Метеорологические особенности произрастания винограда в Курганской области
|
Введение 3
Глава 1 Агроклиматические ресурсы Курганской области 5
1.1 Климатические условия 5
1.2 Описание основных типов почв, присутствующих в Курганской области 8
1.3 Потребности винограда в метеорологических условиях 10
1.4 Пространственный анализ климатических изменений 17
Глава 2. Метеорологические условия в Курганской области и их влияние на онтогенез винограда 19
2.1. Анализ многолетнего температурного режима на станциях 19
2.2 Анализ многолетнего режима осадков на станциях Курганской области 28
2.3 Анализ температурно-влажностного режима области по сезонам года .... 34
Глава 3 Анализ агрометеорологических показателей в Курганской области . 43
3.1 Определение дат устойчивого перехода через 100С весной и осенью.
Анализ продолжительности вегетационного периода 44
3.1.1. Установление сроков, значимого перехода температуры воздуха через
отметку в 10°C весной 44
3.1.2. Установление сроков, значимого перехода температуры воздуха через
отметку в 10°C осенью 53
3.1.3. Анализ продолжительности вегетационного периода 64
3.2 Анализ аккумулированных активных температур для винограда в
Курганской области (1980-2023). Регрессионный анализ и построение прогностической модели 77
3.2.1 Прогноз суммы активных температур 87
3.3 Анализ гидротермического коэффициента засушливости Селянинова.
Регрессионный анализ и построение прогностической модели 89
3.3.1 Прогноз ГТК Селянинова 98
Заключение 101
Глава 1 Агроклиматические ресурсы Курганской области 5
1.1 Климатические условия 5
1.2 Описание основных типов почв, присутствующих в Курганской области 8
1.3 Потребности винограда в метеорологических условиях 10
1.4 Пространственный анализ климатических изменений 17
Глава 2. Метеорологические условия в Курганской области и их влияние на онтогенез винограда 19
2.1. Анализ многолетнего температурного режима на станциях 19
2.2 Анализ многолетнего режима осадков на станциях Курганской области 28
2.3 Анализ температурно-влажностного режима области по сезонам года .... 34
Глава 3 Анализ агрометеорологических показателей в Курганской области . 43
3.1 Определение дат устойчивого перехода через 100С весной и осенью.
Анализ продолжительности вегетационного периода 44
3.1.1. Установление сроков, значимого перехода температуры воздуха через
отметку в 10°C весной 44
3.1.2. Установление сроков, значимого перехода температуры воздуха через
отметку в 10°C осенью 53
3.1.3. Анализ продолжительности вегетационного периода 64
3.2 Анализ аккумулированных активных температур для винограда в
Курганской области (1980-2023). Регрессионный анализ и построение прогностической модели 77
3.2.1 Прогноз суммы активных температур 87
3.3 Анализ гидротермического коэффициента засушливости Селянинова.
Регрессионный анализ и построение прогностической модели 89
3.3.1 Прогноз ГТК Селянинова 98
Заключение 101
В условиях меняющегося климата важно анализировать, как изменяются метеорологические условия в различных районах нашей страны. Виноград — это очень древняя культура, и люди, не связанные с выращиванием этой культуры, знают о его прихотливости к определённым агрометеорологическим и почвенным условиям. За последние 10 лет всё чаще можно увидеть виноград на огородах северных регионов. Понятно, что речь идет не о качественном винограде, предназначенном для экспорта, но при этом можно получить довольно неплохой урожай, который приятно угостить. Большинство исследований, выпущенных в настоящее время, направлены на анализ агрометеорологических условий для выращивания винограда в уже укоренившихся районах, таких как Краснодарский край. Если проанализировать литературу XX-XXI века, то можно найти лишь единичные работы, посвященные необычным для винограда регионам.
На написание этой работы меня вдохновил мой дедушка, который занимается выращиванием винограда на своем участке с 1990 года. В разговорах с ним я часто замечала, что он обращает внимание на изменение агроклиматических характеристик Курганской области, причем изменения эти происходят значительно. Ранее в саду произрастал только виноград сорта Изабелла, а теперь количество сортов выросло в 20 раз. Качество получаемого продукта меняется из года в год, что является нормой, но одно можно сказать точно: потенциал для выращивания винограда в области возрос.
