Склон крутизной 4 0 - Управление сельского хозяйства

Риск возникновения новых ЧС в условиях
глобального потепления. Адаптация
агросферы.
А.И. Белолюбцев
КЛИМАТИЧЕСКАЯ ДОКТРИНА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Стратегическая цель - обеспечение безопасного и устойчивого развития Российской
Федерации в условиях изменяющегося климата и возникновения соответствующих угроз и
вызовов.
Основные задачи :
– укрепление и развитие информационной и научной основы политики Российской Федерации
в области климата,
– разработка и реализация оперативных и долгосрочных мер по адаптации к изменениям
климата;
…
Основные направления :
…
– научное обеспечение разработки и реализации мер по адаптации и смягчению
антропогенного воздействия на климат;
– кадровое обеспечение разработки и реализации мер по адаптации и смягчению
антропогенного воздействия на климат.
7
Изменения в температурном режиме и режиме осадков
привели к важным для сельского хозяйства последствиям:
- увеличилась продолжительность вегетационного периода;
- значительно выросли суммы активных температур;
- существенно повысилась экстремальность климата;
- наблюдается тенденция роста засушливости периодов вегетации
сельскохозяйственных культур и его подпериодов;
- стали мягкими зимы с большим числом интенсивных оттепелей, что
является важным фактором, определяющим условия перезимовки
растений и опасность развития почвенно-деградационных процессов.
8
Естественные
факторы
Изменение климата
Антропоген
ные факторы
Агроклимат
Агротехноло
гии
Свойства
почв
Потенциал
продуктив
ности
Производственная урожайность
Сельскохозяйственная экономика
Рис.5. Общая схема влияния изменения климата на земледелие
Площадь с/х
угодий и их
структура
9
Перечень социально-экономического ущерба
для сельского хозяйства,
в результате глобального изменения климата
•
потери плодородия почв за счет эрозии и дефляции;
•
уплотнение, минеральное голодание, засоление и загрязнение почв;
•
перестройка почвенной биоты, снижение продуктивности земель;
•
рост числа засушливых явлений в регионах;
•
опустынивание и снижение биологической продуктивности в аридном поясе;
•
увеличение паводков и наводнений в регионах с избыточным увлажнением;
•
изменение состава возбудителей болезней и сорняков, а также их распространение и
миграция;
•
снижение продуктивности и повышение заболеваемости домашних животных.
Уровень солнечной радиации
Температура воздуха
Осадки
Мощность снежного покрова
Глубина промерзания
Влажность почвы
Степень промерзания
Оттаивание почвы
Водопроницаемость
Поверхностный сток талых вод
Рис 6. Взаимосвязь факторов стока
11
Год
Рис. 7. Тренд количества зимних осадков и максимальных запасов воды в снеге.
2004-05
2003-04
2002-03
2001-02
2000-01
1999-00
осадки
1998-99
1997-98
1996-97
1995-96
max запасы воды в снеге
1994-95
1993-94
1992-93
1991-92
1990-91
1989-90
1988-89
1987-88
1986-87
1985-86
1984-85
1983-84
1982-83
1981-82
1980-81
мм
12
250
y = 2,8377x + 107,39
R2 = 0,2117
200
150
100
50
13
зимний период
начало и продолжительность стока
2005
2001
Год
1997
1993
2
1989
1985
1981
Календарные сроки
20.02
01.03
10.03
20.03
01.04
Рис. 8. Начало и продолжительность стока талых вод. 1981-2009 гг.
10.04
14
3. Величина поверхностного стока (мм) по вариантам обработки и
элементам ландшафта в различные по устойчивости зимы
Вариант
обработки
Зимний период
устойчивый
(1981-1990гг)
неустойчивый
(1991-2005гг)
Отклонения
1991-2005 к 19811990 гг., %
Склон крутизной 80
Вспашка (контроль)
27,9
17,3
62
Вспашка + щелевание
16,7
16,5
99
Поверхностная
34,2
18,8
55
Склон крутизной 40
Вспашка (контроль)
11,8
6,7
57
Вспашка + щелевание
6,0
7,2
120
Поверхностная
12,5
8,1
65
15
4. Эрозионные потери почвы (т/га) в зависимости от характера зимних периодов
Вариант
обработки
Зимний период
устойчивый
(1981-1990гг)
неустойчивый
(1991-2005гг)
Отклонения
1991-2005 к
1981-1990 гг.,
%
Склон крутизной 80
Вспашка (контроль)
0,342
0,403
118
Вспашка + щелевание
0,140
0,295
211
Поверхностная
0,538
0,401
75
Склон крутизной 40
Вспашка (контроль)
0,068
0,149
219
Вспашка + щелевание
0,026
0,102
392
Поверхностная
0,069
0,147
213
16
склон 4 гр
склон 8 гр
1,70
y = 0,003x + 1,433
R2 = 0,1247
г/см3
1,60
1,50
1,40
y = 0,0019x + 1,4257
R2 = 0,0538
1,30
1981
1986
1991
1996
Год
Рис. 9. Тренд плотности почвы, г/см3
2001
17
склон 4 гр
склон 8 гр
3,50
y = -0,0297x + 2,8822
R2 = 0,2312
3,00
Кст
2,50
2,00
1,50
2
1,00
y = -0,0419x + 2,6569
R2 = 0,4091
0,50
1981
1986
1991
1996
2001
Год
Рис. 10. Cтруктурное состояние почвы в зависимости от крутизны склона.
