожайность овса в изменяющихся погодных условиях вегетационного периода. Условия, материалы и методы. В Уральском научно-исследовательском институте сельского хозяйства – филиале Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук» в Свердловской области проведены исследования в стационарном двухфакторном опыте в течение 2016–2020 гг. Фактор А – севообороты: сидеральный – сидеральный пар (рапс), пшеница, овес, горох, ячмень; зернотравяной (бобовые культуры 40 %) – горох, пшеница + клевер, клевер 1 года пользования, ячмень, овес. Культуры севооборотов на опытном участке размещены в пространстве и во времени, в трехкратной повторности. В первом ярусе распределение полей систематическое, во втором и третьем – рендомизированное. Общая площадь делянки – 156 м2 (40×3,9 м), субделянки – 78 м2 (20×3,9 м).Фактор В – фон питания: контроль (без минеральных удобрений); минеральный фон – N30P30K36 (в среднем на 1 га севооборотной площади); органоминеральный фон – N24P24K30 в сочетании с сидератами и соломой. В качестве минерального удобрения использовали азофоску с врезанием в почву перед посевом сеялкой СН-16. Для выравнивания баланса калия один раз за ротацию севооборотов дополнительно внесен хлористый калий в дозе К30.Почва опытного участка темно-серая лесная тяжелосуглинистая. Пахотный слой перед закладкой опыта характеризовался следующей агрохимической характеристикой: содержание легкогидролизуемого азота – 146-168 (по Корнфильду); подвижного фосфора – 206-236 и обменного калия – 132-178 мг/кг (ГОСТ 54650-2011); рН солевой вытяжки – 4,97-5,09 (ГОСТ 26483-85) гумуса – 4,84-5,07 % (ГОСТ 26213-91). В опыте высевали овес Стайер нормой 5,5 млн всхожих семян на 1 га. Агротехника при возделывании яровой зерновой культуры в опыте соответствовала рекомендациям для Среднего Урала [17]. Дисперсионный и корреляционный анализ результатов исследований осуществляли с использованием прикладных программ Microsoft Excel 2007.В течение ротации изучаемых севооборотов метеоусловия за вегетационный период с мая по август заметно варьировали, по сравнению со среднемноголетними показателями. В 2016 г. недобор осадков отмечен в течение всей вегетации растений, наиболее критичным оказались май и июнь, когда происходило кущение зерновых культур и формирование биомассы однолетних и многолетних культур (табл. 1). Снижение количества осадков в июле–августе отрицательно повлияло на налив зерна. В летний период среднесуточная температура за месяц была выше на 1,1…6,7 0С, максимум выявлен в августе, что существенно снизило урожайность зернофуражной культуры. Таблица 1 – Отклонения метеорологических показателей от среднемноголетних показаний в период с мая по август, АГМС «Исток»МесяцПоказательСредне-много-летнееГод20162017201820192020Майосадки, мм46,0-37,0-5,1-23,2-9,9-32,3температура, 0С10,42,1-1,0-1,72,12,7Июньосадки, мм68,0-28,024,5-13,4-20,44,6температура, 0С15,11,1-0,6-1,4-0,1-1,2Июльосадки, мм84,0-21,054,023,474,9-60,2температура, 0С17,61,2-0,11,90,83,1Августосадки, мм74,0-56,1-31,8-8,618,962,6температура, 0С14,56,71,90,30,42,9В среднем за май – августосадки, мм272-35,541,6-21,615,8-5,9температура, 0С14,42,790,1-0,20,81,9 В 2017 г. отмечено превышение количества атмосферных осадков в июне – июле на 36…64 % с небольшим недобором среднесуточных температур в первой половине вегетации растений. В среднем за май – август температура воздуха была практически на уровне среднемноголетнего значения, общее количество осадков превысило норму на 15 %.В первой половине вегетации 2019 г. отмечена прохладная погода с недобором осадков. Выпадение осадков во второй половине июня и в начале июля и улучшение температурного режима несколько сгладили отрицательный эффект от засушливых условий в мае–июне. Избыточное увлажнение в июле способствовало увеличению продолжительности периода налива овса.Стоит отметить, что в мае 2020 г., аналогично предыдущим годам, выявлен недобор осадков, при повышении среднемесячной температуры на 2,7 0С. В июне наблюдали умерено теплую погоду. Резкий недостаток осадков в июле и превышение среднесуточной температуры воздуха выше нормы (17,6 0С) на 3,1 0С отрицательно повлияли на уровень урожайности. Избыточное выпадение дождей в августе пришлось на послеуборочный период.