The research purpose is to reveal the patterns of spatial differentiation of irrigation land use with the help of an integral assessment of geo-irrigation situation and the level of use of the Altai irrigated lands. The study was conducted by aggregation of the rating of key indicators of agricultural land use to define the Irrigation Land Use Index (ILUI) based on a system approach. The database for calculations was formed based on the information received from federal and regional institutions of the Russian Federation, the portal of the All-Russian Scientific Research Institute for Irrigation and Farming Water Supply Systems "Raduga", as well as administrations and enterprises of the Altai municipal districts. Four types of irrigation land use have been identified with an ILUI index of 0.64 to 17.373 varying in the level of irrigated land use and the degree of favorable combination of geo-irrigation parameters. A comparative analysis of the identified types structure with the specifics of the functioning of the regional system of agricultural land use for 31 districts of the Altai Territory and the Republic of Altai has shown that the most favorable geo-irrigation situation and the highest level of irrigated land use (ILUI over 5.600) are typical for suburban areas with potato and vegetable specialization of land use and areas in which there is great livestock in combination, a high moisture deficit during the growing season is observed, and the agricultural land use is characterized by a lack of natural fodder land and a high share of fodder crops in the crop acres. The conclusion is that the aggregation of the ILUI with a rating index evaluation of agricultural land use indicators is an effective tool of strategic decision making support for implementation of the regional policy of sustainable intensification of irrigated lands. | Цель работы: выявить закономерности пространственной дифференциации ирригационного землепользования с помощью интегральной оценки геоирригационной обстановки и уровня использования алтайских орошаемых земель. Исследование проводилось методом агрегирования рейтинговой оценки ключевых показателей с.-х. землепользования с определением индекса ирригационного землепользования (ILUI) на основе системного подхода. База данных для расчетов сформирована на основе сведений федеральных и региональных учреждений РФ, портала Всероссийского НИИ систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга", а также администраций и предприятий алтайских муниципальных районов. Выявлены четыре типа ирригационного землепользования с индексом ILUI от 0,640 до 17,373, различающиеся по уровню использования орошаемых земель и степени благоприятности сочетания параметров геоирригационной обстановки. Сравнительный анализ структуры выявленных типов со спецификой функционирования региональной системы с.-х. землепользования для 31 района Алтайского края и Республики Алтай показал, что наиболее благоприятная геоирригационная обстановка и наиболее высокий уровень использования орошаемых земель (ILUI более 5,600) характерны для пригородных районов с картофеле-овощеводческой специализацией землепользования и районов, в которых имеется большое поголовье скота, наблюдается высокий дефицит увлажнения в вегетационный период, а с.-х. землепользование отличается недостатком естественных кормовых угодий и высокой долей кормовых культур в площади посевов. Вывод: агрегирование оценки индекса ILUI с рейтинговой оценкой показателей с.-х. землепользования является эффективным инструментом поддержки принятия стратегических решений для реализации региональной политики устойчивой интенсификации орошаемых земель.

The work purpose is to analyze indicators of water resources (WR) use for uptake and losses in the federal institutions of the reclamation industry. Materials for indicator analysis of WR use were provided by 48 federal state budgetary institutions (FSBIs), that are Departments of Land Reclamation and Agricultural Water Supply, according to specially developed table. The data were analyzed in the context of federal districts (FD) and some FSBIs. It has been determined that, in general, in the Russian Federation in 2021, the volume of water uptake into water management systems (WMS) according to the FSBI amounted to 17.6 km3, the volume of losses was 4.4 km3 (25% of the volume of WR taken). The main uptake and losses of WR (99%) took place in three FD: North Caucasus, Southern and Volga FD. The North Caucasian FD is the leader in water uptake, its share in the total volume of water uptake is 62.5%, or about 11 km3. Among the FSBIs in terms of WR uptake, the leading position is occupied by 5 ones: Kubanmeliovodkhoz, Minmeliovodkhoz of the Republic of Dagestan, UEBSK, Stavropolmeliovodkhoz, Rostovmeliovodkhoz. In total, in 2021, they carried out the uptake of 12.3 km3 (70% of the total volume of WR taken). The largest volume of losses was noted in the North Caucasian FD – 2.5 km3. In the context of the FSBI, the largest losses occurred at the Minmeliovodkhoz of the Republic of Dagestan and Kubanmeliovodkhoz, which amounted to 0.95 and 0.89 km3 in 2021, or 42% of the total volume of losses. Compared to 2020, there was an increase in losses by 12 and 41%, respectively. For the FSBIs, the largest share of losses of the volume of water uptake was noted in Astrakhanmeliovodkhoz and amounted to 35%. To increase the efficiency of WR use, it is necessary to focus on the analysis of WMS operation in the North Caucasus and