Уточнить поиск
Результаты 21-30 из 71
Study of soil moisture dynamics under drip irrigation | Исследование динамики влажности почвы при капельном поливе
2024
Kuznetsov, E.V. | Kilidi, Kh.I. | Khadzhidi, A.E.
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.
Показать больше [+] Меньше [-]The effect of agro-reclamation techniques on water-physical characteristics of light chestnut heavy loamy soil during rice cultivation against the background of sprinkling under the conditions of the Lower Volga region | Влияние агромелиоративных приемов на водно-физические свойства светло-каштановой тяжелосуглинистой почвы при возделывании риса на фоне дождевания в условиях Нижнего Поволжья
2024
Kruzhilin, I.P. | Ganiev, M.A. | Rodin, K.A. | Nevezhina, A.B. | Novikov, A.A.
The research purpose is to substantiate scientifically the use of agro-reclamation tillage practices of light chestnut heavy loamy soils in rice cultivation with periodic irrigation by sprinkling. The research was conducted at the experimental site of the All-Russian Research Institute of Irrigated Agriculture in 2022–2023 involving 'Stalingrad 1' rice crops. It was two-factor experiment: factor A (soil water regime) – two variants and factor B (tillage) – three variants. The conventional practices of laying and conducting field research were used. Immediately after rice sowing, the soil density in the layer of 0.0–0.6 m varied in the range of 1.19–1.41 t/cub. m depending on the tillage technique. The minimum value of soil density in the layer of 0.0–0.6 m was formed in the A2B3 variant and amounted to 1.23 t/cub. m. The maximum soil compaction in this layer of 1.34 t/cub. m was observed in variant A1B1. During the period of full grain ripeness, soil compaction occurred in all tillage variants. The minimum soil compaction (1.34 t/cub. m), compared with the control (fall plowing), was noted with a combination of fall plowing and spring chiseling. The minimum values of the consumptive use factor and irrigation water amount used were obtained in the A2B3 variant, and their numerical values were 851.7 and 703.6 cub. m/t, respectively. As found fall plowing to a depth of 0.25–0.27 m in combination with spring chiseling to a depth of 0.4 m, in comparison with traditional fall plowing in one application, provides a decrease in soil density in a layer of 0.0–0.4 m by 0.1 (after sowing) and 0.12 t/cub. m (during the period of full grain ripeness), which contributes to a yield increase to 6.95 t/ha and a reduction in irrigation water amount used by 112.4 cub. m for the formation of 1 t of grain. | Цель работы: научное обоснование применения агромелиоративных приемов обработки светло-каштановых тяжелосуглинистых почв при возделывании риса с периодическими поливами дождеванием. Исследования проводились на опытном полигоне Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого земледелия в 2022–2023 гг. на посевах риса сорта Сталинград 1 в двух-факторном эксперименте: фактор А (водный режим почвы) – два варианта и фактор В (обработка почвы) – три варианта. Применяли общепринятые методики закладки и проведения полевых исследований. Сразу после посева риса плотность почвы в слое 0,0–0,6 м в зависимости от способа ее обработки изменялась в интервале 1,19–1,41 т/куб. м. Минимальное значение плотности почвы в слое 0,0–0,6 м сложилось в варианте А2В3 и составило 1,23 т/куб. м. Максимальное уплотнение почвы в этом слое 1,34 т/куб. м наблюдалось в варианте А1В1. В период полной спелости зерна уплотнение почвы произошло во всех вариантах обработки. Минимальное ее уплотнение (1,34 т/куб. м), по сравнению с контролем (зяблевая вспашка), отмечалось при сочетании зяблевой вспашки и весеннего глубокого рыхления. Минимальные значения коэффициента водопотребления и затраты оросительной воды получены в варианте А2В3, и их численные значения составили соответственно 851,7 и 703,6 куб. м/т. Установлено, что зяблевая вспашка на глубину 0,25–0,27 м в сочетании с весенним глубоким рыхлением на глубину до 0,40 м, в сравнении с традиционной зяблевой вспашкой в один прием, обеспечивает снижение плотности почвы в слое 0,0–0,4 м на 0,10 (после посева) и 0,12 т/куб. м (в период полной спелости зерна), это способствует повышению урожайности до 6,95 т/га и уменьшению затрат оросительной воды на 112,4 куб. м на образование 1 т зерна.
