environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА10.26897/1997-6011-2023-2-28-35environment-285Research ArticleМЕЛИОРАЦИЯ, ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО И АГРОФИЗИКАLAND RECLAMATION, WATER ECONOMY AND AGROPHYSICSАдаптивное нормирование орошениемAadaptive irrigation rationinghttps://orcid.org/0000-0002-4619-765XПанковаТ. А.PankovaT. A.

Панкова Татьяна Анатольевна, канд. техн. наук, доцент

410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина

Pankova Tatyana Anatolievna, candidate of technical sciences, associate professor

Saratov

vtanja@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5692-8655КравчукА. В.KravchukA. V.

Кравчук Алексей Владимирович, д-р техн. наук, профессор

410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина

Kravchuk Alexey Vladimirovich, doctor of technical sciences, professor

Saratov

aleks100sgau@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9350-0893ОрловаС. С.OrlovaS. S.

Орлова Светлана Сергеевна, канд. техн. наук, доцент

410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина

Orlova Svetlana Sergeevna, candidate of technical sciences, associate professor

Saratov

orlovass77@mail.ruМихееваО. В.MikheevaO. V.

Михеева Ольга Валентиновна, канд. техн. наук, доцент

410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина

Mikheeva Olga Valentinovna, candidate of technical sciences, associate professor

Saratov

omuk@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3867-1937МиркинаЕ. Н.MarkinaE. N.

Миркина Елена Николаевна, канд. техн. наук, доцент

410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина

Markina Elena Nikolaevna, candidate of technical sciences, associate professor

Saratov

docentmirkina@rambler.ruСаратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. ВавиловаРоссияSaratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N.I. VavilovRussian Federation202312062023022835Copyright © Панкова Т.А., Кравчук А.В., Орлова С.С., Михеева О.В., Миркина Е.Н., 20232023Панкова Т.А., Кравчук А.В., Орлова С.С., Михеева О.В., Миркина Е.Н.Pankova T.A., Kravchuk A.V., Orlova S.S., Mikheeva O.V., Markina E.N.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/285

Рассматривается проблема широкого развития орошения на территории Саратовского Заволжья, что привело к ухудшению мелиоративного состояния земель, которое можно приостановить путем разработок совершенного нормирования орошения путем автоматизированных программ. Поэтому актуальным является вопрос повышения эффективности нормирования орошения путем определения общего водопотребления растений с учетом водного режима почвы, состояния деятельной поверхности, метеоусловий и биологических особенностей культуры. В статье приводятся математические зависимости, применяемые для разработки автоматизированной системы адаптивного нормирования орошения на примере культуры люцерна в условиях сухостепного Заволжья Саратовской области. При выборе метода определения испарения было проведено сравнение результатов расчета испарения по методам Н.Н. Иванова и метода Будыко-Зубенок. Приводятся известные зависимости динамики водного режима расчетного слоя почвы, водопотребления, коэффициентов, характеризующих биологические особенности культуры в процессе роста и развития, состояния активной поверхности, расчетной нормы полива, условие поддержания запасов влаги активного слоя почвы в оптимальном диапазоне, обеспечивающего минимальную потерю воды и оптимальное влагообеспечение культуры, заложенные в основу автоматизированной расчетной программы адаптивного нормирования орошением. Адаптивное нормирование орошением заключается в определении суммарного водопотребления сельскохозяйственной культурой с учетом водного режима почвы, состояния деятельной поверхности, метеорологических сведений и биологических характеристик растения (культуры). Предложена программа адаптивного регулирования полива на примере культуры люцерны, которая позволит повысить эффективность использования оросительной воды на территории Саратовского Заволжья и, как результат, позволит улучшить экологическую ситуацию в данном регионе.

This article deals with the problem of the widespread development of irrigation in the territory of the Saratov Trans-Volga region, which led to the deterioration in the reclamation state of lands, which can be suspended by developing perfect irrigation rationing through automated programs. Therefore, the issue of increasing the effi ciency of irrigation rationing by determining the total water consumption of plants, taking into account the water regime of the soil, the state of the active surface, weather conditions and biological characteristics of the crop is relevant. The article presents mathematical dependencies used to develop an automated system for adaptive irrigation rationing on the example of alfalfa culture in the conditions of the dry steppe Trans-Volga area of the Saratov region. When choosing a method for determining evaporation, a comparison was made of the results of calculating evaporation using the methods of N.N. Ivanov and the Budyko-Zubenok method. The known dependences of the dynamics of the water regime of the calculated soil layer, water consumption, coeffi cients characterizing the biological characteristics of the crop in the process of growth and development, the state of the active surface, the calculated irrigation rate, the condition for maintaining the moisture reserves of the active soil layer in the optimal range, ensuring minimal water loss and optimal moisture supply of the crop are given that form the basis of the automated calculation program for adaptive rationing by irrigation. Adaptive rationing by irrigation consists in determining the total water consumption by an agricultural crop, taking into account the water regime of the soil, the state of the active surface, meteorological information and the biological characteristics of the plant (crop). A program of adaptive irrigation regulation is proposed on the example of a crop – alfalfa, which will improve the effi ciency of irrigation water use in the Saratov Trans-Volga region, and as a result will improve the ecological situation in this region.

