Time-space variability of winter wheat in winter environment conditions of Samara region | Пространственно-временная изменчивость изреженности озимой пшеницы при перезимовке в условиях Самарской области

Английский. Software for winter wheat productivity modeling has been developed. Data of field observations carried out in the Povolzshskiy Research and Development Institute of selection and seeds breeding and agro-meteorological station of Ust'-Kinelskiy for the period of 1983-2012 were used. The issues of assessment and modeling of plant survivability at overwintering depending on the agro-meteorological conditions in winter have been studied. Existing methods to predict the thinning of crops, depending on the minimum soil temperature at the depth of the tillering node status of the plant in the winter and fall, the estimated index of tillering have been used. To calculate the autumn tilling the dependency of the amount of effective air temperatures from the date of germination till the end of the autumn growing season (coefficient of determination of 0.61, the relative error of calculation of 18%) have been taken. To implement the method used at any point in the territory in the absence of a relevant field observations stochastic modeling of temperature fall period and a minimum during the winter soil temperatures at the depth of the tillering node have been applied. It has been found that the simulated time series thinning of crops resulted from freezing and damping-off of plants in good agreement with the actual data of field observations and estimated values (significance level of the Chi-square test of 0.129 and 0.444, respectively). Design scheme is implemented on the territory of the Samara region and neighboring areas. The results indicate that in most part of these areas the risk of significant thinning of crops for overwintering (20% or more) is ranging between 15-20%. The achieved modeling accuracy of overwintering plants survivability justifies its use to calculate the efficiency of a winter wheat and analysis of bioclimatic potential of the area.

Русский. Разрабатывали информационное обеспечения для моделирования продуктивности озимой пшеницы. Использовали данные полевых наблюдений Поволжского НИИ селекции и семеноводства и агрометеорологической станции Усть-Кинельская за 1983-2012 гг. Для оценки и моделирования сохранности растений при перезимовке в зависимости от агрометеорологических условий зимнего периода использованы существующие методики прогнозирования изреженности посевов в зависимости от минимальной температуры почвы на глубине узла кущения зимой и состояния растений осенью, оцениваемого показателем кустистости. Для расчета осенней кустистости предложена зависимость от суммы эффективных температур воздуха от даты всходов до прекращения осенней вегетации (коэффициент детерминации 0,61; относительная ошибка расчета 18%). Для реализации используемой методики в любой точке территории в условиях отсутствия соответствующих полевых наблюдений применено стохастическое моделирование температуры воздуха осеннего периода и минимальной за зиму температуры почвы на глубине узла кущения. Установлено, что моделируемые временные ряды изреженности посевов в результате вымерзания и выпревания растений хорошо соответствуют фактическим данным полевых наблюдений и оценочным значениям (уровень значимости Хи-квадрат критерия 0,129 и 0,444 соответственно). Расчетная схема реализована на территории Самарской и соседних областей. Показано, что на большей части этой территории риск существенной изреженности посевов при перезимовке (20% и более) находится в пределах 15-20%. Достигнутая точность моделирования сохранности растений при перезимовке обосновывает ее использование для расчета продуктивности озимой пшеницы и анализа биоклиматического потенциала территории.