Показать больше [+] Меньше [-]Software for calculating the irrigation regime of tomatoes in open ground | Программное обеспечение для расчета режима орошения томатов открытого грунта
2024
Balakay, G.T. | Gurina, I.V. | Tagirov, F.G.
The research purpose is automation of calculations of the irrigation regime for open ground tomatoes based on the developed software. The basis is a methodology of calculating and adjusting the irrigation regime of tomatoes, including the determination of the total evaporation and soil moisture, the timing and quantity of irrigation using the calculation method with a mathematical model based on the relationship between bioclimatic coefficients and the sum of average daily temperatures or evaporability on the field on an accrual total from the beginning of the crop growing season to the ripening period, as well as the results of the Crimea zoning according to moisture conditions. To automate the calculations, an algorithm for calculating soil moisture reserves in relation to evaporability, which was implemented in Microsoft Excel software, was developed. Bioclimatic coefficients of water consumption were determined with reference to the sum of temperatures above 12 deg C and evaporability on an accrual total from sprouting or sowing seedlings. The obtained calculated dependencies for determining the bioclimatic coefficients of water consumption of open ground tomatoes cultivated in different moisture supply zones of the Crimea make it possible to calculate and adjust the irrigation regime for years with different precipitation levels with high approximation reliability. Using the software, the design irrigation conditions for open ground tomatoes including watering and irrigation rates, frequency of irrigation, which were determined depending on the moisture coefficient of the territory and the year of 50, 75 or 95% precipitation was calculated. Effective cultivation of agricultural crops, especially vegetables, largely depends on the irrigation regimes used. Increasing the accuracy of calculations of the main elements of the irrigation regime through the use of modern software will allow optimizing the water resources use to achieve the planned crop performance. | Цель исследований - автоматизация расчетов режима орошения томатов открытого грунта на основе разработанного программного обеспечения. В основу положена методика расчета и корректировки режима орошения томатов, включающая определение суммарного испарения и влагозапасов в почве, сроков и количества поливов расчетным методом с использованием математической модели, основанной на взаимосвязи между биоклиматическими коэффициентами и суммой среднесуточных температур или испаряемостью на поле нарастающим итогом от начала вегетации культуры и до периода созревания, а также результаты районирования Крыма по условиям влагообеспеченности. Для автоматизации вычислений был разработан алгоритм расчета влагозапасов в почве во взаимосвязи с испаряемостью, который был реализован в программном обеспечении Microsoft Excel. Биоклиматические коэффициенты водопотребления определялись с учетом суммы температур выше 12 град. C и испаряемости нарастающим итогом от всходов семян или высадки рассады. Полученные расчетные зависимости для определения биоклиматических коэффициентов водопотребления томатов открытого грунта, возделываемых в различных по влагообеспеченности зонах Крыма, с высокой достоверностью аппроксимации позволяют рассчитывать и корректировать режим орошения для лет с различной обеспеченностью осадками. С помощью программного обеспечения рассчитан проектный режим орошения томатов открытого грунта, включающий поливную и оросительную нормы, кратность поливов, которые были определены в зависимости от коэффициента увлажнения территории и года 50, 75 или 95% обеспеченности осадками. Эффективное возделывание с.-х. культур, а особенно овощей, во многом зависит от применяемых режимов орошения. Повышение точности расчетов основных элементов режима орошения за счет применения современного программного обеспечения позволит оптимизировать использование водных ресурсов для получения запланированной продуктивности.
Показать больше [+] Меньше [-]Agrophysical, technological and climatic factors determining the grain yield of spring wheat in Trans-Volga region | Агрофизические, технологические и климатические факторы, определяющие урожайность зерна яровой пшеницы в Заволжье
2024
Solodovnikov, A.P. | Poletaev, I.S. | Molchanova, N.P.
