The aim of the work is to study the ability to accumulate fine earth sediments delivering with surface runoff of melt and rainwater, a hydraulic structure in the form of a retaining dam in combination with reclamation protective forest ranges in the Rostov region. The research object is a hydraulic structure in the form of a retaining dam, laid in 1982 under the leadership of Professor E. V. Poluektov on one of the branches of the Bolshoi Log gully near the Stepnoy village, Aksai district, the Rostov region. The experimental design included observation over the accumulation of sediment volume and mass in the retaining dam and comparing them with the runoff at a stationary runoff site. Surface slope was 2–3 degrees. The conventional research methods by G. V. Dobrovolsky and the methodology of the Russian Scientific Research Institute of Land Improvement Problems were used. The studies were conducted in 1982–2023 in three stages: 1982–1995, 1996–2004 and 2004–2023. Archive observations by Professor E.V. Poluektov for the first and second periods were used, and research was carried out in 2023. Indicators of the volume and mass of fine earth were determined, and dependencies reflecting their delivery into the retaining dam for observation periods of 1982–1995, 1996–2004 and 2005–2023 were obtained, the sediment accumulation rate in the retaining dam over the observation periods was determined. Long-term studies have shown that the simplest hydraulic structures in the form of retaining dams are sufficiently effective. They are capable retain sediment runoff in the amount of 15.59 t per 1 ha of waste way, which is 61% of the sediment runoff at a stationary runoff site of 25.63 t/ha, i.e. the amount of sediment decreased by 39%. The obtained dependencies are planned to be used in the development of a computer program for calculating the flow of sediment into the retaining dam, and the research results can be used in the design of similar hydraulic structures. | Цель: исследование способности аккумулировать наносы мелкозема, поступающие с поверхностным стоком талых и дождевых вод, гидротехническим сооружением в виде запруды в сочетании с мелиоративными защитными лесными насаждениями в условиях Ростовской области. Объектом исследований является гидротехническое сооружение в виде запруды, заложенное в 1982 г. под руководством профессора Е. В. Полуэктова на одном из ответвлений балки Большой Лог у поселка Степного Аксайского района Ростовской области. Схемой опыта были предусмотрены наблюдения за аккумуляцией объема и массы наносов в запруде и сравнение их со стоком на стационарной стоковой площадке. Уклон поверхности 2–3 градуса. Применялись общепринятые методы исследования Г. В. Добровольского и методика Российского научно-исследовательского института проблем мелиорации. Исследования проводили в 1982–2023 гг. в три этапа: 1982–1995, 1996–2004 и 2004–2023 гг. Использованы архивные наблюдения профессора Е. В. Полуэктова за первый и второй периоды, и проведены исследования в 2023 г. Установлены показатели объема и массы мелкозема, и получены зависимости, отражающие их поступление в запруду, по периодам наблюдений 1982–1995, 1996–2004 и 2005–2023 гг., определены темпы аккумуляции наносов в запруде за периоды наблюдений. Многолетние исследования показали, что простейшие гидротехнические сооружения в виде запруд являются достаточно эффективными. Они способны задерживать сток наносов в размере 15,59 т на 1 га водосбора, это составляет 61% от стока наносов на стационарной стоковой площадке – 25,63 т/га, т. е. количество наносов снизилось на 39%. Полученные зависимости планируется использовать при разработке программы для ЭВМ для расчетов поступления наносов в запруду, а результаты исследований могут быть применены при проектировании аналогичных гидротехнических сооружений.

