Development of a mathematical model of functioning of a rice irrigation system for the selection of effective nature-like technologies in the conditions of increasing scarcity of water resources, man-made threats and climatic anomalies in the South of Russia | Разработка математической модели функционирования рисовой оросительной системы для выбора эффективных природоподобных технологий в условиях возрастающего дефицита водных ресурсов, техногенных угроз и климатических аномалий на Юге России

Английский. Outdated technologies, lack of resources and/or their irrational use along with the growing shortage of fresh water and reduction of agricultural land areas lead to destabilization of food security in Russia. It is necessary to develop a business model based on a scientifically sound resource-saving methodology for making timely management decisions for workers in the agro-industrial complex. The research objective is to develop a scientifically sound management system for a rice irrigation system. The research object is an agricultural melioration complex, comprising protection of agro-landscapes from anthropogenic load by managing resources using mathematical models. The research subjects are patterns of influence of resource-saving model in production activity on the yield and agro-resource potential of soils of melioration system, algorithm of designing landscape-melioration systems of new generation for cost assessment of negative consequences, risks and damages, a probabilistic model of process of cost reduction of the planned event with continuous and step change of cost of events, a model of economic activity on rice irrigation systems under conditions of uncertainty. To select effective nature-like technologies under conditions of increasing the shortage of water resources, man-made threats and climatic anomalies in the South of Russia it is suggested to use a mathematical model of functioning the rice irrigation system, based on method of cognitive modeling, including main factors of management and support to decision-making on management of the existing rice irrigation system. Use of the model will allow not only reducing time of making management decisions, but also reducing cost, labor intensity and resource intensity of rice production, which will undoubtedly lead to strengthening the rice-growing industry on the market and will increase Russia food security.

Русский. Устаревшие технологии, нехватка ресурсов и/или их нерациональное использование, наряду с растущим дефицитом пресной воды и сокращением площадей земель сельскохозяйственного назначения, приводят к дестабилизации продовольственной безопасности России. Необходимо разработать модель хозяйственной деятельности на базе научно обоснованной ресурсосберегающей методики по принятию своевременных управленческих решений для работников агропромышленного комплекса. Цель исследований – разработка научно обоснованной системы управления рисовой оросительной системой. Объект исследований – сельскохозяйственный мелиоративный комплекс, включающий защиту агроландшафтов от антропогенной нагрузки путем управления ресурсами с помощью математических моделей. Предметы исследований – закономерности влияния ресурсосберегающей модели в производственной деятельности на урожайность и агроресурсный потенциал почв мелиоративной системы; алгоритм проектирования ландшафтно-мелиоративных систем нового поколения для стоимостной оценки негативных последствий, рисков и ущербов; вероятностная модель процесса снижения стоимости намечаемого мероприятия при непрерывном и ступенчатом изменении стоимости мероприятий; модель хозяйственной деятельности на рисовых оросительных системах в условиях неопределенности. Для выбора эффективных природоподобных технологий в условиях возрастающего дефицита водных ресурсов, техногенных угроз и климатических аномалий на Юге России предлагается использовать математическую модель функционирования рисовой оросительной системы. Она основана на методе когнитивного моделирования, включающего основные факторы управления и поддержки принятия решений по управлению действующей рисовой оросительной системой. Использование модели позволит не только сократить время принятия управленческих решений, но и снизить стоимость, трудоемкость и ресурсоемкость производства риса, что, несомненно, приведет к укреплению рисосеющей отрасли на рынке России и повысит ее продовольственную безопасность.