Овес – ценная продовольственная и фуражная культура, занимает шестое место в мировом сельскохозяйственном производстве. В период с 2011 по 2021 гг. в регионе площадь посевов овса сократилась на 7,9 тыс. га, или на 14,4%. В структуре посевов зерновых и зернобобовых на долю овса в 2021 г. приходилось 14,9%. Урожайность культуры на протяжении анализируемого периода варьировала от 13,0 ц/га (2013 г.) до 24,2 ц/га (2019 г.). За период исследования средняя урожайность овса составила 20 ц/га при коэффициенте вариации 16,9%. Валовое производство зерна сократилось на 480,79 тыс. ц, или на 41,5%, и составило 687,84 тыс. ц в 2021 г. Целью исследования является выделение агроэкологически однотипных территорий (АОТ) для гарантированного производства высококачественного зерна овса в Кировской области. Исследования проведены путем анализа динамических рядов урожайности культуры с выделением экологической составляющей ее вариабельности в разрезе муниципальных районов региона за 11 летний период. Для объединения объектов в классы использовали метод парно-группового объединения. В результате было выделено 9 АОТ для размещения посевов культуры. Совокупное влияние факторов среды обеспечивает наиболее благоприятные условия для размещения посевов овса в АОТ № 1, 3, 5. Здесь получают стабильную урожайность, характеризующуюся низкой вариабельностью. Почвенно-климатические условия АОТ № 2, 4 благоприятны для выращивания овса при умеренном уровне вариации. Агроэкологические условия АОТ № 6 ,7 , 8, 9 лимитируют получение высоких и устойчивых урожаев, поэтому на этих территориях выращивать овес не рекомендуется. Результаты агроэкологического районирования позволяют определить территории наиболее пригодные для получения гарантированного урожая культуры и дать рекомендации по сокращению площадей с неэффективным производством.
урожайность, посевные площади, агроэкологически однотипные территории, вариабельность урожая
Введение: Овес является шестой культурой по распространению в мире, его используют как для производства продуктов питания, так и для скармливания животным [1]. Зерно овса содержит много витаминов, кислот и антиокислителей, которые полезны для здоровья человека. В белке овса отсутствует клейковина, что позволяет использовать «овсяные продукты в аглютеновой диете при целиакии» [2], которую в последнее время часто диагностируют у детей. Несмотря на отличные характеристики овса как продукта питания, в российском земледелии овес в основном используется как зернофуражная культура [3]. Также овес является ценным предшественником в севообороте и фитосанитаром почв.
Цель исследования - выделить агроэкологически однотипные территории для гарантированного производства высококачественного зерна овса в Кировской области.
Условия, материалы и методы. Для достижения цели исследования использовались общенаучный метод (анализ литературы по теме исследования, сравнение и систематизация теоретических и эмпирических данных), методы математической статистики, в том числе метод парно-группового объединения объектов в классы. Пространственный анализ результатов объединения объектов в классы заключался в отыскании компактных групп муниципальных районов со сходным варьированием урожаев, а затем выявлении «сопряженности агроэкологически однотипных территорий, формально отнесенных к одному типу колеблемости, определении районообразующей роли каждого типа, их контрастности и установлении характера размещения по территории близких по таксономическому сходству типов» [4].
Наши исследования проведены с использованием данных территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Кировской области за 2011-2021 гг. в разрезе муниципальных районов.
Результаты и обсуждение. Почвенно-климатические условия Кировской области в большей мере пригодны, по отношению к яровым зерновым культурам, для выращивания овса. Эта культура по сравнению с ячменем и пшеницей, менее требовательна к механическому составу почв, кислотности и степени окультуренности условий возделывания [5, 6]. Благодаря хорошо развитой корневой системе и высокой поглотительной способности, овес может эффективно использовать последействие удобрений и усваивать питательные вещества из труднорастворимых соединений [4]. Связные суглинистые и серые лесные почвы являются самыми лучшими для получения высоких урожаев овса. Исследования, проведенные в ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого» показывают, что высокие и стабильные урожаи овса можно получать и на дерново-подзолистых почвах, используя новые биопрепараты и новые способы обработки почвы, благодаря которым улучшаются агрофизические свойства почв [7].
