ВПЛИВ ПРОГНОЗОВАНИХ ЗМІН КЛІМАТУ НА ПРОДУКТИВНІСТЬ СОНЯШНИКУ В УМОВАХ ПРИРОДНОГО ТА РЕГУЛЬОВАНОГО ВОЛОГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПІВДНЯ УКРАЇНИ
Анотація
Мета дослідження – оцінити вплив прогнозованих змін агрокліматичних умов на формування продуктивності посівів і врожайності соняшнику в Південному регіоні України за умов природного та регульованого вологозабезпечення із застосуванням математичного моделювання та визначити ефективність зрошення як адаптаційного заходу до змін клімату. Методи. Дослідження виконано із застосуванням математичних моделей MODSON-7 («Водно-тепловий режим і продуктивність соняшнику») та MODSOL-6 («Формування продуктивності сільськогосподарських культур в умовах зрошення»). Моделювання проведено для базового кліматичного періоду 1986–2015 рр. та прогнозного періоду 2026–2050 рр. за сценарієм RCP 8.5 для природно-кліматичних підзон Північного і Південного Степу України. Оцінювали агрокліматичні умови вегетації, показники водного режиму посівів, індекс листкової поверхні, накопичення сухої біомаси, формування генеративних органів та врожайність соняшнику. Для умов зрошення виконано оцінювання ефективності розрахункового режиму зрошення за різних рівнів посушливості. Результати. Встановлено, що прогнозовані зміни клімату зумовлюють істотну просторову диференціацію умов вирощування соняшнику. У Північному Степу очікується покращення вологозабезпечення на початкових етапах вегетації, що сприятиме збільшенню індексу листкової поверхні з 1,35 до 2,19 м²/м², загальної сухої біомаси – з 426,07 до 624,71 г/м² та врожайності насіння – з 1,7 до 2,3 т/га. У Південному Степу, навпаки, посилення аридизації клімату призведе до зниження індексу листкової поверхні до 0,69 м²/м², скорочення накопичення біомаси та зменшення врожайності до 0,6 т/га. Показано, що підтримання оптимального рівня зволоження ґрунту протягом вегетаційного періоду забезпечує стабілізацію водного режиму посівів, сприяє повнішій реалізації продуційного потенціалу соняшнику та дозволяє підвищити врожайність у 2,5–3,0 рази порівняно з неполивними умовами навіть за розвитку надзвичайної посухи. Висновки. Реакція соняшнику на прогнозовані кліматичні зміни визначається насамперед рівнем природного вологозабезпечення території. Зрошення є ефективним адаптаційним заходом, що забезпечує стабілізацію продуційного процесу, зменшує негативний вплив водного стресу та підвищує стійкість агровиробництва до подальшої аридизації клімату.
Посилання
2. Balabukh V. O., Tarariko O. H., Ilienko T. V., Velychko V. A. (2021) Vplyv zminy temperatury povitria na formuvannia vrozhainosti silskohospodarskykh kultur v Ukraini na mezhi XX-XXI stolit (1981-2010 rr.). [Influence of Air Temperature Changes on Crop Yield Formation in Ukraine at the Turn of the 20th and 21st Centuries (1981–2010)]. Silskohospodarska nauka ta praktyka, 8(3), 71–87. https://doi.org/10.15407/agrisp8.03.071 [in Ukrainian].
3. Tarariko O. H., Ilienko T. V., Kuchma T. L. (2016) Vplyv zmin klimatu na produktyvnist ta valovi zbory zernovykh kultur: analiz ta prohnoz. [Impact of Climate Change on the Productivity and Gross Harvest of Cereal Crops: Analysis and Forecast]. Ukrainskyi heohrafichnyi zhurnal, 1, 14–22. https://doi.org/10.15407/ugz2016.01.014 [in Ukrainian].
4. Adamenko T. I. (2019) Zmina klimatu ta silske hospodarstvo v Ukraini: shcho varto znaty fermeram. [Climate Change and Agriculture in Ukraine: What Farmers Should Know]. Kyiv : Nimetsko-ukrainskyi ahropolitychnyi dialoh, 36. https://dspace.organic-platform.org/items/3143ad68-8a9d-4a41-942a-798b2d7d72e5 [in Ukrainian].
5. Danilova N. V. (2020) Vplyv zmin klimatu na produktyvnist prosa v Lisostepovii zoni Ukrainy. [Impact of Climate Change on Millet Productivity in the Forest-Steppe Zone of Ukraine.]. Ukrainskyi hidrometeorolohichnyi zhurnal, 25, 63–73. https://doi.org/10.31481/uhmj.25.2020.06 [in Ukrainian].
