environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА10.26897/1997-6011-2022-5-15-21environment-170Research ArticleМЕЛИОРАЦИЯ, ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО И АГРОФИЗИКАLAND RECLAMATION, WATER ECONOMY AND AGROPHYSICSОбоснование требований растений к регулированию водного режима почв и его контрольSubstantiation of plant requirements for the regulation of the water regime of soils and its controlЯшинВ. М.YashinV. M.

канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник,

127434, Москва, ул. Б. Академическая, 44, корп. 2

candidate of technical sciences, leading researcher,

44 B. Akademicheskaya Str., Building 2, Moscow, 127434

vniigimjashin@mail.ruГлазуноваИ. В.GlazunovaI. V.

канд. техн. наук, старший научный сотрудник,

127434, Москва, ул. Б. Академическая, 44, корп. 2

candidate of technical sciences, senior researcher,

44 B. Akademicheskaya Str., Building 2, Moscow, 127434

ivglazunova@mail.ruФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова»РоссияAll-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A.N. KostyakovRussian Federation202220012023051521Copyright © Яшин В.М., Глазунова И.В., 20232023Яшин В.М., Глазунова И.В.Yashin V.M., Glazunova I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://environment.timacad.ru/jour/article/view/170

Цель исследований – анализ моделей требований растений к регулированию водного режима почв по осуществлению обоснования диапазона оптимальной влажности и ее контроля на основе автоматизации и цифровизации в соответствии с алгоритмом управления режимом влажности мелиорируемых почв. Представлено обоснование требований растений к регулированию водного режима почв и его контроля. Выполнен анализ моделей зависимостей продуктивности сельскохозяйственных культур от формирования водного режима почвы для обоснования мелиораций (орошения). Приведены четыре подхода при разработке моделей данной направленности, построены графики требований основных сельскохозяйственных культур к почвенным влагозапасам применительно к суглинистым почвам. Выполнены динамические расчеты требуемых влагозапасов в почве по фазам развития растений для зерновых культур, позволяющие более детально регулировать водный режим с учетом развития продукционных процессов. Точность расчетов по модели В.В. Шабанова подтверждена микробиологическими исследованиями. На основе проведенных полевых исследований и по данным, имеющимся в открытом доступе, для повышения точности контроля влажности почвы в пределах обоснованных оптимальных диапазонов выполнены сравнительные анализы датчиков влажности и даны рекомендации. Для осуществления точных мелиораций необходимо не только выполнять модельные расчеты диапазонов оптимальной влажности по фазам развития растений, но и контролировать значения влажности почвы с достаточной точностью измерений современным оборудованием, осуществлять контролируемые поливы с внедрением автоматизации и цифровизации.

The purpose of the study is to analyze models of plant requirements for the regulation of the water regime of soils to substantiate the range of optimal humidity and its control based on automation and digitalization in accordance with the algorithm for controlling the moisture regime of reclaimed soils. The substantiation of the requirements of plants to the regulation of the water regime of soils and its control is presented. The analysis of models of dependencies of agricultural productivity on the formation of the water regime of the soil to substantiate reclamation (irrigation) is carried out. Four approaches to the development of models of this orientation are given, graphs of the requirements of the main crops to soil moisture reserves are built, in relation to loamy soils. Dynamic calculations of the required moisture reserves in the soil according to the phases of plant development for grain crops are carried out, allowing regulating the water regime in more detail, taking into account the development of production processes. The accuracy of calculations according to the model of Shabanov V.V. is confi rmed by microbiological studies. Based on the conducted fi eld studies and according to the data available in the public domain, comparative analyses of moisture sensors were performed and recommendations were made to improve the accuracy of soil moisture control within reasonable optimal ranges. To carry out accurate reclamation, it is necessary not only to perform model calculations of the optimal humidity ranges for the phases of plant development, but also to control the soil moisture values with suffi cient measurement accuracy with modern equipment, to carry out controlled watering with the introduction of automation and digitalization. 

