Выявляли причины несоблюдения предельно допустимой концентрации веществ 4э класса опасности для водных объектов рыбохозяйственного значения (ПДКрх) в контрольном створе малых рек – приемников дренажно-сбросных вод (ДСВ). Объект исследования – р. Солёная Семикаракорского района Ростовской области, территория водосбора которой представляет собой типичный для региона антропогенно преобразованный агроландшафт. В качестве фоновых концентраций использовались данные из официальных справок о фоновых концентрациях в исследуемом водном объекте в створе на 500 м выше выпуска ДСВ. Смоделированы процессы разбавления солеобразующих ионов, относящихся к 4э классу опасности, в водной среде р. Солёной при поступлении в нее ДСВ на участке от места выпуска до контрольного створа по методике А. В. Фролова – И. Д. Родзиллера. Установлено, что процессы разбавления характеризуются соотношением расходов реки и в коллекторе, а также фоновой (Cф) и предельно допустимой концентрации вещества. Так, для иона кальция Сф = 105 мг/куб.дм, ПДКрх = 180 мг/куб.дм, концентрация вещества в максимально загрязненной струе от места выпуска до контрольного створа варьирует от 180 до 107,8 мг/куб.дм. Для сульфат-иона Сф = 385 мг/куб.дм, ПДКрх = 100 мг/куб.дм, концентрация изменяется от 100 до 232,5 мг/куб.дм. Выявлены причины несоблюдения ПДКрх в контрольном створе малых рек. Это высокая фоновая концентрация солеобразующих ионов, относящихся к 4э классу опасности, сопоставимые расходы рек и ДСВ. Объективные причины слабого разбавления – малая глубина реки, низкая скорость течения, а также высокая исходная минерализация природной воды. Следовательно, необходимо вносить поправки в российское законодательство в части региональных допустимых концентраций в водных объектах с учетом региональных особенностей гидрохимического режима водных объектов, речного стока, гидрохимического состава верхних горизонтов подземных вод. | There were determined the reasons of non-compliance with the maximum permissible concentration (MPC) of the hazard class 4e substances for water bodies of fishery significance in the small rivers control point – receivers of drainage and waste waters (DWW). The research object is the Solyonaya River of the Semikarakorsk district in the Rostov region, the catchment area of which is an anthropogenically transformed agricultural landscape typical for the region. As background concentrations, the data from official certificates on background concentrations in the investigated water body in the section 500 m above the DWW outlet are used. The processes of salt-forming ions dilution belonging to the hazard class 4e substances in the aquatic environment of the Solyonaya River when DWW enter it at the discharge site to the control point according to the method of A. V. Frolov – I. D. Rodziller were modified. It has been found that the dilution processes are characterized by the ratio of the flow rates of the river and in the reservoir, as well as the background (Cb) and MPC of the substance. So, for the calcium ion Cb = 105 mg/cub.dm, MP = 180 mg/cub.dm, the concentration of the substance in the most polluted jet from the release site to the control point varies from 180 to 107.8 mg/cub.dm. For sulfate ion Cb = 385 mg/cub.dm, MPC = 100 mg/cub.dm, the concentration varies from 100 to 232.5 mg/cub.dm. There have been found the reasons for non-compliance with the MPC in the control point of small rivers. This is a high Cb of salt-forming ions belonging to the 4e hazard class, comparable flows of rivers and DWW. The objective reasons for the weak dilution are the shallow depth of the river, low flow velocity, as well as high initial mineralization of natural water. Therefore, it is necessary to amend the Russian legislation in terms of regional permissible concentrations in water bodies, taking into account the regional characteristics of the hydrochemical regime of water bodies, river runoff, and the hydrochemical composition of the upper horizons of groundwater.

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.

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 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.

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.

