Лёд и Снег · 2022 · Т. 62 · № 1

УДК 631.95

doi: 10.31857/S2076673422010117

Влияние режима снежного покрова на агрономические риски

развития розовой снежной плесени

И.А. Кузнецов², М.А. Мазиров², Т.А. Васильев^3*

¹Институт проблем экологии эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва, Россия; ²Российский государственный аграрный

университет - МСХА им. К.А. Тимирязева, Москва, Россия; ³Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Москва, Россия

*tarasvasiliev44@gmail.com

Impact of changes in snow cover regime on agronomic risks causing pink snow mold

K.A. Perevertin¹, A.I. Belolyubcev², E.A. Dronova², I.F. Asaulyak², I.A. Kuznetsov², M.A. Mazirov², T.A. Vasiliev^3*

¹A.N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; ²Russian State Agrarian University -

Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow, Russia; ³V.V. Dokuchaev Soil Science Institute, Moscow, Russia

*tarasvasiliev44@gmail.com

Received August 24, 2021 / Revised December 9, 2021 / Accepted December 23, 2021

Keywords: snow cover, agrometeorological hazards, snow mold.

Summary

Traditionally, the main strategic crop for the Russian Federation is winter cereals, therefore, the snow cover regime

is of great importance for their cultivation. In the second decade of April 2021, after the snow cover disappeared on

the experimental fields of Russian State Agrarian University, severe damage and partial death of winter triticale from

the disease pink snow mold was noted. Measurements of the parameters of the snow cover in the period 2001-2021

showed that in the winter and spring of 2021 on the territory of Moscow the characteristics of the snow cover regime

were close to agrometeorological Hazardous Phenomena standards on the territory of the Russian Federation. The

risk of developing pink snow mold is directly related to the snow cover regime. Analysis of the dynamics of the char-

acteristics of the snow cover according to the data of the Meteorological Observatory V.A. Michelson for 30 years

has made it possible to propose a simple quantitative assessment of the risk of damping of winter crops. Over the

past 20 years, the necessary conditions for the development of snow mold in winter cereals took place in 2010/11,

2012/13, 2017/18 and 2020/21. Analysis of the data on the early establishment of snow cover over the past 30 years

shows that this factor is gradually losing its relevance due to the pronounced trend of its retardation. There is a notice-

able tendency for an increase in the frequency of extremely late periods of formation of stable snow cover up to the

second - third decade of January. During the study period, this phenomenon was observed in 2006 (January 20), 2013

(January 12) and 2019 (January 23). The proposed empirical function of the probability of snow cover formation,

depending on the calendar date, can be recommended for assessing risks when making agronomic decisions (timing

of sowing winter cereals and harvesting other crops). Freezing of crops has not been observed over the past 30 years.

Citation: Perevertin K.A., Belolyubcev A.I., Dronova E.A., Asaulyak I.F., Kuznetsov I.A., Mazirov M.A., Vasiliev T.A. Impact of changes in snow cover regime

on agronomic risks causing pink snow mold. Led i Sneg. Ice and Snow. 2022, 62 (1): 75-80. [In Russian]. doi: 10.31857/S2076673422010117.

Поступила 24 августа 2021 г. / После доработки 9 декабря 2021 г. / Принята к печати 23 декабря 2021 г.

Ключевые слова: снежный покров, агрометеорологические опасные явления, розовая снежная плесень.

Рассмотрены связанные с режимом снежного покрова риски для озимых зерновых культур. К наи-

более опасным относится риск развития розовой снежной плесени. Предлагаемая эмпирическая

функция вероятности становления снежного покрова в зависимости от календарной даты может

быть использована при принятии агрономических решений - сроков сева озимых зерновых и

уборки других культур.

Введение

снега крайне мала, что вызывает значительное

ослабление теплообмена между почвой и ат

Климатические изменения, наблюдаемые в

мосферой. Однако снежный покров предохра

последние десятилетия, - объективно доказан

няет почву от глубокого промерзания и резких

ный процесс, причём наиболее чувствительно

колебаний температуры. Особенно важно за

к ним сельское хозяйство, особенно земледе

щитное действие снега для озимых зерновых,

лие, сильно зависящее от атмосферных осадков,

многолетних трав, плодовых и ягодных куль

включая выпадение снега. Теплопроводность

тур. Вместе с тем с режимом снежного покрова

 75 

Снежный покров и снежные лавины

Рис. 1. Общий (а) и крупный (б) план поражения озимого тритикале снежной плесенью после схода снежно

го покрова в первой декаде апреля 2001 г. на полевой опытной станции Аграрного университета

им. К.А. Тимирязева в Москве. Фото А.И. Белолюбцева

Fig. 1. General (а) and close-up (б) view of the defeat of winter triticale by snow mold after the snow cover melted in

the first ten days of April 2001 at the field agraric station of Agrarian University in Moscow. Photo by A.I. Belolyubtsev

связаны и значительные риски для земледелия.

