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.

The research purpose is to develop the methodology for calculating irrigation rate for drip irrigation of tree-fruit crops. The rate must ensure the formation of moistened soil contours with the required geometric and moisture parameters in soil space. An empirical basis for the methodology development was drawn up with the materials of the author's research aimed to determining the geometric dimensions (parameters) of soil moistening contours. The working hypothesis of the study involved determining the water supply rate per one emitter, one fruit tree and one tree row in the plantation. It assumed further setting a drip watering rate per an area unit of drip-irrigated agricultural land considering the number of micro-drip emitters located there. The main soil and technological parameters of drip irrigation and contour formation, such as physical clay content in the soil, lowest moisture capacity and bulk density of it, levels of pre-irrigation and after-irrigation soil moisture, pre-determined soil profile moistening depth and emitter consumption) were considered as factors influencing the geometric parameters of moisture contours and water supply rate. The resulted dependencies make it possible to determine the linear, areal, and volumetric dimensions of local moisture contours and water supply rate, which, under appropriate conditions of drip irrigation, ensures the formation of a local, initially formed moisture contour with the required soil wetting depth in the soil layer. A study of the suggested methodology showed a deviation of the predicted parameters from the experimental soil moisture contours within ±10.0%. A methodology allowing determining the irrigation rate for drip irrigation of agricultural land as a sum of water supply rates of all water drip emitters irrigating 1 ha of agricultural land with practical accuracy has been developed. | Цель исследований: разработка методики расчета поливной нормы при капельном орошении древесно-плодовых культур, обеспечивающей формирование в почвенном пространстве контуров увлажненной почвы с требуемыми геометрическими и влажностными параметрами. Эмпирическую базу для разработки методики составили материалы авторских исследований, посвященных определению геометрических размеров (параметров) контуров увлажнения почвы. Рабочая гипотеза исследования предусматривала определение нормы водоподачи на одну капельницу, одно древесно-плодовое растение и ряд культур в насаждении с последующим установлением нормы капельного полива на единицу площади капельно-орошаемого с.-х. угодья, учитывающей количество расположенных на нем капельных микроводовыпусков. При определении геометрических параметров контуров влажности и нормы водоподачи в качестве факторов влияния рассмотрены основные почвенные и технологические параметры капельного полива и контурообразования: содержание в почве физической глины, ее наименьшая влагоемкость и плотность сложения, уровни дополивной и постполивной влажности почвы, заданная глубина увлажнения почвенного профиля и расход капельницы. Полученные зависимости позволяют определить линейные, площадные и объемные размеры локальных контуров влажности и норму водоподачи, обеспечивающую в соответствующих условиях капельного полива образование в почвенной толще локального, первично формирующегося контура увлажнения с требуемой глубиной промачивания почвенного слоя. Исследование предложенной методики показало отклонение прогнозируемых параметров от опытных контуров увлажнения почвы в пределах ±10,0%. Разработана методика, позволяющая с приемлемой для практики точностью определять поливную норму для капельного орошения с.-х. угодий как сумму норм водоподачи всех капельных водовыпусков, орошающих 1 га с.-х. угодий.

