Цель исследований – оценить качественный состав бывших осушаемых мелиорируемых земель в Иркутском районе Иркутской области и дать рекомендации по вовлечению этих земель в сельскохозяйственный оборот. Чтобы ввести в сельскохозяйственный оборот бывшие осушаемые, не используемые в настоящее время земли, необходимо провести оценку качественного состояния почв (физико-химические свойства почв, содержание органического вещества и основных элементов в почве, солевой состав и пр.) и оценить состояние осушительных каналов. В статье приведен анализ фактического материала бывших (ныне заброшенных) мелиорируемых земель в благоприятном для сельского хозяйства Иркутском районе, который расположен на юге Иркутской области. Материалом для исследований являлись почвенные образцы, отобранные на бывших осушаемых землях. Качественное состояние мелиорируемых земель исследовали по оценке изученности органического вещества и минерального состава почв, кислотности, засоленности. Аналитические исследования проводили согласно ГОСТ. Полученные результаты позволили сделать выводы о том, что ныне заброшенные земли относятся к высокопродуктивным – луговой чернозем с высоким содержанием органических веществ, обогащенный натрием, фосфором, калием, с низким содержанием гидрокарбонатов. Низкое содержание сульфатов и хлоридов указывает на то, что процесса засоления почв не наблюдается, за исключением 3 случаев, о которых сказано ниже. При проведении незначительных рекультивационных работ эти земли могут быть вовлечены в сельскохозяйственный оборот.

Целью исследований явилась разработка механизма снижения техногенной нагрузки городской агломерации на водные объекты, обеспечивающего самоочищение воды и экосистемное равновесие донных и прибрежных зон, путем коллаборативных роботизированных технических средств очистки загрязнений. Раскрыта проблема сохранения водных ресурсов путем их рационального использования. Установлено, что потребительская нагруженность на малые реки и подземные источники со стороны промышленных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых объектов с каждым годом возрастает. Это ведет к деградации водотоков, а в ряде мест – к их полному исчезновению. Представлен аналитический обзор мероприятий, реализуемых на федеральном уровне, по сохранению водных ресурсов. Установлена природная эффективность самоочищения водных объектов от различных видов загрязнений. Дано обоснование периодичности механической очистки русла рек, озер, прудов различной наполняемости – 1 раз в 5 лет. В то же время определено, что глубокую очистку водоемов путем регулируемого сброса воды из водохранилищ следует проводить с периодичностью 15-20 лет. Отмечена способность рек к самоочищению по восстановлению экосистемного равновесия при помощи микроорганизмов, способных разрушать все без исключения синтетические и органические вещества. Выделено, что эффект деструкции различен во временном разрезе, плотности сформированности специфически бактериального сообщества, без дефицита биогенов и их адаптивности к специфическим загрязнителям города, расхода водного ресурса. Предложено альтернативное решение проблемы сохранения водных объектов и прибрежных территорий путем разработки и широкого применения запатентованной конструкции коллаборативного роботизированного (кобота) устройства для очистки водных и прибрежных объектов от загрязнений.

Целью исследований являлся обзор современных методов, использующихся при диагностике состояния оросительных каналов и основных критериев уровня износа. При проведении исследований использовали метод эмпирического познания, который послужил синтезом для теоретического анализа литературы дедуктивным способом. Теоретический метод включал в себя реферирование, конспектирование и цитирование общих и специальных научных трудов ученых по данному наукоемкому направлению. В работе применялись математические и статистические методы для получения и установления количественных зависимостей между изучаемыми явлениями. Результаты исследований включают в себя теорию методов диагностики оросительных каналов, а также разработанные математические модели на их основе. В заключение обосновывается необходимость проведения диагностики состояния оросительных каналов, а также применения различных современных методов диагностики.