The research aim is the development and experimental assessment of the resource-saving technology of irrigated potato production using hydrosorbents. The research hypothesis is based on the formation of mini-reservoirs due to hydrogel absorption of irrigation water with fertilizers dissolved in it, which is directed to the plant roots over a longer period. The supply of a hydrogel with fertilizers is provided by a specially designed machine capable of applying enriched hydrogel below the bottom of the planting furrow and only into the row zone. To reduce irrigation water consumption, fertilizers, as well as anthropogenic impact on the soil during irrigated crop cultivation, it is proposed to use a fertilizer enriched hydrogel at potato growing. Its ability to absorb moisture in the amount of up to 280 times per 1 g of substance ensures supplying moisture and nutrient solution to plant roots for a longer period, due to which the consumption of irrigation water and fertilizers is reduced 1.3–1.4 times compared to the standard technologies. A technology for a comprehensive resource-saving in the irrigated cultivation of potatoes using hydrosorbents was developed and experimentally tested. All elements of the technology are interrelated and comprise developing and using a potato planter with applying an enriched hydrogel and ensuring irrigation rates in an amount of 300 m3/ha while maintaining the pre-irrigation threshold of 80% of the lowest moisture capacity. The biological yield in the field without hydrogel is 21.6 t/ha, and when a hydrogel was applied at a rate of 18.2 g/m line and fertilizers in the form of nitroammophoska at a rate of 33.3 g/m line a yield of 29.4 t/ha at the Least Significant Difference (0.5) = 0.04 was obtained. The marketable potato yield in the field without hydrogel is 19.3 t/ha, and when maintaining the said rates of enriched hydrogel is 28.9 t/ha. This technique contributed to an increase in potato yield by 7.8 t/ha (36.1%), marketable yield – by 9.6 t/ha (49.7%). | Цель исследований: создание и экспериментальная оценка ресурсосберегающей технологии производства картофеля на орошении при использовании гидросорбентов. В основу гипотезы исследований положено явление образования мини-водохранилищ за счет абсорбции гидрогелями оросительной воды с растворенными в ней удобрениями, которая направляется к корням растений в течение более длительного периода. Подачу гидрогеля с удобрениями обеспечивает специально разработанная машина, способная вносить обогащенный гидрогель ниже дна посадочной борозды и только в зону рядка. Для снижения расхода оросительной воды, удобрений, а также антропогенного воздействия на почву при возделывании с.-х. культур на орошении предлагается при выращивании картофеля использовать обогащенный удобрениями гидрогель. Его способность абсорбировать влагу в объеме до 280 раз на 1 г вещества обеспечивает подачу влаги и питательного раствора к корням растений в течение более длительного периода, благодаря этому снижается расход оросительной воды и удобрений в 1,3–1,4 раза по сравнению с типовыми технологиями. Разработана и экспериментально исследована технология комплексного решения задачи ресурсосбережения при возделывании картофеля на орошении с использованием гидросорбентов. Все элементы технологии взаимосвязаны между собой и включают разработку и применение машины для посадки картофеля с внесением обогащенного гидрогеля и обеспечение поливных норм из расчета 300 куб. м/га при соблюдении предполивного порога 80% наименьшей влагоемкости. Биологическая урожайность на контроле – 21,6 т/га, а при внесении гидрогеля в дозе 18,2 г/пог. м и удобрений в виде нитроаммофоски в дозе 33,3 г/пог. м получена урожайность 29,4 т/га при НСР0,5 = 0,04. Выход товарный на контроле – 19,3 т/га, а при поддержании отмеченных доз обогащенного гидрогеля – 28,9 т/га. Такой прием способствовал увеличению урожайности на 7,8 т/га (36,1%), товарного выхода – на 9,6 т/га (49,7%).