В большинстве лет исследований срок посева яровых зерновых культур приходился на 1 декаду мая, а полная спелость, в зависимости от гидротермических условий лета, наступала в течение августа. Весной в 2016–2017 гг. переход среднесуточной температуры через 10 0С наступил на 4…5 дней позднее многолетнего значения (норма – 13.05), а в 2018 г. из-за прохладных условий произошло запаздывание даты наступления указанного периода на целый месяц. В последующие годы весеннее возобновление вегетации отмечено на 8…9 дней раньше. В среднем за 5 лет срок наступления даты с температурой выше 10 градусов был позднее на 5 суток, по сравнению с многолетней датой.Прекращение активной вегетации осенью 2016–2017 гг. произошло на 6…9 дней раньше многолетнего срока (14.09). В то же время в последние три года исследований прекращение осенней вегетации наступало на 5…14 суток В течение ротации севооборотов обнаружено повышение суммы эффективных температур (выше 10 0С), разница по отношению к многолетнему значению варьировала в интервале от 41,5 до 382,6 0С. Самые низкие величины этого показателя выявлены в 2017–2018 гг., высокие – в 2016 г.Сопоставляя динамику накопления суммы положительных температур за весь период, можно отметить, что в 2017–2018 гг. она была ниже нормы на 75…138 0С. В другие годы разница в сторону повышения суммы положительных температур заметно возросла. Несмотря на такие изменения в течение ротации, в среднем среднесуточная температура воздуха за период активной вегетации растений была выше на 0,5…4,0 0С, по сравнению с многолетними данными.  Таблица 2 – Агроклиматическая характеристика периода с температурой выше 10 0СПоказательСредне-много-летнее2016 г.2017 г.2018 г.2019 г.2020 г.СреднееНачало периода13.0517.0518.0513.0604.0505.0518.05Конец периода14.0908.0905.0928.0919.0920.0916.09Продолжительность периода124114110107138138121Сумма эффективных температур, 0С557939,6610,9598,5722,8817,7737,9Сумма положительных температур, 0С 1763208016681625202821621913Среднесуточная температура, 0С14,218,215,115,214,715,715,8Осадки, мм276132300227360,6422,2288,4ГТК1,640,631,801,401,781,951,51 По поступлению атмосферных осадков за период с температурой выше 10 0С выявлены заметные колебания, минимальное их количество отмечено в 2016, 2018 гг., максимальное – в 2019–2020 гг. Расчеты гидротермического коэффициента (ГТК), характеризующего увлажненность периода с активными температурами, показали, что в большинстве лет он соответствовал нижней градации избыточного увлажнения, несмотря на недостаток осадков в отдельные месяцы. Из всех лет наблюдений за ротацию севооборотов наиболее засушливые условия за вегетационный период выявлены в 2016 г. Результаты и обсуждение. Недостаток осадков и повышенные температуры в течении всей вегетации 2016 г. очень отрицательно отразились на продуктивности овса. Его урожайность при применении удобрений не превысила 1,7 т/га, в контроле – не выше 1,4 т/га (табл. 3). При дефиците атмосферных осадков в течение летнего периода 2016 г. прибавки зерна овса в изучаемых севооборотах на минеральном и органоминеральном фонах питания составили всего 0,18…0,30 т/га, по отношению к контрольному варианту. Достоверные различия в урожаях между контролем и удобренными фонами выявлены только в зернотравяном севообороте, где зернофуражная культура размещена второй культурой после клевера.Из всех лет исследований самый высокий сбор зерна в контрольном варианте достигнут в 2017 г., независимо от вида севооборота – 3,69…3,75 т/га. Умеренный температурный режим в период активной вегетации растений, несмотря на избыток осадков в июне–июле, способствовали высоким урожаям зернофуражной культуры. В среднем по севооборотам прибавки зерна овса на удобренных фонах питания за годы исследований составили 1,12…26 т/га, по сравнению с естественным уровнем плодородия.