ного покрова по годам в условиях наблюдаемых

В настоящее время на территории Российской

климатических изменений актуален. Опреде

Федерации действует руководящий документ -

ление трендов изменения сроков установле

РД 52.04.563-2013 «Инструкция по подготовке и

ния постоянного снежного покрова в Москве

передаче штормовых сообщений наблюдатель

и Московской области важно как для изучения

ными подразделениями» [1], принятый вместо

глобальных климатических изменений, так и в

ранее действовавшего РД 52.04.563-2002 «Ин

прикладном значении - для оценки рисков при

струкция. Критерии опасных гидрометеороло

принятии агрономических решений о сроках

гических явлений».

сева озимых зерновых и уборки других сельско

Выделяют три связанных с режимом снеж

хозяйственных культур.

ного покрова опасных агрометеорологических

Особую опасность представляет собой пол

явлений: 1) появление или установление снеж

ностью зависящий от режима снежного покро

ного покрова (в том числе временного) любой

ва риск выпревания озимых с развитием заболе

величины раньше средних многолетних сроков

вания снежная плесень (Snow mold). Снежные

на 10 дней и более; 2) минимальная температура

плесени - это набор болезней, вызванных жиз

воздуха ниже -25,0 °С при отсутствии снежного

недеятельностью низкотемпературных грибов и

покрова или ниже -30,0 °С при толщине снеж

различными грибовидными организмами. В на

ного покрова менее 5 см; 3) толщина снежного

стоящее время наиболее распространена так на

покрова 30 см и более при слабопромёрзшей (до

зываемая розовая снежная плесень, которая пора

глубины менее 30 см) или талой почве в течение

жает все озимые зерновые культуры. Возбудитель

более шести декад; при этом минимальная тем

розовой снежной плесени - гриб Monographella

пература почвы на глубине узла кущения удер

nivalis, который распространён во всех регионах

живается от -1,0 °С и выше, что приводит к вы

зерносеяния. В России этот патоген установлен

преванию озимых.

во всех зонах возделывания озимых зерновых.

Отметим, что такое опасное явление, как вы

Весной 2021 г. им была поражена озимая культу

мерзание озимых, для Московской области за

ра тритикале на опытных полях Тимирязевской

анализируемый 30-летний период не наблюда

академии (РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева).

лось. Раннее установление снежного покрова

На рис. 1 представлены фотографии полей сразу

также не относится к критическим факторам,

после схода снежного покрова.

особенно в последние десятилетия, однако ана

На значительной части страны сохраняет

лиз динамики установления устойчивого снеж

ся тенденция уменьшения продолжительности

 76 

К.А. Перевертин и др.

Рис. 2. Дата установления устойчивого снежного покрова за последние 30 лет по данным Метеорологиче

ской обсерватории им. В.А. Михельсона:

1 - дата установления устойчивого снежного покрова; 2 - тренд запаздывания устойчивого снежного покрова; аппроксима

ция линейной функцией Y ~ kX, где k = 1,39 (±0,44), R = 0,52; 3 - средний срок установления устойчивого снежного покрова

Fig. 2. The stable snow cover formation date over the past 30 years according to the Meteorological Observatory.

V.A. Michelson:

1 - date of stable snow cover formation; 2 - trend of stable snow cover lagwith linear approximation: Y ~ kX, where k = 1,39 (±0,44),

R = 0,52; 3 - average time of stable snow cover formation

залегания снежного покрова [2], что подтверж

не более трёх дней подряд. Для каждой декады

дают и результаты рассмотренных в статье наб-

с момента установления устойчивого снежного

людений. В Северном полушарии по данным

покрова учитывались средняя толщина снежно

работы [3] установление снежного покрова сме

го покрова Н_сп, см, и температура почвы на глу

щается на 1,3±4,9 дня за десятилетие вперёд, а

бине узла кущения озимых зерновых T_кущ, °С.

