The purpose of the research is to study the main indicators of sewage sludge in the town of Volzhsky and a possibility of its practical application on farm fields. The object of research is sewage sludge from waste treatment plants in the town of Volzhsky, the Volgograd region. The chemical composition of sewage sludge was studied under laboratory conditions. Field experiments were established in accordance with conventional procedures. Experimental studies have determined that high concentration of nitrogen (3.3%), phosphorus (4.27%), potassium (0.31%) was noted in the sewage sludge, and the organic matter content was 32.0%. The analysis data of water extract indicate a high concentration of calcium cations (33.25 mmol/100 g of soil) and magnesium (14.25 mmol/100 g of soil), as well as sulfate anions (5.80 mmol/100 g of soil). Heavy metals are present in the sludge, but their amount is much lower than the maximum permissible concentration. When testing sewage sludge in the field conditions, it has been found that a decrease in soil bulk density to 1.1 t/cub. m is achieved in combination with chisel tillage (sewage sludge rate is 5 t/ha) and up to 1.07 t/cub. m (sewage sludge rate is 10 t/ha). The data analysis on the safflower yield shows that the application of processed sewage sludge increases the yield of safflower seeds in all years of research. The variant of combined action of sludge at a rate of 10 t/ha and chisel tillage turned out to be preferable, which made it possible to increase the safflower yield to 1.51 t/ha on average over the years of research. It is concluded that under the arid conditions of the Volgograd region, it is advisable to use deep chisel tillage in combination with sewage sludge at a rate of 10 t/ha in order to increase the productivity of safflower and to reduce the bulk density. | Цель исследования - изучение основных показателей илового осадка сточных бытовых вод г. Волжского и возможности его практического использования на полях сельскохозяйственного назначения. Объект исследований – осадок сточных вод с очистных сооружений г. Волжского Волгоградской области. В лабораторных условиях изучали химический состав осадка сточных вод. Полевые эксперименты закладывали в соответствии с общепринятыми методиками. Экспериментальными исследованиями установлено, что в осадке сточных вод отмечено повышенное содержание азота (3,3%), фосфора (4,27%), калия (0,31%), содержание органического вещества составило 32,0%. Данные анализа водной вытяжки указывают на повышенное содержание катионов кальция (33,25 ммоль/100 г почвы) и магния (14,25 ммоль/100 г почвы), а также анионов сульфата (5,80 ммоль/100 г почвы). В осадке присутствуют тяжелые металлы, но их количество значительно ниже предельно допустимой концентрации. При апробации осадка сточных вод в полевых условиях было установлено, что в сочетании с чизельной обработкой почвы достигается снижение плотности сложения почвы до 1,10 т/м3 (доза осадка сточных вод 5 т/га) и до 1,07 т/м3 (доза осадка сточных вод 10 т/га). Анализ данных об урожайности сафлора красильного показывает, что при внесении переработанного осадка сточных вод увеличивается урожайность семян сафлора во все годы исследований. Предпочтительным оказался вариант совместного действия осадка в дозе 10 т/га и чизельной обработки почвы, который позволил повысить урожайность сафлора красильного до 1,51 т/га в среднем за годы исследований. Выводы: в засушливых условиях Волгоградской области для повышения продуктивности сафлора красильного и снижения плотности сложения почвы целесообразно применение глубокой чизельной обработки почвы в сочетании с осадком сточных вод в дозе 10 т/га.

