EVALUATION OF DAMAGE TO AGRICULTURAL CROPS FROM HAILSTORMS IN KRASNODAR KRAI IN 2023
EVALUATION OF DAMAGE TO AGRICULTURAL CROPS FROM HAILSTORMS IN KRASNODAR KRAI IN 2023
Abstract
Hail has a negative impact on many areas of human activity, but to a greater extent on agricultural land. In Krasnodar Krai, hail destroys thousands of hectares of wheat, corn, soybean, sunflower, sugar beet, and other crops. The extent of damage to plants depends on the type of crop, its stage of development, as well as the size of the hailstones, their concentration, and the time of occurrence.
The following results were obtained during the study:
– June and May are the months most prone to hailstorms in Krasnodar Krai. In May, 8,453 hectares were damaged by hail, and in June, 7,113 hectares. By comparison, in April, 549 hectares were damaged, and in July and August — 1,778 hectares.
– Winter wheat suffers most in the early stages of its development (in April and May). As it grows in the following months of June, July, and August, the extent of damage decreases.
1. Введение
Разрушительное действие града проявляется в большей степени в сельском хозяйстве, где он наносит ущерб посевам сельскохозяйственных культур, садам, виноградникам и другим растениям. Площадь защищаемой территории (ЗТ) Краснодарской ВС (Кр ВС) от града составляет 895,2 тыс. га, из них площадь сельхозугодий 707,4 тыс. га. Район проведения противоградовых работ края находится в сложных географических условиях, что приводит к частому возникновению опасных явлений погоды: сильных ливней и града. Краснодарская ВС, как и другие военизированные службы, использует ракетную технологию для противоградовой защиты (ПГЗ)
, , , которая становится все более автоматизированной , .Хорошо известно, что применяемые технологии ПГЗ не могут обеспечить полного предотвращения града
. К сожалению, и на защищаемой территории Краснодарского края каждый год наблюдаются повреждения, вызванные градобитиями.Степень ущерба от града зависит от размера градин, их количества, времени градобития, стадии роста растений и сорта сельскохозяйственных культур.
Целью настоящей работы является исследование площади и степени повреждений сельскохозяйственных культур от града на защищаемой территории Краснодарского края в 2023 году. Для каждого района на ЗТ определяется количество градобитий, площадь и степень повреждения для всех видов культур.
2. Методы и принципы исследования
В работе исследовались характеристики, определяющие градовую активность территории — повторяемость дней с градом. Довольно большое число работ посвящено исследованию распределения дней с градом по Кавказу и его отдельным территориям , , , . Однако эти работы, в основном, относятся к середине и ко второй половине прошлого века, что уже не может удовлетворять нынешним изменившимся условиям. Кроме того, все они оперируют с локальными наземными данными, полученными на отдельных метеостанциях или постах наблюдений. В нашем случае при оценке степени повреждений сельхозрастений от града в Краснодарском крае определялось количество дней с градом для всей ЗТ по радиолокационным данным. Для выполнения работы была разработана и зарегистрирована база данных культур, пострадавших от градобитий в 2023 году .
3. Основные результаты
На рисунке 1 представлен график изменения количества дней с градом по годам для ЗТ Краснодарской ВС с 1999 по 2023 годы по методике, взятой из . За случаи дней с градом принимались дни, в которые по данным радиолокаторов ВС отмечались твердые осадки. Число таких дней в зависимости от градоопасности различных регионов составляет от 10 до 50 дней за сезон .
Рисунок 1 - График изменения количества дней с градом по годам для ЗТ Кр ВС
Таблица 1 - Основные сельскохозяйственные культуры, произрастающие на ЗТ Краснодарского края в 2018 и 2023 годах, и доля площади их посевов в общей площади
Культура | 2018 год | 2023 год | ||
Площадь, тыс. га | Доля, % | Площадь, тыс. га | Доля, % | |
Озимая пшеница | 213,7 | 33,4 | 246,8 | 38,4 |
Кукуруза | 149,6 | 23,4 | 149,5 | 23,3 |
Соя | 76,9 | 12,0 | 56,4 | 8,8 |
Подсолнечник | 66,5 | 10,4 | 82,1 | 12,8 |
Озимый ячмень | 32,7 | 5,1 | 38,9 | 6,1 |
Сахарная свёкла | 31,1 | 4,9 | 27,3 | 4,2 |
Овёс | 3,2 | 0,5 | 2,4 | 0,4 |
Горох | 1,9 | 0,3 | 4,7 | 0,7 |
Яровой ячмень | 1,5 | 0,2 | 0,6 | 0,1 |
Овощи | 0,7 | 0,1 | 1,9 | 0,3 |
Другие культуры | 61,9 | 9,7 | 32,4 | 5,0 |
Из таблицы видно, что соотношения площадей основных сельхозкультур на ЗТ практически не меняются от года к году. Анализ таблицы 1 показывает, что две культуры — озимая пшеница и кукуруза – занимают более половины культивируемой площади (56,8% в 2018 г. и 61,7% в 2023 г.). По-видимому, по этой причине поля озимой пшеницы и кукурузы в большей степени страдают от градобитий каждый год.