В середине 80-х годов 20 века в Кировской области территория возделывания овса занимала более 400 тыс. га. В последующие годы площадь стремительно сокращалась и в 2021 г. составила 47,1 тыс. га. В 80-90-е годы предпочтение для выращивания отдавалось сортам Сельма и Немчиновский 2, а также сортам местной селекции Скороспелый, Фаленский 3, Кировец и Теремок. В настоящее время в ФАНЦ Северо-Востока созданы сорта овса, сочетающие высокую урожайность и качество зерна с устойчивостью к болезням. Это сорта Факир, Аргамак, Кречет, Сапсан, Медведь, Аватар [2].
В период с 2011 по 2021 гг. площадь посевов овса в Кировской области сократилась с 55 тыс. га до 47,1 тыс. га, или на 14,4%. Это объясняется сокращением спроса на зерно в связи со снижением поголовья скота в регионе.
Рис.1 - Динамика посевных площадей овса в Кировской области, тыс. га.
(составлено авторами по данным Кировстата)
Несмотря на тенденцию сокращения территории возделывания овса, удельный вес этой культуры в общей площади посева зерновых и зернобобовых за период исследования сократился на 0,7 п.п. и в 2021 г составил 14,9%.
Характерной особенностью овса является то, что в течение всего вегетационного периода он требует умеренного тепла (15…20°С в среднем за сутки) и хорошей влагообеспеченности. Урожайность может существенно снизиться из-за засухи в период формирования и налива зерна [8, 9]. По агроклиматическим условиям для выращивания овса лучше всего подходит центральная, а при раннем сроке сева - северная части области. Снижение урожайности в южной зоне обусловлено дефицитом влаги в почве в основной период роста и развития растений – от выхода в трубку до колошения [10, 11].
Продуктивность овса за анализируемый период характеризуется ярко выраженной вариацией (рис. 2). Наименее урожайным (13,0 ц/га) в связи с неблагоприятными погодными условиями был 2013 г., высокопродуктивными были 2014 и 2019 гг. со средней урожайностью, соответственно, 24,1 и 24,2 ц/га. В целом за период исследования средняя урожайность овса составила 20 ц/га при коэффициенте вариации 16,9%.
Рис. 2 - Динамика урожайности овса в сельскохозяйственных
организациях Кировской области, ц/га
(составлено авторами по данным Кировстата)
Сокращение площадей посева и неустойчивая продуктивность рассматриваемой культуры обусловили существенные различия в объемах производимого зерна овса по годам (рис. 3).
Рис. 3- Динамика валового сбора овса
в сельскохозяйственных организациях Кировской области, тыс. ц
(составлено авторами по данным Кировстата)
В 2021г. по сравнению с 2011г. производство овса сократилось на 480,79 тыс. ц или на 41,5% и составило 687,84 тыс. ц. Среднегодовой валовой сбор овса за период исследования составил 883,97 тыс. ц.
Оценка размещения посевов овса на территории Кировской области проведена на основе анализа динамических рядов урожайности с выделением экологической составляющей вариабельности за 2011-2021 гг. в разрезе 30 административных районов. Хозяйства остальных районов, а это северная и юго-восточная часть области были вынуждены отказаться от возделывания этой культуры в связи с неблагоприятными почвенно-климатическими условиями для выращивания овса.
В общем виде задача выделения агроэкологически однотипных территорий (АОТ) сводилась к тому, чтобы на основании показателей, характеризующих территориальные особенности условий среды, объединить объекты в группы [12]. Из различных вариантов был выбран способ парно-группового объединения. В качестве объектов, подлежащих классификации, определены муниципальные районы Кировской области [4]. Пространственный анализ результатов объединения объектов в классы заключался в отыскании компактных групп районов со сходным варьированием урожаев, а затем выявлении сопряженности агроэкологически однотипных территорий, формально отнесенных к одному типу колеблемости [4, 13].
Выполненная таким образом классификация территории в большей мере отражает пространственные различия, обусловленные нерегулируемыми факторами среды. Анализ результатов позволил выделить 9 АОТ (рис. 4), их характеристика представлена в табл.1.
