RUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesRUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство2312-797X2312-7988Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba1995710.22363/2312-797X-2023-18-4-554-565MOIZVKAgricultural technologies and land reclamationАгротехнологии и мелиорация земельResearch ArticleEffects of precision irrigation on water regime and productivity of winter wheatВлияние прецизионного орошения на водный режим и продуктивность озимой пшеницыhttps://orcid.org/0000-0003-1146-7530BabichevAlexander N.БабичевАлександр Николаевич

Doctor of Agricultural Sciences, Leading Researcher, Department of Agricultural Reclamation

доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела сельскохозяйственной мелиорации

babichevan2006@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3273-6499SidarenkoDmitry P.СидаренкоДмитрий Петрович

Сandidate of Agricultural Sciences, Researcher, Agrophysics Sector of Reclaimed lands

кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник сектора агрофизики мелиорированных земель

sidarenko1@mail.ruRussian Research Institute of Land Improvement ProblemsРоссийский научно-исследовательский институт проблем мелиорации15122023184Pesticides. Looking to the futureПестициды. Взгляд в будущее55456529122023Copyright ©; 2023, Babichev A.N., Sidarenko D.P.Copyright ©; 2023, Бабичев А.Н., Сидаренко Д.П.2023Babichev A.N., Sidarenko D.P.Бабичев А.Н., Сидаренко Д.П.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://agrojournal.rudn.ru/agronomy/article/view/19957

The aim of the research was to establish the effect of precision irrigation with varying mineral fertilizer availability on winter wheat productivity. Studies were carried out on irrigated arable land in the Rostov region. The test scheme included 3 replications. The climate of the research area is arid but not hot enough. The sum of temperatures for growing period is in the range of 3000…3200 ºC, the average annual precipitation is 470 mm, for the growing period - 285 mm. The soil cover of the experimental site is chernozem. According to the granulometric composition of the soil, the entire profile is represented mainly by heavy loam, turning into medium loam at a depth of 130-160 cm. The structural state in dry sieving and the water resistance of the aggregates are characterized as excellent. The lowest water-holding capacity for 0-60-centimeter layer is 28.3 %, which is good according to the existing classification. Soil density in 0.6 m layer is 1.27 t/m3, and in 1.0 m layer - 1.33 t/m3. Differentiated doses of fertilizers against the background of irrigation technologies studied in variants had a significant impact on productivity of winter wheat. Thus, in the variants with no irrigation, water consumption coefficient of winter wheat was 890.8 to 1343.6 m3/t; using the recommended irrigation system reduced its value to 725.9…1327.3 m3/t, and the precision irrigation technology provided a reduction in the value of water consumption coefficient to 681.6…1147.6 m3/t. The conducted studies revealed advantage of precision irrigation technology and mineral fertilizers, the use of which in different years provided higher winter crop yield by an average of 0.55 t/ha in comparison with the recommended technology, and, in comparison with variants without irrigation - by 3.49 t/ha. The introduction of modern high-precision irrigation technologies will make agricultural products produced on irrigated land more competitive.

Цель исследования - установление влияния прецизионного орошения при различной обеспеченности минеральными удобрениями на продуктивность озимой пшеницы. Исследования проводили на орошаемой пашне в Ростовской области. Схема опыта включает 3 повторности. Климат района проведения исследований - засушливый, но недостаточно жаркий. Сумма температур за период вегетации сельскохозяйственных культур колеблется в пределах 3000…3200 °C, среднемноголетняя сумма осадков за год - 470 мм, за вегетационный период выпадает 285 мм. Почвенный покров опытного участка представлен черноземом обыкновенным. По гранулометрическому составу почвы по всему профилю представлены в основном суглинками тяжелыми, на глубине 130-160 см переходящими в суглинок средний. Структурное состояние при сухом просеивании и водопрочность агрегатов характеризуются как отличные. Наименьшая влагоемкость почвы для 0-60-сантиметрового слоя составляет 28,3 %, согласно существующей классификации, она хорошая. Плотность почвы в слое 0,6 м составляет 1,27 т/м3, а в метровом слое - 1,33 т/м3. Дифференцированные дозы удобрений на фоне технологий орошения, изучаемых по вариантам опыта, оказали существенное влияние на продуктивность озимой пшеницы. Так на вариантах опыта без орошения коэффициент водопотребления озимой пшеницы составил по годам исследования от 890,8 до 1343,6 м3/т, применение рекомендуемой системы орошения позволило сократить его величину до 725,9…1327,3 м3/т, а технология прецизионного орошения - до 883,1 м3/га до 681,6… 1147,6 м3/т. Выявлено преимущество прецизионной технологии орошения и внесения минеральных удобрений, применение которой в различные по метеорологическим показателям годы обеспечило получение урожая озимой в сравнении с рекомендуемой технологией выше в среднем на 0,55 т/га, а в сравнении с вариантами без орошения - на 3,49 т/га. Внедрение современных высокоточных технологий орошения повысит конкурентоспособность сельскохозяйственной продукции, получаемой на орошаемых землях.