Целью выпускной квалификационной работы является оценка изменения агрометеорологических условий в Курганской области с 1980 по 2023 гг., влияющих на рост и развитие наиболее распространенных сортов винограда, предпочитаемых виноградарями Курганской области. Исследованные сорта включают Изабеллу, Алёшеньку, Двиевского, Мускат розовый, Поплавского, Северянина и Кишмиш. Анализ агрометеорологических данных позволит оценить, какие конкретные метеорологические факторы оказывают наибольшее влияние на успешное развитие каждого из этих сортов в условиях данного региона. Также будет оценена перспектива выращивания других сортов, которые ранее не выращивались или были менее пригодны для выращивания. Полученные результаты могут быть важным руководством для виноградарей при выборе наиболее подходящих сортов для культивирования в конкретных агроклиматических условиях Курганской области...
На написание этой работы меня вдохновил мой дедушка, который занимается выращиванием винограда на своем участке с 1990 года. В разговорах с ним я часто замечала, что он обращает внимание на изменение агроклиматических характеристик Курганской области, причем изменения эти происходят значительно. Ранее в саду произрастал только виноград сорта Изабелла, а теперь количество сортов выросло в 20 раз. Качество получаемого продукта меняется из года в год, что является нормой, но одно можно сказать точно: потенциал для выращивания винограда в области возрос.
Целью выпускной квалификационной работы является оценка изменения агрометеорологических условий в Курганской области с 1980 по 2023 гг., влияющих на рост и развитие наиболее распространенных сортов винограда, предпочитаемых виноградарями Курганской области. Исследованные сорта включают Изабеллу, Алёшеньку, Двиевского, Мускат розовый, Поплавского, Северянина и Кишмиш. Анализ агрометеорологических данных позволит оценить, какие конкретные метеорологические факторы оказывают наибольшее влияние на успешное развитие каждого из этих сортов в условиях данного региона. Также будет оценена перспектива выращивания других сортов, которые ранее не выращивались или были менее пригодны для выращивания. Полученные результаты могут быть важным руководством для виноградарей при выборе наиболее подходящих сортов для культивирования в конкретных агроклиматических условиях Курганской области...
Анализ метеорологических условий произрастания винограда в Курганской области показал положительную динамику в температуре. Среднегодовая температура в регионе увеличивается со скоростью 0,027 °C в год. Согласно тренду, в 1980 году среднегодовая температура составляла 2,1 °C, а к 2023 году она возросла до 3,3 °C. За 44 года Тсреднегодовая > 1,2 °C, что является значительным изменением в контексте климатических изменений. По прогнозу регрессионной модели, при сохранении текущих тенденций, к 2054 году
Т
1 среднегодовая
> до 4,2 °C.
В декабре температура уменьшается на 0,0022 °C в год, в январе — на 0,047 °C, тогда как в феврале температура растет на 0,037 °C в год. За последние 22 года температура в декабре уменьшилась на 0,1 °C, в январе — на 2,0 °C, а в феврале увеличилась на 1,6 °C. В марте температура увеличивается на 0,087 °C в год, в апреле — на 0,048 °C, в мае — на 0,062 °C. За последние 22 года в эти месяцы температура возросла на 3,7 °C, 2,1 °C и 2,7 °C соответственно.
Температура в июне уменьшается на 0,0214 °C в год, в июле повышается на 0,0094 °C, а в августе — на 0,046 °C. За последние 22 года температура в июне снизилась на 0,9 °C, в июле увеличилась на 0,4 °C, а в августе — на 2,0 °C. В сентябре и октябре скорость роста температуры составляет примерно 0,02 °C в год, а в ноябре — 0,067 °C. За последние 22 года температура в этих месяцах возросла на 1,0 °C, 0,7 °C и 2,9 °C соответственно.
Наиболее значительное повышение температуры по тенденции наблюдается в марте, где прирост за 44 года составил 3,7 °C, что является значительным климатическим изменением. Если тенденции роста сохранятся, то к 2054 году следует ожидать повышение температуры в марте на 2,7 °C, в апреле — на 1,5 °C, в мае — на 1,9 °C, в августе — на 1,4 °C, а в ноябре — на 2,1 °C. В январе температура снизится на 1,5 °C, в июне — на 0,7 °C, а в декабре — на 0,1 °C. В остальные месяцы наблюдается слабое увеличение среднемесячной температуры. Анализ годовых сумм осадков показал слабую тенденцию к их уменьшению. В среднем по области количество осадков уменьшается на 0,012 миллиметра в год, и за 44 года, £ осадков сократилась на 5 мм. Однако на станциях Половинное, Целинное и Шумиха наблюдается незначительный рост осадков на 0,73 мм, 0,43 мм и 0,06 мм в год.