Цель исследований: Изучение влияния разноглубинной заделки измельченных соломисто-пожнивных остатков полевых культур, расчетных доз минеральных удобрений под запланированную урожайность посевов, а также органических отходов свинокомплекса, применяемых в качестве основного удобрения, на азотный режим деградированных почв по слоям корнеобитаемого горизонта. Изучено влияние разноглубинной заделки измельченных соломисто-пожнивных остатков полевых культур, расчетных доз минеральных удобрений под запланированную урожайность посевов, а также органических отходов свинокомплекса, применяемых в качестве основного удобрения, на азотный режим деградированных почв по слоям корнеобитаемого горизонта. Исследования проводили при повторном освоении деградированных дерново-подзолистых почв Северо-Западного региона Нечерноземной зоны РФ легкосуглинистого гранулометрического состава. Установлено, что по степени влияния изученных факторов на содержание легкогидролизуемого азота их можно расположить в порядке снижения эффективности следующим образом: система удобрения (фактор А) → способ заделки удобрений (фактор С) → культуры севооборота (фактор В). Доказано, что за период ротации пятипольного севооборота комплексное влияние изученных факторов определяет интенсивность накопления легкогидролизуемого азота в слое 0-40 см в интервале 58,8…75,3%. Остальные 41,2…24,7% изменений сопряжены с другими факторами нитрификации, и в первую очередь – с микробиологической активностью почвы в условиях изменяющихся агроклиматических ресурсов данного региона.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований способности торфяной почвы самовозгораться в зависимости от степени ее разложения, зольности, химического состава и объемной плотности. Целью лабораторных экспериментальных исследований являлось изучение влияния физико-химических свойств торфа на возникновение эффекта самовозгорания. Среди осушенных земель наиболее перспективными для целей сельскохозяйственного производства являются торфяники, которые обладают необходимым плодородием и площадь которых в РФ достигает порядка 320 млн га. Больше половины из них имеют слой торфяной почвы не менее 30 см, что отвечает требованиям, предъявляемым к почвам, рекомендуемым для введения в сельскохозяйственный оборот. Следует отметить, что более 70% почв Нечерноземной зоны России представлено малоплодородными дерново-подзолистыми почвами, и произведенная на них продукция растениеводства обладает высокой себестоимостью по причине низкой урожайности и необходимости внесения высоких доз удобрений. Органическое вещество торфа состоит из углерода, водорода, кислорода, серы и азота, поэтому торф обладает высоким плодородием и представляет интерес для целей выращивания сельскохозяйственных культур. Тем не менее следует отметить, что данный тип почв является пожароопасным. Торф имеет сложный химический состав, который определяется условиями генезиса, химическим составом растений-теплообразователей и степенью разложения. Элементарный состав торфа на горючую массу: углерод – 50-60%; водород – 5-6,5%; кислород – 30-40%; азот – 1-3%; сера – 0,5-2,5%. Присутствие в торфе серы дает в результате взаимодействия с кислородом сернистый газ (SO₂), который раздражающе действует на верхние дыхательные пути человека и глаза, и сероводород (H₂S) – очень токсичное газообразное вещество. Показателями, определяющими способность торфа к возгоранию, являются степень разложения, зольность и объемная плотность.

Представлены результаты разработки состава и технологии производства мелиоранта почвы на основе органических и минеральных отходов свекловичного севооборота и сахарного производства. Цель исследований – разработать состав мелиоранта почвы, технологию комплексной утилизации отходов производства свекловичного сахара и нехозяйственной части растений свекловичного севооборота и проверить эффективность на посевах сахарной свеклы. Проблема деградации почв ввиду интенсификации производства сахарной свеклы решается путем возврата органических и минеральных веществ, накопленных в отходах сахарного производства и нехозяйственной части биомассы растений свекловичного севооборота, обратно в почву для ее рекультивации. Мелиорант включает в себя дефекат, смешанный с водным раствором гуматов низинного торфа и органических остатков биомассы растений свекловичного севооборота. Используются физические методы активации гуматов путем воздействия ультразвуковыми колебаниями и сверхвысоким давлением микровзрывов пузырьков воздуха в гидродинамическом кавитационном генераторе. Учет, наблюдение и оценка биологической и хозяйственной эффективности проводились по общепринятым методикам и в соответствии с методическими рекомендациями Всероссийского научно-исследовательского института защиты растений (ВИЗР). Математическая обработка урожайных данных проведена по Б.А. Доспехову. Показано, что внесение мелиоранта в почву при выращивании сахарной свеклы позволило повысить урожайность на 6,9%, а сбор сахара – на 11,2%. Основным преимуществом предлагаемого способа производства мелиоранта почвы является то, что обеспечивается максимально возможный возврат вынесенных с урожаем питательных элементов обратно в почву. Кроме того, использование побочных продуктов и отходов сахарной промышленности позволяет возвратить для использования в земледелии тысячи гектаров земель, занятых отвалами.