требования растенийфазы развития растенийрегулирование водного режимабиоклиматическая модельточные мелиорациидатчики влажностиконтролируемые поливыавтоматизацияцифровизации в мелиорациrequirements of plantsphases of plants developmentregulation of water regimebioclimatic modelprecision reclamationhumidity sensorscontrolled irrigationautomationdigitalization in reclamationReferencesРусакова Т.И. Современная технология поэтапного прогнозирования урожайности и валового сбора зерновых культур / Т.И. Русакова, В.М. Лебедева, И.Г. Грингоф, Н.М. Шкляева // Метеорология и гидрология. – 2006. – № 7. – С. 101-108.Rusakov Т.I. Sovremennaya texnologiya poetapnogo prognozirovaniya urozhajnosti i valovogo sbora zernovyh kultur / Lebedeva V.M., Gringof I.G., Shklyaeva N.M. // Meteorologiya i gidrologiya. – 2006. – № 7. S. 101-108.Лебедева В.М. Долгосрочный синоптико-статистический метод прогноза валового сбора зерновых культур по федеральным округам и России в целом // Труды ГУ «ВНИИСХМ». – 2010. – Вып. 37. – С. 69-81.Lebedeva V.M. Dolgosrochnyj sinoptiko-statisticheskij metod prognoza valovogo sbora zernovyh kultur po federalnym okrugam i Rossii v tselom // Trudy GU «VNIISHM». – 2010. – Vyp. 37. – S. 69-81.Клещенко А.Д., Найдина Т.А. Динамическая модель продукционного процесса кукурузы с использованием спутниковой информации и методы прогноза урожайности // Метеорология и гидрология. – 2012. – № 12. – С. 88-98.Kleshhenko A.D., Najdina T.A. Dinamicheskaya model produktsionnogo protsessa kukuruzy s ispolzovaniem sputnikovoj informatsii i metody prognoza urozhajnosti // Meteorologiya i gidrologiya. – 2012. – № 12. – S. 88-98.Шабанов В.В. Биоклиматическое обоснование мелиораций. – Л.: Гидрометеоиздат, 1973. – 166 с. EDN: TZRBED5.Shabanov V.V. Bioklimaticheskoe obosnovanie melioratsij. – L.: Gidrometeoizdat, 1973. – 166 s. EDN: TZRBED5Павлов В.Ю. Параметры оптимальных условий жизнедеятельности почвенных микроорганизмов в агроценозе // Ресурсосберегающие технологии и технические средства для производства продукции растениеводства и животноводства: Сборник статей VII Международной научно-практической конференции; Под науч. ред. Н.П. Ларюшина, О.Н. Кухарева. – Пенза: ПГСХА, 2022. – С. 87-89.Pavlov V.Yu. Parametry` optimalnyh uslovij zhiznedeyatelnosti pochvennyh mikroorganizmov v agrotsenoze. / Sbornik: Resursosberegayushchie texnologii i texnicheskie sredstva dlya proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. / Sbornik statej VII Mezhdunarodnoj nauchno-prakt. konf. Pod nauchnoj redaktsiej N.P. Laryushina, O.N. Kukhareva. – Penza: PGSXA, 2022. – S. 87-89.Бубер А.А., Добрачев Ю.П., Бородычев В.В., Меньшикова С.А. Имитационная модель формирования урожая картофеля «Рotato»: Свид-во о регистрации программы для ЭВМ 2021612970. 26.02.2021. Заяв. № 2021612016 от 18.02.2021.Buber A.A., Dobrachev Yu.P., Borodychev V.V., Menshikova S.A. «Imitatsionnaya model formirovaniya urozhaya kartofelya «Rotato» Svidetelstvo o registratsii programmy dlya EVM 2021612970, 26.02.2021. Zayavka № 2021612016 ot 18.02.2021.Научные основы создания и управления мелиоративными системами в России / Л.В. Кирейчева, И.Ф. Юрченко, В.М. Яшин и др. – М.: ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова, 2017. – 296 с. EDN ZDXXYB.Nauchnye osnovy sozdaniya i upravleniya meliorativnymi sistemami v Rossii / L.V. Kirejcheva, I.F. Yurchenko, V.M. Yashin [i dr.]. – M.: VNII agrohimii imeni D.N. Pryanishnikova, 2017. – 296 s. ISBN978-5-9238-0235-1. – EDN ZDXXYB.Маркин В.Н., Глазунова И.В. Вопросы районирования территории по необходимости орошения // Природообустройство. – 2022. – № 3. – С. 35-40. – DOI: 10.26897/1997-6011-2022-3-35-40. – EDN KXIETB.Markin V.N., Glazunova I.V. Voprosy rajonirovaniya territorii po neobhodimosti orosheniya // Prirodoobustrojstvo. – 2022. – № 3. – S. 35-40. – DOI: 10.26897/1997-6011-2022-3-35-40. – EDN KXIETB.Glazunova I.V., Karpenko N.P. Аnalysis of the reclamation measures effi ciency within watershed and their impact on the water bodies // Сollection: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 9th International Symposium «Steppes of Northern Eurasia». – 2021. – Р. 012035.Glazunova I.V., Karpenko N.P. Аnalysis of the reclamation measures effi ciency within watershed and their impact on the water bodies / Сollection: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 9. Сер. “9th International Symposium “Steppes of Northern Eurasia”” 2021. С. 012035.Барсукова М.В., Король Т.С., Лагутина Н.В. Экологическая безопасность сельского хозяйства и сельскохозяйственной продукции – реальные шаги // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия «Естественные и технические науки». – 2020. – № 8. – С. 7-10.Barsukova M.V., Korol T.S., Lagutina N.V. Ekologicheskaya bezopasnost` selskogo hozyajstva i selskohozyajstvennoj produktsii – realnye shagi // Sovremennaya nauka: aktualnye problemy teorii i praktiki. Seriya: Estestvennye i tehnicheskie nauki. – 2020. – № 8. – S. 7-10.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.