Регулирование гидротермического режима агроценоза при возделывании раннего картофеля с применением динамического моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.02, кандидат наук Бубер Алина Александровна

• Бубер Алина Александровна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Бубер Алина Александровна

Введение

1 Особенности формирования и управления гидротермическим режимом агроценоза для повышения продуктивности картофеля в зоне недостаточного увлажнения РФ

1.1 Необходимые фитоклиматические условия для роста и развития картофеля

1.2 Роль гидротермических условий в повышении продуктивности раннеспелого картофеля

1.3 Регулирование параметров гидротермического режима агроценоза на основе применения капельного и мелкодисперсного орошения

1.4 Обоснование концептуальной схемы управления гидротермическим режимом раннего

картофеля на основе динамического моделирования

Выводы

2 Постановка полевого опыта и методики выполнения исследований

2.1 Природно-климатические условия Нижнего Поволжья и района исследований

2.2.Ирригационно-хозяйственные условия экспериментального участка

2.3 Характеристика почв опытного участка

2.4 Метеорологические условия проведения опытов

2.5 Схема и закладка полевого опыта

2.6 Способы полива и технические средства для их осуществления

2.6.1 Особенности капельное орошение

2.6.2 Комбинированное орошение: техническая характеристика и способ применения

2.7 Расчет доз и внесение минеральных удобрений

2.8 Методы и методики измерений и анализа, используемые при проведении

исследований

Выводы

3 Результаты полевых исследований

3.1 Влияние способов полива, поливного режима и минерального питания

на продолжительность фенофаз раннего картофеля

3.2 Динамика продукционного процесса раннего картофеля в зависимости

от агромелиоративных факторов

3.3 Особенности водообеспечения опытных делянок картофеля по фенофазам

при реализации заданного режима орошения

3.4 Факторный анализ урожайности зрелых клубней картофеля при возделывании

в ранней культуре при орошении в полевом опыте

Выводы

4 Динамическая имитационная модель роста и развития картофеля POTATO

4.1 Концепция и структура модели

4.2 Блок «Начальные условия и входные данные»

4.3 Экологический блок: структура, расчетные формулы, алгоритм

4.4 Биологический блок: структура, управление, алгоритм

4.5 Результаты расчетов

4.6 Статистическая обработка результатов моделирования

4.6.1 t-критерий для двух зависимых и независимых выборок

4.6.2 Дисперсионный анализ

4.6.3 Корреляционный анализ

4.6.4 Точность прогностических и ретропрогнозных расчетов

Выводы

5 Экономическая эффективность реализации вариантов опыта капельного

и комбинированного орошения

Выводы

Заключение

Список использованных источников

Приложение А. Наблюдения за ростом и развитием растений

Приложение Б. Наблюдения за водным режимом растений

Приложение В. Перечень идентификаторов переменных и массивов,

используемых в имитационной модели РОТАТО

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Регулирование гидротермического режима агроценоза при возделывании раннего картофеля с применением динамического моделирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Урожайность сельскохозяйственных культур напрямую зависит от условий их произрастания. В агроклиматической зоне Нижнего Поволжья достижение высокой урожайности возможно лишь на мелиорируемых землях на основе высокой культуры земледелия и применения современных технических средств орошения, а также фертигации, обеспечивающих создание благоприятных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур, в том числе раннего картофеля. Применение системы комбинированного орошения, обеспечивающего сочетание капельного полива с мелкодисперсным дождеванием в критические периоды вегетации растений, может стать решающим условием высокой продуктивности раннего картофеля в субаридной зоне. Для обоснования благоприятных параметров водно-теплового режима орошаемых культур и его регулирования применение имитационного моделирования и цифровых технологий может стать основополагающим в решении проблемы оптимизации параметров агроценоза, опираясь на биологические закономерности роста и развития растений, агроэкологические зависимости влияния природных и техногенных факторов на продуктивность культуры. Разработка системы управления гидротермическим режимом агроценоза картофеля в течение срока вегетации на базе имитационной модели является актуальной задачей, решение которой направлено на получение планируемых высоких и стабильных урожаев, повышение эффективности использования природно-ресурсного потенциала региона. Совершенствование технологии выращивания раннего картофеля в сухостепной зоне при орошении на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья на основе предлагаемых подходов может внести значительный вклад в обеспечение потребностей населения региона в этой продукции.