The research purpose is to find out the degree of adaptation of early-ripening soybean cultivars bred by domestic originating institutions to the Rostov region conditions if irrigation will be applied. The research was carried out in the Rostov region. The object of research is the soybean cultivars 'Selecta 201', 'VNIIOZ 31', 'Olympia', and 'Donchanka'. Observations on morphological and biological development features of the soybean varieties under irrigation were made. The studies were carried out according to generally accepted methods. The most productive cultivar 'Selecta 201' yielding 4.3 t/ha was selected. The lowest yield, 3.6 t/ha, was recorded for 'VNIIOZ 31', it is lower than the standard 'Donchanka' by 0.2 t/ha. However, this cultivar is the best in terms of protein content; this index exceeds the standard by 2.6%, and 'Selecta 201' by 5.8%. The 'Olympia' cultivar bred by the All-Russian Scientific Research Institute of Oilseeds showed an average yield of 4.1 t/ha, which is 0.3 t/ha higher than the yield of the standard for 3 years of research (2019-2021). A comparative analysis of the main characteristics of soybean cultivars presented by breeders and obtained in the course of research showed a significant increase in soybean yield due to irrigation: by 1.6 times for 'Selecta 201', more than 3 times for 'VNIIOZ 31', 2.9 times for 'Olympia', and 1.9 times for 'Donchanka'. Qualitative indicators of grain in terms of a protein content when testing early-ripening cultivars were 1.07–1.16 times higher than the selected ones, except for 'Selecta 201', there was no significant difference in fat content. The studied cultivars cultivated under irrigation showed a high degree of adaptation to the agro-climatic conditions of the Rostov region, and thus proved the feasibility of cultivating early-ripening soybean cultivars of the presented selections. | Цель исследования - выявить степень адаптации раннеспелых сортов сои селекции отечественных учреждений-оригинаторов к условиям Ростовской области при орошении. Исследования проводились в Октябрьском районе Ростовской области. Объект исследований – сорта сои Селекта 201, ВНИИОЗ 31, Олимпия и Дончанка. Проведены наблюдения за морфологическими и биологическими особенностями развития сортов сои в условиях орошения. Исследования проведены согласно общепринятым методикам. Выделен наиболее продуктивный сорт Селекта 201 с урожайностью 4,3 т/га. Наименьшая урожайность зафиксирована на сорте ВНИИОЗ 31 – 3,6 т/га, что ниже стандарта Дончанка на 0,2 т/га. Однако по содержанию белка этот сорт является лучшим, оно превышает стандарт на 2,6%, а сорт Селекта 201 – на 5,8%. Сорт Олимпия селекции Всероссийского НИИ масличных культур (ВНИИМК) показал урожайность за 3 года исследований (2019-2021 гг.) в среднем 4,1 т/га, что на 0,3 т/га выше урожайности стандарта. Сравнительный анализ основных характеристик сортов сои, представленных селекционерами и полученных в ходе исследований, показал значительное увеличение урожайности сои в условиях орошения – в 1,6 раза на сорте Селекта 201, более чем в 3,0 раза – на сорте ВНИИОЗ 31, в 2,9 раза – на сорте Олимпия и в 1,9 раза – на сорте Дончанка. Качественные показатели зерна по содержанию белка при апробировании раннеспелых сортов были выше селекционных в 1,07–1,16 раза, кроме сорта Селекта 201, по содержанию жира значительной разницы не установлено. Исследуемые сорта показали высокую степень адаптированности к агроклиматическим условиям Ростовской области при орошении и тем самым доказали целесообразность возделывания раннеспелых сортов сои представленных селекций.

