Change in climatic conditions of the Black Sea Steppe and productivity of winter wheat
Abstract
The purpose of the publication is to summarizeand practically assess changes in the agroclimatic conditionsof the Black Sea steppe and their impact on the productivityof winter wheat. Research methods – the use of an arrayof data from observations of a weather Post and a fieldlong-term experiment with fertilizers, statistical methodsof information processing.Results. Systematization and analysis of climateindicators of the Black Sea steppe on the exampleof the Odessa region in the period from 1970 to 2021 allowedus to obtain the following results:– every year, since the beginning of the XXI century,the average air temperature in the territory of the Odessaregion was consistently higher than the climatic norm,its deviations range from 0.8 ° C to 2.7 ° C; the largestdeviations were noted in January and July: that the averageJanuary temperature for a 51-year period increased by1.3°C, and July – by 2.2°C;– during the observation period, the average annualprecipitation (O) was 456.8 mm, and the average forthe growing season of winter wheat was 450.8 mm witha probability of 70.6%;– in the last 20 years, there are no significant changesin precipitation relative to the climatic norm, but thereis a redistribution of precipitation in individual monthsand seasons; the number of days with precipitationdecreases to an average of 61.5 days, and in the last10 years – to 53 days against 85 days for the growingseason of winter crops in 1971-1980, or against an averageof 86.2 days for calendar years 1970-1992;– during the growing season of winter wheat,thecharacteristics of precipitation by their gradationssignificantly changed: on average,in 2011-2021, the shareof days with precipitation less than 1 mm decreased from25.3% (1971-1980) to 7.8% ; the share of precipitation from1 to 5 mm remained almost at the same level (39.4-38.2%);the percentage of days with precipitation of 5-9.9 mm and 10-19. 9 mm increased by 1.6 and 1.4 timesand the share of days, when, when more than 20 mmfell out at a time, it increased 1.6 times, and more than50 mm – twice;– the productivity of winter wheat when it is grownwithout fertilizers had a high degree of dependenceon the number of days with precipitation (R2=0.98),and against the background of fertilizers – the average levelof dependence at R2=0.68, while the value of the increase ingrain yield when using fertilizers had an inverse dependenceof the average degree (r=-0.56): the more rainy days duringthe growing season, the smaller the increase relative tothe control without fertilizers.Conclusions. Over the past decades, the Odessaregion has significantly changed the thermal regime,the humidification regime, and the characteristicsof precipitation by their gradations both by calendar yearand by the growing season of winter crops. The averageannual air temperature increased by 2.0 ° C compared to1970-1980, and precipitation during this period decreasedby 56.7 mm with a tendency to stabilize in the last 10 years.The number of rainy days has almost halved.The contribution of natural fertility to the formationof winter wheat crop increments in the Black Seasteppe is 13.7%, fertilizers – 52.1, and the shareof the complex impact of weather conditions rangesfrom 25.1 to 30.9%.
References
2. USDA PSD Online. USDA Foreign Agricultural Service. Online Database. Available online: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/app/index.html#/app/home (accessed on 1 September 2021).
3. Miranda Svanidze and Ivan Ðuri´c. Global Wheat Market Dynamics: What Is the Role of the EU and the Black Sea Wheat Exporters? Agriculture. 2021. No11. P. 799. https://doi.org/10.3390/agriculture11080799.
4. Götz L., Djuric I., Glauben T. Wheat export restrictions in Kazakhstan, Russia and Ukraine: Impact on prices along the wheatto-bread supply chain. Agricultural Market Economies. 2015. Chapter 19. Р. 191-203.
5. Götz L., Qui F., Jean-Philippe G., Glauben T. Export restrictions and smooth transition cointegration: Export quotas for wheat in Ukraine. J. Agric. Econ. 2016. Vol. 67. P. 398-419.
6. Балабух В. Регіональні прояви глобальної зміни клімату в Тернопільській області та можливі їх зміни до середини ХХІ ст. URL: https://www.researchgate.net/publication/272477883.
7. Шлапак М. Політика з адаптації сільського господарства до змін клімату: міжнародний досвід і можливості для України. Київ, 2019. 38 с.
8. Кульбіда М.І. Агрометеорологічні умови і продуктивність озимої пшениці при зміні клімату в Україні: автореф. дис. … канд. геогр. наук: 11.00.09. Одеса, 2003. 21 с.
9. Польовий А.М., Кульбіда М.І., Адаменко Т.І., Трофімова І.В. Моделювання впливу змін клімату на агрокліматичні умови вирощування та фотосинтетичну продуктивність озимої пшениці в Україні. Український гідрометеорологічний журнал. 2007. № 2. С. 76-91.
10. Балабух В.О., Однолєток Л.П., Кривошеїн О.О. Вплив змін клімату на продуктивність озимої пшениці в Україні у періоди вегетаційного циклу. Гідрологія,гідрохімія і гідроекологія. 2017. № 3(46). С. 72-85.
11. Вожегова Р.А., Нетіс І.Т., Онуфран Л.І., Сахацький Г.І. Зміна клімату та проблеми аридизації Південного степу України. Аграрні інновації. 2021. № 7. С. 16-20.
12. Хахула В.С. Вплив агрометеорологічних умов на ріст і розвиток пшениці озимої. Збірник наукових праць Уманського національного університету садівництва. 2014. Випуск 85. С. 102-111.
13. Лукащук Л.Я. Вплив зміни клімату на продуктивність пшениці озимої залежно від строків сівби. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія». 2012. Випуск 9 (24). С. 91-94.
14. Петренкова В.П., Лучна І.С., Боровська І.Ю. Залежність фіто санітарного стану посівів пшениці озимої від погодних умов. Вісник Центру наукового забезпечення агропромислового виробництва Харківської області. Науково-виробничий збірник. Харків, 2016. Випуск 20. С. 60-68.
15. Морозов В.В., Безніцька Н.В., Мельничук С.І. Класифікація забезпеченості років атмосферними опадами в сухостеповій зоні України. Екологоорієнтоване управління водними та земельними ресурсами: матер. Всеукр. наук. – практ. конф. молодих вчених, м. Херсон, 16-18 травня 2012 р. Херсон: Колос, 2012. С. 53-56.
16. Айвазян С.А., Мхитарян В. Прикладная статистика и основы економетрики. Москва: ЮНИТИ, 2001. 1022 с.
17. Андерсон Т. Cтатистический анализ временных рядов. Москва: Мир, 1976. 757 с.
18. Закс. Л. Статистическое оценивание. Москва: Статистка, 1976. 599 с.
19. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. IPCC Working Group I Contribution to AR5: Approved Summary for Policymakers. P. 28. URL:http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/wg1/WG1AR5_SPM_FINAL.pdf
20. Бурикіна.С.І., Цуркан О.І. Тенденції сучасної зміни агрокліматичної ситуації на території степової чорноземної зони Півдня України. Таврійський науковий вісник. Херсон: Видавничий дім «Гельветика», 2020. Вип. 111. С. 29-43.
21. Балабух В.О., Лавриненко О.М. Особливості термічного режиму 2013 року в Україні. Український гідрометеорологічний журнал. Одеса:вид-во ПП «ТЕС», 2014. № 14. С. 30-46.
22. Кульбіда М.І., Єлістратова Л.О., Барабаш М.Б. Сучасний стан клімату України. Проблеми охорони навколишнього середовища та екологічної безпеки. 2013. Випуск 35. С. 118-130.URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ponp_2013_35_14.
23. Ткаченко Т.Г. Агрометеорологія: навч. посібник. Харків : ХНАУ, 2015. 268 с.