Степень разработанности темы. Исследованиям по совершенствованию способов и режимов орошения сельскохозяйственных культур, по разработке технических решений, прежде всего, при применении капельного, а также мелкодисперсного дождевания, посвящены работы Б.Б. Шумакова (1999), И.П. Кружилина (2012), В.В. Боро-дычева (2016), Н.Н. Дубенка (2018), А.С. Овчинникова (2015), Г.В. Ольгаренко (2017), В.А. Шадских (1996), А.В. Шуравилина (2019), М.Ю. Храброва (2019) и многих других отечественных ученых. Различные аспекты влияния водного и температурного режимов на ростовые процессы растений, в том числе картофеля, рассмотрены в исследованиях

А.И. Коровина (1984), А.Г. Лорха (1968), Л. Грушка (1984), В.В. Шабанова (1973) и др. На основе математического анализа экспериментальных данных было предложено биоклиматическое обоснование параметров гидротермических мелиораций для картофеля на территории европейской части СССР (1973).

Вопросам разработки динамических моделей формирования урожая сельскохозяйственных культур посвящены работы Е.П. Галямина (1974), Р.А. Полуэктова (2006), Х.Г. Тооминга (1977), Ю.П. Добрачёва (2009), Ю.К. Росса (1975). Одними из первых еще в 1970-х годах были построены модели SPAM - soil-plant-atmosphere model (Schaweroft et al., 1974) в США и BECROP - basic crop simulation (de Wit, 1978) в Нидерландах. В настоящее время в США активно используется модель эффективного водопользования и прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур AquaCrop др. С. Эветта (2016).

Целью исследований является разработка методологии и способов регулирования гидротермического режима агроценоза раннего картофеля при капельном и комбинированном способах полива с применением динамической имитационной модели, обеспечивающей поддержание благоприятного микроклимата и необходимого режима влажности почвы в период вегетации в сухостепной зоне Нижнего Поволжья.

На основании сформулированной цели исследований были поставлены и решены следующие задачи:

• проведен обзор и анализ отечественного и мирового опыта возделывания раннеспелых сортов картофеля при регулировании водного, температурного и питательного режимов с использованием имитационного моделирования;

• предложена методология оперативного регулирования гидротермического режима агроценоза картофеля при капельном и комбинированном способах полива с применением динамической имитационной модели;

• организован и проведен многолетний полевой трехфакторный эксперимент для изучения влияния режима орошения и фертигации на ростовые процессы и продуктивность раннеспелого картофеля сорта «Импала» при капельном и комбинированном способах полива;

• установлены закономерности влияния водного, температурного и пищевого режимов на продукционный процесс и формирование урожая раннего картофеля на светло-каштановых почвах в условиях Волгоградской области;

• изучены характеристики водопотребления раннего картофеля на основных этапах онтогенеза при капельном и комбинированном способах полива по результатам многофакторных полевых опытов и численных экспериментов;

• обоснованы агрофизиологические условия создания благоприятного гидромелиоративного режима почв для формирования планированного урожая клубней раннего картофеля;

• разработана математическая модель динамики продукционного процесса формирования урожая картофеля, алгоритм расчета и база исходных данных;

• проведена идентификация параметров модели продукционного процесса картофеля и численные эксперименты для оперативного регулирования гидротермического режима;

• выполнена статистическая обработка результатов полевых опытов, численных экспериментов и оценка адекватности динамической модели;

• оценена инвестиционная привлекательность возделывания раннеспелого картофеля в условиях Нижнего Поволжья с применением системы регулирования гидротермического режима.

Объект исследований. Методы регулирования гидротермического режима агро-ценоза картофеля при капельном и комбинированном способах полива на светло-каштановых почвах в условиях субаридной зоны Волгоградской области.