Цель исследований – оценка влияния глубокого рыхления усовершенствованным мелиоративным рыхлителем на изменение агрофизических свойств тяжелых почв. В работе представлены результаты исследований влияния усовершенствованной конструкции рабочего органа мелиоративного рыхлителя на главные агрофизические показатели почвы, в том числе на почвенную структуру, плотность, влажность, пористость, а также другие технологические и энергетические характеристики процесса рыхления. Рассмотрены результаты полевых исследований процесса рыхления и его эффективности на необработанных почвах естественного сложения. Установлено, что для эффективного регулирования физико-механических показателей свойств почв в зависимости от потребности растений и разработки технологии их выращивания требуется знание параметров и оптимальных значений указанных агрофизических свойств. Определено, что в результате глубокого объемного рыхления переуплотненных глеевых почв рабочим органом разработанной конструкции, на которую получен ряд патентов на изобретения, образуется однородная структура почвы, уменьшается плотность почвы до 1,2…1,3 г/см³, увеличивается пористость до 50% по глубине обрабатываемого профиля. Это способствует повышению водовместимости и запасов продуктивной влаги. Результаты экспериментов позволили оценить степень улучшения агрофизических свойств почв в результате глубокого рыхления.

Разработка новых технологий поддержания требуемого микроклимата в культивационных сооружениях предполагает наличие соответствующей математической базы для определения расчетной тепловой мощности отопительного оборудования и параметров работы системы отопления, зависящих от факторов окружающей среды. Цель исследований – разработать программный метод расчета системы газолучистого отопления культивационного сооружения с предварительным подогревом приточного воздуха. В основе метода расчета лежит система взаимосвязанных уравнений теплового баланса помещения, его ограждения и поверхности почвы. Решение, помимо прочего, включает в себя утилизацию теплоты от продуктов сгорания газообразного топлива, а также лучистый теплообмен с многократным отражением и самооблучением, происходящий между поверхностями почвы и ограждения. В программном методе расчета также учитывается влияние испарения влаги с поверхности почвы на теплообменные процессы, протекающие в культивационном сооружении. На основе разработанного программного метода расчета определены параметры работы системы газолучистого отопления культивационного сооружения на примере промышленной теплицы «Фермер 7.5» (Российская Федерация). При заданных исходных условиях получены следующие основные результаты расчета: требуемая тепловая мощность газового инфракрасного излучателя (68,7 кВт); расход тепловой энергии, необходимый на нагрев приточного воздуха перед его подачей в помещение (35,5 кВт); температура предварительно нагретого приточного воздуха (–11,6°C); температура внутренней поверхности ограждения (18,6°C). Указаны основные допущения, принятые при разработке метода расчета. Определены перспективы дальнейших научных исследований.

Цель исследований – изучение натурального минерального комплекса на продуктивность и качество продукции картофеля. В современных условиях особое значение приобретает внедрение безопасных технологий возделывания с применением натуральных минеральных комплексов для обеспечения населения экологическим чистым питанием. Использование натурального минерального комплекса в условиях Московской области является перспективным способом повышения продуктивности культуры на 12-39% за счет увеличения массы клубней и количества. Новый технологический прием влагосбережения позволяет получить экологически чистую продукцию за счет улучшения питания и снижения стрессовых ситуаций по причине недостатка воды. Это внесет определенный вклад в разработку конкурентоспособной отечественной технологии возделывания картофеля, позволит увеличить урожайность и валовый сбор, тем самым улучшить питание населения и продовольственную безопасность страны.

 Цель исследований: определение коэффициента шероховатости противоэрозионного покрытия канала из геомата Энкамат А20, заполненного грунтом с травой сорта райграс высотой до 15 см. В статье представлены результаты экспериментальных исследований, направленных на определение коэффициента шероховатости защитного покрытия русла водотока из материалов: геомат марки Энкамат А20 и Энкамат 7225, – заполненных грунтом с посевом многолетних трав. Рассмотрены особенности модельной установки для определения гидравлических характеристик противоэрозионного покрытия и описана методика их определения. Найдено среднее значение коэффициента шероховатости и даны рекомендации для использования подобного миксированного покрытия, состоящего из геомата, почвы и растений. Использование данного покрытия придает откосу грунтового сооружения, руслу и берегам водотока естественный вид без потери защитных свойств. Также благодаря посеву многолетних трав использование данного покрытия повышает экологические характеристики как всего гидротехнического сооружения, так и водного объекта в целом.

Приводятся результаты экспериментальных исследований распределения осредненных и пульсационных нагрузок на плиты крепления расширяющегося водобоя и рисбермы, замеренные с помощью точечных датчиков и датчиков суммарной нагрузки при наличии на дне трех рядов гасителей энергии потока за малопролетным трубчатым водосбросом. Изложены соображения об использовании полученных данных для уточнения гидравлических и гидротехнических расчетов трехочковых водопропускных сооружений при их проектировании, ремонте и реновации. Изучено изменение перепадов осредненного давления, стандартов пульсации давления, суммарной гидродинамической нагрузки и амплитудно-частотных характеристик потока на элементах крепления нижнего бьефа Шамкирского гидроузла мелиоративного назначения, реконструируемого на реке Кура в Азербайджане. Установлено, что для обеспечения надежности водосбросных сооружений определение суммарных нагрузок и построение квазистатического загружения крепления нижнего бьефа, выбор его рациональной конструкции и оптимизацию режимов эксплуатации можно проводить, вкупе используя известные рекомендации и объективно разработанную научную методологию, внося коррективы по результатам модельных исследований.