Southern FD, in particular, by the largest water users: FSBIs "Minmeliovodkhoz of the Republic of Dagestan" and "Kubanmeliovodkhoz", primarily with the aim of reducing losses when supplying WR to consumers. | Цель работы: анализ показателей использования водных ресурсов (ВР) по забору и потерям в федеральных учреждениях мелиоративной отрасли. Материалы для анализа показателей использования ВР были предоставлены согласно специально разработанной таблице 48 федеральными государственными бюджетными учреждениями (ФГБУ) -Управлениями мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения. Данные были проанализированы в разрезе федеральных округов (ФО) и отдельных ФГБУ. Установлено, что в целом по РФ в 2021 г. объем забора ВР в водохозяйственные системы (ВХС) по ФГБУ составил 17,6 куб. км, объем потерь – 4,4 куб. км (25% от объема забранных ВР). Основной забор и потери ВР (99%) имели место в трех ФО: Северо-Кавказском, Южном и Приволжском. Северо-Кавказский ФО является лидером по забору ВР, его доля в общем объеме забранных ВР составляет 62,5%, или около 11 куб. км. Среди ФГБУ по объемам забора ВР лидирующее положение занимают пять: Кубаньмелиоводхоз, Управление "Минмелиоводхоз Республики Дагестан", УЭБСК, Ставропольмелиоводхоз, Ростовмелиоводхоз. Суммарно в 2021 г. они осуществили забор 12,3 куб. км (70% от всего объема забранных ВР). Наибольший объем потерь отмечался в Северо-Кавказском ФО – 2,5 куб. км. В разрезе ФГБУ наибольшие потери приходятся на Минмелиоводхоз Республики Дагестан и Кубаньмелиоводхоз, составившие в 2021 г. 0,95 и 0,89 куб. км, или 42% от общего объема потерь. По сравнению с 2020 г. произошло увеличение потерь на 12 и 41% соответственно. По ФГБУ наибольшая доля потерь от объема забора ВР (35%) отмечалась в Астраханмелиоводхозе. Для повышения эффективности использования ВР необходимо основное внимание сосредоточить на анализе эксплуатации ВХС в Северо-Кавказском и Южном ФО, в частности, наиболее крупными водопользователями: ФГБУ "Минмелиоводхоз Республики Дагестан" и "Кубаньмелиоводхоз", в первую очередь с целью снижения потерь при подаче ВР потребителям.

The research purpose is to develop the concept of irrigation management systems using integrated artificial intelligence technologies (IAIT). The working hypothesis is the assumption of the priority of the cluster application of IAIT in solving urgent problems of irrigation management. The basis of the information-computing unit of the irrigation control system should be deterministic algorithms using practically proven solutions. Within the framework of the proposed concept, a neural network can be used as the basis for solving a problem, or it can only be used to adapt the parameters of the models used. The meeting points of traditional, analytical irrigation management systems and IAIT are determined by the need to adapt parameters, fine-tune the coefficients of the methodological tools used. The scope of IAIT application in irrigation management improving is quite wide. IAIT can be used to solve the issues of irrigation planning and operational management, image recognition in satellite monitoring of soil moisture, interpolation these data by area, forecasting the soil moisture profile. An algorithm has been developed, that use IAIT to improve the reliability of forecasting the total water consumption of irrigated crops in the regional and landscape aspects. The proposed algorithm allows the system to self-learn and refine the regional values of bioclimatic coefficients, with respect to cumulative influence of local factors. Conclusions are the following: the developed concept and proposed scientific approaches allow effectively solving the problem of adapting the parameters of methodological irrigation management tools at the level of an irrigated field, and even considering intra-field variability. | Цель исследования - разработка концепта систем управления орошением с интегрированными технологиями искусственного интеллекта (ТИИ). Рабочая гипотеза - предположение о приоритете кластерного применения ТИИ в решении актуальных задач управления орошением. Основу информационно-вычислительного блока системы управления орошением должны составлять детерминированные алгоритмы с использованием проверенных практикой решений. В рамках предлагаемого концепта нейронная сеть может быть положена в основу решения задачи, а может использоваться лишь для адаптации параметров используемых моделей. Точки соприкосновения традиционных, аналитических систем управления орошением и ТИИ определяются необходимостью адаптации параметров, точной настройки коэффициентов используемого методологического инструментария. Сфера применения ТИИ в решении задач управления орошением довольно широка: это решение задач планирования и оперативного управления орошением, распознавания образов при спутниковом контроле влажности почвы, интерполяции данных о влажности почвы по площади, прогнозирования профиля увлажнения почвы. Разработан алгоритм, использующий ТИИ для повышения надежности прогноза суммарного водопотребления орошаемых культур в региональном и ландшафтном аспекте. Предложенный алгоритм позволяет системе самообучаться и уточнять региональные значения биоклиматических коэффициентов с учетом совокупного влияния местных факторов. Выводы: разработанный концепт и предложенные научные подходы, позволяют эффективно решать задачу адаптации параметров методологического инструментария управления орошением на уровне орошаемого поля, и даже с учетом внутриполевой вариабельности.