дата схода снежного покрова - на 2,6±5,6 дня

Тенденции смещения сроков установления

назад. Определение тенденций динамики снеж

устойчивого снежного покрова. На рис. 2 приве

ного покрова и оценка рисков для земледелия -

дены данные по срокам установления снежно

важные задачи, имеющие стратегическое зна

го покрова на опытных полях за 30 лет - с 1991

чение. Цель работы - количественная оценка

по 2021 г. Средняя дата практически совпадает

погодных рисков для озимых зерновых, связан

с началом календарной зимы - 1 декабря. До

ных с режимом снежного покрова.

статочно хорошо выражен линейный тренд уве

личения запаздывания установления устойчи

вого снежного покрова. Приведём уравнение

Данные и методы

регрессии со статистически значимым углом на

клона (p-критерий составляет 0,0036): Y ~ kX, где

Инструментальное измерение характеристик

k = 1,39 (±0,44), R = 0,52. Коэффициент детерми

режима снежного покрова на опытных полях

нации R² = 0,26 показывает, что 26% (более чет

РГАУ (МСХА) им. К.А. Тимирязева проводи

верти) вариабельности срока установления устой

лось на протяжении 30 лет с 1991 по 2021 г. по

чивого снежного покрова объясняется именно

декадно сотрудниками Метеорологической об

течением времени по годам, т.е. тенденция к

серватории имени В.А. Михельсона и кафедры

более позднему установлению снежного покро

метеорологии и климатологии. Для каждого

ва - объективный прогрессирующий процесс.

года учитывалась дата образования устойчивого

Заметна тенденция учащения экстремально

снежного покрова. Согласно действующему На

поздних сроков образования устойчивого снеж

ставлению [4], устойчивым считается снежный

ного покрова - вплоть до второй, третьей дека

покров, который лежит непрерывно в течение

ды января. За исследуемый период это явление

всей зимы или не менее месяца с перерывами

было в 2006 (20 января), 2013 (12 января) и 2019

 77 

Снежный покров и снежные лавины

Рис. 3. Эмпирическая кривая вероятности даты установления устойчивого снежного покрова для Москвы и

Московской области для периода наблюдений с 1991 по 2021 г.

Fig. 3. Empirical curve of the probability forthe stable snow cover formation date obeservedin Moscow and the Mos

cow region in the period of 1991-2021

(23 января) годах. На рис. 3 приведена эмпири

ведены в таблице. Однако ни в одну из этих трёх

ческая функция для данных рис. 2 вероятности

зим выпревание озимых не отмечалось. Зато

установления снежного покрова в зависимости от

зима 2020/21 г. формально не вполне удовлетво

календарной даты. Она может использоваться для

ряет условиям - в третью декаду января и пер

оценки рисков при принятии агрономических ре

вую декаду февраля средняя толщина снежного

шений, например, при планировании сроков сева

покрова была хоть и немного, но ниже 30 см (см.

озимых зерновых или уборки сахарной свёклы.

таблицу), однако выпревание произошло (см.

Оценка рисков поражения озимых снеж-

рис. 1). Никакого противоречия здесь нет, так

ной плесенью в зависимости от режима снежно-

как выполнение условий предполагает не неиз

го покрова. Несмотря на наблюдаемые тенден

бежность, а высокую вероятность события.

ции сокращения времени между становлением

Учитывая, что скорость развития микробиоты

и сходом снежного покрова [3], по-прежнему

положительно связана с температурой, а недоста

актуальна проблема выпревания озимых зер

точность поступления кислорода и длительность

новых культур в результате развития снежной

схождения снега - с толщиной снежного покро

плесени [5]. Выделение типов зим [6] в связи

ва, предлагается следующая простая оценка риска

с прогрессирующей неустойчивостью клима

развития снежной плесени r с использованием

та теряет актуальность. В отдельные периоды

результатов подекадных инструментальных на

зима может быть и морозной, и мягкой, и снеж

блюдений. Оценка составлена на основе среднего

ной. За последние 20 лет необходимые условия

произведения температуры узла кущения на тол

для развития снежной плесени озимых зерновых

щину снежного покрова и длительность опасно

(полностью соответствующие третьему крите

го явления (число декад, начиная с шестой). Если

рию Руководящего документа) были в 2010/11,

толщина снежного покрова не ниже 30 см дер

2012/13, 2017/18 гг. Для этих зим данные при

жится не менее шести декад и температура почвы

 78 

К.А. Перевертин и др.