The research aim is to study the ability of a ditch-shaft hydrotechnical construction in combination with reclamation protective forest plantations to accumulate silt sediments transported by the surface melt water and rainwater runoff, on the chernozems of the Rostov region. The research object is a ditch-shaft hydrotechnical construction in combination with a reclamation protective forest plantation laid in 1982 under the leadership of Professor E. V. Poluektov. The construction is located near Stepnoy settlement, Aksay district, Rostov region, Russia. The experimental design: 1) measuring runoff at a stationary runoff site (control); 2) a ditch-shaft in a reclamation protective forest plantation, surface slope 2–3 deg.; 3) a ditch-shaft in a reclamation protective forest plantation, surface slope 5–6 deg. The generally accepted G. V. Dobrovolsky research methods and the methodology of the Russian Scientific Research Institute of Land Improvement Problems were used. The studies were conducted in 1982–2023 for 3 periods: 1982–1995, 1996–2004 and 2004–2023. The archival observations of Professor E. V. Poluektov for the 1st and 2nd periods and the data of 2023 were used. It has been determined that the simplest anti-erosion ditch-shaft hydrotechnical construction, in the inter-row spacing of reclamation protective forest plantations, is capable of reducing soil erosion and accumulating sediment in the ditch and in front of the shaft in a volume of 0.84 t/run m with a slope of 2–3 deg. and up to 1.74 t/run m with a slope of 5–6 deg. It has been found, at the slope of 2–3 deg., there is still an overcapacity for the sediment accumulation in front of the shaft, sufficient for another 40–50 years at such filling rates; but at the slope of 5–6 deg., 96% of the ditch capacity reserves and space in front of the shaft for the period 1982–2023 are filled, therefore it is necessary to provide measures to increase the capacity for sediment accumulation. | Цель работы: исследование способности гидротехнического сооружения канава-вал в сочетании с мелиоративными защитными лесными насаждениями аккумулировать наносы мелкозема, влекомого поверхностным стоком талых и дождевых вод, на черноземах Ростовской области. Объект исследований - гидротехническое сооружение канава-вал в комплексе с мелиоративным защитным лесным насаждением у поселка Степной Аксайского района Ростовской области, заложенное в 1982 г. под руководством профессора Е. В. Полуэктова. Схема опыта состояла из трех вариантов: 1) измерение стока на стационарной стоковой площадке (контроль); 2) канава-вал в мелиоративном защитном лесном насаждении, уклон поверхности 2–3 градуса; 3) канава-вал в мелиоративном защитном лесном насаждении, уклон поверхности 5–6 градусов. Применялись общепринятые методы исследования Г. В. Добровольского и методика Российского научно-исследовательского института проблем мелиорации. Исследования проводились в 1982–2023 гг. по трем периодам: 1982–1995, 1996–2004 и 2004–2023 гг. Использованы архивные наблюдения профессора Е. В. Полуэктова за 1-й и 2-й периоды и данные проведенных в 2023 г. исследований. Установлено, что простейшее противоэрозионное гидротехническое сооружение канава-вал в междурядье мелиоративных защитных лесных насаждений способно снизить эрозию почвы и аккумулировать наносы в канаве и перед валом в объеме 0,84 т/пог. м при уклоне 2–3 градуса и до 1,74 т/пог. м при уклоне 5–6 градусов. Установлено, что если при уклоне 2–3 градуса имеется запас объема для аккумуляции наносов перед валом, которого при текущих темпах заполнения хватит еще на 40–50 лет, то при уклоне 5–6 градусов запасы емкости канавы и пространства перед валом за период 1982–2023 гг. оказались исчерпаны на 96%, поэтому необходимо предусмотреть мероприятия по увеличению объема для аккумуляции наносов.