Научная новизна. Разработана методология регулирования гидротермического режима агроценоза картофеля при капельном и комбинированном способах полива. Установлены закономерности динамики продукционного процесса и водопотребления раннеспелого картофеля в зависимости от режима орошения и регулируемого микроклимата в агроценозе на фоне различных уровней минерального питания. Создана оригинальная динамическая имитационная модель формирования урожая картофеля, включающая описание процессов в системе «почва-растительный покров-приземный слой воздуха», основанная на физиологии растения и анализе результатов полевого эксперимента, что позволяет прогнозировать текущее состояние агроценоза (фенологические фазы развития растений, листовой индекс, влагозапас и влажность почвы в корневой зоне) и урожайность картофеля в зависимости от сроков его посадки, параметров режима орошения, доз внесения минеральных удобрений, температурного режима, регулируемого с помощью мелкодисперсного дождевания, а также осуществлять оперативное

управление факторами роста и развития растений в режиме реального времени в зависимости от текущих агрометеорологических условий. Разработана методика расчета увлажнения почвы, транспирации и физического испарения при комбинированном орошении, основанная на учете особенности точечного поступления поливной воды в почву и мелкодисперсном увлажнении растительного покрова, приводящего к кратковременному снижению температуры листьев.

Теоретическая значимость работы состоит в научном обосновании возможности оперативного регулирования гидротермического режима агроценоза с помощью комбинированного орошения (капельного и мелкодисперсного) и продукционного процесса на основе разработанной динамической имитационной модели роста и развития раннего картофеля в условиях почвенно-климатических ресурсов Нижнего Поволжья, что позволяет обеспечивать в системе «почва-растение-атмосфера» в режиме реального времени контроль температурного, пищевого и водного режимов растений, а также регулирование основных факторов жизни с целью достижения запланированного урожая.

Практическая ценность работы заключается в разработке инструментария в виде имитационной модели РОТАТО, позволяющего прогнозировать и управлять продукционным процессом формирования урожайности картофеля при капельном и комбинированном способах полива, обеспечивая рациональный гидротермический режим агроценоза и получение программируемых урожаев клубней на уровне 30-65 т/га. Для реализации модели разработана программа в формате Microsoft Office Excel, которая может быть адаптирована к различным природно-климатическим условиям и сортам картофеля. Использование программы позволяет осуществлять оперативное управление орошением и фертигацией, прогнозировать урожайность в режиме on-line по агрометеопараметрам и, используя экономические критерии, обосновать рациональные показатели гидромелиоративного режима почв для получения запланированного урожая раннего картофеля.

Методология и методики исследований. Методология исследований базируется на теоретических положениях, принципах, фундаментальных и прикладных достижениях мелиоративной и аграрной науки, закономерностях физиологии растительных организмов. Постановка и выполнение полевых, лабораторных исследований и численных экспериментов основывались на применении современных стандартных методик. В рамках системного подхода проводилось изучение и анализ научной литературы, постановка и проведение экспериментальных исследований, анализ полученных результатов.

Разработка динамической модели потребовала применения системного подхода и естественнонаучной методологии. Исследования включали методы математической статистики, статистическое и динамическое моделирование экологических и агромелиоративных процессов и систем, решение оптимизационных задач. В процессе анализа региональной информации о состоянии сельскохозяйственных земель, почвенно-климатических условиях и агроклиматических ресурсах Нижнего Поволжья привлекались картографические материалы и данные общедоступных Шегие^ресурсов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методология и способы регулирования гидротермического режима агроценоза раннего картофеля при капельном и комбинированном способах полива в условиях недостаточного увлажнения Нижнего Поволжья.

2. Закономерности влияния гидротермического и пищевого режимов почвы на формирование урожайности раннего картофеля при капельном и комбинированном способах полива с учетом метеорологических параметров на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья.

3. Динамическая имитационная модель агроценоза раннего картофеля РОТАТО, обеспечивающая необходимые условия для роста, развития и формирования хозяйственно полезного органа (урожая клубней) по агро- и метеопараметрам в системе «почва-растение-атмосфера» при орошении капельным и комбинированным способами.

