Agricultural reclaim as a method of increasing productivity and sustainability of agricultural production | Сельскохозяйственная мелиорация как прием повышения продуктивности и устойчивости агропроизводства

English. Research of land reclamation as a method on yield increase and agriculture sustainability providing is presented. Energy status of the agroecosystem as well as production potential under land reclamation were estimated in the paper. The following parameters are proposed as the main criteria determining the energy status of the agroecosystem: radiation balance, hydrothermal mode in the soil, agrochemical parameters, content and composition of humus. The above parameters are required to provide yield under reclamation and agrotechnical measures application. The assessment was done in the Volgograd region, which belongs to the zone of risky agriculture due to instable agro-climatic conditions and low soil fertility. The research methodology includes agroecosystem energy status estimation as well as soil productive potential determining; calculated values then were compared to the actual data. According to the analysis results, the current status of agroecosystem soil productivity and sustainability of agriculture are rather low in rainfed areas of the region. Soil moisture availability increasing as well as soil basic agrochemical properties improvement, using reclamation and agrotechnical measures are required. The research results show, that land reclamation application provides an increase in the agroecosystem energy status by 20-35 GJ/ha, which contributes to an increase in biological productivity (yield) in more than 3 times. At the same time, the dependence of agricultural production on climate risks is reduced, which is confirmed by the previously performed field studies. Designs of the newest reclamation systems have been developed. Due to use of them, it will be possible to ensure the optimal microclimate of the surface air layer, the necessary water-air and nutrient regime of the soil, and increase the yield of the cultivated crops to the maximum potential level.

Russian. Представлено обоснование мелиорации как приема повышения продуктивности и устойчивости с.-х. производства. Для этого выполнена оценка энергетического состояния агроэкосистемы и возможного продукционного потенциала при проведении мелиораций. Предложено использовать критериальные параметры, определяющие энергетическое состояние системы: радиационный баланс, гидротермический режим почвы, агрохимические показатели, содержание и состав почвенного гумуса. Оценка проводилась на примере Волгоградской области, которая относится к зоне рискованного земледелия из-за неустойчивости агроклиматических условий и снижения плодородия почв. Методика исследований включала в себя выполнение расчетов оценки энергетического состояния агроэкосистем, продукционного потенциала почв и сопоставление расчетных значений с фактическими данными по урожайности. Выполненный анализ показал, что современное состояние агроэкосистем области не обеспечивает потенциально возможную продуктивность и устойчивость агропроизводства в богарных условиях; требуется повышение влагообеспеченности и улучшение основных агрохимических свойств почв, что может быть достигнуто проведением мелиоративных и агротехнических мероприятий. Показано, что проведение мелиорации обеспечивает повышение энергетического состояния агроэкосистем на 20-35 ГДж/га, что способствует увеличению биологической продуктивности более чем в 3 раза. При этом снизится зависимость агропроизводства от климатических рисков. Разработаны конструкции новейших гидромелиоративных систем. С их помощью можно обеспечить оптимальный микроклимат приземного слоя атмосферы, необходимый водно-воздушный и питательный режим почвы и повысить урожайность с.-х. культур до потенциально возможного уровня.