4. Обсуждение
На рисунке 2 приводится таблица из базы данных «Масштабы ущерба сельскохозяйственных растений от града на защищаемой территории Краснодарского края в сезоне 2023 года».
Рисунок 2 - Таблица «Поврежденные посевы» базы данных «Масштабы ущерба сельскохозяйственных растений от града на ЗТ Краснодарского края в сезоне 2023 года»
На рисунке 3 представлена круговая диаграмма распределения суммарной площади различных сельхозкультур, подвергавшихся градобитию в 2023 году.
Рисунок 3 - Распределение суммарной площади различных сельскохозяйственных культур, подвергавшихся градобитию в 2023 году
Степень повреждения пшеницы от градобития зависит от ее фазы развития. В апреле пшеница находится в фазе «кущение—выход в трубку» или «выход в трубку—колошение». В этой фазе растения могут получить следующие повреждения: стебель полег, стеблевые листья разорваны, крайний верхний лист с колосом деформированы
. В апреле площадь повреждений в пересчете на 100% озимой пшеницы составила 573 га. Средняя степень повреждения в этот месяц составила 55,3%. При обследовании полей ущерб от градобития определяется путем отбора проб на 1 м2 .В мае озимая пшеница чаще всего находится в фазе «выход в трубку, колошение». При ущербе до 30% растения в этой фазе могут получить следующие повреждения
: стебель изогнут или переплетен, некоторая часть листьев порвана или сбита. Площадь повреждений в пересчете на 100% составила 1038,05 га. Средняя степень повреждения в этот месяц составила 29,4%. Было повреждено 19 полей с озимой пшеницей.Озимая пшеница в июне находится в фазе вегетации—«созревание». Некоторые высокорослые сорта озимой пшеницы особенно чувствительны к даже слабым градобитиям в этой фазе. Ущерб в этом случае в большей степени связан с тем, что градины сбивают зерно на землю.
Июнь, как и май, самый градоопасный месяц в Краснодарском крае. В июне 2023 года наблюдались три дня с выпадением града на ЗТ. В основном было повреждено 20 небольших участков полей, занятых озимой пшеницей. Площадь повреждений в пересчете на 100% составила 605,1 га. Несмотря на высокую интенсивность градовых процессов, средняя степень повреждения в этом месяце составила 21,7%. Такой ущерб нельзя считать критическим, во многих случаях пшеница восстанавливается. В некоторых хозяйствах озимая пшеница остается неубранной и в июле. Градом было побито 3 таких поля в Отрадненском и Лабинском районах. Площадь повреждений в пересчете на 100% составила 40,3 га. Средняя степень повреждения в этот месяц составила незначительные 10,1%. Таким образом, прослеживается важная закономерность — озимая пшеница больше всего страдает на ранних фазах развития (в апреле, мае). По мере своего развития в июне и июле степень повреждения уменьшается.
На рисунке 4 представлены гистограммы повторяемости площади повреждения градом озимой пшеницы (а) и кукурузы (б) в пересчете на 100% в 2023 году.
Рисунок 4 - Повторяемость площади повреждения градом озимой пшеницы (а) и кукурузы (б) в пересчете на 100% в 2023 г.
5. Заключение
Град наносит значительный урон посевам многих сельхозкультур. Особенно уязвимы территории с частыми градовыми осадками, такие как Краснодарский край, где за сезон наблюдается до 40 дней с градом.
Общая площадь пострадавших сельхозкультур от града в Краснодарском крае в 2023 году была 19541 га, что в пересчете на 100% дает 6706,6 га, это составило 0,97% от всей культивируемой площади. Наибольший ущерб град нанес озимой пшенице. Площадь повреждения в пересчете на 100% составила для нее 2256,5 га (33,6% от общей площади повреждений). Град, выпадающий в апреле, наносит невосполнимые потери урожаю. Средняя степень повреждения в этот месяц составила 47,1%. Площадь повреждений озимой пшеницы в пересчете на 100% составила 573 га. В мае площадь повреждений в пересчете на 100% составила 1038,05 га, средняя степень повреждения—29,4%; в июне—605,1 га, средняя степень повреждения—21,7%; в июле—40,3 га, средняя степень повреждения—10,1%. Была получена важная закономерность—озимая пшеница больше всего страдает на ранних фазах развития (в апреле, мае). По мере своего развития в июне и июле степень повреждения уменьшается.
Средняя степень повреждения на всех рассмотренных полях составила 33,1% для подсолнечника, 36,4% для озимой пшеницы, 39% для кукурузы, 54,9% для озимого ячменя, 80% для овса.
Полученные результаты помогут в оптимизации противоградовых мероприятий и минимизации ущерба от града. Результаты, полученные в статье, могут быть также использованы для создания физико-статистической модели защищаемой территории Краснодарского края, а также для анализа физического и экономического ущерба сельхозпредприятиям края за счет выпадения града.