4. Методика расчета увлажнения почвы, транспирации и физического испарения при капельном и комбинированном орошении, основанная на учете особенностей капельного полива и мелкодисперсного дождевания.

Степень достоверности результатов подтверждается значительным объемом полевых исследований, их статистической оценкой, проверкой адекватности результатов полевых исследований расчетными агрофизическими методами. Результаты численных экспериментов по модели РОТАТО коррелируют, не имеют статистически достоверных различий с экспериментальными данными и совпадают с динамическими характеристиками роста растений и формирования урожая, полученными отечественными и зарубежными агробиологами и физиологами растений на картофеле в полевых, лабораторных опытах и в производственных условиях.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка и реализация результатов исследований по технологии возделывания раннего картофеля при ка-

пельном и комбинированном орошении в условиях Нижнего Поволжья осуществлена в КФХ «Выборнов В.Д.» Ленинского района Волгоградской области на площади 1 га. Урожайность клубней картофеля в 2016 г. достигала 45 т/га на комбинированном орошении, на капельном - 35 т/га, при этом доход от реализации продукции составил более 95 тыс. руб. с 1 га. Урожайность клубней картофеля в 2017 г. на комбинированном орошении достигла 48 т/га, на капельном - 40 т/га, при этом доход от реализации продукции составил более 93 тыс. руб. с 1 га.

Апробация работы. Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях: «Инновационные технологии в мелиорации» (Москва, 2016); «Экологические аспекты мелиорации, гидротехники и водного хозяйства АПК» (Москва, 2017); «Актуальные научные исследования в области мелиорации» (Новочеркасск, 2018, 2019); «Наука и молодежь: новые идеи и решения» (Волгоград, 2018); «Мировые научно-технологические тенденции социально-экономического развития АПК и сельских территорий« (Волгоград, 2018); «О плане полезащитных лесонасаждений, внедрения травопольных севооборотов, строительства прудов и водоемов для обеспечения высоких и устойчивых урожаев в степных и лесостепных районах европейской части СССР» (Волгоград, 2018); «Мелиорация земель - неотъемлемая часть восстановления и развития АПК Нечерноземной зоны Российской Федерации» (Москва, 2018); «Агроинженерные инновации в сельском хозяйстве» (Москва, 2019); «Экология и мелиорация агроландшафтов: перспективы и достижения молодых ученых» (Волгоград, 2019). «Проблемы развития сельскохозяйственных мелиораций и водохозяйственного комплекса на базе цифровых технологий» (Москва, 2019). «Развитие АПК на основе принципов рационального природопользования и применения конвергентных технологий» (Волгоград, 2019). За участие в конкурсе на 21-й Российской агропромышленной выставке «Золотая осень - 2019» получена серебряная медаль и Диплом II степени в но-

ТТ U U U с»

минации «Лучший молодой ученый-мелиоратор» за разработку имитационной модели формирования урожая раннего картофеля POTATO.

Личный вклад автора состоит в постановке задачи, обзоре и анализе отечественной и зарубежной литературы, создании методологии регулирования гидротермического режима агроценоза, разработке методики проведения полевых экспериментов, статистической обработке полученных результатов и их анализе, выявлении закономер-

ностей на основе регрессионного анализа, создании динамической имитационной модели агроценоза, проверке ее адекватности и выполнении расчетов, оценке эффективности мелиоративных проектов при капельном и комбинированном способах орошения.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России и 1 публикация в журнале, входящем в международную систему цитирования Web of Science.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложена на 173 страницах машинописного текста, в том числе основного текста 148 страниц, иллюстрирована 45 рисунками, содержит 23 таблицы и 3 приложения. Список литературы включает 130 источников, в том числе 20 зарубежных авторов.

В 2019 г. по тематике данного исследования получен грант РФФИ «Разработка технологии управления орошением на основе имитационного моделирования гидротермического режима агроценоза», договор № 19-416-343004 от 15.05.2019.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю В.В. Бородычеву, сотрудникам Волгоградского филиала «ВНИИГиМ им.