The research purpose is to determine the share influence of agrophysical, technological, climatic factors and soil moisture on spring wheat grain yield in the arid conditions of the Saratov Trans-Volga region based on a complete correlation analysis of long-term field data. To achieve this goal, an experiment with basic tillage with various implements according to the following scheme, was carried out: A0 – with PLN-8-35 plow at 23–25 cm (control); A1 – with plow PBS-10P at 23–25 cm; A2 – with deep ripper SSD-4 (2017–2020), chisel plow PChM-4 (2021–2022) at 30–32 cm; A3 – with a disk header BDM 7х3 PPKShKS at 10–12 cm. The research was carried out over a period of six years using the conventional methods. A complete correlation analysis of long-term data has shown that the most significant influence on the spring wheat yield in the Trans-Volga region is exerted by precipitation during the growing season (24.1%) and the hydrothermal coefficient (23.6%). Air temperature determined this indicator only by 12.5%. The share influence on the yield of soil density in the 10–30 cm layer was 2.9%. The moisture content of the top half-meter soil layer during the spring wheat tillering phase determined the yield of 14.8%, and the subsoil (50–100 cm) of 15.6%. On average, over six years, the maximum yield of spring wheat, Albidum 32 variety was obtained in plots with plowing (PBS-10P and PLN-8-35): 1.16 and 1.17 t/ha. Nonmouldboard cultivation with a deep ripper and chisel plow reduced this indicator by 8.5%. Cultivation of dark chestnut soil with a disk header reduced the spring wheat grain yield by 24.8% relative to the control plot. | Цель исследования - установление долевого влияния агрофизических, технологических, климатических факторов и влажности почвы на урожайность зерна яровой пшеницы в засушливых условиях Саратовского Заволжья на основе полного корреляционного анализа многолетних полевых данных. Для достижения поставленной цели был заложен опыт с основной обработкой почвы различными орудиями по схеме: А0 – плугом ПЛН-8-35 на 23–25 см (контроль); А1 – плугом ПБС-10П на 23–25 см; А2 – глубокорыхлителем SSD-4 (2017–2020 гг.), чизельным плугом ПЧМ-4 (2021–2022 гг.) на 30–32 см; А3 – дискатором БДМ 7х3 ППКШКС на 10–12 см. Исследования проводились в течение шести лет. Руководствовались общепринятыми методиками. Полный корреляционный анализ многолетних данных показал, что в Заволжье наиболее значимое влияние на урожайность яровой пшеницы оказывают осадки периода вегетации (24,1%) и гидротермический коэффициент (23,6%). Температура воздуха определяла данный показатель только на 12,5%. Доля влияния на урожайность плотности сложения почвы слоя 10–30 см составила 2,9%. Влажность верхнего полуметрового слоя почвы в фазу кущения яровой пшеницы определяла урожайность на 14,8%, а нижнего (50–100 см) на 15,6%. В среднем за шесть лет максимальная урожайность яровой пшеницы сорта Альбидум 32 была получена на вариантах со вспашкой (ПБС-10П и ПЛН-8-35): 1,16 и 1,17 т/га. Безотвальная обработка глубокорыхлителем и чизельным плугом снижала данный показатель на 8,5%. Обработка темно-каштановой почвы дискатором уменьшала урожайность зерна яровой пшеницы на 24,8% относительно контроля.
Показать больше [+] Меньше [-]Adaptation of cotton varieties to irrigated and rainfed lands in the south of Russia | Адаптация сортов хлопчатника на орошаемых и богарных землях юга России
2024
Masnyi, R.S. | Yurkova, R.Ye. | Selitsky, S.A. | Khodzhaeva, N.A. | Prokhorova, I.V. | Nedotsukova, Ju.I.