The research purpose is to study the influence of sowing methods and seeding rates on soybean development and performance under irrigation conditions the on Rostov region soils. Field studies were carried out on irrigated meadow-chernozem soils in 2020–2022. Experiment scheme was as follows: factor A – soybean varieties: early ripening variety 'Selekta 201' and medium early variety 'Selekta 302'; factor B – soybean sowing methods with a row spacing of 0.70; 0.45 and 0.15 m; factor C – seeding rate: 800, 600 and 400 thousand viable seeds per 1 ha. The studies were carried out in accordance with conventional methods, in view of zonal features. It has been determined that the highest yield in the early variety 'Selekta 201' was obtained in the variant with a row spacing of 0.45 m and a seeding rate of 600 thousand units/ha – 4.69 t/ha, that exceeds the data of the control variant by 0.3 t/ha. Such yield was formed due to the high field germination of seeds of 95%, linear growth indicators of 123 cm, leaf area duration of 74.8 thousand m2/ha and a relatively high plant green matter of 7.06 t/ha. It is also possible to single out a variant with a row spacing of 0.15 m and a seeding rate of 800 thousand units/ha providing the yield of 4.67 t/ha. The medium early variety 'Selekta 302' also showed high indicators: a field germination of seeds of 94%, linear growth of 127 cm, and leaf area duration of 74.2 thousand m2/ha and plant green matter of 6.99 t/ha. They allowed forming a high yield of soybean seeds of 4.87 t/ha at a seeding rate of 600 thousand units/ha and a row spacing of 0.45 m. The comparative assessment showed that the best methods of 'Selekta 201' and 'Selekta 302' cultivation are row spacing of 0.45 m and seeding rate of 600 thousand seeds/ha providing yield of 4.69 and 4.87 t/ha, respectively. | Цель исследования - изучение влияния способов посева и норм высева на развитие и урожайность сои в условиях орошения на почвах Ростовской области. Полевые исследования проведены на орошаемых лугово-черноземных почвах в 2020–2022 гг. Схема опыта: фактор А – сорта сои: ранний сорт Селекта 201 и среднеранний сорт Селекта 302; фактор В – способы посева сои с шириной междурядий 0,70; 0,45 и 0,15 м; фактор С – норма высева: 800, 600 и 400 тыс. всхожих семян на 1 га. Исследования проведены в соответствии с общепринятыми методиками с учетом зональных особенностей. Установлено, что у раннего сорта Селекта 201 наибольшая урожайность получена в варианте с шириной междурядий 0,45 м и нормой высева 600 тыс. шт./га – 4,69 т/га, это на 0,30 т/га превышает данные контрольного варианта. Такая урожайность сформирована благодаря высокой полевой всхожести семян (95%), показателям линейного роста (123 см), площади листовой поверхности (74,8 тыс. м2/га) и относительно высокой вегетативной массе растений (7,06 т/га). Также можно выделить вариант с шириной междурядья 0,15 м и нормой высева 800 тыс. шт./га, обеспечивший урожайность 4,67 т/га. У среднераннего сорта Селекта 302 также наблюдали высокие показатели: полевая всхожесть семян 94%, линейный рост 127 см, площадь листовой поверхности 74,2 тыс. м2/га, вегетативная масса растений 6,99 т/га. Они позволили сформировать высокую урожайность семян сои 4,87 т/га при норме высева 600 тыс. шт./га и ширине междурядий 0,45 м. Сравнительная оценка показала, что лучшим при возделывании сортов Селекта 201 и Селекта 302 является способ посева с шириной междурядий 0,45 м и нормой высева 600 тыс. шт./га; он обеспечивает урожайность 4,69 и 4,87 т/га соответственно.