The research aimed at the provenance trial of new high-yielding potato varieties of domestic and foreign breeding cultivated with sprinkling under hard hydrothermal conditions of the Lower Volga region. Nineteen new high-yielding potato varieties and hybrids were tested at the experimental field of the All-Russian Research Institute of Irrigation Agriculture in 2022–2023. The studies were conducted in accordance with the requirements of conventional methods. The study results showed that the maximum amount of above-ground matter of the studied potato varieties was formed in the first decade of August, and the maximum growth of tops was noted in the 'Kupets' variety and hybrid '16.18-2' (750 and 700 g, respectively). The 'Vega', 'Udacha', 'Lekar', 'Elixir', 'Gurman' varieties and hybrid '45.82-12' formed the vegetative matter from 500 to 630 g. Other varieties were unable to form a powerful vegetative mass. Of the studied potato varieties, 'Gulliver' is characterized by the highest yield capacity of 4.3 t/ha. The minimum yield of potato tubers amounted to 15.6 t/ha was obtained in 'Lubava'. The potato tuber yields formed by other varieties and hybrids ranged from 18.7 to 34 t/ha. Totally, results were obtained on the patterns of tubers yield formation of 17 varieties and 2 potato hybrids undergoing environmental testing. The yield of studied varieties and hybrids ranged from 15.6 to 41.3 t/ha, however, such varieties as 'Gulliver', 'Udacha' and 'Darenka', 'Red Scarlett', 'Kolombo', 'Koroleva Anna' and hybrids with yields of above 30 t/ha should be highlighted. | Цель исследований: провести эколого-географическое испытание новых высокопродуктивных сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции при дождевании в условиях гидротермической напряженности региона Нижней Волги. Экологическое испытание новых высокопродуктивных 19 сортов и гибридов картофеля отечественной и зарубежной селекции выполнялось на опытном поле Всероссийского НИИ орошаемого земледелия в 2022–2023 гг. (г. Волгоград). Исследования проводились в соответствии с требованиями общепринятых методик. Результаты исследования показали, что максимальное количество надземной массы изучаемые сорта картофеля формировали в первой декаде августа, максимальные приросты ботвы были отмечены у сорта Купец и гибрида 16.18-2 (соответственно 750 и 700 г). Сорта Вега, Удача, Лекарь, Эликсир, Гурман и гибрид 45.82-12 сформировали вегетативную массу от 500 до 630 г. Другие сорта не смогли сформировать мощную вегетативную массу. Из изучаемых сортов картофеля наибольшей продуктивностью, 41,3 т/га, характеризуется сорт Гулливер. Минимальная урожайность клубней картофеля получена в посадках сорта Любава, которая составила 15,6 т/га. Сформированная урожайность клубней картофеля у других сортов и гибридов находилась в пределах 18,7–34,0 т/га. В итоге проведенных исследований получены результаты, показывающие закономерности формирования урожайности клубней 17 сортов и двух гибридов картофеля, проходящих экологическое испытание. Урожайность сортов и гибридов отечественной и зарубежной селекции варьировалась от 15,6 до 41,3 т/га, однако хотелось бы выделить такие сорта, как Гулливер, Удача и Даренка, Ред Скарлетт, Коломбо, Королева Анна, и гибриды, урожайность которых была выше 30 т/га.

The purpose of the work is to determine erosion-safe values of emitter flow rate and drip irrigation duration using southern chernozems as an example and to develop a justification technique of these parameters. The experimental base of the scientific work was made up of field research materials performed at four test sites, the soil cover of which is southern chernozem. The following influence factors are considered: aggregate-size distribution, minimum moisture capacity, soil compactness, pre-irrigation and post-irrigation soil moisture. The condition of formation of puddles with a diameter of 0.1 m on the soil surface was adopted as a criterion for determining the maximum values of emitter flow rate and drip irrigation duration. The effect of soil conditions and drip flow on the depth of the moistening contour was studied step by step; the effect of soil conditions and drip flow on the amount of pre-drain duration of drip irrigation; the effect of pre-irrigation soil moisture on the amount of allowable drip flow. In the process of analyzing the results of experimental studies, the presence of a close relationship between the erosion-safe value of the emitter flow rate and the considered factors of influence was determined, and empirical dependencies describing this relationship were obtained. Comparison of the drip irrigation parameter values calculated according to the obtained empirical dependencies with the experimental values showed a deviation of no more than 10%. The technique for determining erosion-safe values of the emitter flow rate and the duration of drip irrigation that correspond to the conditions and parameters of drip irrigation, based on the established dependencies, has been developed. The theoretical testing of the technique on typical examples of drip-irrigated areas has shown its operability and