The research purpose is adoption of early-ripening medium fibrous cotton varieties 'Fenix' and 'Favorit' in irrigated and rainfed lands in the south of Russia. Biometric and phenological observations and yield recording were conducted in 2022–2023 in the Rostov region and Stavropol Territory. Statistical processing of the obtained data was carried out according to the B. A. Dospekhov's methodology. The best biometric and economically valuable indicators in cotton plants cultivated under irrigation conditions were obtained in a mid-drought year in the 'Fenix' during the ripening phase: plant height – 105.4 cm, dry matter collection – 7.38 t/ha, raw cotton weight per boll – 5.45 g, fiber yield – 38.9%. Under rainfed conditions in the Stavropol Territory, the most plant height (61 cm) and the number of bolls (7.4 pcs.) were obtained in 2022 in the 'Fenix'. Special mention should go to the 'Favorit' due to its economically valuable traits. In the Rostov region, when cultivating the 'Fenix' and 'Favorit' cottons under irrigation, the highest raw cotton yields were obtained in the mid- drought year of 2023 – 16.7 and 13.35 c/ha, respectively, against 8.2 and 4.7 c/ha in the very dry 2022. In the Stavropol Territory without irrigation, maximum yield - 19.5 c/ha - was obtained in 2023 in 'Favorit' cotton. The 'Fenix' showed the yield lower by 2.2 c/ha in 2022 and lower by 1.9 c/ha than the 'Favorit' did in 2023. | Цель исследований: адаптация на орошаемых и богарных землях юга России раннеспелых средневолокнистых сортов хлопчатника Феникс и Фаворит. Биометрические и фенологические наблюдения, учеты урожая проводили в 2022–2023 гг. в Ростовской области и Ставропольском крае. Статистическая обработка полученных данных проводилась по методике Б. А. Доспехова. При возделывании хлопчатника в условиях орошения наилучшие биометрические и хозяйственно ценные показатели получены в среднезасушливый год у сорта Феникс в фазу созревания: высота растений – 105,4 см, сухая биомасса – 7,38 т/га, масса хлопка-сырца одной коробочки – 5,45 г, выход волокна – 38,9%. В богарных условиях Ставропольского края наибольшая высота (61 см) и количество коробочек (7,4 шт.) получены в 2022 г. у сорта Феникс. По хозяйственно ценным признакам следует выделить сорт Фаворит. В Ростовской области при возделывании хлопчатника сортов Феникс и Фаворит в условиях орошения наибольшие показатели урожайности хлопка-сырца получены в среднезасушливом 2023 г.: 16,70 и 13,35 ц/га соответственно против 8,20 и 4,70 ц/га в очень засушливом 2022 г. В Ставропольском крае без орошения максимальная урожайность (19,5 ц/га) получена в 2023 г. при возделывании сорта Фаворит. Сорт Феникс показал урожайность в 2022 г. ниже на 2,2 ц/га и в 2023 г. ниже на 1,9 ц/га, чем сорт Фаворит.
Показать больше [+] Меньше [-]Zoning of the southern Russia territory according to heat and moisture supply for the cotton introduction | Районирование территории юга России по тепло- и влагообеспеченности для интродукции хлопчатника
2024
Masnyi, R.S. | Balakay, G.T. | Yurkova, R.Ye. | Selitskiy, S.A. | Babenko, A.A.
The work purpose was zoning of the southern Russia territory by heat and moisture availability corresponding to the ecological needs of cotton plants. Eight Federation entities forming the south of Russia – the Republics of Dagestan, Kalmykia, the Crimea, Krasnodar and Stavropol territories, Astrakhan, Volgograd and Rostov regions – were included into zoning area. Data on the values of average daily temperatures were collected at 51 meteorological stations in the south of Russia in the entities under consideration for the period from 2012 to 2023. The sum of growing degrees was adopted as an indicator characterizing the thermal resource of the territory and determining the possibility of cotton plant cultivation. It has been established that for early-ripening varieties it is 1560 deg. C, for medium–ripened - 1625-1635 deg. C, for medium–late and late-ripening - more than 1800 deg. C. As a result of calculating the sums of growing degrees, a map of isolines of this index for cotton plants was constructed. As revealed the thermal resources of the southern Russia partially correspond to the environmental requirements of cotton plants. In the territory under consideration the sums of growing degrees vary from approximately 1500 to 1800 deg. C. The analysis of the thermal resources of the south of Russia allows concluding that the northern boundary of the possible placement of cotton crops is located on the isoline corresponding to 1500 deg. C, passing through the Rostov and Volgograd regions, as well as the plain area of the Republic of Crimea. In view of the moisture availability conditions of the south of Russia a guaranteed obtaining of raw cotton harvest is possible with irrigation only. | Цель работы - районирование территории юга России по тепло- и влагообеспеченности, соответствующей экологическим потребностям хлопчатника. Районирование проводили на территории 8 субъектов федерации, формирующих юг России: Республики Дагестан, Калмыкия, Крым, Краснодарский и Ставропольский