The fertilizing value of sewage sludge (SS), in particular, SS of municipal treating facilities of the Novocherkassk-city with a three-year stay period on the sludge detention pond was estimated. The research was a part of a vegetation experiment on soils sampled from agricultural lands in the Aksai district of the Rostov region, Russia. According to the analysis, the soils are non-degraded, non-saline, of low humus, and of moderate nutrient content. Coarse silt fractions predominate in the texture of soils. SS, on the contrary, is characterized by a high content of organic matter and nutrients; sand fractions predominate in the soil texture. Radish and garden cress were used as test plants as they are crops the most sensitive to the presence of contaminants. The criteria of soil bioproductivity were indicators of seed germination, total plant weight and average weight of a plant. The best seed germination was noted in the pots with SS added to soils in comparison with both the control (unfertilized) pots and the pots fertilized with similar norms of active ingredient. Under SS influence changes in the qualitative composition of soils were noted: the contents of nitrates, phosphates, calcium ions and sulfates increased, as well as the content of soil organic matter. The positive SS effect on the plants has been determined: the radish yield increased by 55% due to SS introduction, and by only 10% due to azofoska applying; the garden cress yield increased by 29% and by 2%, respectively. In the soils fertilized with SS, an increase in organic matter content by an average of 30% was observed. As compared to the control samples, SS fertilized soil samples contained, more nitrogen by 30–59%, phosphorus by 67–78%; when azofoska was applied, the nitrogen amount increased by 5–23%, and phosphorus on average by 50%. | Оценивали удобрительную ценность осадков сточных вод (ОСВ), в частности ОСВ муниципальных очистных сооружений г. Новочеркасска с трехлетним сроком пребывания на иловой карте. Исследования проводили в рамках вегетационного опыта на почвах, отобранных с с.-х. угодий Аксайского района Ростовской области. По данным анализов, почвы являются недеградированными, незасоленными с низким содержанием гумуса и средним содержанием питательных веществ. В гранулометрическом составе почв преобладают крупнопылеватые фракции. ОСВ, напротив, характеризуется высоким содержанием органического вещества и питательных элементов, в гранулометрическом составе преобладают песчаные фракции. В качестве тест-растений использовали редис и кресс-салат как наиболее чувствительные к присутствию загрязнений. Критериями биопродуктивности почв служили показатели всхожести семян, общей биомассы и средней биомассы на одно растение. Отмечена наилучшая всхожесть семян растений в вариантах с добавлением к почвам ОСВ в сравнении как с контролем, так и с вариантом использования удобрений в аналогичных дозах по действующему веществу. Под влиянием ОСВ отмечены изменения в качественном составе почв: увеличилось количество нитратов, фосфатов, ионов кальция и сульфатов, выросло содержание органического вещества. Установлено положительное влияние ОСВ на растения: урожай редиса на фоне применения ОСВ вырос на 55%, а на фоне применения азофоски – всего на 10%; урожай кресс-салата вырос на 29% на фоне применения ОСВ и на 2% – на фоне применения азофоски. В вариантах с внесением ОСВ наблюдали повышение содержания органического вещества в среднем на 30%. По сравнению с контролем в образцах почвы с ОСВ отмечен рост содержания азота на 30–59%, фосфора – на 67–78%; при внесении азофоски количество азота повысилось на 5–23%, а фосфора в среднем на 50%.

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.

The research purpose is to determine the parameters and justification of the design of the irrigation module of the drip irrigation system for orchards. Typical crop planting patterns in an orchard, microclimatic, soil and technological conditions of drip irrigation are considered as initial factors. The results of the study were obtained in the process of generalizing the methods and recommendations for predicting the technological parameters of the drip irrigation network. A methodology was developed for justifying the irrigation module design, which provides for establishing: the crop nutrition zone area; coefficient determining the nutrition zone area to be moistened; diameter and area of the horizontal projection of the soil moisture contour; the number of moisture contours and emitters ensuring their formation; arrangement diagrams for emitters in the plant nutrition zone. As a criterion for choosing the design of an irrigation module, the ratio of the area of moistened soil space required for cultivating plants and the area of drip soil moisture zones formed by the irrigation module is taken. The methodology was tested on an irrigation module in single- and double-line versions. A single-line irrigation module meets the needs of perennial fruit crops in areas with a natural moisture coefficient of 1.0, and in rare combinations of conditions with a coefficient of 0.8. The double-line irrigation module consistently provides the required soil moisture area in areas with a natural moisture coefficient of at least 0.6 and cannot form the required moisture area for the nutrition zone of fruit crops in areas with a moisture coefficient of 0.4. For drip irrigation of perennial fruit crops in areas with a moisture coefficient of not more than 0.6, it is proposed to use an irrigation module with three drip lines. | Цель исследований - определение параметров и обоснование конструкции поливного модуля системы капельного орошения плодовых садов. В качестве исходных факторов рассмотрены характерные схемы посадки культур в плодовом саду, микроклиматические, почвенные и технологические условия капельного полива. Результаты исследования получены в процессе обобщения методик и рекомендаций по прогнозированию технологических параметров капельной поливной сети. Разработана методика обоснования конструкции поливного модуля, которая предусматривает установление: площади зоны питания культуры; коэффициента, определяющего площадь зоны питания, подлежащей увлажнению; диаметра и площади горизонтальной проекции контура увлажнения почвы; количества контуров влажности и капельниц, обеспечивающих их формирование; схемы размещения капельниц в зоне питания растений. В качестве критерия для выбора конструкции поливного модуля принято соотношение необходимых для культивирования растений площади увлажняемого почвенного пространства и площади формируемых поливным модулем зон капельного увлажнения почвы. Апробация методики проведена на поливном модуле в одно- и двухниточном исполнении. Однониточный поливной модуль соответствует потребностям многолетних плодовых культур на территориях с коэффициентом природного увлажнения, равным 1,0, и в редких сочетаниях условий при коэффициенте 0,8. Двухниточный поливной модуль стабильно обеспечивает требуемую площадь увлажнения почвы на территориях с коэффициентом природного увлажнения не менее 0,6 и не может сформировать требуемую площадь увлажнения зоны питания плодовых культур на территориях с коэффициентом увлажнения 0,4. Для капельного полива многолетних плодовых культур на территориях с коэффициентом увлажнения не более 0,6 предложено использовать поливной модуль с тремя капельными линиями.