The purpose of the research is to study impulse irrigation of rice in different interphase periods for saving water resources. The research was carried out at different impulses of water supply to rice during the growing season. Observations, metering, field measurements were carried out according to the techniques of the Kuban State Agrarian University and the Federal Scientific Rice Center. The irrigation regime in the control variant corresponded to the technology of shortened flooding. In the experimental variants, the impulses "watering – draining" were carried out in the phases of rice vegetation "germination – tillering", "booting – flowering", "ripening". It has been found that the impulse irrigation regime in the phases "germination-tillering", "booting – flowering" and "ripening" can reduce the irrigation rate by 11.4; 5.1; 1.5%, respectively, compared to the control. The average yield in the experiment was 75.7 dt/ha, which is more than in the control by 1.2 dt/ha. The calculation of economic efficiency in the variants showed that the extra profit from the yield increase in the experimental plots was from 1440 to 2880 rub/ha, the net operating income rose from 480 to 960 rub/ha. Savings on the costs of water delivery service payment varied according to the experimental variants from 69.83 to 530.71 rub/ha. Impulse irrigation at different interphase periods of rice growing with soil moisture at the end of each pulse of at least 85% of the lowest moisture capacity does not affect grain yield adversely. In the control variant of the experiment, the rice yield was 74.5 dt/ha, for impulse irrigation in the "germination – tillering" phase – 7.61 dt/ha, "booting – flowering" – 75.6 dt/ha, "ripening" – 75.3 dt/ha. In general, the cost savings were from 549.83 to 1490.71 rub/ha when introducing an impulse rice irrigation regime in various interphase periods in the experiment. | Цель работы - исследование импульсного орошения риса в различные межфазные периоды для экономии водных ресурсов. Исследования проводились при различных импульсах подачи воды на посевы риса в течение вегетации. Наблюдения, учеты, натурные измерения проведены согласно методикам Кубанского государственного аграрного университета и Федерального научного центра риса. Режим орошения в контрольном варианте соответствовал технологии укороченного затопления. В экспериментальных вариантах импульсы "полив – осушение" проводились в фазы вегетации риса "прорастание – кущение", "трубкование – цветение", "созревание". Установлено, что импульсный режим орошения в фазы "прорастание – кущение", "трубкование – цветение" и "созревание" позволяет сократить оросительную норму на 11,4; 5,1; 1,5% соответственно по сравнению с контролем. Средняя урожайность по опыту составила 75,7 ц/га, что больше, чем на контроле, на 1,2 ц/га. Расчет экономической эффективности по вариантам показал, что дополнительная прибыль от прибавки урожая на экспериментальных участках составила от 1440 до 2880 руб./га, условно чистый доход – от 480 до 960 руб./га. Экономия затрат на оплату услуг по подаче воды варьировала по вариантам опыта от 69,83 до 530,71 руб./га. Импульсное орошение в различные межфазные периоды вегетации риса при влажности почвы в конце каждого импульса не менее 85% наименьшей влагоемкости не оказывает отрицательного влияния на урожайность зерна. В контрольном варианте опыта урожайность риса составила 74,5 ц/га, на импульсном орошении в фазе "прорастание – кущение" – 7,61 ц/га, "трубкование – цветение" – 75,6 ц/га, "созревание" – 75,3 ц/га. В целом экономия затрат при внедрении в производство импульсного режима орошения риса в различные межфазные периоды составила по вариантам опыта от 549,83 до 1490,71 руб./га.

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 purpose is to conduct field research and to develop a water-saving regime for irrigating corn cultivated for grain, which guarantees sustainable yielding capacity with a shortage of water resources. The studies were carried out in Rostov region according to the conventional methods. The soil of the plot is ordinary chernozem. According to water-physical and agrochemical indicators, it is suitable for crop cultivation. The experiment scheme included three variants: in variant 1 (control), a previously developed irrigation regime was used; in variants 2 and 3, from the beginning of the growing season to the tasselling phase, irrigation rates were given out completely (as in variant 1), and then decreased by 15 and 30%, respectively. The preirrigation soil moisture threshold in the 0–60 cm layer was maintained at the level of 70–75% of the minimum water capacity. The soil water regime influenced the plant growth and development. The differences in the onset of plant vegetation phases were observed from the tasselling phase. The firm ripe stage earlier occurred in variant 3, then in variant 2. The greatest linear growth in the flowering phase (269 cm) was recorded in variant 1, which was by 3.7 and 5.2% higher than the indicators of variants 1 and 2, respectively. The biological yield of corn in variant 1 was 12.9 t/ha, which is by 10.1 and 16.3% higher than the indicators of the water-saving variants. According to the calculations of economic efficiency, with a decrease in irrigation rates by 15%, the cultivation of corn for grain is profitable. As a result of the research, a water-saving irrigation regime of grain corn has been developed and recommended for agricultural production, which comprises 9 vegetation irrigations: the first and second ones – 300 m3/ha each, the