acceptability for practical use. | Цель работы - исследование эрозионно безопасных значений расхода капельницы и продолжительности капельного полива на примере южных черноземов и разработка методики их обоснования. Экспериментальную базу научной работы составили материалы полевых исследований, выполненных на четырех опытных площадках, почвенный покров которых представлен южными черноземами. Рассмотрены следующие факторы влияния: гранулометрический состав, наименьшая влагоемкость, плотность почвы, дополивная и постполивная влажности почвы. В качестве критерия при определении предельных значений расхода капельницы и продолжительности капельного полива принято условие формирования на поверхности почвы лужиц диаметром 0,1 м. Поэтапно изучали влияние почвенных условий и расхода капельницы на глубину контура увлажнения; влияние почвенных условий и расхода капельницы на величину достоковой продолжительности капельного полива; влияние дополивной влажности почвы на величину допустимого расхода капельницы. В процессе анализа результатов экспериментальных исследований установлено наличие тесной корреляционной связи между эрозионно безопасным значением расхода капельницы и принятыми к рассмотрению факторами влияния и получены описывающие эту связь эмпирические зависимости. Сопоставление рассчитанных по полученным эмпирическим зависимостям значений параметров капельного полива с опытными значениями показало отклонение не более 10%. На основе установленных зависимостей разработана методика определения эрозионно безопасных и соответствующих условиям и параметрам капельного полива значений расхода капельниц и продолжительности капельного полива. Теоретическая апробация методики на характерных примерах капельно орошаемых участков показала ее работоспособность и приемлемость для практического применения.

The research purpose is to study changes in climatic characteristics of the Saratov region territory that determine moisture availability for agricultural crops and the need to intensify hydrotechnical amelioration. For retrospective statistical analysis, data from 12 baseline weather stations located in the forest-steppe, arid chernozem steppe, dry steppe and semi-desert – in all natural zones of the Saratov region, for observation periods comprising the end of the 20th century and the first two decades of the 21st century. As a result of the analysis, the presence of pronounced growth trends in the main indicators of climate aridity has been established. They include: a decrease in the average annual precipitation, especially noticeable for the dry steppe and semi-desert zones of the Saratov region; an increase in the average annual air temperature by 1 deg. C and in the air temperature of the warm period of the year (April – October) by 0.8 deg. C; a decrease in the moisture supply of the studied area both by the moisture coefficient and by the hydrothermal coefficient; an increase in the area of territories with a hydrothermal coefficient of less than 0.5. The climate changes being in process affect agriculture in all regions of Russia, including the Saratov region, located in the zone of insufficient moisture, where, despite the spring resources of available water on fall-plowed field in the soil layer of 0 to 100 cm by 4.5–30.6%, according to weather stations in this region, there was an deficit increase in the moisture available for agricultural crops with a shift in the boundaries of territories in which guaranteed yields are possible only under hydrotechnical amelioration. | Цель исследований - изучение изменений климатических характеристик территории Саратовской области, определяющих влагообеспеченность с.-х. культур и необходимость интенсификации водных мелиораций. Для ретроспективного статистического анализа были использованы данные 12 опорных метеостанций, расположенных во всех природных зонах Саратовской области (в лесостепи, засушливой черноземной степи, сухой степи и полупустыне), за периоды наблюдений, включавшие конец XX в. и два первых десятилетия XXI в. В результате проведенного анализа установлено наличие выраженных тенденций роста основных показателей засушливости климата. В их числе: уменьшение среднегодовой суммы осадков, особенно заметное для сухостепной и полупустынной зон Саратовской области; повышение на 1 град. C среднегодовой температуры воздуха и на 0,8 град. C температуры воздуха теплого периода года (апрель – октябрь); снижение влагообеспеченности изучаемой территории как по коэффициенту увлажнения, так и по гидротермическому коэффициенту; увеличение площади территорий с гидротермическим коэффициентом менее 0,5. Происходящие изменения климата оказывают влияние на земледелие во всех регионах России, в т. ч. и Саратовской области, расположенной в зоне недостаточного увлажнения, где, несмотря на увеличение весенних запасов продуктивной влаги на зяби в слое почвы от 0 до 100 см на 4,5–30,6%, по данным метеостанций в этом регионе, произошел рост дефицита влагообеспеченности с.-х. культур со смещением границ территорий, на которых получение гарантированных урожаев возможно лишь при условии проведения водных мелиоративных мероприятий.