края, Астраханская, Волгоградская и Ростовская области. Сбор данных о значениях среднесуточных температур производился по 51 метеостанции юга России в рассматриваемых субъектах за период с 2012 по 2023 г. В качестве показателя, характеризующего тепловой ресурс территории и определяющего возможность возделывания хлопчатника, принята сумма эффективных температур. Установлено, что для скороспелых сортов она составляет 1560 град. C, для среднеспелых – 1625–1635 град. C, для среднепозднеспелых и позднеспелых – более 1800 град. C. В результате расчета сумм эффективных температур была построена карта изолиний суммы эффективных температур для хлопчатника. Выявлено, что тепловые ресурсы территории юга России частично соответствуют экологическим потребностям хлопчатника: на рассматриваемой территории суммы эффективных температур варьируют примерно от 1500 до 1800 град. C. Анализ тепловых ресурсов юга России позволяет сделать вывод о том, что северная граница возможного размещения посевов хлопчатника располагается на изолинии, соответствующей 1500 град. C и проходящей через Ростовскую и Волгоградскую области, а также равнинную часть Республики Крым. Учитывая условия влагообеспеченности юга России, гарантированное получение урожая хлопка-сырца возможно только при наличии орошения.
Показать больше [+] Меньше [-]The ordinary chernozem fertility conservation and recovery on an adaptive landscape basis | Сохранение и воспроизводство плодородия черноземов обыкновенных на адаптивно-ландшафтной основе
2024
Balakay, G.T. | Poluektov, E.V.
The research purpose is to develop a set of soil protection measures on an agro-landscape basis. The soil condition and degradation were studied by G.V. Dobrovolsky's and V.I. Kiryushin's methods; remote sensing technologies and the methods developed by the Russian Scientific Research Institute of Land Improvement Problems were used to determine the features of the terrain and the boundaries of agro-landscape strips. When analyzing the state and developing soil protection measures on agrolandscapes, the results of the authors' long-term research covering the period above 55 years were used. They show that the system of soil protection measures should be organized on an adaptive-landscape basis and include soil protection technologies for cultivating agricultural crops, measures to reduce surface runoff and erosion, protective forest plantations, agrotechnical, meadow reclamation measures and the simplest hydro-technical utilities, for example, a dam, a ditch-embankment, as well as other measures that must be necessarily tied in with the boundaries of catchment basins. It is known that a dam retained 15.9 t/ha of sediments, calculated per 1 ha of catchment area, the construction of a ditch-embankment in the lower row of protective plantations contributed to the retention of washed-off fine earth in the amount of 0.84–1.74 t/running meter, these facilities can perform their functions for more than 40–50 years under certain conditions. To preserve and restore the fertility of eroded ordinary chernozems, it is suggested to implement soil-protection farming systems within the boundaries of the catchment area by dividing the territory into agro-landscape strips with reference to the terrain slopes and installing the simplest hydro-technical utilities. A set of soil-protection measures is suggested for each agro-group. | Цель исследований - разработка комплекса почвозащитных мероприятий на агроландшафтной основе. Исследования состояния и деградации почвы проводились по методике Г.В. Добровольского и В.И. Кирюшина; для определения особенностей рельефа местности и границ агроландшафтных полос применены технологии дистанционного зондирования Земли и методика Российского научно-исследовательского института проблем мелиорации. При анализе состояния и разработке почвозащитных мероприятий на агроландшафтах использованы результаты многолетних исследований авторов, охватывающие период свыше 55 лет. Они показывают, что система почвозащитных мероприятий должна быть организована на адаптивно-ландшафтной основе и включать почвозащитные технологии возделывания с.-х. культур, мероприятия по снижению поверхностного стока и эрозии, защитные лесные насаждения, агротехнические, лугомелиоративные мероприятия и простейшие гидротехнические сооружения, например, запруду, канаву-вал, а также другие мероприятия, которые должны быть обязательно увязаны в границах водосборных бассейнов. Известно, что запруда в расчете на 1 га водосбора задержала 15,9 т/га наносов, устройство канавы-вала в нижнем ряду защитных насаждений способствовало удержанию смытого мелкозема в объеме 0,84–1,74 т/пог. м, эти сооружения могут выполнять свои функции более 40–50 лет в определенных условиях. Для сохранения и воспроизводства плодородия эродированных черноземов обыкновенных предлагается почвозащитные системы земледелия осуществлять в границах водосбора путем разбивки территории на агроландшафтные полосы с учетом уклонов местности, устройства простейших гидротехнических сооружений. Для каждой агрогруппы предложен комплекс почвозащитных мероприятий.