The research purpose is to determine the amount of soil loss depending on rainfall intensity under various crops and agricultural backgrounds, including applying soil protection methods and measures. Field experiments were conducted at a stationary site located in the Rostov region on ordinary chernozems in the period of 1973-2021. The field experiments were established on slopes covered with various agricultural crops and having bare fallow field. Artificial sprinkling, considering the soil loss by measuring rain channels, visual and instrumental observations for the amount of soil projective cover by plants were applied. Study of the water-physical properties of soils was carried out according to generally accepted methods. According to the results of field observations from 1973 to 2021 and artificial sprinkling during the experiments, the dependence of the amount of soil loss on bare fallow and in crops on rain intensity was established. A grouping of crops according to erosion resistance was fulfilled; correction factors for soil loss were derived depending on the degree of projective soil cover by plants. The factors has been revealed, due to which the soil loss control is carried out due to the contour-strip cropping of bare fallow and row crops with continuous seeding crops. The bulk of soil from lost erosion during rain showers reaches 65.5 t/ha on fallow fields, 38.6 t/ha on row crops and 0.3–2.4 t/ha on perennial grasses, depending on the surface slope, the value of projective soil cover by plants, applied soil protection methods, agrotechnical measures and agricultural backgrounds, creation of a nanorelief on the surface of bare fallow and inter row-spacing of row crops. | Цель исследования - установить величину смыва почвы в зависимости от интенсивности ливней под различными с.-х. культурами и агрофонами, в т. ч. при применении почвозащитных приемов и мероприятий. Полевые опыты проводились на стационарном участке в Ростовской области на черноземах обыкновенных в период 1973–2021 гг. Материалы и методы исследований: закладка полевых опытов на склонах с различными с.-х. культурами и чистым паром, искусственное дождевание, учет смыва почвы методом замера водороин, визуальные и инструментальные наблюдения за величиной проективного покрытия поверхности почвы растениями. Изучение водно-физических свойств почв по общепринятым методикам. По результатам натурных наблюдений с 1973 по 2021 г. и искусственного дождевания в опытах установлена зависимость величины смыва почвы на чистом пару и в посевах с.-х. культур от интенсивности дождя. Осуществлена группировка сельхозкультур по противоэрозионной устойчивости, выведены поправочные коэффициенты на смыв почвы в зависимости от степени проективного покрытия почвы растениями. Выявлено, за счет каких факторов осуществляется защита почв от смыва при контурно-полосном размещении чистого пара и пропашных с культурами сплошного сева. Масса смытой почвы от эрозии при ливневых дождях достигает 65,5 т/га на парах, 38,6 т/га на пропашных культурах и 0,3–2,4 т/га на многолетних травах, зависит от уклона поверхности, величины проективного покрытия почвы растениями, применяемых почвозащитных приемов, агротехнических мероприятий и агрофонов, создания нанорельефа на поверхности чистого пара и в междурядьях пропашных культур.

The research purpose is to create an assessment system and to develop scientific approaches to the formation of generalizing conclusions regarding the ecological and engineering-infrastructure state of previously reclaimed lands which are supposed to be re-reclaimed. The research methodology is based on the assumption that it is possible to apply a cluster approach to the development of an assessment system, when each cluster of assessments allows estimating the state of land in relation to a specific problem that has its own specific methods of solution. An assessment system has been developed, which has a cluster structure and includes assessment complexes for the ecological and reclamation, ecological and phytosanitary, ecological and degradation, ecological and technogenic, engineering and infrastructure areas. For each cluster, complexes of priority indicators are proposed and quantitative scales to assess the severity of processes and the state of the problem at the time of assessment are developed. A three-level gradation of the resulting action of the entire set of processes taken into account within the framework of one evaluation cluster is proposed. At the same time, level 0 assumes that there are no factors for the development of degradation processes, level 1 is characterized by a weak or medium development of degradation factors, and level 2 is characterized by a strong development of degradation factors, when direct land use is impossible. Such a division makes it possible to synthesize generalized assessments that already contain the constituent elements of a judgment about the possibility of further use of land withdrawn from land commerce, the possibility of resuming the economic activity and the strategy for developing unused territories. An assessment system of environmental and engineering infrastructure of abandoned reclaimed lands has been developed, a mechanism for integrating diverse indicators and assessment clusters has been proposed, the results of which are the basis for developing an economic development strategy for them. | Цель исследования - создание системы оценок и разработка научных подходов к формированию обобщающих заключений в отношении экологического и инженерно-инфраструктурного состояния предполагаемых к освоению ранее мелиорированных земель. В основу методологии исследований положено предположение о возможности применения кластерного подхода к разработке системы оценок, когда каждый кластер оценок позволяет оценить состояние земель относительно определенной проблемы, имеющей собственные специфичные методы решения. Разработана система оценок, которая имеет кластерную структуру и включает оценочные комплексы по эколого-мелиоративному, эколого-фитосанитарному, эколого-деградационному, эколого-техногенному и инженерно-инфраструктурному направлению. Для каждого кластера предложены комплексы приоритетных показателей и разработаны количественные шкалы, позволяющие оценить выраженность процессов и состояние проблемы на момент оценки. Предложена трехуровневая градация результирующего действия всей совокупности процессов, учитываемых в рамках одного оценочного кластера. При этом уровень 0 предполагает, что факторы развития деградационных процессов отсутствуют, уровень 1 характеризуется слабым или средним развитием факторов деградации, а уровень 2 характеризуется сильным развитием факторов деградации, когда непосредственное использование земель невозможно. Такое деление позволяет синтезировать обобщенные оценки, которые уже содержат составляющие элементы суждения о возможности дальнейшего использования выведенных из оборота земель, возможности возобновления хозяйственной деятельности и стратегии освоения неиспользуемых территорий. Разработана система экологических и инженерно-инфраструктурных оценок выведенных из оборота мелиорированных земель, предложен механизм комплексирования разноплановых показателей и оценочных кластеров, результаты которого являются основанием для выработки стратегии их хозяйственного освоения.