Таблица 1- Характеристика агроэкологически однотипных территорий
для возделывания овса в Кировской области
|
АОТ |
Урожайность, ц/га |
Коэффициент вариации, % |
Валовой сбор, тыс. ц |
Посевные площади, тыс. га |
|
1 |
19,0 |
21,7 |
126244,0 |
6649,4 |
|
2 |
19,5 |
23,4 |
81239,0 |
4175,7 |
|
3 |
20,9 |
20,1 |
131085,3 |
6285,3 |
|
4 |
27,2 |
21,6 |
170656,2 |
6264,2 |
|
5 |
18,4 |
20,7 |
139223,4 |
7548,8 |
|
6 |
12,3 |
24,7 |
8283,3 |
672,3 |
|
7 |
15,9 |
33,1 |
37425,3 |
2351,5 |
|
8 |
11,9 |
26,6 |
19766,3 |
1667,2 |
|
9 |
16,4 |
29,3 |
105216,6 |
6421,1 |
Рис. 4 - Агроэкологическое районирование территории Кировской области
для размещения посевов овса
Наиболее благоприятными для выращивания овса являются агроэкологические условия территорий районов, сгруппированных в 1, 3, 5 АОТ. Также благоприятными условиями для размещения посевов овса характеризуются АОТ 2 и АОТ 4. Там урожайность овса в большей мере зависит от уровня агротехники.
Характеристика АОТ для размещения посевов овса:
1. Входят сельскохозяйственные организации южной части области: Нолинского, Уржумского и Малмыжского районов. Площадь посевов в этой группе составляет 6649,4 тыс. га при средней урожайности 19 ц/га. Почвенный покров представлен наиболее богатыми в области серыми лесными, светло-серыми и дерново-подзолистыми со вторыми гумусовым горизонтом почвами. Количество осадков, выпадающих за период вегетации
150…220 мм. Совокупное влияние факторов среды обеспечивает наиболее благоприятные условия для размещения в этой группе хозяйств посевов овса.
2. В эту группу вошли хозяйства Арбажского, Советского и Пижанского районов, которые расположены в юго-западной части области. Почвенный покров характеризуется дерново-подзолистыми и дерново-подзолистыми со вторыми гумусовым горизонтом почвами. Средняя урожайность за период исследования на этой территории составила 19,5 ц/га при коэффициенте вариации 23,4%. Агроэкологические условия благоприятны для выращивания овса.
3. Включает Даровской, Котельничский, Оричевский и Орловский районы, находящиеся в западно-центральной части области. Территория представлена в основном дерново-подзолистыми почвами с высокими агрохимическими показателями. Достаточные термические ресурсы обеспечивают получение устойчивых урожаев овса.
4. Входят хозяйства центральной части области: это Слободской, Куменский и Кирово-Чепецкий районы. Почвенные покров представлен дерново-подзолистой и дерново-подзолистой со вторыми гумусовым горизонтом почвой с высокой степенью окультуренности. Количество выпадающих осадков 250…280 мм. Совокупное влияние агроэкологических условий позволяет получать наибольший урожай овса в области при умеренном уровне вариабельности.
5. Расположена в восточно-центральной части области. Объединяет Бело-Холуницкий, Зуевский и Фаленский районы. В почвенном покрове преобладают дерново-подзолистые почвы. Достаточное количество тепла и осадков обеспечивают наиболее благоприятные условия для размещения посевов овса.
6. Находится в северо-западной агропочвенной подзоне Кировской области на территории Подосиновского и Лузского районов. Площадь АОТ составляет всего 672 га. Почвенный покров в основном представлен болотно-подзолистыми почвами. Термические ресурсы ограничены. Агроэкологические условия этой территории обуславливают получение одной из низких урожайностей овса в области при умеренном уровне вариабельности.
7. Включает территории Тужинского, Кикнурского, Яранского и Санчурского районов, расположенных на юго-западе области на дерново-подзолистых почвах. Выпадение осадков неравномерное. Совокупное влияние факторов обеспечивает урожайность на уровне 15,9 ц/га при значительном уровне вариабельности.
8. Входят хозяйства Свечинского и Шабалинского районов. Почвенный покров представлен пестротой глинистых, суглинистых и болотно-низинных типов. Выпадение осадков неравномерно. Почвенно-климатические условия этой территории обеспечивают самую низкую урожайности овса в области при высоком уровне вариации.
9. Объединяет хозяйства восточной и юго-восточной подзоны области: Лебяжский, Верхошижемский, Сунский, Кильмезский, Унинский и Вятско-Полянский районы. В почвенном покрове преобладают легкие по механическому составу в основном дерново-подзолистые почвы. Режим увлажнения для овса недостаточный. Весенние и летние засухи лимитируют получение высокого и устойчивого урожая в этой группе.