The purpose of the research is to determine patterns of formation of hydrographic network elements depending on the melt-and rainwater runoff and soil losses. The studies were carried out in the upper reaches of the Bolshoy Log gully system, which is a part of the land use of the experimental farm "Polevoy" of the Federal Rostov Agrarian Research Center, with an area of 2070 ha, of which more than 70% is arable land. Soils are ordinary chernozems of varying erosion degrees. The standard research methods on runoff sites and the method of pins were used. Within the catchment area, the amount of runoff and hydraulic indicators of water courses are greatly influenced by the agricultural background and the soil surface condition from which melt water flows, and the intensity of erosion processes is influenced by the depth of soil freezing, the moisture content of topsoil, water storage in snow, snowmelt intensity. The water sprays are concentrated along the gullies, where the soil is washed out over time, and they pass into the category of hollows, then into ravines and gullies, forming a hydrographic network in the gully-ravine catchment area. The most intensive runoff of meltwater in different years reached the following values: in 1988 – 33.8 mm, 2003 – 63.9 mm, 2006 – 24.6 mm, 2014 – 14.3 mm, 2017 –19.3 mm, 2023 – 10–14 mm. In the sites with reclamation protective forest plantations and hydraulic structures, the runoff was by 5–12 mm less than in the control and it retained in the forest belt. The mathematical data analysis made it possible to determine the relationship between the runoff rate and soil loss in the gully-ravine catchment, depending on the distance from the watershed. On the gully-ravine catchment, a rainsheet smoothly turns into a linear one and forms hollows and ravines. The final link of the catchment area is ravines and gullies. During the peak meltwater periods the water flow velocity on flat sections of the slope is 0.33–0.46 m/s, and along the hollows – 0.57–0.83 m/s. | Цель исследований - установить закономерности образования элементов гидрографической сети в зависимости от стока талых и дождевых вод и смыва почвы. Исследования проводились в верховье балочной системы Большой лог, входящей в состав землепользования опытного хозяйства "Полевой" Федерального Ростовского аграрного научного центра. Площадь участка составляет 2070 га, из них более 70% приходится на пашню. Почвы представлены черноземом обыкновенным различной степени эродированности. Использовались общепринятые методы исследований на стоковых площадках и метод шпилек. В пределах водосбора на величину стока и гидравлические показатели водных потоков оказывают большое влияние агрофон и состояние поверхности почвы, с которой стекает талая вода, а на интенсивность эрозионных процессов оказывают влияние глубина промерзания почвы, влажность верхнего слоя, запасы воды в снеге, интенсивность снеготаяния. Струи воды концентрируются по потяжинам, на которых со временем смывается почва, и они переходят в категорию ложбины, далее в овраги и балки, формируя гидрографическую сеть на овражно-балочном водосборе. Наиболее интенсивный сток талых вод в разные годы достигал следующих величин: в 1988 г. – 33,8 мм, в 2003 г. – 63,9 мм, в 2006 г. – 24,6 мм, в 2014 г. – 14,3 мм, в 2017 г. – 19,3 мм, в 2023 г. – 10–14 мм. На участках с мелиоративными защитными лесными насаждениями и гидросооружениями сток был на 5–12 мм меньше, чем на контроле, и задерживался в лесной полосе. Математический анализ данных позволил установить взаимосвязь величины стока и смыва почвы на овражно-балочном водосборе в зависимости от удаленности от водораздела. На овражно-балочном водосборе плоскостной смыв плавно переходит в линейный и образует ложбины, лощины. Конечным звеном водосбора являются овраги и балки. В пиковые периоды стока талых вод скорость водных потоков на ровных участках склона составляет 0,33–0,46 м/с, а по ложбинам – 0,57–0,83 м/с.

The research purpose is an analysis of the rice industry state in Russia to determine the points of further growth. The materials of state and federal programs, technical reports of the Department "Kubanmeliovodkhoz", Rosstat, Krasnodarstat were used and analyzed. The research methodology is based on historical and system analysis. A data analysis was carried out using statistical software packages. Rice cultivation in Russia has been developing for about 100 years, since the beginning of the barren land development in the regions of southern Russia, the Far East, Transcaucasia, Central Asia, and the Lower Volga. At present, the land reclamation system area for rice production is 407.8 thousand ha, of which about 190 thousand ha are used for rice crops, in view of the crop rotation. The rice grain production output is 1.2 million t annually, of it about 450 thousand t of cereals are produced. It is shown that due to the increase of the rice consumption norm from 4 to 7 kg per a person for an year, it is required to increase the production output of cereals in the country consumer's market up to 1.1 million t in the future. The dynamics of rice yield growth due to the introduction of new varieties and technologies under climate change is substantiated. It has been found that for the rice cultivation industry in the Krasnodar Territory, the water intake is 3 million m3, or 97% of the total volume of water for irrigation, water supply is 2.5 million m3, of which about 500 thousand m3 is recycling drainage water. It is shown that 40.4 thousand ha of irrigated land of the rice irrigation stock are in an unsatisfactory reclamation condition, including in terms of indicators of soil salinity, groundwater mineralization and depth of occurrence. The further development of the industry should be based on the introduction of new rice varieties and technologies for their cultivation, rational water use, efficient use of land resources, maintaining the balance of the ecological system of the territories involved in rice growing. | Цель работы - анализ состояния отрасли рисоводства для определения точек дальнейшего роста. Использованы и проанализированы материалы государственных и федеральных программ, техническая отчетность "Управления "Кубаньмелиоводхоз", Росстата, Краснодарстата. Методика исследований базируется на историко-системном анализе. Анализ данных проводился с использованием статистических программных пакетов. В России рисоводство развивается около 100 лет, с начала освоения непригодных земель в регионах юга России, Дальнего Востока, Закавказья, Средней Азии, Нижнего Поволжья. В настоящее время площадь мелиоративных систем для производства риса составляет 407,8 тыс. га, из них используется под посевы риса с учетом севооборота порядка 190 тыс. га. Объем производства зерна риса составляет 1,2 млн т ежегодно, из него вырабатывается около 450 тыс. т крупы. Показано, что в связи с ростом нормы потребления риса с 4 до 7 кг/(год*чел.) в дальнейшем требуется увеличение объемов производства крупы на потребительском рынке страны до 1,1 млн т. Обоснована динамика роста урожайности риса за счет внедрения новых сортов и технологий в условиях изменения климата. Установлено, что для отрасли рисоводства в Краснодарском крае забор водных ресурсов составляет 3,0 млн м3, или 97% от всего объема воды для орошения сельхозкультур, водоподача – 2,5 млн м3, из которых порядка 500 тыс. м3 – повторно используемые дренажные воды. Показано, что в неудовлетворительном мелиоративном состоянии находятся 40,4 тыс. га орошаемых земель рисового ирригационного фонда, в т. ч. по показателям засоления почв, минерализации грунтовых вод и глубине их залегания. Дальнейшее развитие отрасли должно базироваться на внедрении новых сортов риса и технологий их выращивания, рациональном водопользовании, эффективном использовании земельных ресурсов, поддержании баланса экологической системы территорий, вовлеченных в рисоводство.