Станция Звериноголовское отметилась как единственная станция с существенной тенденцией к увеличению годовых сумм осадков, где скорость прироста составляет 2,26 мм в год. По прогнозу трендовой модели, при сохранении текущих тенденций, к 2054 году ожидается уменьшение осадков на 4 мм. На станциях, демонстрирующих тенденцию к увеличению осадков, к 2054 году следует ожидать прирост: на станции Звериноголовское — на 70 мм, на станции Половинное — на 23 мм, на станции Целинное — на 14 мм, и на станции Шумиха — на 2 мм. Летние месяцы, а также сентябрь характеризуются отрицательной тенденцией в осадках. Наиболее значительное уменьшение наблюдается в августе и сентябре, где скорость сокращения составляет 0,32 мм в год. По прогнозу, к 2054 году снижение осадков составит 2 мм, 4 мм и 11 мм в летние месяцы и 13 мм в сентябре. В целом, существенных изменений в осадках не наблюдается. Общая тенденция показывает слабое снижение осадков по региону, существенных климатических изменений в количестве годовых осадков не ожидается, за исключением отдельных станций, таких как Звериноголовское, где наблюдается значительный рост.
Изменения в температурных показателях привели к тому, что и агрометеорологические параметры вегетационного периода также изменились.
Весной даты перехода через десять градусов сдвинулись на 7-12 дней раньше по сравнению с 1980 годом, а осенью - на 2-6 дней позже. Продолжительность вегетации увеличился на 9-17 дней. В первые 22 года его средняя продолжительность составляла 133 дня, что было достаточно только для вызревания сверхранних сортов винограда. В последние 22 года этот показатель увеличился до 141 дня. За этот период увеличение составило 7 дней, а средняя скорость его роста составила 0,32 дня в год. По прогнозу уравнения линейного тренда, к 2054 году следует ожидать увеличение в продолжительности вегетационного периода 154 дня. Такая продолжительность вегетационного периода теперь способна обеспечить виноград сверхранних, средних и среднепоздних сроков созревания, что является бесспорно существенным и положительным показателем в изменениях условий роста винограда.
Суммы активных температур за 44 года увеличились на 205,8 - 348,7°C. В первые 22 года значения САТ составляли 2206,5°C, что позволяло выращивать только сверхранние сорта винограда. За последние 22 года САТ увеличились до 2347,8°C. Такие значения способны обеспечить более качественное созревание ягод и, в сочетании с увеличением продолжительности вегетационного периода, способствовать большему накоплению сахара.
ГТК Селянинова, характеризующий степень засушливости региона. Расчёт и последующий анализ показал, что наблюдается постепенное снижение этого показателя (на 0,0037 в год). Это уменьшение обусловлено значительным увеличении сумм активных температур (САТ), при почти неизменных осадках. За последние 22 года показатель ГТК сократился на 0,2. Если такая тенденция аридизации сохранится, то к 2054 году показатель составит 0,7.
Учитывая результаты динамики агрометеорологических показателей, следует постепенно внедрять виноград ранних и среднеранних сортов для адаптации к изменяющимся условиям. В условиях засушливости региона и недостаточной влагообеспеченности в период вегетации необходим постоянный мониторинг состояния влагозапаса почвы.
Т
1 среднегодовая
> до 4,2 °C.
В декабре температура уменьшается на 0,0022 °C в год, в январе — на 0,047 °C, тогда как в феврале температура растет на 0,037 °C в год. За последние 22 года температура в декабре уменьшилась на 0,1 °C, в январе — на 2,0 °C, а в феврале увеличилась на 1,6 °C. В марте температура увеличивается на 0,087 °C в год, в апреле — на 0,048 °C, в мае — на 0,062 °C. За последние 22 года в эти месяцы температура возросла на 3,7 °C, 2,1 °C и 2,7 °C соответственно.
Температура в июне уменьшается на 0,0214 °C в год, в июле повышается на 0,0094 °C, а в августе — на 0,046 °C. За последние 22 года температура в июне снизилась на 0,9 °C, в июле увеличилась на 0,4 °C, а в августе — на 2,0 °C. В сентябре и октябре скорость роста температуры составляет примерно 0,02 °C в год, а в ноябре — 0,067 °C. За последние 22 года температура в этих месяцах возросла на 1,0 °C, 0,7 °C и 2,9 °C соответственно.