A methodology for determining the irrigation rate value, which ensures the formation of a primary local contour of moistened soil in the soil space under drip irrigation with one drip emitter has been developed. The methodological and factual basis of the development were materials and empirical dependencies obtained from the data of author's field studies of local moisture contours formed under various soil conditions with top and ground drip irrigation. The known approaches to the calculation of drip irrigation rates of plants were analyzed and evaluated, a direction of the development of the methodology was determined. Based on the materials of field and their laboratory investigation, 11 contour profiles of drip-moistened soil formed under various soil and technological conditions of drip irrigation were obtained. Soil conditions are characterized by a wide range of changes in the following parameters: the content of physical clay is from 20.8 to 74.6% of the dry soil weight (DSW), the lowest moisture capacity is from 16.9 to 32.2% of DSW, the level of pre-irrigation moisture is from 60 to 70% of the lowest moisture capacity. Moisture contours were formed with an average soil moisture content of 90% of the lowest moisture capacity. Empirical dependencies were obtained for determining the maximum and average radius (diameter) of moisture contours at given depths of the moistened soil layer, which make it possible to predict the volumes of moisture contours. The dependence and a procedure for calculating the irrigation rate value, which ensures the formation of a moisture contour of a given depth and a given soil hydration level are obtained for a wide range of granulometric and water-physical characteristics of soils. A procedure for calculating the irrigation rate required for the formation of a local moisture contour in soil space with specified dimensional and moisture parameters during irrigation water delivery by one drip micro emitter is proposed. | Разрабатывали методику определения величины поливной нормы, обеспечивающей формирование в почвенном пространстве первичного локального контура увлажненной почвы при капельном поливе одной капельницей. Методологическую и фактологическую основу разработки составили материалы и эмпирические зависимости, полученные по данным полевых авторских исследований локальных контуров влажности, формирующихся в различных почвенных условиях при надземном и наземном капельном орошении. Результаты и обсуждение. Проведен анализ и дана оценка известных подходов к расчету поливных норм для капельного орошения растений, определено направление разработки методики. По материалам полевых исследований и их камеральной обработки получено 11 профилей контуров капельно-увлажненной почвы, сформировавшихся в различных почвенных и технологических условиях капельного полива. Почвенные условия характеризуются широким спектром изменения их параметров: содержание физической глины от 20,8 до 74,6% массы сухой почвы (МСП), наименьшая влагоемкость от 16,9 до 32,2% МСП, уровень дополивной влажности от 60 до 70% наименьшей влагоемкости. Формировались контуры увлажнения со средней влажностью почвы, составляющей 90% от наименьшей влагоемкости. Получены эмпирические зависимости для определения максимального и среднего радиуса (диаметра) контуров влажности при заданных глубинах увлажняемого слоя почвенной толщи, позволяющие прогнозировать объемы контуров влажности. Получены зависимость и методика расчета величины поливной нормы, обеспечивающей формирование контура влажности заданной глубины и заданного уровня увлажнения почвы, для широкого спектра гранулометрических и водно-физических характеристик почв. Предложена методика расчета поливной нормы, необходимой для формирования в почвенном пространстве локального контура влажности с заданными размерно-влажностными параметрами при подаче поливной воды одним капельным микроводовыпуском.

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.