A.Н. Костякова» М.Ю. Лытову, А.В. Майеру за предоставление доступа к сельскохозяйственным полям и помощь в проведении полевого опыта, директору КФХ «Выборнов

B.Д.» за обеспечение опытных участков необходимым оборудованием и техникой, Ю.П. Добрачеву за ценные консультации по имитационному моделированию,

C.Д. Исаевой, Э.Б. Дедовой, И.Г. Бондарик и М.Ю. Храброву за своевременную помощь на различных этапах исследования, сотрудникам отдела мелиоративно-водохозяйст-венного комплекса Н.М. Поповой и В.Р. Енакаевой, без которых невозможно представить выполнение данной работы, и начальнику отдела А.Л. Буберу за постоянную поддержку при выполнении исследований и написании работы.

1 ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОТЕРМИЧЕСКИМ

РЕЖИМОМ АГРОЦЕНОЗА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ КАРТОФЕЛЯ В ЗОНЕ НЕДОСТАТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ РФ

1.1 Необходимые фитоклиматические условия для роста и развития картофеля

Как показывают статистические данные, в последние годы картофель становится одной из самых востребованных культур в мире. Рекордные урожаи картофеля достигнуты в Новой Зеландии - 50-70 т/га, в Нидерландах, Франции, Бельгии, Англии и Германии - 40-45 т/га.

В регионах России урожайность картофеля во многом зависит от климата, так как большая часть территории находится в зоне рискованного земледелия. В Тульской и Брянской областях урожайность составляет 25-30 т/га, в Курской, Воронежской, Самарской, Пензенской областях, Татарстане и Башкирии урожайность достигает 25 т/га. Согласно отчету Минсельхоза РФ [37] урожай картофеля в российских фермерских хозяйствах в 2015 г. составил 7,6 млн т, в 2016 г. - 6,9, а в 2017 г. - 6,4 млн т.

Министерством здравоохранения РФ 19 августа 2016 г. утверждены Рекомендации по рациональным нормам потребления пищевых продуктов, отвечающим современным требованиям здорового питания [85], которые могут быть использованы для планирования производства пищевой продукции в агропромышленном комплексе, исходя из которых потребление картофеля в год на человека должно составлять 90 кг.

Традиционно картофель относится к числу важнейших сельскохозяйственных культур, которые можно использовать не только как продовольственное питание, но и как техническое сырье для переработки (3 %), корм скоту (22 %) и семенной материал (23 %) [91].

Импорт картофеля в Российскую Федерацию носит сезонный характер, в феврале начинается возобновление импортных поставок, т.к. ощущается дефицит картофеля, который ведет к поднятию цен на продукцию. Объем импорта картофеля в 2017 г. составил: 423,1 тыс. т - молодого картофеля и 77,5 тыс. т - прочий.

Существующие колебания в валовых сборах картофеля объясняются сравнительно высокой чувствительностью культуры к погодным условиям.

1.2 Роль гидротермических условий в повышении продуктивности

раннеспелого картофеля

Эффективное производство раннего картофеля в зоне недостаточного увлажнения РФ обладает рядом особенностей и достигается только при строгом соблюдении технологического регламента выращивания районированных сортов. Требования картофеля к температурному режиму воздуха и почвы в значительной мере определяют его рост и развитие, а также процесс клубнеобразования. Одним из основных условий устойчивого образования клубней и получения высоких и стабильных урожаев является своевременная посадка картофеля в ранние сроки, обеспечивающая рациональное использование весеннего влагозапаса и соблюдение оптимального температурного режима в первые фазы вегетации культуры. Минимальная температура необходимая для прорастания семенного клубня - 7-8 °С, а среднесуточная температура почвы на глубине заделки семян, при которой целесообразен посев, - 8-10 °С. Оптимальная температура почвы в период от посадки до появления всходов - +15 °С [45].