Показать больше [+] Меньше [-]Erosion processes during the melt water runoff in the south of the European part of Russia | Эрозионные процессы при стоке талых вод на юге европейской части России
2023
Poluehktov, E.V. | Balakaj, G.T.
The research purpose is to determine the regularities of melt water runoff and soil erosion on the chernozems of the Rostov region for a long-term observation period of 1970–2021. Field experiments were carried out on slopes on compacted arable land (perennial and winter crops) and loose arable land (autumn ploughing). Measuring of melt water runoff and precipitation during the period of snow melting and soil washout was carried out on the water balance site of the village of Stepnoy in the Rostov region. According to the practical standard, the main physical and water-physical properties of soil during the snow melting period (freezing depth, moisture content of the upper soil layer 0.3 cm, water permeability) were studied. An analysis of the data resulting from the field observations for the period from 1970 to 2021 was carried out for the parameter "snow water reserves before melting + precipitation during the snow melting period". The indicator averaged 47.8 mm over 52 years on compacted arable land and 43.15 mm on loose arable land. The runoff coefficient was higher on compacted arable land and amounted to 0.25 and 0.10, respectively. The land loss over 21 years of observations (2000-2021) reached an average of 4.3 t/ha on compacted arable land, and 10.6 t/ha over the years with surface runoff it was 10.6 t/ha, this indicator increased to 5.9 and 20.7 t/ha on loose arable land, respectively. Long-term studies (52 years) have found that there is a greater accumulation of water in snow on compacted arable land than on loose arable land, while the runoff coefficient was 2.5 times higher on compacted arable land, but the plants retain soil particles on compacted arable land, and land loss on average over the surface runoff years was 10.6 t/ha, while on loose arable land this figure increased to 20.7 t/ha. The mathematical analysis has found a relationship between runoff rate, land loss and water reserves in snow, the depth of soil freezing and water permeability during the runoff has been determined. | Цель исследования - установить закономерности стока талых вод и эрозии почвы на черноземах Ростовской области за многолетний период наблюдений 1970–2021 гг. Были заложены полевые опыты на склонах на уплотненной пашне (посевы многолетних и озимых с.-х. культур) и рыхлой пашне (осенняя вспашка зяби). Учет стока талых вод и осадков в период таяния снега и смыва почвы проводился на водобалансовой площадке п. Степной Ростовской области. По общепринятым методикам изучены основные физические и водно-физические свойства почвы в период таяния снега (глубина промерзания, влажность верхнего слоя почвы 0,30 см, водопроницаемость). Проведен анализ данных, полученных в результате натурных наблюдений за период с 1970 по 2021 г. за параметром "запасы воды в снеге перед таянием + осадки в период таяния снега". В среднем за 52 года показатель составил 47,8 мм на уплотненной пашне и 43,15 мм на рыхлой пашне. Коэффициент стока был выше на уплотненной пашне и составил, соответственно, 0,25 и 0,10; смыв почвы за 21 год наблюдений (2000–2021 гг.) достиг на уплотненной пашне в среднем 4,3 т/га, а за годы с проявлением поверхностного стока 10,6 т/га; на рыхлой пашне этот показатель увеличился до 5,9 и 20,7 т/га соответственно. Многолетними исследованиями (52 года) установлено, что на уплотненной пашне наблюдается большее накопление воды в снеге, чем на рыхлой пашне, при этом коэффициент стока был в 2,5 раза выше на уплотненной пашне, но на уплотненной пашне растения удерживают частицы почвы и смыв почвы в среднем за годы с проявлением поверхностного стока составил 10,6 т/га, а на рыхлой пашне этот показатель увеличился до 20,7 т/га. Методами математического анализа установлена взаимосвязь между величиной стока, смыва почвы и запасами воды в снеге, глубиной промерзания и водопроницаемостью почвы в период стока.