Таблица 3 –Урожайность овса в севооборотах в зависимости от фона питания, т/гаСевооборот(Фактор А)Фон питания (фактор В)ГодСреднее20162017201820192020Сидеральныйконтроль1,373,693,102,602,432,64минеральный1,574,664,224,183,343,59органоминеральный1,554,554,204,013,293,52Зернотравяной (бобовые культуры 40 %)контроль1,293,753,092,992,392,70минеральный1,705,035,524,823,614,14органоминеральный1,645,415,404,413,534,08НСР05 фон питания –0,220,610,380,330,34 НСР05 севооборот–0,180,500,310,270,28  В 2018 г. при прохладной погоде с небольшим дефицитом осадков в первой половине вегетации выявлена тенденция снижения сбора зерна, по сравнению с предыдущим годом, в сидеральном севообороте в контроле на 0,59 т, при внесении удобрений – на 0,35…0,44 т/га. В то же время в зернотравяном севообороте достигнута максимальная урожайность зернофуражной культуры, в сравнении с другими годами исследований. На наш взгляд, при более увеличенной продолжительности периода налива и созревания зерна, растения лучше использовали питательные вещества как из удобрений, так при минерализации растительных остатков многолетней бобовой культуры. В последующие годы исследований в период от посева до начала выхода в трубку овса выявлен недобор осадков на фоне повышения температурного режима, что отрицательно сказалось на кущении растений и закладке зерновок в метелке. В 2018 г. улучшение режима влажности в июле в период налива зерна способствовали увеличению массы 1000 зерен при внесении удобрений до 38,6…39,3 г в зернотравяном севообороте, что выше на 1,5…2,1 г, по отношению к сидеральному. Это обеспечило формированию более высокой урожайности овса при размещении его второй культурой после распашки клевера. В 2020 г. в начале вегетационного периода отмечены аналогичные тенденции, что и в предыдущем году. В отличие от 2019 г. в период от выметывания до полной спелости зерна отмечен дефицит атмосферных осадков на фоне повышения температурного режима, в результате полное созревание овса наступило уже в конце июля. Даже при недостаточном наливе зерна сбор основной продукции при применении удобрений достиг уровня 3,3…3,6 т/га. При этом прибавки урожая в сидеральном севообороте были в пределах от 0,86 до 0,91 т/га по отношению к контролю, в зернотравяном – на уровне 1,14…1,22 т/га. Эти урожайные данные подтверждают, что сорта овса, выведенные в Красноуфимском селекционном центре, при соблюдении агротехники, способны обеспечивать достаточно высокий уровень продуктивности зернофуражной культуры овса в условиях кратковременной засухи в начале вегетации или в период налива зерна в метелках [14].Усредненные данные по урожайности овса за ротацию севооборотов свидетельствуют, что на естественном фоне плодородия разницы по воздействию различных предшественников на продуктивность зернофуражной культуры не установлено. В то же время размещение овса второй культурой после клевера на фоне удобрений имело заметное преимущество по сбору зерна по отношению к сидеральному севообороту, прибавка урожая составила в среднем 0,55…0,56 т/га. Высокую эффективность использования клевера в качестве предшественника выявили также другие исследователи [18].Для выявления степени воздействия агрометеорологических факторов на урожайность овса проведен корреляционный анализ. Он свидетельствует, что между урожаями овса и количеством выпавших осадках в течение вегетации растений выявлена прямая зависимость. В начале вегетации зернофуражной культуры в период от посева и до начала кущения выявлена средняя положительная взаимосвязь между осадками и урожаем овса, коэффициент корреляции (r) варьировал на уровне 0,47…0,53 (табл. 4). В июне – июле сопряженность между урожайностью и влагообеспеченностью приближалась к градации сильной корреляции (r=0,7 и выше). В августе, где в большинстве лет исследований полное созревание зерна отмечено во второй декаде, выявлена слабая корреляционная связь. В целом за вегетационный период от посева до полной спелости зерна обнаружена сильная положительная корреляционная связь, при этом наибольший коэффициент корреляции выявлен на удобренных фонах питания (r=0,92…0,95). Это свидетельствует о высокой зависимости эффективности удобрений от количества выпавших осадков в течение вегетации.Корреляционный анализ показал, что между урожайностью овса и суммой эффективных и активных температур существует отрицательная связь. Интересно отметить, что в начале вегетации растений коэффициенты корреляции по температурному режиму мало зависели от фона питания. В июне в период от кущения до выбрасывания метелки при применении удобрений величина отрицательной корреляционной зависимости приближалась к градации сильной взаимосвязи, коэффициент корреляции между урожаем овса и теплообеспеченностью был на уровне 0,69.