The purpose of the research is to determine the influence of tillage methods on the value of soil water storage, water balance and water consumption deficit of spring barley on an erosion-hazardous slope on ordinary chernozems. During the research, the methodological approaches by S. A. Vorobyev, A. N. Kostyakov, S. I. Kharchenko, A. N. Postnikov were used. The experiment was carried out in 2020-2022. The experimental design provides for three tillage variants: moldboard plowing, non-moldboard (chiseling) and combined (para-ploughing) plowing. As a result the research has revealed the advantage of chisel primary tillage in terms of moisture reserves accumulation in snow: in autumn plowing it allowed accumulating on average by 16.6% more water than with moldboard tillage. The main flow component of water balance is the total water consumption of spring barley, which varied during the growing season depending on the phase of crop growth and development and on the method of tillage; differences in the productive moisture reserves with the advantage of non-moldboard tillage methods were noted. The greatest differences were observed as on the date of barley sowing; at this time, the excess in water storage in a meter layer was 9.9% for combined tillage and it was 10.6% for chiseling, relative to the same indicator for moldboard tillage. It was found that the intensity of the decrease in water storage rose, starting from the earing phase, especially during moldboard tillage. In the longest period from sowing to booting (97–110 days), an average of approximately 50% of the total moisture is consumed, from the booting phase to the earing one and from the earing phase to milky-wax ripeness by 20%, and in the last period from milky-wax ripeness to the complete ripeness of corn is only 10% moisture. In general, during the growing season, non-moldboard tillage allowed reducing the water consumption deficit of spring barley to 4.7–5.4% compared to the control, which is very significant under the conditions of a moisture deficit amounting to 276 mm during this period. | Цель работы - установить влияния способов обработки почвы на величину почвенных влагозапасов, водный баланс и дефицит водопотребления ячменя ярового на эрозионно опасном склоне на черноземах обыкновенных. В процессе исследований использованы методические подходы С. А. Воробьева, А. Н. Костякова, С. И. Харченко, А. Н. Постникова. Опыт проводили в 2020-2022 г. в Ростовской области. Схемой опыта предусмотрено три варианта обработки почвы: отвальная вспашка, безотвальная (чизельная) и комбинированная (щелевание). В результате исследований выявлено преимущество чизельной основной обработки почвы в части накопления влагозапасов в снеге: на зяби она позволила в среднем аккумулировать на 16,6% больше воды, чем при отвальной обработке. Главный расходный компонент водного баланса – суммарное водопотребление ячменя ярового, которое варьировало в процессе вегетации в зависимости от фазы роста и развития культуры и от способа обработки почвы, отмечены различия в запасах продуктивной влаги с преимуществом безотвальных способов обработки почвы. Наибольшие различия наблюдались на дату посева ячменя, в это время превышение по влагозапасам в метровом слое при комбинированной обработке составило 9,9%, а при чизельной 10,6% относительно того же показателя при отвальной обработке. Выявлено, что интенсивность снижения влагозапасов возросла, начиная с фазы колошения, особенно при отвальной обработке. В наиболее продолжительный период от посева до выхода в трубку (97–110 дней) расходуется в среднем примерно 50% суммарной влаги, от фазы выхода в трубку до колошения и от фазы колошения до молочно-восковой спелости по 20%, а в последний период от молочно-восковой до наступления полной спелости зерна всего 10% влаги. В целом за вегетационный период безотвальные обработки позволили снизить дефицит водопотребления ячменя ярового до 4,7–5,4% по сравнению с контролем, что весьма существенно в условиях дефицита влагообеспеченности, составившего 276 мм за этот период.