Показать больше [+] Меньше [-]Justification for choosing irrigation water source in the steppe zone of Crimea | Обоснование выбора источника оросительной воды в степной зоне Крыма
2023
Volkova, N.E. | Podovalova, S.V. | Yunchik, Yu.A. | Manzhos, A.A.
The research purpose is to characterize the main sources of irrigation water in the steppe zone of the Crimea and to assess the further use prospects for them. Statistical information on water resources uses in the irrigated agriculture of Crimea and the results of monitoring observations over the resource composition of main water sources situated in the steppe part of the peninsula are considered. To assess the use feasibility of limitedly suitable waters in agriculture, phytotesting on radish and corn seeds was conducted. The main water sources in the steppe zone of Crimea are the North Crimean Canal system provided more than 30 million cub. m of irrigation water in 2022, and the wells. However, well water in some cases is not fully appropriate; the use of such water in the agricultural sector can lead to deterioration in the reclamation situation and to decrease crop yields. An analysis of statistical data on crop production on the territory of one of the farms situated in the Pervomaysky district, where limitedly suitable groundwater has been used for more than 5 years, has not shown any significant change in the crop performance level in comparison with the average data for irrigated lands of the Republic. The results of phytotesting confirmed that an increase in the irrigation water mineralization to 3 g/L did not run an inhibitory effect on the radish and corn seeds germination. When justifying the choice of irrigation water source in the steppe zone of Crimea, besides the results of phytotesting and analysis of statistical information on yields, preliminary assessment of water resources suitability for irrigation, it is necessary to take into account climatic and soil conditions, drainability of the territory, water content of the source, proposed irrigation methods and a list of crops. If limitedly suitable water is used, it is extremely necessary to monitor soil condition to identify and prevent timely the deterioration of the reclamation situation. | Цель исследований - охарактеризовать основные источники оросительной воды степной зоны Крыма и оценить перспективы их дальнейшего использования. Рассмотрена статистическая информация об использовании водных ресурсов в орошаемом земледелии Крыма и результаты мониторинговых наблюдений за составом ресурсов основных водоисточников степной части полуострова. Для оценки целесообразности применения ограниченно пригодных вод в сельском хозяйстве было проведено фитотестирование на семенах редиса и кукурузы. Основные источники воды в степной зоне Крыма – система Северо-Крымского канала (использовано для орошения в 2022 г. более 30 млн куб. м воды) и скважины. Однако ресурсы последних в ряде случаев пригодны ограниченно, их использование в с.-х. отрасли может привести к ухудшению мелиоративной обстановки и снижению урожайности с.-х. культур. Анализ статистических данных о производстве растениеводческой продукции на территории одного из хозяйств Первомайского района, где более 5 лет используются ограниченно пригодные подземные воды, не показал существенного изменения уровня урожайности в сравнении с осредненными данными по орошаемым землям республики. Результаты фитотестирования подтвердили, что увеличение минерализации поливной воды до 3 г/л не формировало ингибирующий эффект при прорастании семян редиса и кукурузы. При обосновании выбора источника поливной воды в степной зоне Крыма кроме результатов фитотестирования и анализа статистической информации об урожайности, предварительной оценки пригодности водных ресурсов для орошения необходимо учитывать климатические и почвенные условия, дренируемость территории, водность источника, предполагаемые способы полива и перечень культур. В случае использования ограниченно пригодных вод необходимо вести обязательные мониторинговые наблюдения за состоянием почвы с целью своевременного выявления и предупреждения ухудшения мелиоративной обстановки.