The research purpose is to study the influence of sowing methods and seeding rates on soybean development and performance under irrigation conditions the on Rostov region soils. Field studies were carried out on irrigated meadow-chernozem soils in 2020–2022. Experiment scheme was as follows: factor A – soybean varieties: early ripening variety 'Selekta 201' and medium early variety 'Selekta 302'; factor B – soybean sowing methods with a row spacing of 0.70; 0.45 and 0.15 m; factor C – seeding rate: 800, 600 and 400 thousand viable seeds per 1 ha. The studies were carried out in accordance with conventional methods, in view of zonal features. It has been determined that the highest yield in the early variety 'Selekta 201' was obtained in the variant with a row spacing of 0.45 m and a seeding rate of 600 thousand units/ha – 4.69 t/ha, that exceeds the data of the control variant by 0.3 t/ha. Such yield was formed due to the high field germination of seeds of 95%, linear growth indicators of 123 cm, leaf area duration of 74.8 thousand m2/ha and a relatively high plant green matter of 7.06 t/ha. It is also possible to single out a variant with a row spacing of 0.15 m and a seeding rate of 800 thousand units/ha providing the yield of 4.67 t/ha. The medium early variety 'Selekta 302' also showed high indicators: a field germination of seeds of 94%, linear growth of 127 cm, and leaf area duration of 74.2 thousand m2/ha and plant green matter of 6.99 t/ha. They allowed forming a high yield of soybean seeds of 4.87 t/ha at a seeding rate of 600 thousand units/ha and a row spacing of 0.45 m. The comparative assessment showed that the best methods of 'Selekta 201' and 'Selekta 302' cultivation are row spacing of 0.45 m and seeding rate of 600 thousand seeds/ha providing yield of 4.69 and 4.87 t/ha, respectively. | Цель работы - изучить эффективность возделывания гороха сорта Премьер на черноземе обыкновенном в зависимости от минеральных удобрений и норм посева семян. Опыт был заложен на экспериментальных полях Федерального Ростовского аграрного научного центра и проводился в 2019-2022 гг.. Объекты исследований – элементы продуктивности гороха, урожайность и содержание белка в зерне в зависимости от вносимых туков (NPK в разных сочетаниях и дозировках каждого от 20 до 60 кг д.в./га) и нормы высева (0,8; 1,0 или 1,2 млн. чистых всхожих семян/га). Статистический анализ данных, учеты и наблюдения проводились по методике Б. А. Доспехова. На элементы продуктивности гороха оказывает влияние норма посева. Увеличение нормы до 1,2 млн шт./га приводит к достоверному сокращению числа формируемых бобов, количества семян в бобе и снижению массы зерна. Удобрения не оказывали значимого влияния на элементы продуктивности. Внесение фосфорных и калийных удобрений приводит к существенному повышению урожайности гороха. Совместное внесение азота, фосфора и калия приводит к значимому повышению урожайности при высеве 1,0 и 1,2 млн семян на 1 га. Азотные удобрения не оказывают существенного влияния на урожай гороха. Внесение туков способствует повышению содержания белка в зерне. Максимум, составивший 24,8%, был получен в варианте N60. Отзывчивость гороха на вносимые туки зависит от нормы высева. При оптимальной норме 1,2 млн шт./га наивысшая окупаемость получена в варианте с внесением 20 кг д. в. фосфора и калия, составив 7,7 кг/кг д. в. Наилучшие результаты получены при высеве 1,2 млн семян на 1 га, что предоставляет возможность получить наибольший условный чистый доход при высокой рентабельности производства. Максимальный условный чистый доход 41,7 тыс. руб./га наблюдали в варианте P40K40, при этом рентабельность производства составила 139,39%, себестоимость произведенной продукции 12,5 тыс. руб./т.