Толщина устойчивого снежного покрова (числитель) и температура почвы на глубине узла кущения для четырёх зим

по декадам (знаменатель)*

Месяц

Декада

2010/11 г.

2012/13 г.

2017/18 г.

2020/21 г.

2/1,5

Ноябрь

III

1/0,3

8/-

1/-0,7

4/0,5

3/-4,1

14/-

7/-0,1

3/-2,6

Декабрь

8/-1,5

13/0,4

3/0,5

8/-2,4

III

18/-0,6

13/-0,3

4/0,3

12/-1

32/-0,4

21/0,0

2/0,3

19/-0,4

Январь

30/-0,3

28/0,1

7/-0,5

32/-0,8

III

39/-0,2

45/0,2

19/-0,2

(27)/-0,2

41/-0,1

48/0,2

45/0,0

(28)/-0,2

Февраль

50/-0,2

38/0,3

44/-0,1

48/-0,3

III

47/-0,1

36/0,4

42/-0,1

48/-0,2

45/-0,1

40/0,3

45/0,0

36/-0,2

Март

37/-0,1

48/0,3

43/-0,1

35/-0,3

III

23/-0,1

58/0,3

37/0,0

22/-0,1

9/0,0

41/0,2

14/0,8

2/2,0

Апрель

17/-

Уровень риска r

251

117

*Жирным шрифтом выделены периоды, когда для шести и более декад подряд выполнялись все критерии условия раз

вития снежной плесени озимых зерновых. Прочерки в таблице означают отсутствие снежного покрова.

на глубине узла кущения не ниже -1 °С, то оцен

ния таяния путём разбрасывания торфяной крош

ка риска имеет следующий вид:

ки, золы или порошка графита [7, 8].

r = (N - 5)/N ∑Hi > 30 Н_i (Т_i + 1),

где N - число декад, в которых выполнялись ус

Выводы

ловия; Н_i - толщина устойчивого снежного по

крова, см; Т_i - температура почвы на глубине узла

1. Среди трёх агрометеорологических опас

кущения, °C; i - декада наблюдаемого явления.

ных явлений, связанных с режимом снежного

По предлагаемой оценке, риск равен нулю при

покрова, регламентированных действующим на

длительности менее шести декад или при темпе

территории Российской Федерации Руководя

ратурах ниже -1 °C. Значения оценённого риска r

щим документом РД 52.04.563-2013 [2] для Мо

приведены в нижней строке таблицы. Наиболь

сквы и Московской области, наибольшую опас

ший риск развития снежной плесени имел место

ность представляет собой выпревание озимых

зимой 2012/13 г. (r = 251). Доминирующий метод

зерновых (снежная плесень). Вымерзание по

предупреждения выпревания - химический, т.е.

севов за последние 30 лет не наблюдалось. Риск

внесение фунгицидов осенью при посеве озимых

раннего установления снежного покрова посте

зерновых. Однако дефицит ресурсов и предполо

пенно теряет актуальность в связи с выражен

жение, что зима будет малоснежной, провоцируют

ным трендом его запаздывания.

отход от технологических регламентов при приня

2. Предложенная модель оценки риска раз

тии агрономического решения. В этой ситуации

вития снежной плесени на основе подекадных

рассчитанная высокая оценка риска может слу

метеорологических инструментальных учётов

жить основанием для считающегося устаревшим

показала, что за последние 20 лет в Москве че

агротехнического приёма - ускорение весеннего

тыре зимы - 2010/21, 2012/13, 2017/18, 2020/21 -

снеготаяния путём снижения альбедо снежного

имели благоприятные условия для её развития.

покрова. Известны рекомендации по снижению

3. Анализ сроков установления устойчивого

альбедо на полях, особенно в низинах, для ускоре снежного покрова за последние 30 лет с 1991 по

 79 

Снежный покров и снежные лавины

2021 г. показал, что в Московской области до

глашение с Минобрнауки России № 075-15-2020-

статочно выражен линейный тренд увеличения

805) «Актуальные научные задачи стратегии адап

запаздывания становления устойчивого снеж

тации потенциала землепользования России в

ного покрова.

современных условиях беспрецедентных вызовов

4. Предлагаемая эмпирическая функция ве

(экономический кризис, изменения климата, кри

роятности становления снежного покрова в за

зис глобальных тенденций природопользования)».

