Просторово-часові закономірності варіювання урожайності кукурудзи в Україні

Abstract

Метою роботи було встановлення закономірностей просторово-часової варіабельності урожайності кукурудзи на території 10 областей (206 адміністративних районів) у Поліській та Лісостеповій зонах України. Зʼясовано, що між середньою урожайністю кукурудзи в Україні та урожайністю у досліджуваному регіоні спостерігається статистично значима кореляція (r = 0,86, p ˂ 0,001). Отже, незважаючи на те, що для досліджень було обрано лише частину території України, загальні результати та висновки можна апроксимувати на всю її площу. Так, для більшості адміністративних районів України характерна динаміка врожайності кукурудзи, яку можна класифікувати як «стагнація врожайності». Цей результат доводить, що не повною мірою використовується продукційний потенціал території, а також те, що необхідно переглядати стратегії ведення сільського господарства, і, зокрема, вирощування кукурудзи. Аналіз просторової та часової динаміки врожайності кукурудзи показав складний характер процесів, які її визначають. Загальною особливістю змін у часі для всіх адміністративних районів є наявність тренду, який може бути описаний поліномом четвертого ступеня. Особливі точки поліноміальної кривої четвертого порядку можуть бути змістовно інтерпретовані та застосовані для описання динаміки урожайності. Вільний член поліному вказує на урожайність культури в стартовий період. Стартовий рівень врожайності кукурудзи є просторово залежним і коливається від 19 ц/га до 47 ц/га. Цей показник дозволяє виявити території з найбільш сприятливими агрофізичними умовами для вирощування кукурудзи. Динаміка урожайності, яка може бути пояснена регресією, вказує на те, що агротехнологічні та агроекономічні умови ведення сільськогосподарського виробництва є тотальним фактором, який визначає наявність загального тренду. Коефіцієнт детермінації регресії може бути інтерпретований як показник ролі агротехнологічних та агроекономічних чинників у динаміці врожайності. Найбільш чутливі до даних факторів є північні та західні райони регіону, а найменш – південні.

The aim of this research was to characterize the spatial and temporal yields variation of maize in the 10 areas (206 administrative districts) in Polissya and Forest-steppe ecoregions within Ukraine. Between the average yield of maize in Ukraine and yield in the investigated area there is a statistically significant correlation (r = 0,86, p ˂ 0,001). Thus, despite the fact that only part of the territory of Ukraine was selected for research, general results and conclusions can be approximated to its entire area. The dynamics of maize yields classified as «crop yield stagnation» is typical for most administrative regions of Ukraine. This result shows that the production potential of the territory is not fully utilized, as well as the agricultural strategies needed to be reviewed, and in particular, the cultivation of the maize. Analysis of the spatial and temporal dynamics of maize yield showed the complex nature of the processes that determine it. A common feature of time changes of maize yields for all administrative districts is the presence of the trend that can be described by a fourth degree polynomial. The characteristic points of the fourth degree polynomial curve can be meaningfully interpreted and used to describe the yields dynamic. The absolute term of the polynomial indicates the crop yield in the starting period. The starting level of maize yield is spatially dependent and ranges from 19 dt/ha to 47 dt/ha. This indicator reveals areas with the most favorable agro-physical conditions for maize cultivation. The yield dynamics, which may be explained by the regression, indicates that agro-technological and agro-economic conditions for agricultural production are the total factor that determines the presence of a general trend. The determination coefficient of the regression pattern can be interpreted as an indicator of the role of agro-technological and agro-economic factors in yield dynamics. The most sensitive to these factors is the northern and western regions of the region, and the least – southern.

Целью работы было установление закономерностей пространственно-временной вариабельности урожайности кукурузы на территории 10 областей (206 административных районов) в Полесской и Лесостепной зонах Украины. Установлено, что между средней урожайностью кукурузы в Украине и урожайностью в исследуемом регионе наблюдается статистически значимая корреляция (r = 0,86, p ˂ 0,001). Итак, несмотря на то, что для исследований была выбрана только часть территории Украины, общие результаты и выводы можно аппроксимировать на всю ее площадь. Для большинства административных районов Украины характерна динамика урожайности кукурузы, которую можно классифицировать как «стагнация урожайности». Этот результат доказывает, что не в полной мере используется продукционный потенциал территории, а также то, что необходимо пересматривать стратегии ведения сельского хозяйства и, в частности, выращивания кукурузы. Анализ пространственной и временной динамики урожайности кукурузы показал сложный характер процессов, которые ее определяют. Общей особенностью изменений во времени для всех административных районов является наличие тренда, который может быть описан полиномом четвертой степени. Особые точки полиномиальной кривой четвертой степени могут быть содержательно интерпретированы и использованы для описания динамики урожайности. Свободный член полинома указывает на урожайность культуры в стартовый период. Стартовый уровень урожайности кукурузы является пространственно зависимым и колеблется от 19 ц/га до 47 ц/га. Этот показатель позволяет выявить территории с наиболее благоприятными агрофизическими условиями для выращивания кукурузы. Динамика урожайности, которая может быть объяснена регрессией, указывает на то, что агротехнологические и агроэкономические условия ведения сельскохозяйственного производства являются тотальным фактором, определяющим наличие общего тренда. Коэффициент детерминации регрессии может быть интерпретирован как показатель роли агротехнологических и агроэкономических факторов в динамике урожайности. Наиболее чувствительны к данным факторам северные и западные районы региона, а наименее – южные.