Показать больше [+] Меньше [-]Structure formation of moisture exchange in the aeration zone of an irrigated field in presence of a capillary fringe in soil thickness | Формирование структуры влагообмена зоны аэрации орошаемого поля в условиях присутствия капиллярной каймы в толще грунта
2023
Ol'garenko, V.Iv. | Ol'garenko, I.V. | Semenenko, S.Ya. | Ol'garenko, V.Ig.
The research purpose is a scientific and technical basis of hydrologic balance constituents of an irrigated field in the particular case of the connection of an aquifer and aeration zone through a capillary fringe. The studies were carried out in one of the farms of the Bagaevsky district in the Rostov region in 2018 and 2019 at stationary and experimental plots. The climatic conditions of the research objects correspond to the semi-arid steppe zone, the soils are southern chernozems. As a result of processing the field test data calculated according to the radiation balance it has been found that for the conditions of the average dry year on the 20th of May if groundwater are at a depth of 1.0 m, the average daily water consumption is 6.5 mm, groundwater recharge is 2.9 mm; if groundwater are at a depth of 1.5 and 2 m these indices are 2 and 1.25 mm, respectively. For conditions of the year which is a moderate in terms of natural moisture deficit in the phase of the beginning of alfalfa flowering (in early June), the average daily water consumption is 5 mm, and groundwater recharge is 2.2; 1.38 and 0.81 mm at a depth of groundwater level of 1.0; 1.5 and 2 m, respectively. The values of water consumption are obtained from the heat balance equation of the active surface, the dynamics of moisture exchange elements in the aeration zone of an irrigated alfalfa field, there is given a comparative assessment of potential evaporation obtained by the methods of radiation balance (accuracy 0.89), N. N. Ivanov (accuracy 0.68) and the modified S. I. Kharchenko model (accuracy 0.88), with the corresponding mathematical treatment (coefficient of variation, dispersion, deviation) by the sum of accumulated effective temperatures compared with the actual data. As a reference method, the determining the potential evaporation values of agricultural crops by the radiation balance should be used; the implementation of the required modified S. I. Kharchenko model makes it possible to increase the accuracy of determining the desired value by 30% compared to the N. N. Ivanov determination model. | Цель работы - научно-техническое обоснование составляющих водного баланса орошаемого поля при частном случае соединения водоносного горизонта и зоны аэрации через капиллярную кайму. Исследования проводили в одном из хозяйств Багаевского района Ростовской области в 2018 и 2019 гг. на стационарных и опытных участках. Климатические условия объектов исследований соответствуют полузасушливой степной зоне, почвы – южные черноземы. В результате обработки данных полевого опыта, рассчитанных по радиационному балансу, установлено, что для условий среднесухого года в 20-х числах мая при залегании грунтовых вод– на глубине 1,0 м среднесуточное водопотребление составляет 6,5 мм, подпитка грунтовыми водами – 2,9 мм, а при глубине 1,5 и 2,0 м – соответственно 2,0 и 1,25 мм. Для условий года, среднего по дефициту естественного увлажнения, в фазе начала цветения люцерны (в первых числах июня) среднесуточное водопотребление составляет 5 мм, а подпитка грунтовыми водами 2,2; 1,38 и 0,81 мм при глубине залегания уровня грунтовых вод 1,0; 1,5 и 2,0 м соответственно. Получены значения водопотребления из уравнения теплового баланса деятельной поверхности, динамика элементов влагообмена в зоне аэрации орошаемого поля люцерны, дана сравнительная оценка испаряемости, полученной методами радиационного баланса (точность 0,89), Н. Н. Иванова (точность 0,68) и модифицированной модели С. И. Харченко (точность 0,88), с соответствующей математической обработкой (коэффициент вариации, дисперсия, отклонение) по сумме накопленных активных температур по сравнению с фактическими данными. В качестве эталонного метода следует использовать метод определения величин испаряемости с.-х. культур по радиационному балансу; реализация модифицированной модели по С. И. Харченко позволяет повысить точность определения искомой величины на 30% по сравнению с моделью определения по Н. Н. Иванову.
Показать больше [+] Меньше [-]