В условиях возвращающегося дефицита водных ресурсов проблема их экономии и рационального водопользования имеет первостепенное значение, чем обусловлена необходимость совершенствования системы учета воды в гидромелиорации. При учете воды наибольшую сложность представляет проблема расхода воды на каналах с равномерным режимом потока. Традиционные методы измерений «Скорость-площадь» и переменного перепада уровней с сужающими устройствам в целом отвечают современным требованиям и в ближайшей перспективе останутся наиболее распространенными. Исследования были направлено на систематизацию и классификацию конструктивных особенностей расходомеров с сужающими устройствами, а также на обоснование принципов их размещения на открытых гидромелиоративных системах. Для этого были поставлены и успешно решены следующие задачи: обоснование принципов размещения средств измерения на открытых ГМС; выбор оптимальных конструкций расходомеров и определение факторов, влияющих на погрешность измерений при использовании расходомеров с сужающими устройствами. Проведен анализ, свидетельствующий о том, что погрешность коэффициента расхода увеличивается при уменьшении наклона боковых граней водосливов с тонкой стенкой. Распределение погрешности имеет несимметричный характер ввиду нелинейных изменений коэффициентов расхода при изменениях формы сжатого сечения. В результате исследований выявлено, что метод переменного перепада уровней с сужающими устройствами обладает рядом преимуществ включая простоту изготовления и монтажа, а также возможность применения косвенных методов градуировки.

Цель исследований заключалась в обосновании установления поясов зон санитарной охраны для проектируемых скважин в районе Щелково Московской области с учетом гидрогеологических условий. Объектом исследований являлись водозаборный узел в Щелковском районе, осуществляющий централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение населения городского округа Щелково Московской области, питьевая вода скважин и разводящей сети. Проведены лабораторные исследования состава подземных вод, согласно которым выявлено, что вода в скважинах – сульфатно-гидрокарбонатная магниево-кальциевая. Расчеты показали, что на рассматриваемой территории касимовский водоносный горизонт по степени естественной защищенности относится к защищенным. Расчет второго и третьего поясов ЗСО (зона строгого режима), окружающих водозаборы подземных вод, производился в программе ANSDIMAT. Результатом исследований стала аналитическая модель на основе гидрогеологической изученности региона.

В современных условиях основные проблемы, с которыми сталкиваются правительства многих государств, связаны с нехваткой энергии и дефицитом водных ресурсов. Не исключением является Сирийская Арабская Республика, в которой, по прогнозам специалистов, количество доступной воды сократится к середине текущего столетия примерно вдвое по причине изменения климата и роста населения. Очевидным является то, что устойчивое развитие в различных областях связано с концепцией рационального природопользования, основанной на понимании того, что неисчерпаемых природных ресурсов нет. Отсюда решение проблем водного хозяйства связано с реализацией стратегических задач на основе комплексного подхода к управлению водными ресурсами, разработке новых технологий и технических решений с низкими показателями потребления энергии, подготовки кадров и к применению эффективных методов пропаганды знаний в этой области. Цель исследований – оценка воздействия работы устройства для аэрации придонных слоев воды на физико-химические показатели качества воды в водохранилище «16 Тишрин». В статье приведен анализ результатов применения устройства для аэрации придонных слоев воды, действие которого основано на использовании солнечной радиации в местных условиях. По результатам экспериментальных исследований установлены изменения таких параметров, как водородный показатель (pH), растворенный кислород в воде, температура (С°), мутность и БПК, которые произошли после работы опытной установки для аэрации придонных слоев воды.