Наиболее значительное повышение температуры по тенденции наблюдается в марте, где прирост за 44 года составил 3,7 °C, что является значительным климатическим изменением. Если тенденции роста сохранятся, то к 2054 году следует ожидать повышение температуры в марте на 2,7 °C, в апреле — на 1,5 °C, в мае — на 1,9 °C, в августе — на 1,4 °C, а в ноябре — на 2,1 °C. В январе температура снизится на 1,5 °C, в июне — на 0,7 °C, а в декабре — на 0,1 °C. В остальные месяцы наблюдается слабое увеличение среднемесячной температуры. Анализ годовых сумм осадков показал слабую тенденцию к их уменьшению. В среднем по области количество осадков уменьшается на 0,012 миллиметра в год, и за 44 года, £ осадков сократилась на 5 мм. Однако на станциях Половинное, Целинное и Шумиха наблюдается незначительный рост осадков на 0,73 мм, 0,43 мм и 0,06 мм в год.
Станция Звериноголовское отметилась как единственная станция с существенной тенденцией к увеличению годовых сумм осадков, где скорость прироста составляет 2,26 мм в год. По прогнозу трендовой модели, при сохранении текущих тенденций, к 2054 году ожидается уменьшение осадков на 4 мм. На станциях, демонстрирующих тенденцию к увеличению осадков, к 2054 году следует ожидать прирост: на станции Звериноголовское — на 70 мм, на станции Половинное — на 23 мм, на станции Целинное — на 14 мм, и на станции Шумиха — на 2 мм. Летние месяцы, а также сентябрь характеризуются отрицательной тенденцией в осадках. Наиболее значительное уменьшение наблюдается в августе и сентябре, где скорость сокращения составляет 0,32 мм в год. По прогнозу, к 2054 году снижение осадков составит 2 мм, 4 мм и 11 мм в летние месяцы и 13 мм в сентябре. В целом, существенных изменений в осадках не наблюдается. Общая тенденция показывает слабое снижение осадков по региону, существенных климатических изменений в количестве годовых осадков не ожидается, за исключением отдельных станций, таких как Звериноголовское, где наблюдается значительный рост.
Изменения в температурных показателях привели к тому, что и агрометеорологические параметры вегетационного периода также изменились.
Весной даты перехода через десять градусов сдвинулись на 7-12 дней раньше по сравнению с 1980 годом, а осенью - на 2-6 дней позже. Продолжительность вегетации увеличился на 9-17 дней. В первые 22 года его средняя продолжительность составляла 133 дня, что было достаточно только для вызревания сверхранних сортов винограда. В последние 22 года этот показатель увеличился до 141 дня. За этот период увеличение составило 7 дней, а средняя скорость его роста составила 0,32 дня в год. По прогнозу уравнения линейного тренда, к 2054 году следует ожидать увеличение в продолжительности вегетационного периода 154 дня. Такая продолжительность вегетационного периода теперь способна обеспечить виноград сверхранних, средних и среднепоздних сроков созревания, что является бесспорно существенным и положительным показателем в изменениях условий роста винограда.
Суммы активных температур за 44 года увеличились на 205,8 - 348,7°C. В первые 22 года значения САТ составляли 2206,5°C, что позволяло выращивать только сверхранние сорта винограда. За последние 22 года САТ увеличились до 2347,8°C. Такие значения способны обеспечить более качественное созревание ягод и, в сочетании с увеличением продолжительности вегетационного периода, способствовать большему накоплению сахара.
ГТК Селянинова, характеризующий степень засушливости региона. Расчёт и последующий анализ показал, что наблюдается постепенное снижение этого показателя (на 0,0037 в год). Это уменьшение обусловлено значительным увеличении сумм активных температур (САТ), при почти неизменных осадках. За последние 22 года показатель ГТК сократился на 0,2. Если такая тенденция аридизации сохранится, то к 2054 году показатель составит 0,7.
Учитывая результаты динамики агрометеорологических показателей, следует постепенно внедрять виноград ранних и среднеранних сортов для адаптации к изменяющимся условиям. В условиях засушливости региона и недостаточной влагообеспеченности в период вегетации необходим постоянный мониторинг состояния влагозапаса почвы.