water consumptioncropmineral fertilizersyieldRostov regionводопотреблениесельскохозяйственная культураминеральные удобренияурожайностьРостовская областьРабота выполнена в рамках Государственного задания Минсельхоза России на 2019–2020 гг. ФГБНУ «РосНИИПМ».The work was performed on a government assignment of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation for 2019–2020 by Russian Research Institute of Land Improvement Problems.Shchedrin VN, Vasilyev SM. Conceptual and methodological principles (basics) of development strategies for land reclamation as a national treasure of Russia. Scientific journal of Russian Scientific Research Institute of land improvement problems. 2019;(1):1–11. (In Russ.). doi: 10.31774/2222-1816-2019-1-1-11Щедрин В.Н., Васильев С.М. Концептуально-методологические принципы (основы) развития мелиорации как национального достояния России // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2019. № 1 (33). С. 1-11. doi: 10.31774/2222-1816-2019-1-1-11Mikheev PA. Melioration — with confidence in the future (to the 110 anniversary of meliorative education in the South of Russia). Melioration and water management. 2017;(5):36–38. (In Russ.).Михеев П.А. Мелиорация - с уверенностью в будущее (к 110-летию мелиоративного образования на Юге России) // Мелиорация и водное хозяйство. 2017. № 5. С. 36-38.Vasiliev SM, Domashenko YE. Regulating managerial processes in structurized problematic situations of AIC and autochthonal varieties of apple tree in Dagestan. Vestnik of the Russian Agricultural Science. 2016;(4):12–13. (In Russ.).Васильев С.М., Домашенко Ю.Е. Регулирование управленческих процессов в структурированных проблемных ситуациях АПК // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2016. № 4. С. 12-13. doi: 10.30850/vrsn/2022/1/42-46Borodychev VV, Lytov MN. Technological functions of a technical system for regulating the hydrothermal regime of agrophytocenosis and integrated crop protection from climatic risks. Proceedings of Nizhnevolzskiy agrouniversity complex: science and higher vocational education. 2020;(2):307–319. (In Russ.). doi: 10.3278 6/2071-9485-2020-02-30Бородычев В.В., Лытов М.Н. Технологические функции технической системы для регулирования гидротермического режима агрофитоценоза и комплексной протекции посевов от климатических рисков // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2020. № 2 (58). С. 307-319. doi: 10.32786/2071-9485-2020-02-30Babichev AN, Olgarenko VI, Monastyrsky VA, Sidarenko DP. Experience in the application of precision irrigation technology in the Rostov region. AgroEcoEngineering. 2019;(4):75–86. (In Russ.). doi: 10.24411/0 131-5226-2019-10214Бабичев А.Н., Ольгаренко В. Иг., Монастырский В.А., Сидаренко Д.П. Опыт применения технологии прецизионного орошения в Ростовской области // Технология и технические средства механизации производства продукции растениеводства. 2019. № 4 (101). С. 75-86. doi: 10.24411/0131-5226-2019-10214Shevchenko PD, Drobilko AD. Effective crop rotations and structures of crop in them under irrigation. Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2008;(35):120–130. (In Russ.).Шевченко П.Д., Дробилко А.Д. Эффективные севообороты и структуры посева в них при орошении // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2008. № 35. С. 120-130.Bulakhtina GK, Kudryashov AV, Kudryashova NI. Effect of sowing type and irrigation method on productivity of legume-b luegrass mixtures under multiple cutting. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2019;14(2):123–132. (In Russ.). doi: 10.22363/2312-797X-2019-14-2-123-132Булахтина Г.К., Кудряшов А.В., Кудряшова Н.