В июле выявлена обратная закономерность, на естественном фоне плодородия коэффициенты корреляции остались на уровне средней сопряженности, а на минеральном и органоминеральном фонах питания корреляционная связь между урожаями овса и температурным режимом снизилась до уровня слабой взаимосвязи. В целом за вегетационный период наиболее высокие коэффициенты корреляции обнаружены между урожайностью овса и суммой активных температур r=0,88…0,92), независимо от фона питания.  Таблица 4 – Корреляционные связи (r) между урожайностью овса и метеорологическими показателями в период от посева до полной спелости, (2016–2020 гг.)ПоказательПериодФон питания123Осадки, мммай0,530,470,47июнь0,580,630,65июль0,610,640,62август0,050,220,16май – август0,82*0,95*0,92*Сумма активных температур, 0Смай-0,62-0,56-0,61июнь-0,58-0,69-0,69июль-0,46-0,29-0,33август-0,48-0,92*-0,88*май – август-0,94*-0,96*-0,97*Сумма эффективных температур, 0Смай-0,57-0,53-0,58июнь-0,47-0,59-0,58июль-0,46-0,29-0,33август-0,74-0,90*-0,85*май – август-0,88*-0,93*-0,94*ГТКмай0,780,660,69июнь0,560,620,64июль0,640,640,62август0,090,280,21май – август0,86*0,97*0,95**Коэффициенты корреляции достоверны на 5-% уровне значимости. Достоверные связи между урожайностью овса и показателем ГТК в период вегетации оказали существенное влияние на величину продуктивности зернофуражной культуры в годы наблюдений, коэффициент корреляции за период вегетации в контроле равнялся 0,86, при использовании удобрений – на уровне 0,95…0,96. Наименьший усредненный сбор зерна по севооборотам был в 2016 г, когда увлажненность периода от посева до полной спелости овса соответствовала засушливым условиям (ГТК – 0,63). Средняя урожайность овса в контроле составила 1,33 т/га, на минеральном и органоминеральном фонах питания не превысила 1,63 т/га (см. рисунок).Повышение гидротермического коэффициента в 2017–2018 гг. до 1,81…2,16 ед. обеспечило максимальную урожайность овса, как в контрольном варианте, так на минеральном и органоминеральном фонах питания. По сравнению с засушливым годом (2016 г.) сбор зерна в контроле возрос на 2,08 т/га, на удобренных вариантах – на 3,22…3,29 т/га. Это свидетельствует, что избыток влаги в отдельные фазы развития растений при умеренном температурном режиме не оказал отрицательного воздействия на урожай. Это стало возможным при возделывании сорта овса Стайер, устойчивого к полеганию стеблей при избыточном увлажнении [14].В 2019–2020 гг., несмотря на ГТК в мае–августе на уровне 1,47…1,70 ед., соответствующий умеренному увлажнению, из-за повышенных температур воздуха и недобора осадков в начале вегетации, когда происходило кущение и закладка колоса, выявлена четкая закономерность снижения урожайности овса в среднем по севооборотам в контроле на 0,81 т/га, на минеральном фоне питания – на 0,42 т/га, органоминеральном – 1,08 т/га, по отношению к 2017–2018 гг. Рисунок – Усредненная урожайность овса по севооборотам в зависимости от гидротермического коэффициента на различных фонах питания, т/га. Выводы. Урожайность овса в контроле в меньшей степени зависела от предшественника в севооборотах. Размещение овса в зернотравяном севообороте второй культурой после клевера на минеральном и органоминеральном фонах обеспечило заметное увеличение сбора зерна, по отношению к сидеральному (вторая культура после запашки рапса), прибавка в среднем за годы исследований составила 0,55…0,56 т/га. Существует сильная положительная связь между размерами урожая овса и количеством выпавших осадков (r=0,82…0,95), а также гидротермическим коэффициентом в период от посева до полного созревания зерна (r=0,82…0,95). Между урожайностью зернофуражной культуры и температурным режимом отмечена отрицательная взаимосвязь с коэффициентом корреляции r=-0,88…-0,97. Внесение удобрений при величине гидротермического коэффициента в период вегетации 1,5…2,0 возможен сбор зерна овса в севооборотах на уровне 5,0 т/га и более. Избыток или недостаток влаги в отдельные фазы развития растений при умеренном температурном режиме не оказывает отрицательного воздействия на урожайность зернофуражной культуры.