The purpose of the research is to develop an algorithm for soil water regime modeling on reclaimed fields of double regulation reclamation systems (drainage-humidification, drainage-irrigation) further to develop information and software tools ensuring rapid soil water management regimes on reclaimed agricultural fields in various regions of the Russian Federation. The methodological and informational basis was formed by methods of collecting and processing information, methods of systematization, regulatory-technical documents, information technology methodology, as well as existing means of information technology support to land reclamation problems. The simulation algorithm includes 3 stages: preparation for simulation, simulation itself, simulation results evaluation. At the modeling stage, the water supply mode to the object (reclaimed field) by the surface method (sprinkling) and (or) by moistening (feeding) with groundwater was set, and then the moisture content at the object was calculated. At the stage of evaluating the modeling results, the terms, discharges and volumes supplied to the object by the surface method and by moistening the soil with groundwater were determined. The data on the results of the modeling were formed. To display the results visually, the main screen form of the water regime modeling program in "Water consumer" control loop was developed. As a result of the research, the water regime modeling algorithm in "Water consumer" control loop (reclaimed field) was developed. The developed algorithm makes it possible to adjust quickly the moisture storage in soil for given crop irrigation regimes due to sprinkling and (or) raising the groundwater level. | Цель исследований - разработка алгоритма моделирования водного режима почв на мелиорируемых полях мелиоративных систем двойного регулирования (осушительно-увлажнительных, осушительно-оросительных) для последующей разработки информационных и программных средств, обеспечивающих возможность оперативного регулирования водных режимов почв на мелиорируемых полях с.-х. культур в различных областях и регионах РФ. Методологическую и информационную основу составили методы сбора и обработки информации, методы систематизации, нормативно-технические документы, положения по разработке информационных технологий, а также существующие средства информационно-технологической поддержки задач в мелиорации. Алгоритм моделирования включает в себя 3 стадии: подготовка к моделированию, непосредственно моделирование, оценка результатов моделирования. На стадии моделирования задавался режим подачи воды на объект (мелиорируемое поле) поверхностным способом (дождевание) и (или) путем увлажнения (подпитки) грунтовыми водами и далее рассчитывались влагозапасы на объекте. На стадии оценки результатов моделирования определялись сроки, расходы и объемы, подаваемые на объект поверхностным способом и путем увлажнения почвы грунтовыми водами, формировались данные о результатах моделирования. Для визуального отображения результатов разработана главная экранная форма программы моделирования водных режимов в контуре регулирования "Водопотребитель". В результате исследований разработан алгоритм моделирования водных режимов в контуре регулирования "Водопотребитель" (мелиорируемое поле). Разработанный алгоритм позволяет оперативно проводить регулирование влагозапасов в почве для заданных режимов орошения культур за счет дождевания и (или) поднятия уровня грунтовых вод.

The purpose of the work is to study the efficiency of agrotechnical methods of land use on long-term irrigated lands in a grain-forage crop rotation typical for the Volga region. Field experiments to assess the efficiency of agrotechnical measures in cultivating agricultural crops were carried out in the experimental production facilities of the Volga Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation on dark chestnut medium loamy long-term irrigated soils for a seven-field grain fodder crop rotation typical for the Volga region with a total area of 350 ha. Efficiency calculations were made using technological maps of cultivation of each crop in the crop rotation, established production rates and prices for technological operations, as well as estimating the actual costs of these works. A comprehensive assessment of the economic efficiency of agrotechnical measures per crop rotation on long-term irrigated lands showed that the agrotechnical measures had a positive impact on productivity of main agricultural crops. The most profitable in the studied crop rotation there should be considered the production of fodder crops: fodder mixture for silage (sorghum + soybean + sudanese grass + sunflower) with a net income of 76.9 thousand rub per 1 ha, alfalfa for green fodder and hay (73.9 and 73.2 thousand rub/ha, respectively). In the group of cereals and legumes, the most profitable commercial crop is soybean, the net income from the production of which amounted to 23.3 thousand rub/ha. The final comprehensive assessment of the cultivation of agricultural crops in a grain-fodder crop rotation under long irrigation confirmed the high efficiency of using the optimal combination of agrotechnical measures to maintain soil fertility and crop rotation productivity. | Цель работы - изучение эффективности применения агротехнических приемов землепользования на длительно орошаемых землях в типовом для Поволжского региона зернокормовом севообороте. Полевые опыты по оценке эффективности агротехнических мероприятий при возделывании с.-х. культур проводились в опытно-производственном хозяйстве Волжского НИИ гидротехники и мелиорации на темно-каштановых среднесуглинистых длительно орошаемых почвах за ротацию типичного для Поволжья семипольного зернокормового севооборота общей площадью 350 га. Расчеты эффективности произведены с использованием технологических карт возделывания каждой культуры севооборота, установленных норм выработки и расценок на технологические операции, а также калькуляции фактических затрат на проведение данных работ. Комплексная оценка экономической эффективности агротехнических мероприятий за ротацию севооборота на длительно орошаемых землях показала, что агротехнические мероприятия оказали положительное влияние на продуктивность основных с.-х. культур. Наиболее рентабельным в изучаемом севообороте следует считать производство кормовых культур: кормосмесь на силос (сорго + соя + суданская трава + подсолнечник) с чистым доходом с 1 га 76,9 тыс. руб., люцерна на зеленый корм и сено (73,9 и 73,2 тыс. руб./га соответственно). В группе зерновых и зернобобовых наиболее выгодной коммерческой культурой является соя, чистый доход от производства которой составил 23,3 тыс. руб./га. Итоговая комплексная оценка возделывания с.-х. культур в зернокормовом севообороте при длительном орошении подтвердила высокую эффективность применения оптимального сочетания агротехнических мероприятий для поддержания почвенного плодородия и продуктивности севооборота.

The purpose of the research is to define the optimal seeding rates, the mineral status influence on the yield and water consumption of leguminous crops in rainfed conditions in the Rostov region. The research of the Federal Rostov Agricultural Research Centre was carried out in 2018–2019. The soil of the experimental plot was calcareous, medium, light loamy ordinary chernozem on loess-like loam. The humus content in the arable layer is 4.0–4.2%, total nitrogen is 0.22–0.25%, mobile phosphorus is 39 mg/kg, and potassium is 545 mg/kg. Solution reaction (pH) is 7.1–7.3. Soil density in the 0.3 m layer is 1.27 g/cub.cm. Chickpeas 'Donplaza', lentils 'Donskaya', peas 'Sotnik' varieties were used. The following factors were studied: factor A: seeding rates (million units/ha) of chickpeas: 0.6 (control); 0.8; 1.0; lentils: 1.4; 1.8; 2.2; pea: 0.8 (control); 1.0; 1.2; factor B: fertilizer levels for all crops (high N30P80K80, medium N15P40K40, and control without fertilizer). When conducting a field experiment, the conventional methods were used. Increasing the chickpea seeding rate from 0.6 to 1 million units/ha, regardless of the fertilizer application rate, increased the yield by 23.5%. A similar increase in the lentil seeding rates from 1.4 to 2.2 million units/ha and peas from 0.8 to 1.2 million units/ha gave an increase of 27.8 and 28.9%, respectively. At the same time, the difference in lentil yield at seeding rates of 1.8 and 2.2 million units/ha did not exceed 0.05 t/ha. The average level of nutrition N15P40K40, regardless of the seeding rate, increased the yield of chickpeas by 20.0%, lentils by 25.0%, and peas by 17.5%. A high level of N30Р80K80 fertilizers provided a similar increase for chickpeas by 36.1%, lentils 36.6%, peas 39.9%. The highest payback of fertilizers by a yield increase against the background of N15P40K40 was observed in chickpeas (3.26 kg/kg) and lentils (2.0 kg/kg), against the background of N30P80K80 in peas (1.95 kg/kg). The best average yields of legumes were noted at high levels of nutrition and seeding density: 2.29 t/ha for chickpeas, 1.68 t/ha for lentils and 1.59 t/ha for peas. | Цель исследования - установить оптимальные нормы высева, влияние уровня минерального питания на урожайность и водопотребление зернобобовых культур в богарных условиях Ростовской области. Исследования Федерального Ростовского аграрного научного центра проведены в 2018–2019 гг. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный легкосуглинистый на лессовидном суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое 4,0–4,2%, общего азота 0,22–0,25%, подвижного фосфора 39 мг/кг, калия 545 мг/кг. Реакция раствора (рН) 7,1–7,3. Плотность почвы в слое 0,3 м 1,27 г/см3. Использовались сорта нута Донплаза, чечевицы Донская, гороха Сотник. Изучались: фактор А: нормы высева (млн шт./га) нута: 0,6 (контроль); 0,8; 1,0; чечевицы: 1,4; 1,8; 2,2; гороха: 0,8 (контроль); 1,0; 1,2; фактор В: уровни удобрений для всех культур (высокий N30Р80K80, средний N15Р40K40, контроль без удобрений). При проведении полевого опыта использовали общепринятые методики. Повышение нормы высева нута с 0,6 до 1,0 млн шт./га независимо от нормы удобрений увеличивало урожайность на 23,5%. Аналогичное увеличение посевных норм чечевицы с 1,4 до 2,2 млн шт./га и гороха с 0,8 до 1,2 млн шт./га давало прибавку соответственно 27,8 и 28,9%. При этом на чечевице разница в урожайности при нормах высева 1,8 и 2,2 млн шт./га не превысила 0,05 т/га. Средний уровень питания N15Р40K40, независимо от нормы высева, повышал урожайность нута на 20,0%, чечевицы на 25,0%, гороха на 17,5%. Высокий уровень удобрений N30Р80K80 обеспечивал аналогичную прибавку на нуте 36,1%, чечевице 36,6%, горохе 39,9%. Наибольшая окупаемость удобрений прибавкой урожая на фоне N15Р40K40 отмечена у нута (3,26 кг/кг) и чечевицы (2,0 кг/кг), на фоне N30Р80K80 у гороха (1,95 кг/кг). Лучшие средние показатели урожайности зернобобовых отмечены при высоких уровнях питания и плотности посева: у нута 2,29 т/га, чечевицы 1,68 т/га, гороха 1,59 т/га.

The research purpose is to determine the impact of applied rates of phosphogypsum combined with organic matter on the properties of integrated cover soils, soil productivity, and also to substantiate the economic feasibility of these amendment application for chemical reclamation of irrigated land. The studies were carried out in the Rostov region for 4 years on the integrated cover soils according to the scheme of the experiment, including the application of phosphogypsum (Ph) and such organic matter (OM) as manure at certain rates. The studies were carried out according to generally accepted methods. It has been stated that the phosphogypsum application at 10 t/ha rate contributed to the southern chernozem desolonetzization up to 3% sodium from the total of the soil-absorbing complex and an calcium and magnesium increase to the optimal parameters for this soil. On the solonetz, the content of exchangeable sodium decreased to 9–8% in the variants with 10 t/ha Ph rate. In the variant with 5 t/ha Ph rate, the process of soil desolonetzization proceeded somewhat more slowly, which is associated with an insufficient ameliorant rate for the solonetz. The accumulation of humus to the greatest extent was observed in the variant 10 t/ha Ph + 40 t/ha OM. After 4 years, it amounted to 0.24% on the southern chernozem, and 0.19% on the solonetz. Both soils included in the complex were decompacted, and in the better variant, the southern chernozem density was 1.17 t/m3, and on the solonetz – 1.2 t/m3. The soil properties improvement contributed to the increase in productivity. By the 4th year of the aftereffect of ameliorants, it increased by 73–85% on the southern chernozem and by 69–79% on solonetz compared with the control. The average productivity for 4 years of research on the southern chernozem ranged from 7.18 (5 t/ha Ph + 40 t/ha OM) to 8.03 t grain units/ha (10 t/ha Ph + 40 t/ha OM), and in the control 4.82 t grain units/ha. On the solonetz, respectively, it increased from 6.03 to 6.93 t grain units/ha, in the control – 4.3 t grain units/ha. The application of phosphogypsum with organic matter provides both reclamative and economic effect on solonetz integrated cover soils. | Цель исследования - установить влияние доз фосфогипса в сочетании с органикой на свойства почв комплексного покрова, их продуктивность, а также обосновать экономическую целесообразность их применения для химической мелиорации при орошении. Исследования проводились в Ростовской области в течение 4 лет на почвах комплексного покрова согласно схеме опыта, включающей внесение фосфогипса (Ф) и органики в виде навоза (Н) определенными дозами. Исследования выполнены согласно общепринятым методикам. Установлено, что внесение фосфогипса в дозе 10 т/га способствовало рассолонцеванию чернозема южного до 3% натрия от суммы почвенного поглощающего комплекса и увеличению количества кальция и магния до оптимальных параметров для этой почвы. На солонце