Картофель относится к малоустойчивым к заморозкам культурам. В фазе от всходов до цветения начало повреждения и частичная гибель происходит уже при температуре воздуха 2-3 °С на высоте растительного покрова. Это значит, что даже легкие продолжительные заморозки могут нанести большой урон. Условия для выращивания сельскохозяйственных культур, в том числе раннего картофеля, считаются оптимальными, если обеспеченность посева теплом не ниже 80 %.

Не меньшую роль в формировании урожая играет также приходящая фотосинте-тически активная радиация и продолжительность светового дня. Культурные сорта картофеля относят к короткодневным растениям, поскольку непродолжительные дни обеспечивают начало клубнеобразования и сокращают длительность вегетационного периода и, следовательно, длительность формирования и роста клубней. Это обстоятельство важно учитывать при выращивании раннего картофеля, стараясь в ранние сроки высадить специально подготовленный семенной материал.

На ранних фазах клубнеобразования масса клубней в условиях короткого дня бывает выше, чем в условиях длинного. Однако длинный световой день способствует нарастанию надземной части, площади листьев и фотосинтетического потенциала, от мощности которого зависит количество продуктов фотосинтеза, идущих на накопление

массы клубней. В этой связи в условиях удлиненного светового дня урожай картофеля бывает выше, чем при коротком. Регулировать этот процесс можно с помощью подбора сортов и сроков культивирования.

Картофель - культура требовательная к влажности почвы и водно-воздушному режиму. Потребность во влаге у картофеля существенно отличается по фазам роста. Наиболее требовательны растения в начале периода цветения, который считается критическим. Водный дефицит растений в этот период приводит к значительному снижению урожая картофеля. Считается, что в период цветения и клубнеобразования наиболее благоприятными условиями для роста картофеля и формирования высокого урожая клубней является влажность почвы 70-80 % от наименьшей влагоемкости (НВ) в слое почвы, занятом основной массой корней, а в период нарастания массы клубня и накопления в них крахмала может быть снижена до 60-65 %. В водообеспечении растения в начальные периоды его роста и развития (до и после появления всходов) запас влаги материнского клубня играет существенную роль в компенсации водного дефицита в наиболее напряженные по метеорологическим условиям сутки.

Важную роль при возделывании картофеля как влаголюбивой культуры в зоне недостаточного увлажнения играет орошение. Количество поливной воды для эффективного возделывания культуры зависит от величины водопотребления, которая складывается из испарения с поверхности почвы и транспирации растениями. Эти составляющие водного обмена агроценоза напрямую связаны с приходом суммарной солнечной радиации, температурным режимом, дефицитом влажности воздуха и другими метеорологическими элементами погодных условий, а также характеристиками растений и почвы.

Массовые всходы картофеля в засушливом климате, например, Нижнего Поволжья, по среднемноголетним данным появляются через 18-25 дней после посадки. В этот период количество выпавших осадков не имеет большого значения, поскольку производится предпосевной полив. За период от всходов до начала цветения выпадает в среднем от 20 до 35 мм осадков. От фазы цветения до фазы окончания роста ботвы у раннеспелых сортов проходит 50-55 дней, при этом выпадает 70-120 мм осадков, а температура воздуха может достигать 35-38 °С. Температура свыше 23 °С в период клубнеобразования вызывает замедление роста клубней и потерю урожая. Температура почвы на глубине 10 см при этом может составлять 21-25 °С, поскольку ботва картофеля лишь частично затеняет почву под растущим кустом [107].

Академик В.С. Шевелуха, изучая физиологические реакции растений картофеля, установил ряд тонких ростовых реакций надземных органов на полив, которые наступают за короткое время (10-14 мин), значительно быстрее, чем эта реакция проявляется на клубнях (2-3 ч). В условиях засухи ботва реагирует на полив в любое время суток, тогда как реакция клубней при высокой температуре и низкой влажности воздуха может не проявляться. Это можно объяснить угнетающим действием высоких температур на клубни картофеля и воздействием почвенной засухи.