Based on the research carried out there were developed design solutions (DS) for drainage and watering systems using linear and frontal-circular movement sprinkling machines. The machines are designed for the effective use of system water resources when draining and moistening reclaimed lands in non-sloping (low-slope) areas and with a slight slope. The well-known DS of drainage and watering, irrigation and water circulation systems were analyzed. In the course of analysis of DS and methods of movement, analytical, comparative and logical methods were used. When developing (improving) DS, the design method was used. During the research, it was found that in the humid zone, due to the decrease in irrigation norms, there is a possibility of increasing the seasonal load of sprinklers. Based on the results of studies of the principles of moving sprinkler machines and currently used DS in order to reduce energy consumption and increase the land use coefficient, 3 DS have been proposed for reclaimed lands with different slopes. It is proposed to use frontal and frontal-circular sprinklers in drainage and watering systems. Humidification in these DS is carried out by accumulated drainage runoff with the possibility of discharging its excess water into a water intake-water source, as well as, additional withdrawal from it in case of necessity. As a result of the research, the DS for drainage and watering systems have been proposed using frontal-circular and frontal sprinklers operating on reclaimed lands with different slope degree. Their introduction will make it possible to reduce the number of sprinklers due to reduced irrigation norms and the location of the combined drainage-watering and watering networks. | На основе проведенных исследований разрабатывали конструктивные решения (КР) осушительно-увлажнительных систем с применением дождевальных машин фронтального и фронтально-кругового перемещения. Машины предназначены для эффективного использования водных ресурсов системы при осушении и увлажнении мелиорируемых земель на безуклонных (малоуклонных) территориях и с незначительным уклоном. Анализировались известные КР осушительно-увлажнительных, гидромелиоративных и водооборотных систем. В ходе анализа КР и способов движения применялись аналитический, сравнительный и логический методы. При разработке (совершенствовании) КР использовался метод конструирования. В процессе исследований установлено, что в гумидной зоне за счет снижения оросительных норм имеется возможность увеличения сезонной нагрузки дождевальных машин. По результатам исследований принципов перемещения дождевальных машин и используемых в настоящее время КР в целях снижения энергопотребления и увеличения коэффициента земельного использования предложены 3 КР для мелиорируемых земель, имеющих различные уклоны. В осушительно-увлажнительных системах предлагается использовать фронтальные и фронтально-круговые дождевальные машины. Увлажнение в данных КР осуществляется аккумулированным дренажным стоком с возможностью сброса его излишков в водоприемник-водоисточник, а также дополнительного забора из него же в случае необходимости. В результате исследований предложены КР осушительно-увлажнительных систем с применением фронтально-круговых и фронтальных дождевальных машин, работающих на мелиорируемых землях с различной степенью уклона. Их внедрение позволит снизить количество дождевальных машин за счет уменьшенных оросительных норм и расположения совмещенной осушительно-увлажнительной и увлажнительной сетей.