содержание обменного натрия уменьшилось до 9–8% в вариантах с дозой 10 т/га Ф. В варианте с дозой 5 т/га Ф процесс рассолонцевания почв протекал несколько медленнее, что связано с недостаточной дозой мелиоранта для солонца. Накопление гумуса в наибольшей степени наблюдалось в варианте 10 т/га Ф + 40 т/га Н. Оно составило после 4 лет на черноземе южном 0,24%, а на солонце – 0,19%. Обе почвы, входящие в комплекс, разуплотнились, и в лучшем варианте плотность сложения чернозема южного составила 1,17 т/м3, а на солонце – 1,20 т/м3. Улучшение свойств почв способствовало увеличению урожайности. К 4-му году последействия мелиорантов она увеличилась на 73–85% на южном черноземе и на 69–79% на солонце по сравнению с контролем. Продуктивность в среднем за 4 года исследований на черноземе южном составила от 7,18 (5 т/га Ф + 40 т/га Н) до 8,03 т з. е./га (10 т/га Ф + 40 т/га Н), а на контроле 4,82 т з. е./га. На солонце соответственно от 6,03 до 6,93 т з. е./га, на контроле – 4,30 т з. е./га. Внесение фосфогипса с органикой обеспечивает как мелиорирующий, так и экономический эффект на солонцовых почвах комплексного покрова.

The research purpose is to develop agricultural technologies that ensure soil fertility conservation by selecting (adaptation) special soil protection methods in relation to the actual energy indicators of solid runoff, a certain combination of which will allow maintaining soil fertility or keeping it at a scientifically based level under critical erosion conditions, with the creation of an innovative tool. The value of solid soil phase washout during the studies conducted on corn crops under conditions of critical erosional slopes was determined on runoff sites, which are the field sections equipped with measuring devices (tanks) isolated from the surrounding area (with the help of metal frames). An adaptive technology that combines the application of 60 t/ha of semi-decomposed manure, the implementation of operational planning and moling, the use of differentiated moistening of a soil layer of 0.4–0.7 m, depending on the development of the corn root system with irrigation rates respectively of 360–500 m3 has been selected. The technology provides an acceptable limit of soil solid washout, less than the set scientifically based value. To intercept surface (liquid and solid) runoff, both distributed and rill, an innovative drawn tool has been developed that forms the artificial "water-bearing" subsurface reservoirs and surface "mini-reservoirs" based on an intermittent furrow and intermittent slotting, created in the time of their joint trenching and providing the accumulation of the irrigation rate. The developed technology and tool design make it possible to implement erosion-preventive methods with a differentiated irrigation regime, which ensures the environmental safety and soil fertility conservation of irrigated lands. | Цель исследования - разработка агротехнологий, обеспечивающих сохранение почвенного плодородия, путем подбора (адаптации) специальных почвозащитных приемов применительно к фактическим энергетическим показателям твердого стока, определенное сочетание которых позволит сохранять почвенное плодородие или удерживать его на научно обоснованном уровне в критических эрозионных условиях, с созданием инновационного орудия. Величина смыва твердой фазы почвы в проведенных исследованиях на посевах кукурузы в условиях критических эрозионных уклонов определялась на стоковых площадках, представляющих собой изолированные (с помощью металлических рамок) от окружающей местности участки поля, оборудованные измерительными устройствами (емкостями). Подобрана адаптивная технология, сочетающая в себе внесение 60 т/га полуперепревшего навоза, проведение эксплуатационной планировки и кротования, применение дифференцированного увлажнения слоя почвы 0,4–0,7 м в зависимости от развития корневой системы кукурузы с поливными нормами соответственно 360–500 м3. Технология обеспечивает допустимый предел твердого смыва почвы, менее установленной научно обоснованной величины. Для перехвата поверхностного (жидкого и твердого) стока, как распределенного, так и струйчатого, разработано инновационное прицепное орудие, формирующее искусственные "водовмещающие" внутрипочвенные емкости и поверхностные "мини-водохранилища" на основе прерывистой борозды и прерывистого щелевания, создающиеся во время их совместной нарезки и обеспечивающие аккумуляцию поливной нормы. Разработанные технология и конструкция орудия позволяют реализовать противоэрозионные приемы при дифференцированном режиме орошения, что обеспечивает экологическую безопасность и сохранение почвенного плодородия орошаемых земель.