висимости от календарной даты может быть ис

Acknowledgments. The study was carried out with the

пользована для оценки рисков при принятии

financial support of the Russian Federation (agree

агрономических решений (сроков сева озимых

ment with the Ministry of Education and Science of

зерновых и уборки других культур) в условиях

Russia № 075-15-2020-805) «Actual scientific tasks

Московской области.

of the strategy of adapting the potential of land use in

Russia in modern conditions of unprecedented chal

Благодарности. Исследование выполнено при фи

lenges (economic crisis, climate change, crisis of

нансовой поддержке Российской Федерации (со

global trends in nature management)».

Литература

References

1. Руководящий документ РД 52.04.563-2013.

1. Rukovodjashhij dokument RD 52.04.563-2013. Instrukcija po

Инструкция по подготовке и передаче штор

podgotovke i peredache shtormovyh soobshhenij nabljudatel'nymi

мовых сообщений наблюдательными подраз

podrazdelenijami. Guidance document. GD 52.04.563-2013.

делениями. СПб.: Главная геофизич. обсерва

Instructions for the preparation and transmission of storm

тория, 2013. 53 с.

messages by observation units. St. Petersburg: Main Geophysi

2. Титкова Т.Б., Виноградова В.В. Cроки залега

cal Observatory, 2013: 53 p. [In Russian].

ния снежного покрова на территории России

2. Titkova T.B., Vinogradova V.V. The timing of the snow cover

в начале ХХI в. по спутниковым данным //

on the territory of Russia at the beginning of the XXI cen

Лёд и Снег. 2017. Т. 57. № 1. С. 25-33.

tury. by satellite data. Led i Sneg. Ice and Snow. 2017, 57 (1):

3. Peng S., Piao S., Ciais P., Friedlingstein P., Zhou L.,

25-33. [In Russian].

Wang T. Change in snow phenology and its poten tial

3. Peng S., Piao S., Ciais P., Friedlingstein P., Zhou L., Wang T.

feedback to temperature in the Northern Hemisphere

Change in snow phenology and its poten tial feedback to tem

over the last three decades // Journ. of Environmental

perature in the Northern Hemisphere over the last three decades.

Research Letters. 2013. V. 8. № 1. Р. 1-10.

Journ. of Environmental Research Letters. 2013, 8 (1): 1-10.

4. Наставление гидрометеорологическим стан

4. Nastavlenie gidrometeorologicheskim stancijam i postam. Me-

циям и постам. Метеорологические наблюде

teorologicheskie nabljudenija na stancijah. Manual for hy

ния на станциях. Вып. 3. Л.: Гидрометеоиздат,

drometeorological stations and posts. Meteorological obser

1985. 92 с.

vations at stations: V. 3. Leninrgad: Hydrometeoizdat, 1985:

5. Овсянкина А.В. Исходный материал в селекции

92 p. [In Russian].

озимой ржи к снежной плесени // Плодовод

5. Ovsjankina A.V. Source material for breeding winter rye to

ство и ягодоводство России. 2012. Т. 34. № 2.

snow mold. Plodovodstvo i Jagodovodstvo Rossii. Fruit and

С. 78-81.

berry growing in Russia. 2012, 34 (2): 78-81. [In Russian].

6. Галахов Н.Н. Выделение типов зим по высо

6. Galahov N.N. Identification of winter types according to the

те и динамике снежного покрова на большей

height and dynamics of snow cover in most of the territory

части территории СССР // Роль снежного по

of the USSR. Rol' snezhnogo pokrova v prirodnyh processah.

крова в природных процессах. М.: Изд-во АН

The role of snow cover in natural processes. Moscow: USSR

СССР, 1961. С. 11-26.

Academy of Sciences, 1961: 11-26. [In Russian].

7. Bruehl G.W., Sprague R., Fisher W.R., Nagamitsu M.

7. Bruehl G.W., Sprague R., Fisher W.R., Nagamitsu M. Snow

Snow molds of winter whead in Washington // Wash

molds of winter whead in Washington. Washington Agric.

ington Agric. Exper. Stn. Bull. 1966. V. 677. P. 1-21.

Exper. Stn. Bull. 1966, 677: 1-21.

8. Bruehl G.W., Cunfer B.M. Physiologic and Environ

8. Bruehl G.W., Cunfer B.M. Physiologic and Environmental

mental Factors that affect the Severity of Snow Mold

Factors that affect the Severity of Snow Mold of Wheat.

of Wheat // Phytopathology. 1971. V. 61. P. 792-798.

Phytopathology. 1971, 61: 792-798.

 80 