Л.Ю. Новикова, И.Г. Лоскутов, О.Н. Ковалева ГНУ ВИР Россельхозакадемии , Санкт-Петербург

1. анализтенденций изменений хозяйственно ценных признаковстандартных сортов овса и ячменя в 1980 – 2011 гг. Л.Ю. Новикова, И.Г. Лоскутов, О.Н. Ковалева ГНУ ВИР Россельхозакадемии, Санкт-Петербург

2. Задачи: • Определение тенденций изменений хозяйственно ценных признаков; • Выявление климатических факторов, вызвавших изменения. Методы исследования: • Регрессионный анализ, в том числе построение объединенной модели сортов в разностях; • Модель постоянства сумм эффективных температур для межфазных периодов растений.

3. Климатические условия мест изучения *«Агроклиматический справочник СССР», 1960-е гг.

4. Характеристика исследованных сортов овса и ячменя :Обозначения: - среднее значение, sx- стандартное отклонение , v - коэффициент вариации

5. Скорости изменения агроклиматических характеристик с 1980 г. Подчеркнуты значимые тренды

6. Динамика сумм эффективных температур выше 15˚С, 1980 – 2012 гг. Пушкинские лаб. МОВИР ЕОС ВИР КОС ВИР

7. Скорости изменения хозяйственно ценных признаков изученных сортов с 1980 г. Подчеркнуты значимые тренды

8. Динамика продолжительности вегетации, сут. Ячмень, Пушкинские лаб. ВИР ПотраБелогорский Криничный Московский 121 Рубин Овес Боррус Пушкинские лаб. Горизонт ЕОС ВИР Оттер КОС ВИР Гамбо МОВИР Немчиновский 2 МОВИР

9. Динамика массы зерна с 1 м2 , г Ячмень, Пушкинские лаб. ВИР ПотраБелогорский Криничный Московский 121 Рубин Овес Боррус Пушкинские лаб. Гамбо МОВИР Немчиновский 2 МОВИР Горизонт ЕОС ВИР Оттер КОС ВИР Валдин 765 КОС ВИР

10. АГРОКЛИМАТОЛОГИЯ:Потребность овса и ячменя в тепле, посев – созревание(Мищенко З. А. Агроклиматология. Киев: КНТ, 2009, С. 89.512 с.)

11. Агрометеорология: температуры, запасы влаги, высота растения (Руководство по агрометеорологическим прогнозам / ред. Уланова Е.С., Моисейчик В.А., Т. 1 Зерновые культуры. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 310 с.) • Прогнозирование продолжительности межфазных периодов: Для прогнозирования продолжительности вегетационного периода (L) используется предположение о постоянной для растения сумме среднесуточных температур (Const), превышающих биологический ноль межфазного периода (T0) t – средняя суточная температура воздуха • Шиголев А.А. Руководство для составления агрометеорологических прогнозов. 1951

12. Прогнозирование урожайности, Нечерноземная зона Европейской части РФ: температуры, запасы влаги, высота растения (Руководство по агрометеорологическим прогнозам / ред. Уланова Е.С., Моисейчик В.А., Т. 1 Зерновые культуры. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 310 с.) • Ячмень t1 – средняя температура воздуха за период всходы – выход в трубку t2 – средняя температура воздуха за период выход в трубку- колошение W1 – средние запасы продуктивной влаги в 0 – 20 см почвы за период всходы - выход в трубку, W2 – средние запасы продуктивной влаги в 0 – 20 см почвы за период выход в трубку - колошение, h – средняя по области высота растений на фазу колошения • Овес t1 – средняя температура воздуха за период всходы – выход в трубку (посев – выход в трубку) t2 – средняя температура воздуха за период выход в трубку- колошение (выметывание) W1 – средние запасы продуктивной влаги в 0 – 20 см почвы за период выход в трубку - выметывание, W2 – средние запасы продуктивной влаги в 0 – 50 см почвы за период посев – выход в трубку, W3– средние запасы продуктивной влаги в 0 – 50 см почвы на фазу выметывания, h – средняя по области высота растений на фазу выметывания

13. Регрессионный анализ • Методом регрессионного анализа с последовательным включением переменных были построены регрессионные модели продолжительности вегетации (L) сортов ячменя и овса. • В качестве предикторов исследовались: • среднемесячные температуры и суммы осадков, • продолжительности, суммы активных и эффективных температур, суммы осадков за периоды устойчивого перехода температур через 5, 10, 15°С, • продолжительности периодов с температурами от 5 до 10ºС, от 10 до 15ºС, от 5 до 15°С весной – в начале лета. • даты посева