Выявляли влияние доз минеральных удобрений (МУ), рассчитанных на планируемую урожайность 3,5; 4,0 и 5,0 т/га, на рост, развитие и урожайность сои, возделываемой на лугово-черноземных почвах. Исследования проводили в Октябрьском районе Ростовской области в 2019–2020 гг. Наблюдения за влиянием разных доз МУ на рост и развитие растений, учеты урожайности, статистическая обработка результатов проводились по общепринятым методикам проведения полевых опытов. Установлено, что в среднем за 2 года наиболее интенсивный рост растений наблюдался в варианте с расчетной дозой МУ на планируемую урожайность 5,0 т/га. Высота растений в этом варианте в фазе ветвления в среднем за 2 года составляла 24,8 см, в фазе цветения – 54,7 см, а в фазе налива бобов – 117,6 см. Это соответственно на 23, 21 и 13% выше контроля. Выявлены наибольшие прибавки площади листовой поверхности в этом варианте: в среднем за 2 года они составили 13% в фазах ветвления и налива бобов и 18% в фазе цветения. При этом в варианте с дозой МУ на урожайность 4,0 т/га прибавки к контролю соответственно были равны 9, 16, 13%, а в варианте с МУ на урожайность 3,5 т/га – соответственно 6, 12, 8%. В накоплении сухой надземной биомассы выявлены аналогичные изменения. Сделан вывод, что, лучшие условия для формирования урожая складывались в варианте с расчетной дозой на планируемую урожайность 5,0 т/га. Как результат, в среднем за 2 года урожайность сои достигла 4, 63 т/га, прибавка к контролю без МУ (2,21 т/га) в этом варианте составила 109%. | There were revealed the effect of doses of mineral fertilizers (MF) designed for the planned yield of 3.5; 4.00 and 5.0 t/ha, on the growth, development and productivity of soybeans cultivated on meadow-chernozem soils. The studies were carried out in the Oktyabrsky district of the Rostov region in 2019–2020. Observations of the effect of different doses of MF on the growth and development of plants, yield records, statistical processing of the results were carried out according to generally accepted methods of conducting field experiments. It was found that, on average for 2 years, the most intensive plant growth was observed in the variant with the calculated MF dose for the planned yield of 5 t/ha. The height of plants in this variant in the branching phase averaged 24.8 cm for 2 years, in the flowering phase – 54.7 cm, and in the phase of bean filling – 117.6 cm. This is, respectively, 23, 21 and 13% higher than the control. The largest increases in leaf surface area in this variant were revealed: on average for 2 years, they amounted to 13% in the phases of branching and filling of beans and 18% in the flowering phase. At the same time, in the variant with the MF dose for the yield of 4 t/ha, the increments to the control were respectively equal to 9, 16, 13%, and in the variant with the MF for the yield of 3.5 t/ha – 6, 12, 8%, respectively. Similar changes were revealed in the accumulation of dry aboveground biomass. The conclusion was that the best conditions for the yield formation were formed in the variant with the calculated dose for the planned yield of 5 t/ha. As a result, on average for 2 years, the soybean yield reached 4.63 t/ha, the increase to the control without MF (2.21 t/ha) in this variant was 109% above the control.