third one – 400 m3/ha, from the fourth to the ninth ones, irrigation is carried out at a rate reduced by 15% – 425 m3/ha. The irrigation rate is 3550 m3/ha. | Цель работы - провести полевые исследования и разработать водосберегающий режим орошения кукурузы, возделываемой на зерно, чтобы гарантировать получение стабильной продуктивности при дефиците водных ресурсов. Исследования проводились в Ростовской области по общепринятым методикам. Почва участка – чернозем обыкновенный. По водно-физическим и агрохимическим показателям она пригодна для возделывания культур. Схема опыта включала три варианта: на варианте 1 (контроль) применялся ранее разработанный режим орошения; на вариантах 2 и 3 от начала вегетации до фазы выбрасывания метелки поливные нормы выдавались полностью (как на варианте 1), а затем снижались на 15 и 30% соответственно. Предполивной порог влажности почвы в слое 0–60 см поддерживался на уровне 70–75% наименьшей влагоемкости. Водный режим почвы оказывал влияние на рост и развитие растений. С фазы выбрасывания метелки наблюдались отличия в наступлении фаз вегетации растений. Фаза полной спелости раньше наступала на варианте 3, затем на варианте 2. Наибольший линейный рост в фазе цветения (269 см) был зафиксирован на варианте 1, что на 3,7 и 5,2% соответственно превышало показатели вариантов 1 и 2. Биологическая урожайность кукурузы на варианте 1 составила 12,9 т/га, что на 10,1 и 16,3% превышало показатели водосберегающих вариантов. Согласно расчетам экономической эффективности, при снижении норм полива на 15% возделывание кукурузы на зерно выгодно. В результате исследований разработан и рекомендован с.-х. производству водосберегающий режим орошения кукурузы на зерно, предусматривающий девять вегетационных поливов: первый и второй – по 300 м3/га каждый, третий – 400 м3/га, с четвертого по девятый полив орошение проводится сниженными на 15% нормами – 425 м3/га. Оросительная норма – 3550 м3/га.

Проведен анализ водоемкости производства риса, обоснованы мероприятия по водосбережению, позволяющие сократить использование водных ресурсов при выращивании риса и сопутствующих культур, снизить водоемкость производства единицы продукции при сохранении высокой урожайности. Использованы методы анализа и синтеза для обоснования режима орошения риса и сопутствующих культур. Проведенный анализ результатов многолетних исследований ФГБНУ "РосНИИПМ" показал, что проектные нормы водопотребности для орошения риса превышаются в 1,5–2,0 раза. Например, в маловодном 2020 г. оросительные нормы (ОН) риса на рисовых системах Ростовской области колебались в сельхозпредприятиях от 27 до 47 тыс. куб. м/га. Предложены мероприятия по экономии водных ресурсов: содержание мелиоративной сети и гидротехнических сооружений в исправном состоянии, плановое водопользование и водораспределение, совершенствование техники и технологий орошения. Больше всего на величину ОН влияет выравненность поверхности чеков, так как при отличии высот в чеке более 0,03–0,05 м от проектной ОН может увеличиться вдвое в связи с необходимостью создания заданного слоя воды на всей площади чеков. На величину ОН также влияют природная увлажненность территории, гранулометрический состав почвы, скорость фильтрации, глубина грунтовых вод, степень засоления и осолонцевания почвы. В зависимости от этих факторов в условиях Ростовской области ОН для риса может изменяться от 27 до 36 тыс. куб. м/га и более. Для уменьшения ОН рекомендованы режимы орошения по укороченному типу затопления и получение всходов на естественных запасах влаги. Требует изучения возделывание риса и сопутствующих культур по гребневой технологии при периодическом орошении с поливом дождеванием или периодическим напуском воды в чеки. | An analysis of the rice production water intensity has been carried out and measures for water saving that allow reducing the use of water resources for growing rice and companion crops, to reduce water intensity of production unit while maintaining high yields have been substantiated. Methods of analysis and synthesis to substantiate the rice and companion crops irrigation regime were used. The analysis of the results of long-term studies of the FSBSE "RSRILIP" showed that the water demand design norms for rice irrigation are exceeded by 1.5–2 times. For example, in the low-water year 2020, the rice irrigation rates (IR) on the rice systems of the Rostov region fluctuated in agricultural enterprises from 27 to 47 thousand cub. m/ha. Measures are proposed to save water resources: maintaining the reclamation network and hydraulic structures in good condition, planned water use and water distribution, improving irrigation equipment and technologies. Most of all the IR value is influenced by the evenness of the check surface, since if the height in the check is more than 0.03–0.05 m from the design IR can double due to the need to create a given layer of water over the entire check area. It was found that the irrigation rate value is also influenced by the natural moisture content of the territory, the granulometric composition of the soil, the rate of filtration, the depth of groundwater, the degree of soil salinity and alkalinization. Depending on these factors under the conditions of the Rostov region, the IR for rice can vary from 27 to 36 thousand cub. m/ha and more. To reduce the IR, irrigation regimes of the shortened type of flooding and obtaining seedlings on natural moisture reserves are recommended. The rice and companion crops cultivation using the ridge technology with periodic sprinkler irrigation or check flooding requires study.