Повышение эффективности создания лесных культур является актуальным аспектом искусственного лесовосстановления. Соответствующая обработка почвы и выбор посадочного места позволяют повысить качество культур. Цель исследований – проанализировать влияние места посадки в микроповышениях, созданных экскаватором, на биометрические показатели саженцев сосны и ели для разработки регламента подбора расположения сеянцев в посадочных местах при создании лесных культур в таежной зоне. В ходе обследования были инвентаризированы 32 лесокультурные площади разного возраста (1-10 лет) на территории Архангельской области и Республики Коми. Лесные культуры были созданы сеянцами сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели обыкновенной (Picea abies (L.) Karst. x P. obovata (Ledeb.)) с закрытой и открытой корневой системой. Обработка почвы произведена путем создания микроповышений с помощью экскаваторов. На лесокультурных площадях провели детальную оценку роста сосны и ели (около 2 тыс. шт.), посаженных в разные места в пределах микроповышения, с измерением высоты, диаметра стволика на уровне поверхности почвы и прироста по высоте за последние 1-3 года. Результаты исследований показывают, что в первые годы после посадки рост сосны и ели не зависит от расположения посадочного места в микроповышении: «у ямы» (повышенная часть микроповышения), «центр», «от ямы» (пониженная часть микроповышения). Различия в росте начинают сказываться к 6-7 годам. Лучшие показатели высоты, диаметра у шейки корня и среднего прироста по высоте за 1-3 года отмечаются у сеянцев, посаженных в центре микроповышения, а наименьшие – посаженных в край, у ямы, образующейся при захвате почвы ковшом.

Степень заполненности пространства древесными растениями имеет некоторый предел, связанный с их биологическими особенностями и уровнем плодородия почв. Значение относительной полноты в нашей стране служит критерием для определения интенсивности рубок ухода, тогда как за рубежом используют «индекс густоты древостоев». Цель исследований – обоснование предельной линии «Средний диаметр – среднее расстояние между деревьями» в древостоях основных лесообразующих пород по данным долговременных наблюдений на постоянных пробных площадях. Материалом для исследований являлись данные обмеров на постоянных пробных площадях в Лесной опытной даче Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А. Тимирязева. Были выбраны пробные площади, на которых суммы площадей сечений достигали максимальных значений один раз в течение жизни древостоя, а также где суммы площадей сечений дважды достигали максимума. Для проверки обоснованности прохождения линии регрессии через начало координат использовалась программа расчетов уравнения прямой линии со свободным членом. Подтверждена гипотеза о прямой пропорциональности среднего диаметра древостоев среднему расстоянию между деревьями, при этом зависимость коэффициента пропорциональности от начального числа деревьев не наблюдается. В древостоях с максимальными суммами площадей сечений отношение максимального среднего диаметра к среднему расстоянию между деревьями близко к константе. Оно служит хорошим показателем степени заполненности пространства и может быть использовано в производственно-технических расчетах.

Вопросы успешного ведения зеленого хозяйства на урбанизированных территориях не теряют своей актуальности. Целью исследований является выбор оптимального способа размножения катальпы бигнониевидной методом черенкования. Важным этапом является выбор ассортимента древесных пород с учетом их адаптивной способности. В статье приведены обоснование актуальности указанного направления, применяемая методика исследования, характеристика материала для черенкования и объектов, на которых проводилась заготовка черенков катальпы бигнониевидной. Укоренение черенков, заготовленных в феврале, составило только 20%. Положительным моментом явилась 100%-ная приживаемость укоренившихся черенков зимней заготовки. Посевы семян катальпы репродукции Мытищинского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана в грунт и на питательную среду всходов не дали. В статье приведены результаты укоренения черенков катальпы, заготовленных в мае. В целях интродукционных испытаний местом заготовки определены г. Мытищи и г. Сочи. На основании полученных результатов установлено, что наиболее высокий процент укоренения черенков катальпы отмечен в условиях их проращивания в емкости с водным раствором стимулятора роста и подачей воздуха посредством аквариумного компрессора. В ходе исследований выдвинуто предположено о возможной зависимости степени укоренения и прироста черенков от санитарного состояния деревьев, на которых они были заготовлены. Катальпа бигнониевидная представляет интерес как быстрорастущее декоративное древесное растение, устойчивое к городским условиям, не поражающееся вредителями и болезнями.

Зональная технология при формировании разных типов рекреационных ландшафтов учитывает природные зональные факторы природной среды (климат, рельеф, почвенно-растительный покров) и применение адаптированных ландшафтно-архитектурных решений при создании ландшафтного дизайна рекреационных территорий Красноярска и его пригородных территорий. Создание благоприятных условий проживания, восстановления сил и трудоспособности городского населения с использованием природно-антропогенных и антропогенных типов рекреационных ландшафтов является сегодня актуальной задачей. Практическая значимость исследований заключается в предложении древесно-кустарниковых и цветочных растений для создания фитокомпозиций в рекреационных ландшафтах города. Новизна исследований заключается в применении архитектурно-планировочных решений (подбор ассортимента древесно-кустарниковой растительности и их видового разнообразия; расширение ассортимента растений цветников, цветовой гаммы для цветотерапии; учет перспективы «Эффект глубины»). Уникальность заключается в возможности использования цветовой гаммы цветов цветотерапии, способной выступать в виде профилактики некоторых заболеваний человека.