The purpose of the study was to determine the features of erosion processes caused by surface melt water and rainwater runoff. The place of the study is the catchment within the Pryazovia incline plain located in the central part of the Rostov region. Routine research methods were used on temporary and permanent runoff sites. Standard rain gauges and gauging vessels were used to record the rain layer. Soil loss was determined by the volume of delves and the turbidity of the flowing water. Soil properties were determined by the conventional methods in soil science and agriculture. It has been found out during the observation period between 1970 and 2024 that snowmelt water runoff is affected by moisture reserves in the snow, the depth of soil freezing, and the thermal behavior during the snow melting period. Melt water runoff occurs when the soil freezes to a depth of 25–30 cm and the water reserves in the snow are up to 20–50 mm. The runoff coefficient fluctuates within 0.1–0.8 with an average value of 0.4. In the warm period, the runoff depends on the amount of precipitation, rain intensity, degree of projective soil cover with vegetation and the runoff coefficient does not exceed 0.4 with an average value of 0.20–0.30. On dead fallows for soil loss of 20–30 t/ha, the runoff coefficient during showers should be at least 0.29–0.34, the same autumn plowing soil losses from snowmelt are possible with a runoff coefficient of 0.40–0.60. Saturation with suspended soil particles of heavy rain runoff is 60–80 g/L, snowmelt water runoff – 12–18 g/L. Differences in the genesis of erosion processes and the amount of soil run down during meltwater runoff and heavy rainfall are determined by weather conditions, water-physical and chemical properties of the underlying surface. During snowmelt, thaws increase the runoff 1.4–2.7 times, and precipitation 3.7–4.0 times due to the kinetic energy of drops, which accelerate the process of snowmelt and destroy the structure of snow and soil. | Цель исследования – установить особенности проявления эрозионных процессов при поверхностном стоке талых и дождевых вод. Исследования проводились на водосборе в пределах Приазовской наклонной равнины (центральная часть Ростовской области). Использовались общепринятые методы исследования на временных и стационарных стоковых площадках. Для учета слоя дождя использовались стандартные дождемеры и мерные сосуды. Смыв почвы определялся по объему водороин и по мутности стекающей воды. Свойства почвы определялись общепринятыми в почвоведении и земледелии методами. За период наблюдений с 1970 по 2024 г. установлено, что на сток талых вод влияют запасы влаги в снеге, глубина промерзания почвы, температурный режим в период таяния снега. Сток талых вод возникает при промерзании почвы на глубину 25–30 см и запасах воды в снеге до 20–50 мм. Коэффициент стока колеблется в пределах 0,1–0,8 при среднем значении 0,4. В теплый период сток зависит от суммы осадков, интенсивности дождя, степени проективного покрытия почвы растительностью, коэффициент стока не превышает 0,4 при среднем значении 0,20–0,30. На чистых парах для смыва почвы массой 20–30 т/га коэффициент стока при ливнях должен быть не менее 0,29–0,34, такие же потери почвы на зяби от снеготаяния возможны при коэффициенте стока 0,40–0,60. Насыщенность взвешенными частичками почвы ливневого стока составляет 60–80 г/л, стока талых вод – 12–18 г/л. Различия в генезисе эрозионных процессов и величине смываемой почвы при стоке талых вод и выпадении ливневых дождей определяются погодными условиями, водно-физическими и химическими свойствами подстилающей поверхности. В период таяния снега оттепели увеличивают сток в 1,4–2,7 раза, а осадки в 3,7–4,0 раза за счет кинетической энергии капель, которые ускоряют процесс таяния снега и разрушают структуры снега и почвы.

The purpose of the investigation is to clarify the method for determining the ecologically permissible application rate of sewage sludge (hereinafter referred to as SS) or fertilizers made from them using mathematical tools. The data obtained from studying the effects of SS application from municipal treatment facilities in representative cities of the Rostov Region, both in different doses and mixtures, are used. The research method involves analyzing the accepted method for determining the application rates of SS and fertilizers based on them according to GOST R 17.4.3.07-2001, data from field studies and Russian scientists. The specific application rates according to the formulas recommended by GOST R 17.4.3.07-2001 for SS from sewage treatment facilities in town of Novocherkassk amounted to 613.61 t/ha, and in town of Novoshakhtinsk – 277.47 t/ha. It is clear that the specific application rate of several hundred t per ha is exaggerated, as evidenced by field studies. To increase the accuracy of determining a single dose of sludge application, the mobile forms of heavy metals and adjustment of the total dose based on the environmental indicators of SS are proposed to be taken into account. The calculation of sludge application rates from sludge maps of representative cities, which made it possible to justify the feasibility of the proposed clarifications, is presented. According to the methodology suggested, the specific application rates for SS in towns of Novocherkassk and Novoshakhtinsk were obtained as 66.38 and 52.32 t/ha, respectively. The clarifications suggested make it possible to obtain the most probable value when determining the application rate of sewage sludge, which will ensure the environmental safety of the fertilizers considered