Отличие реакций ботвы и клубней проявляется также и при переувлажнении почвы. Повышение влажности почвы при поливе от 70 до 100 % НВ наступает остановка в росте клубней через четверть часа, при этом такой полив не оказывает влияния на рост ботвы. Полив свыше 100 % НВ вызывает резкое торможение роста ботвы на 5-7 ч, но ее рост полностью не прекращается. Остановка в росте клубней связана с недостаточным поступлением кислорода к корням столонам и подземным стеблям, что препятствует транспорту сахаров и продуктов фотосинтеза в корневую систему и к клубням.

Продолжительность времени до возникновения реакции растений на уменьшение исходной влажности почвы от 45 до 30 % НВ увеличивается на 3,5-10 мин, при этом снижается скорость роста ботвы и возрастает в кратное число раз после проведения полива. Ботва картофеля прекращает прирастать при 30 % НВ, а резкий перелом и сокращение периода развития органов наблюдается уже при 55 % влажности почвы. При снижении исходной влажности до 25 % НВ период развития реакции возрастает на 2,5 ч. При такой низкой влажности растения быстро и сильно увядают. При повышении исходной влажности до 40-45 % период развития выражен слабее. При влажности почвы 50-55 % НВ клубни не реагируют и, следовательно, для клубней эту влажность можно принять за нижнюю допустимую границу увлажнения почвы. Очевидно, что рационально поддерживать влажность почвы на уровне 60-70 % НВ или 70-80 % НВ, чтобы не возникало дефицита влаги в связи с ее неравномерным распределением в почве и передвижением. Реакция на полив клубней при исходной влажности 30-35 % проявляется через 2 ч, т.е. позднее, чем у надземных органов. Реакции ботвы в дневное время более стабильны в отличие от клубней, у которых они проявляются не всегда [107].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бубер Алина Александровна, 2021 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Агроклиматический справочник по Волгоградской области. - 2-е изд. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1967. - 142 с.

2. Астапов, С.В. Мелиоративное почвоведение (практикум) / С.В. Астапов. - М.: Сельхозиздат, 1968. - 412 с.

3. Балинова, В.С. Статистика в вопросах и ответах: учеб. пособие / В.С. Балино-ва. - М.: ТК Велби; Проспект, 2004. - 49 с.

4. Березин, И.В. Основы физической химии ферментативного катализа / И.В. Бе-резин, К. Мартинек. - М.: Высш. шк., 1977. - 280 с.

5. Берлянд, М.Е. Города и климат планеты / М.Е. Берлянд, К.Я. Кондратьев. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 40 с.

6. Бихеле, З.Н. Математическое моделирование транспирации и фотосинтеза растений при недостатке влаги / З.Н. Бихеле, Х.А. Молдау, Ю.К. Росса. - Ленинград: Гид-рометеоиздат, 1980. - 223 с.

7. Имитационная модель роста сельскохозяйственных растений ШОБО8Т 7.1 / Х. Боогаард, К. ванн Диепен, Р. Реттер, Дж. Кабрера, Х. Ван Лаар, И. Савин // Центр исследования земельных, почвенных и водных ресурсов Винанда Старинга, РУДН Аграрный факультет. - М.: Изд-во РУДН, 2000. - С. 3-34.

8. Опыт применения мелкодисперсного дождевания сельскохозяйственных культур: Обзорная информация / В.В. Бородычев, М.Ю. Храбров и др. - М.: ЦБНТИ, 1978. - 57 с.

9. Отчет о научно-исследовательской работе по заданию 07.04: «Разработать конструкции гидромелиоративных систем нового поколения, включающих системы комбинированного и двойного регулирования влажности почвы, повторное использование и утилизацию минерализованного дренажного стока» / В.В. Бородычев, М.Ю. Храбров, И.И. Конто-рович, М.Н. Лытов, А.В. Майер. - М.: ФГБНУ ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова, 2015.

10. Разработка конструкции и вопросы формирования системы орошения для комбинированных способов полива / В.В. Бородычев, М.Ю. Храбров, В.К. Губин, В.М. Гу-ренко, А.В. Майер // Основные результаты научных исследований института за 2017 год. - М., 2018. - С. 34-42.