6. Vozhehova R. A., Netis I. T., Onufran L. I., Sakhatskyi H. I., Sharata N. H. (2021) Zmina klimatu ta arydyzatsiia Pivdennoho Stepu Ukrainy. [Climate Change and Aridization of the Southern Steppe of Ukraine]. Ahrarni innovatsii, 7, 16–24. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2021.7.3 [in Ukrainian].
7. Lobell D. B., Schlenker W., Costa-Roberts J. (2011) Climate trends and global crop production since 1980. Science, 333(6042), 616–620. https://doi.org/10.1126/science.1204531
8. Ortiz-Bobea A., Ault T. R., Carrillo C. M., Chambers R. G., Lobell D. B. (2021) Anthropogenic climate change has slowed global agricultural productivity growth. Nature Climate Change, 11(4), 306–312. https://doi.org/10.1038/s41558-021-01000-1
9. Rosenzweig C., Elliott J., Deryng D., Ruane A. C., Müller C., Arneth A., Boote K. J., Folberth C., Glotter M., Khabarov N. et al. (2014) Assessing agricultural risks of climate change in the 21st century in a global gridded crop model intercomparison. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111(9), 3268–3273. https://doi.org/10.1073/pnas.1222463110
10. Challinor A. J., Watson J., Lobell D. B., Howden S. M., Smith D. R., Chhetri N. (2014) A meta-analysis of crop yield under climate change and adaptation. Nature Climate Change, 4(4), 287–291. https://doi.org/10.1038/nclimate2153
11. Asseng S., Ewert F., Martre P., Rötter R. P., Lobell D. B., Cammarano D. et al. (2015) Rising temperatures reduce global wheat production. Nature Climate Change, 5(2), 143–147. https://doi.org/10.1038/nclimate2470
12. Zhao C., Liu B., Piao S., Wang X., Lobell D. B., Huang Y. et al. (2017) Temperature increase reduces global yields of major crops in four independent estimates. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 114(35), 9326–9331. https://doi.org/10.1073/pnas.1701762114
13. IPCC. (2023) Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Core Writing Team, H. Lee, J. Romero (Eds.). Geneva : IPCC. https://doi.org/10.59327/IPCC/AR6-9789291691647
14. Zhyhailo O. L., Volvach O. V., Tolmachova A. V., Kostiukievych T. K. (2021) Vplyv zmin klimatu na urozhainist soniashnyku v Pivnichnomu Stepu Ukrainy: analiz i prohnoz. [Impact of Climate Change on Sunflower Yield in the Northern Steppe of Ukraine: Analysis and Forecast.] Naukovyi prohres ta innovatsii, 1, 180–186. https://doi.org/10.31210/visnyk2021.01.22 [in Ukrainian].
15. Zhyhailo T. S., Zhyhailo O. L. (2026) Otsinka produktyvnosti posiviv soniashnyku v stepovii zoni Ukrainy za klimatychnymy stsenariiamy RCP. [Assessment of Sunflower Crop Productivity in the Steppe Zone of Ukraine under RCP Climate Scenarios]. Tavriiskyi naukovyi visnyk, 148(1), 213–220. https://doi.org/10.32782/2226-0099.2026.148.1.24 [in Ukrainian].
16. Zhyhailo, O. L., Zhyhailo, T.S. (2017) Modeliuvannia produktyvnosti soniashnyku v umovakh maibutnikh zmin klimatu v Ukraini za stsenariiamy antropohennoho vplyvu RCP. [Modeling Sunflower Productivity under Future Climate Change in Ukraine Based on RCP Anthropogenic Forcing Scenarios.] Ukrainskyi hidrometeorolohichnyi zhurnal, 20, 71–78. http://eprints.library.odeku.edu.ua/id/eprint/2115 [in Ukrainian].
17. Zhyhailo T.S., Zhyhailo O.L. (2026) Optymizatsiia vyroshchuvannia pshenytsi ozymoi z urakhuvanniam stsenariiu RCP8.5 v umovakh Pivdennoho Stepu Ukrainy. [Optimization of Winter Wheat Cultivation under the RCP 8.5 Scenario in the Southern Steppe of Ukraine]. Ahrarni innovatsii, 36, 113–119. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2026.36.16 [in Ukrainian].
18. Adamenko T.I, Kulbida M.I. Prokopenko A.L. (2019) Ahroklimatychnyi dovidnyk po terytorii Ukrainy: (1986–2015 rr.) [Agroclimatic Reference Book for the Territory of Ukraine (1986–2015)]. Zhytomyr : «Polissia», 82 p. [in Ukrainian].
19. Stepanenko S. M., Polovyi A. M. ta in. (2018) Klimatychni ryzyky funktsionuvannia haluzei ekonomiky Ukrainy v umovakh zminy klimatu: monohrafiia. [Climate Risks to the Functioning of Ukraine’s Economic Sectors under Climate Change: Monograph]. Odesa : «TES», 546 p. [in Ukrainian].
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