for the greatest number of environmentally significant indicators, including mobile forms of heavy metals. | Цель исследований - уточнение способа определения экологически допустимой дозы внесения осадков сточных вод (далее – ОСВ) или удобрений из них с использованием математического инструментария. Использованы данные, полученные на основании изучения последствий применения ОСВ с муниципальных очистных сооружений городов-представителей Ростовской области, в том числе в разных дозах и смесях. Метод исследования предполагает анализ принятого способа определения доз внесения ОСВ и удобрений на их основе согласно ГОСТ Р 17.4.3.07-2001, данных натурных исследований российских ученых. Удельные дозы внесения согласно формулам рекомендованных ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 для ОСВ от канализационных очистных сооружений г. Новочеркасска составили 613,61 т/га, а г. Новошахтинска – 277,47 т/га. Понятно, что удельная норма внесения в несколько сотен тонн на гектар является преувеличенной, о чем свидетельствуют натурные исследования. В целях увеличения точности определения разовой дозы внесения осадков, предложен учет подвижных форм тяжелых металлов и корректировка общей дозы на основании экологических показателей ОСВ. В работе приведен расчет норм внесения осадков с иловых карт городов-представителей, который позволил обосновать целесообразность предложенных уточнений. По предложенной методике были получены удельные дозы внесения для ОСВ г. Новочеркасска и г. Новошахтинска 66,38 и 52,32 т/га соответственно. Предложенные уточнения позволяют при определении нормы внесения осадков сточных вод получить наиболее вероятную величину, которая будет обеспечивать экологическую безопасность рассматриваемых удобрений по наибольшему числу экологически значимых показателей, в том числе включая подвижные формы тяжелых металлов.

The purpose was a statistical analysis of hydrochemical parameters of drainage and waste waters (DWW) from a rice irrigation system. The object of the study was a rice irrigation system located in the Bagaevsky district of the Rostov region. Theoretical studies are based on the Laplace theory of normal distribution and are carried out in Microsoft Excel. The parameters that regularly exceed the maximum permissible concentrations for water bodies of fishery importance (MPC(f)) in the studied collectors for the period 2019–2024: sulfates, calcium, magnesium, total iron, phosphate ions –were determined. The long-time average annual concentration of the indicators in the DWW of the first and second collectors was: for sulfates – 1038.6 and 673.03, calcium –203.41 and 185.55, magnesium – 95.89 and 75.99, phosphate ions – 0.19 and 0.26, total iron – 0.17 and 0.2 mg/cub. dm, respectively. The dynamics of the "total solids" indicator during the irrigation season in the two studied collectors for the period 2019–2024 is presented. The long-time average annual value of this indicator for the first collector was 1414.7 mg/cub.dm, for the second collector –1816.04 mg/cub. dm. It was found that in the first collector the most frequently occurring concentrations of iron and nitrite ions in the DWW are in the ranges not exceeding the MPC(f), the values of other indicators regularly exceed the maximum permissible concentrations. In the DWW of the second collector, a regular excess of the MPC(f) was determined for the following indicators: sulfates, calcium, magnesium, phosphates, chlorides, total iron. DWW with a high content of nitrite ions and iron compounds have a toxic and mutagenic effect on living organisms of natural aquatic ecosystems. If such water is reused for irrigation or discharging into a water body, it is necessary to correct its chemical composition. | Цель: статистический анализ гидрохимических показателей дренажно-сбросных вод (ДСВ) с рисовой оросительной системы. Материалы и методы. Объектом исследования являлась рисовая оросительная система, расположенная в Багаевском районе Ростовской области. Теоретические исследования основаны на теории Лапласа о нормальном распределении и проведены в программе Microsoft Excel. Результаты и обсуждение. Установлены показатели, регулярно превышающие предельно допустимые концентрации для водных объектов рыбохозяйственного значения (ПДК(рх)) в исследуемых коллекторах за период 2019–2024 гг.: сульфаты, кальций, магний, железо общее, фосфат-ионы. Среднемноголетняя концентрация показателей в дренажно-сбросных водах первого и второго коллекторов составила: для сульфатов – 1038,6 и 673,03, кальция – 203,41 и 185,55, магния – 95,89 и 75,99, фосфат-ионов – 0,19 и 0,26, железа общего – 0,17 и 0,2 мг/куб. дм соответственно. Представлена динамика показателя "сухой остаток" в течение поливного сезона в двух исследуемых коллекторах за период 2019–2024 гг. Среднемноголетнее значение данного показателя для первого коллектора составило 1414,7 мг/куб. дм, для второго коллектора – 1816,04 мг/куб. дм. Выводы. Установлено, что в первом коллекторе наиболее часто повторяющиеся концентрации железа и нитрит-ионов в ДСВ лежат в интервалах, не превышающих ПДК(рх), значения остальных показателей регулярно превышают предельно допустимые концентрации. В ДСВ второго коллектора установлено регулярное превышение ПДК(рх) по следующим показателям: сульфаты, кальций, магний, фосфаты, хлориды, железо общее. ДСВ с высоким содержанием нитрит-ионов и соединений железа обладают токсичным и мутагенным действием по отношению к живым организмам природных водных экосистем. При повторном использовании таких вод на орошение либо сбросе их в водный объект необходима коррекция химического состава ДСВ.