14. Регрессионные уравнения продолжительности вегетации ячменя, Пушкинские лаб. • ПотраL=90,625-0,067ΣТэф15R2=0,53 • Белогорский L=92,402-0,061ΣТэф15R2=0,53 • Московский 121 L=94,705-0,059ΣТэф15R2=0,51 • Криничный L=98,172-0,067ΣТэф15R2=0,55 • Рубин L=89,320-0,074ΣТэф15+0,056R15 R2=0,50 • Все сорта ΔL=-0,144-0,079ΔΣТэф15R2=0,55 Обозначения • L - продолжительность вегетации, сут. • ΣТэф15 - суммы эффективных температур выше 15°С • R15 - осадков за период с температурами выше 15ºС, мм

15. Регрессионные уравнения продолжительности вегетации овса • Пушкинские лаб., БоррусL=110,614-0,101ΣTэф15 R2=0,65 • МОВИР, ГамбоL=85,905-0,036ΣTэф15+0,073L10_15+0,408t R2=0,61 Немчиновский 2 L=87,215-0,029ΣTэф15+0,363tR2=0,66 • ЕОС ВИР, Горизонт L=84,512-0,034ΣTэф15+0,061R15R2=0,61 • КОС ВИР, OtterL=74,565-0,002ΣTэф15+0,233L5_15R2=0,56 Все сорта ΔL=0,144-0,047ΣTэф15+0,135ΔL10_15+0,005ΔP15 R2=0,49 Обозначения • ΣТэф15 - суммы эффективных температур выше 15°С • t – номер года от 1975 г., • L5_15, L10_15 – продолжительности периодов с температурами от 5 до 15 и от 10 до 15°С. • R15 - осадков за период с температурами выше 15ºС, мм • Из 49% объясненной уравнением изменчивости влияние температур объясняет 40%, продолжительности периода с температурами от 10 до 15ºС весной - 9% и осадков - меньше 1%.

16. Модель продолжительности вегетационного периода: исключение постороннего тренда • Овес Гамбо, МОВИР

17. Анализ связей временных рядов в разностях • Пусть уровень хозяйственно-ценного признака yt в момент времени t линейно зависит от климатической характеристики Ktс коэффициентами регрессии aK, bKи от систематического неклиматического постороннего воздействия с коэффициентами at, bt. • Задача – найти bK. Чтобы убрать влияние aи b, переходим от рассмотрения исходных уровней признаков к анализу их приростов ∆ за последующие годы: • По полученным уравнениям в разностях можно определить коэффициент регрессии исходных уровней bK. • Если неклиматическая тенденция – полином второго порядка • то анализ зависимости Y от K получим переходом ко вторым разностям ∆∆Y :

18. Прогноз линейного трендапродолжительности вегетации, сут./год

19. Модель хозяйственно ценных признаковсортов-стандартов овса и ячменя • Ячмень: ΔH=0,567-0,083ΔΣТэф15R2=0,24 • Овес: ΔH=-0,133-0,081ΔΣТэф15R2=0,32 • Для массы 1000 зерен модель построить не удалось, что возможно связано с опосредованным характером формирования этого признака • Масса зерна с 1м2с (Y) зависит от эффективности прохождения растением вегетативного и генеративного этапов и коррелирует с высотой растения (H) и с массой 1000 зерен (M1000): • Ячмень: ΔY=3,586+3,838ΔH+9,164ΔМ1000R2=0,33 • Овес: ΔY=15,526+4,527ΔH+14,214ΔМ1000R2=0,31

20. Температурные требования вегетационного периода сортов ячменя и овса

21. определение сумм Эффективных температурвегетационного периода Боррус: ∑T=1408+7.2LR2=0.53 Горизонт: ∑T=1537+5.4LR2=0.20

22. Скорости изменения сумм температур за вегетацию

23. Выводы: • Главным фактором, вызвавшим сокращение вегетации исследованных сортов ячменя и овса на четырех станциях ВИР, явился рост температур. • Факторы второго порядка, способные компенсировать рост температур: рост осадков (Екатерининская ОС), более ранний посев и увеличившаяся продолжительность периода с температурами от 5 до 15°С (КОС ВИР), изменение уровня агротехники ( МОВИР). • Климатически обусловленные прогнозы по построенным моделям для хозяйственно ценных признаков ячменя в условиях Пушкинских лаб. ВИР и овса на четырех станциях ВИР, расположенных на ЕТ РФ, предсказывают сокращение продолжительности вегетации районированных ранее сортов в случае продолжения наблюдающихся тенденций. • В дальнейшем в регионах могут быть востребованы сорта с более продолжительным вегетационным периодом из более южных регионов. • Суммы эффективных температур в условиях изменения климата являются более стабильной характеристикой продолжительности вегетации сортов, чем суммы среднесуточных температур.

24. БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