нормированиеорошениекультурамодельадаптациятеориязависимостифакторыводопотреблениеиспарениевлажностьrationingirrigationculturemodeladaptationtheorydependenciesfactorswater consumptionevaporationhumidityReferencesКравчук А.В. Оперативное определение поливной нормы для каштановых и темно-каштановых почв Заволжья // Мелиорация и водное хозяйство. 2007. № 2. С. 42-43.Kravchuk A.V. Operational determination of the irrigation norm for chestnut and dark chestnut soils of the Trans–Volga region / A.V. Kravchuk // Melioration and water management. 2007. No. 2. P. 42-43.Пронько Н.А., Корсак В.В., Фалькович А.С. Орошение в Поволжье: не повторять ошибок // Мелиорация и водное хозяйство. 2014. № 4. С. 16-19.Pronko N.A. Irrigation in the Volga region: do not repeat mistakes. / V.V. Korsak, A.S. Falkovich // Melioration and water management. 2014. No. 4, P. 16-19.Фалькович А.С., Пронько Н.А. Прогноз вод - но-солевого режима почвогрунтов в системе проектирования и мониторинга объектов мелиорации // Аграрный научный журнал. 2010. № 10. С. 62-69.Falkovich A.S. Forecast of the water-salt regime of soils in the system of design and monitoring of land reclamation facilities / A.S. Falkovich, N.A. Pronko // Agrarian scientifi c journal. 2010. No. 10. P. 62-69.Затинацкий С.В., Панкова Т.А. Ресурсосберегающая математическая модель нормирования орошения // Научное обозрение. 2013. № 11. С. 10-13.Zatinatsky S.V. Resource–saving mathematical model of irrigation rationing / S.V. Zatinatsky, T.A. Pankova // Scientifi c Review. 2013. No. 11. P. 10-13.Корсак В.В., Прокопец Р.В., Е.В., Юдина М.Р. Определение суммарного водопотребления сельскохозяйственных культур в аридных зонах // Научная жизнь. 2016. № 1. С. 41-51.Korsak V.V. Determination of the total water consumption of agricultural crops in arid zones / R.V. Prokopets, A.N. Nikishanov, E.V. Arzhanukhina, M.R. Yudina // Scientifi c life. 2016.No. 1. P. 41-51.KorsakV.V. Infl uence of irrigation methods on agrophysical properties and productivity of dark chestnut soils of dry steppe on the left bank of the Volga river / N. Pronko, O. Karpova, V. Shadskikh, V. Kizhaeva // Advances in Dynamical Systems and Applications. 2021. Vol. 16. Number 1. Рp. 121-132.Korsak V.V. Infl uence of irrigation methods on agrophysical properties and productivity of dark chestnut soils of dry steppe on the left bank of the Volga river / N. Pronko, O. Karpova, V. Shadskikh, V. Kizhaeva // Advances in Dynamical Systems and Applications. – ISSN0973-5321.Volume 16. Number 1. 2021. P. 121-132.Abdrazakov F.K., Mikheeva O.V., Pankova T.A. et al.Assignment of Irrigation Norms for Available Water Reserves Taking Into Account Soil Heterogeneity as a Water Saving Approach to Crop Irrigation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Tashkent, Uzbekistan, 23-25 апреля 2020 г. Tashkent: Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2020. Vol. 883. P. 012078.Abdrazakov F.K. Assignment of Irrigation Norms for Available Water Reserves Taking Into Account Soil Heterogeneity as a Water Saving Approach to Crop Irrigation / O.V. Mi - khe eva, T.A. Pankova [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Tashkent, Uz be kistan, 23-25 апреля 2020 года. Vol. 883. Tashkent, Uzbekistan: Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2020. P. 012078.Abdrazakov F.K., Pankova T.A., Zatinatsky S.V. et al. Increasing Effi ciency of Water Resources Use in Forage Crops Irrigation // International Journal of Advanced Biotechnology and Research. 2017. Vol. 8, № 1. Pр. 283-293.Abdrazakov F.K. Increasing Effi ciency of Water Resources Use in Forage Crops Irrigation / T.A. Pankova, S.V. Zatinatsky [et al.] // International Journal of Advanced Biotechnology and Research. 2017. Vol. 8. No 1. P. 283-293.Сафронова Т.И., Степанов В.И. Математическое моделирование в задачах агрофизики: учебное пособие. Краснодар: КубГАУ, 2012.182 с.Safronova T.I. Mathematical modeling in problems of agrophysics / T.I. Safronova, V.I. Stepanov. Ed. KubGau, 2012. 110 p.Затинацкий С.В. Модели валидации в техническом нормировании (на примере ресурсосберегающих моделей водопотребления) / Панкова Т.А., Шмагина Э.Ю., Кочетков А.В. // Науковедение. 2014. № 5.Zatinatsky S.V. Validation models in technical regulation (on the example of resource–saving models of water consumption) / T.A. Pankova E.Yu. Shmagina, A.V. Kochetkov // Naukovedenie. 2014.No. 5 [Electronic resource] identifi cation number of the article in the journal – 27TVN514.Кравчук А.В., Корсак В.В., Кудайбергенова И.Р. Параметры увлажнения почвы в проведении экологических режимов орошения культур // Вестник Научно-методического совета по природообустройству и водопользованию. 2018. № 11. С. 126-130.Kravchuk A.V. Soil moisture parameters in carrying out ecological regimes of crop irrigation / V.V. Korsak, I.R. Kudaibergenova // Bulletin of the Scientifi c and Methodological Council for Nature Management and Water Use. 2018. No. 11. P. 126-130.Zeyliger A. Results of the analysis of water stress regimes for irrigated crops based on remote sensing data / A. Zeyliger, O. Ermolaeva, D. Antonov, F. Serebrennukov, A. Kravchuk, S. Zatinatsky // Advances in Science, Technology and Innovation. 2022. Рр. 319-322.Zeyliger A. Results of the analysis of water stress regimes for irrigated crops based on remote sensing data / O. Ermolaeva, D. Antonov, F. Serebrennukov, and others // Advances in Science, Technology and Innovation. 2022. P. 319-322.

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