The work purpose is to study the moisture dynamics in soils on the drainage layer during drip irrigation to save water resources and ensure uniform crop watering using moisture contours. The study is based on the theory of moisture transfer in soil influenced by drip irrigation. Moisture contours were studied in laboratory conditions using a soil lysimeter, which was used to model a geologic cross-section of the irrigated area represented by alluvial meadow soils formed on pebbles. The pebble layer thickness of up to 3 m was assumed. A regression analysis of moisture movement was carried out, and a mathematical model describing the nature of this movement on the drainage layer was obtained. The calculated volume of wet soil was determined based on the moisture contours as a result of calculating the volume of the formed rotation figure according to cartograms for each hour of watering. Data on the moisture distribution in soil profile according to irrigation hours, presented on cartograms constructed using a personal computer, were obtained. The isolines indicating contours with the same soil moisture of 5; 10; 40% are highlighted on the cartograms. It has been determined that water at an emitter discharge of 2.5 L/h reaches the drainage layer 4 h after the beginning of irrigation. A graph for moisture distribution in soil volume by hours reflecting the dynamics of water distribution supplied from an emitter with a constant discharge over 10 h of irrigation has been constructed. The dynamics of moisture distribution during drip irrigation in soils located on a drainage bed was studied. Under experimental conditions, when crop irrigation lasts for more than 8 h, an ineffective excess of irrigation rates and an increase in the design capacity of the drip irrigation system are observed. | Цель работы: с использованием контуров увлажнения исследовать динамику влаги в почвогрунтах на дренажном слое при капельном орошении для экономии водных ресурсов и обеспечения равномерного полива культур. В основу исследования положена теория влагопереноса при воздействии капельного орошения на почвогрунт. Контуры увлажнения изучены в лабораторных условиях на почвенном лизиметре, с помощью которого выполнено моделирование геологического разреза орошаемой территории, представленной сформированными на галечнике аллювиальными луговыми почвами. Мощность галечникового слоя принята до 3 м. Выполнен регрессионный анализ движения влаги, и получена математическая модель, описывающая характер ее движения на дренажном слое. Расчетный объем влажного грунта определялся на основании контуров увлажнения как результат вычисления объема образованной фигуры вращения по картограммам на каждый час полива. Получены данные о распространении влажности в почвенном профиле по часам полива, которые представлены на картограммах, построенных при помощи персонального компьютера. На картограммах выделены контуры с одинаковой влажностью – изолинии, на которых отображалась влажность 5; 10; 40%. Установлено, что вода при расходе капельницы 2,5 л/ч достигает дренажного слоя через 4 ч после начала полива. Построен график распределения влажности в объеме почвогрунта по часам, который отражает динамику распространения подаваемой из капельницы воды с постоянным ее расходом за 10 ч полива. Исследована динамика распространения влаги при капельном поливе в условиях грунтов, расположенных на дренирующей подушке. В условиях опыта при продолжительности полива культур свыше 8 ч наблюдается неэффективное превышение поливных норм и увеличение проектной мощности системы капельного орошения.