Обоснованность выделенных территорий для благоприятного размещения посевов овса подтверждается ретроспективным анализом [4, 14].
Выводы: Таким образом, из выделенных на территории Кировской области 9 агроэкологически однотипных территорий наиболее благоприятны для размещения посевов овса АОТ № 1, 3, 5. Совокупное влияние почвенно-климатических условий обеспечивает получение гарантированного урожая овса на этих территориях. Агроэкологические условия АОТ № 2, 4 благоприятны для выращивания овса при умеренном уровне вариабельности. Почвенно – климатические условия АОТ № 6, 7, 8, 9 ограничивают получение высоких и устойчивых урожаев, поэтому на этих территориях выращивать овес не рекомендуется.
Результаты агроэкологического районирования позволяют: 1) определить территории наиболее пригодные для получения гарантированного урожая культуры; 2) дать рекомендации по сокращению площадей с неэффективным производством; 3) дать возможность обоснования специализации хозяйств в соответствии с приуроченностью сельскохозяйственных культур к местным условиям.
1. Кормишкина Л.А., Семенова Н.Н., Кормишкин Е.Д. Решение проблемы продовольственной безопасности и аграрное развитие в XXI веке по-европейски // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. № 1 (56). С.74-78.
2. Баталова Г.А. Селекция овса на качество зерна в Волго-Вятском регионе// Зернобобовые и крупяные культуры. 2018. №3(27). С. 81-87.
3. Файзрахманов Д.И., Валиев А.Р., Зиганшин Б.Г., Субаева А.К., Залалтдинов М.М. Современное состояние зернового производства в Российской Федерации // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. № 2 (62). С.138-142.
4. Сысуев В.А., Мухамадьяров Ф.Ф. Методы повышения агробиоэнергетической эффективности растениеводства: монография.- Киров: НИИСХ Северо-Востока. 2001. 216 с.
5. Subaeva A.К., Nizamutdinov M.M., Mavlieva L.M. Changes of the agricultural staff potential in the transition to digital agriculture // «BIO Web of Conferences» International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources”. 2020. Vol. 17. URL: https://www.bioconferences.org/articles/bioconf/full_html/2020/01/bioconf_ fies2020_00226/bioconf_fies2020_00226.html (дата обращения: 14.12.2022).
6. Dixon L.E., Bencivenga S., Boden S.A. A new opening for wheat seed production // Journal of Experimental Botany. 2018. Vol. 69. P. 341-343 URL: https://europepmc.org/article/pmc/5853414 (дата обращения: 14.12.2022).
7. Попов Ф.А., Козлова Л.М., Носкова Е.Н. Совершенствование технологий возделывания овса в условиях Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018. Т. 63. №2. С. 64-68.
8. Светлов Н.М., Сиптиц С.О., Романенко И.А, Евдокимова Н.Е. Влияние изменения климата на размещение отраслей сельского хозяйства России// Проблемы прогнозирования. 2019. № 4. С.59-74.
9. Iizumi T., Ramankutty N. How do weather and climate influence cropping area and intensity? // Global food security. 2015. Vol. 4. P.46-50. URL: https://doi.org/10.1016/j.gfs.2014.11.003 (дата обращения: 14.12.2022).
10. Мухамадьяров Ф.Ф., Пермякова Е.А. Изменчивость урожайности зерновых и зернобобовых культур в Кировской области // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2022. № 1 (65). С.27-31.
11. Проблемные направления ресурсного обеспечения устойчивого развития агроэкономических систем / Л. Ф. Ситдикова, Ф. Н. Мухаметгалиев, А. Р. Валиев [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2023. - Т. 18, № 1(69). - С. 155-161. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2023-155-161.
12. Мухамадьяров Ф.Ф., Коробицын С.Л., Рубцова Н.Е., Ашихмин В.П., Савельев Ю.П., Вологжанин В.Н., Кайсин Д.В. Методические аспекты агроэкологического районирования сельскохозяйственных территорий на микроуровне // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2013. №4(35). С. 4-8.
13. Козлова Л.М., Рубцова Н.Е., Соболева Н.Н. Опыт разработки и подходы к совершенствованию адаптивных систем земледелия на ландшафтной основе в условиях центральной зоны Северо-Восточного региона европейской части РФ // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2016. № 5 (54). С. 56-62.
14. Официальный сайт территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Кировской области. https://kirovstat.gks.ru/ (дата обращения 25.12.2022).