18
5. Продуктивность культур зернотравяного севооборота в разных погодно-климатических
условиях его функционирования, т.корм.ед/га.
Вариант
обработки
Период, гг
1981-1990
1991-2004
Отклонения
1991-2004 к
1981-1990 гг., %
Склон крутизной 80
Вспашка (контроль)
3,54
2,95
83
Вспашка + щелевание
3,65
3,05
84
2,94
83
Поверхностная
3,55
Склон крутизной 40
Вспашка (контроль)
3,57
2,92
82
Вспашка + щелевание
3,70
2,96
80
Поверхностная
3,68
2,75
75
Экологическая адаптация к изменению климата
… эффективное использование адаптивного потенциала с/х
растений и обеспечение его соответствия условиям среды;
6. «Критические» периоды онтогенетического развития
у различных сельскохозяйственных культур
Культура
"Критический период"
Озимая пшеница и рожь
Трубкование-колошение
Яровая пшеница, ячмень, овес
Трубкование колошение
Кукуруза
Цветение-молочная спелость
Просо и сорго
Выметывание метелки- налив
Подсолнечник
Образование корзинки-цветение
Картофель
Цветение-формирование клубней
Томаты
Цветение -формирование плодов
Бахчевые
Цветение-созревание
19
20
Экологическая адаптация к изменению климата
… совершенствование агротехнологий через систему севооборотов,
приемов обработки почвы, удобрений и средств защиты растений;
7. Развитие процессов эрозии почв в годы
применения мульчирующей обработки
Вариант
обработки
Глубина
Запасы воды в
промерзания
снеге перед
почвы перед
стоком +
стоком, см осадки во время
стока, мм
Сток
мм
Смыв почвы,
т/га
при
мульчирова
нии
в среднем
за период
(19912005 гг.)
Склон крутизной 80
Вспашка (контроль)
27
75,8
9,3
0,24
0,40
Вспашка + щелевание
24
71,2
9,7
0,17
0,29
Поверхностная
21
72,6
13,4
0
Склон крутизной 4
0,26
0,40
Вспашка (контроль)
22
73,2
1,3
0,01
0,15
Вспашка + щелевание
22
71,7
1,2
0,01
0,10
Поверхностная
18
74,4
1,7
0,01
0,15
21
Экологическая адаптация к изменению климата
...широкое внедрение средств мелиорации;
S = 0.25 m + 0.7, при i = 0.14
S = 0.20 m - 1.0, при i = 0.07
Рис. 11. Зависимость поверхностного стока от размеров поливной нормы
22
Экологическая адаптация к изменению климата
... широкое внедрение влагосберегающих технологий;
8. Сток талых вод (мм) и смыв почвы (т/га) при
применении снежных мелиораций
Вариант
обработки
Глубина
промерзания
почвы
перед
стоком,
см
Запасы
Продолжи
воды в снеге тельность
перед
стока,
стоком +
сут
осадки во
время стока,
мм
Сток,
мм
Коэффи Смыв
циент
почвы,
стока,
т/га
Кст
Склон крутизной 80
Вспашка (контроль)
20
58
5
9,6
0,17
0,01
Вспашка + щелевание
21
57
5
8,2
0,14
0,01
Поверхностная
16
56
3
6
0,11
0,01
Склон крутизной 40
Вспашка (контроль)
15
57
0
0
0
0
Вспашка + щелевание
15
58
0
0
0
0
Поверхностная
13
59
0
0
0
0
23
Экологическая адаптация к изменению климата
повышение видового биоразнообразия эгроэкосистем, генетической
неоднородности сортов и гибридов, максимально адаптированных к почвенноклиматическим и погодным условиям местности;
сохранение и восстановление биоразнообразия агроландшафтов;
изменение структуры посевных площадей;
учет микро- и фитоклиматических особенностей при
севооборотов и планировании агротехнических приемов и др.
построении