И. Влияние различных способов посева и орошения на продуктивность мятликово-бобовых травосмесей при многоукосном использовании // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2019. Т. 14. № 2. С. 123-132. doi: 10.22363/2312-797X-2019-14-2-123-132Vasilchenko AP. Resource saving methods of winter wheat cultivation on irrigated lands. Izvestia Orenburg state agrarian university. 2015;(3):29–32. (In Russ.).Васильченко А.П. Ресурсосберегающие приемы возделывания озимой пшеницы на орошаемых землях // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 3(53). С. 29-32.Vasiliev SM, Mityaeva LA. Irrigated agrolandscape monitoring taking into account remote sensing data calibration under geoinformation technologies. Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2017;(131):216–231. (In Russ.).Васильев С.М., Митяева Л.А. Мониторинг орошаемого агроландшафта с учетом калибровки данных дистанционного зондирования в рамках геоинформационных технологий // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 131. С. 216-231. Режим доступа: http: ej.kubagro.ru/2017/07/pdf/23.pdfShchedrin VN, Vasiliev SM, Churaev AA, Snipich YF, Kupriyanov AA, Zavalyuev VE. Mnogoopornaya dozhdeval’naya mashina dlya pretsizionnogo orosheniya [Multi-support sprinkler machine for precision irrigation]. Patent RUS, no. 2631896, 2016. (In Russ.).Щедрин В.Н., Васильев С.М., Чураев А.А., Снипич Ю.Ф., Куприянов А.А., Завалюев В.Э. Пат. 2631896 Российская Федерация, МПК А 01 G 25/09. Многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения / заявитель и патентообладатель Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. № 2016104019; заявл. 08.02.16; опубл. 28.09.17. Бюл. № 28. 9 с.Shchedrin VN, Vasilyev SM, Churaev AA. Optimization of instrumentation structure of agrimeteorological parameters control as a stage of precision irrigation process development. Scientific journal of Russian scientific research institute of land improvement problems. 2016;(3):1–18. (In Russ.).Щедрин В.Н., Васильев С.М., Чураев А.А. Оптимизация состава приборного обеспечения контроля агрометеопараметров как этап разработки технологии прецизионного орошения // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2016. № 3(23). С. 1-18.Balakay GT, Vasilyev SM, Babichev AN. The concept of new generation irrigation machines for precision irrigation technology. Scientific journal of Russian scientific research institute of land improvement problems. 2017;(2):1–18. (In Russ.).Балакай Г.Т., Васильев С.М., Бабичев А.Н. Концепция дождевальной машины нового поколения для технологии прецизионного орошения // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2017. № 2(26). С. 1-18.Korsak VV, Pronko NA, Nasyrov NN. Usage of GIS-analysis for assessing the natural conditions of irrigated cropping. Scientific life. 2014;(2):18–24. (In Russ.).Корсак В.В., Пронько Н.А., Насыров Н.Н. Применение ГИС-анализа для оценки природных условий поливного // Научная жизнь. 2014. № 2. С. 18-24.Snipich YF, Babichev AN. Assessment of the efficiency of low-energy irrigation systems. Ways of increasing the efficiency of irrigated agriculture. 2014;(55):109–118. (In Russ.).Снипич Ю.Ф., Бабичев А.Н. Оценка эффективности низкоэнергоемких оросительных систем // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2014. № 55. С. 109-118.Churaev AA, Snipich YF, Vainberg MV, Yuchenko LV. Multitower sprinkling machine for precision irrigation. Ways of increasing the efficiency of irrigated agriculture. 2018;(1):64–66. (In Russ.).Чураев А.А., Снипич Ю.Ф., Вайнберг М.В., Юченко Л.В. Многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2018. № 1(69). С. 64-66.