У статті викладено теоретичні основи сумісної оцінки біологічної, екологічної і антропогенної складових потенціалу врожайності сільськогосподарських культур, що ґрунтуються на екосистемній концепції та математичній моделі «Погода-урожай», розроблених В. П. Дмитренком. Наведено результати апробації комплексних підходів для просторовочасового аналізу потенціалу урожайності озимої пшениці на території України за різнофакторними показниками господарського максимуму урожайності з урахування стійкості та мінливості його рівнів.
У роботі використані дані багаторічних моніторингових спостережень, проведених на 60 метеостанціях, розташованих на висоті 450-3200 м над рівнем моря. Представлені результати дослідження часу настання, тривалості і просторової мінливості біоклиматичних ритмів основних екотипів сільськогосподарських культур в умовах висотної поясності Республіки Вірменія. Встановлено, що вертикальні градієнти середніх термінів настання основних фаз розвитку озимої пшениці, картоплі, винограду і пасіння худоби в зоні високогірних пасовищ коливаються в межах 3-5 днів / 100 м. Оцінені агроекологічні умови проходження біокліматичних ритмів по висотних поясах. Виявлено висотно-поясні закономірності і складені графіки кореляційної залежності термінів настання біокліматичних ритмів від абсолютної висоти, а також вказано шляхи оптимізації тепло-вологозабезпеченості і продуктивності зазначених сільгоспкультур. Розраховані ймовірності пошкодження врожаю від посухи, заморозків в різні періоди вегетації. Встановлено агрокліматичні параметри критичних періодів зростання і розвитку досліджуваних сільгоспкультур по висотних поясах, облік яких дає можливість забезпечувати отримання стійких і високих врожаїв. Виявлено, що верхньою межею отримання двох врожаїв на рік після збирання ранніх ярих зернових, овочевих, картоплі є 1400 м над рівнем моря – в посушливих і 1200 м – у вологих районах республіки. Пропонується розробити природний конвеєр отримання свіжих овочів, картоплі, кукурудзи, плодів, молочних і інших продуктів, використовуючи вертикальну поясність термінів дозрівання врожаїв і пасіння худоби в зоні літніх пастбищ.
Розглядаються зміни агрокліматичних умов вирощування озимої пшениці в осінньо-зимовий та весняно-літній періоди за різними сценаріями зміни клімату та їх вплив на фотосинтетичну продуктивність культури.
Оцінюються зміни агрокліматичних ресурсів в українській частині суббасейну дельти Дунаю в 2011 – 2030 рр. та 2031 – 2050 рр. у зв’язку зі змінами клімату в порівнянні з базовим періодом 1986 – 2005 рр. Для оцінки змін використано сценарій зміни клімату в Україні – сценарій А1В, регіональну кліматичну модель MPI-M-REМO, глобальну модель – ECHAM5-r3 як найбільш вірогідні на період до 2050 року. Надана оцінка тепло-та вологозабезпеченості вегетаційного періоду. Наводиться оцінка зміни агрокліматичних умов вирощування озимої пшениці у зв’язку зі зміною клімату.
Оцінюються зміни агрокліматичних умов вирощування ярого ячменю в зв’язку зі зміною клімату. Для оцінки змін використано сценарій зміни клімату в Україні –А1В, регіональну кліматичну модель MPI-M-REМO, глобальну модель – ECHAM5-r3 як найбільш вірогідні на період до 2050 року. За допомогою моделей продукційного процесу рослин також виконана оцінка фотосинтетичної продуктивності та коливань середньої районної урожайності зерна ярого ячменю в районах Одеської області, які відносяться до української частини суббасейну дельти Дунаю.
Розглядається оцінка зміни агрокліматичних ресурсів Луганського регіону в 2011 – 2030 рр. та 2031 – 2050 рр. у зв’язку зі змінами клімату в порівнянні з базовим періодом 1970 – 2010 рр. За допомогою моделей продуктивного процесу рослин надана оцінка фотосинтетичної продуктивності та коливання урожайності зерна озимої пшениці в умовах зміни клімату.
Наводиться аналіз розрахунку потенційного врожаю озимої пшениці на півдні України в середньо багаторічних умовах вегетації з урахуванням агрохімічних особливостей основних типів ґрунтів зони. За проведеними розрахунками потенційний урожай озимої пшениці на ґрунтах півдня України може становити до 48 ц/га.
На основі характеристики агроекологічних категорій урожайності та кількісної оцінки агрокліматичних ресурсів була виконана загальна оцінка агрокліматичних ресурсів Херсонської області для формування озимої пшениці
Запропоновано субмодель процесу загартування та перезимівлі озимої пшениці як складової частини комплексної динамічної моделі росту, розвитку і формування продуктивності культури.