11. Система комбинированного орошения / В.В. Бородычев, М.Ю. Храбров, В.К. Гу-бин, Н.Г. Колесова, Т.С. Акимова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2016. - № 1 (41). - С. 201-210.

12. Бородычев, С.В. Эффективность комбинированного орошения при выращивании элитных саженцев винограда в условиях континентального климата / С.В. Бородычев, В.М. Гуренко, А.В. Майер // Современные 69 энерго- и ресурсосберегающие, экологически устойчивые технологии и системы сельскохозяйственного производства: сборник научн. тр. / Под ред. Н.В. Бышова. - Вып. 12. - Рязань: ФГБОУ ВО РГАТУ, 2016. -С. 13-16.

13. Бубер, А. А. Имитационная модель формирования урожая раннего картофеля Potato для климатических условий Нижнего Поволжья / А.А. Бубер // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. - 2018. - № 3(71). - С. 64-71.

14. Бубер, А.А. Приемы повышения продуктивности картофеля при комбинированном орошении / А.А. Бубер // Экологические аспекты использования земель в современных экономических формациях: материалы международной научно-практической конференции. - 2017. - С. 84-90.

15. Будаговский, А.И. Основы количественной теории фотосинтетической деятельности посевов / А.И. Будаговский, Ю.К. Росс // Фотосинтезирующие системы высокой продуктивности. - М.: Изд-во «Наука», 1966. - С. 51-58.

16. Будыко, М.И. Тепловой баланс земной поверхности / М.И. Будыко. - Л.: Гидрометеоиздат, 1956. - 254 с.

17. Вадюнина, А.Ф. Методы исследований физических свойств почв / А.Ф. Вадю-нина. - М.: Высшая школа, 1961. - 345 с.

18. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. - 4-е изд., стереотип. -М.: Наука, Физматгиз, 1969. - 576 с.

19. Воробьев, С.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению и земледелию / С. А. Воробьев, М.Г. Аваев. - М.: Государственное изд-во сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1961. - 328 с.

20. Гаевский, В.М. Альбедо больших территорий / В.М. Гаевский // Труды ГГО. -1961. - Вып. 109. - С. 61-78.

21. Галямин, Е.П. О построении динамической модели формирования урожаев аг-роценозов / Е.П. Галямин // Биологические системы в земледелии и лесоводстве. - М.: Наука, 1974. - С. 70-84.

22. Головатый, В.Г. Модели управления продуктивностью мелиорируемых агро-ценозов / В.Г. Головатый, Ю.П. Добрачев, И.Ф. Юрченко. - М., 2001. - 166 с.

23. Патент RU № 2172583 С2, МПК А 01 G 25/09, Двухконсольный дождевальный агрегат / Губер К.В., Лямперт Г.П., Храбров М.Ю., Дубенок Н.Н., Шумаков Б.Б., Степанов В.П.; ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова. - Опубл. 27.08.2001, Бюл. № 24.

24. Гусев, Е.М. Оценка радиационного, теплового и водного обмена степных экосистем с атмосферой на основе модели SWAP / Е.М. Гусев, О.Н. Насонова, Б.П. Моханти // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. - 2004. - Т. 40. - № 3. - С. 330-346.

25. Гуськов, О.И. Математическое моделирование в геологии и разведке полезных ископаемых / О.И. Гуськов, А.Б. Каждан, А.А. Шиманский. - М.: Недра, 1979. - 168 с.

26. Дегтярева, Е.Т. Влияние химических мелиорантов на гумусовое состояние и физико-химические свойства солонцовых почв Нижнего Поволжья / Е.Т. Дегтярева, Н.М. Дягилева, А.Д. Панкова // Теоретические основы мелиорации и опыт использования солонцовых почв. - М.,: 1991. - С. 179-183

27. Дегтярева, Е.Т. Почвы Волгоградской области / Е.Т. Дегтярева, А.Н. Жули-дова. - Волгоград: Нижне-Волжское книж. изд-во, 1970. - 310 с.

28. Дмитренко В.П. Агрометеорологические исследования УкрНИГМИ (исторический очерк) / В.П. Дмитренко // Труды УкрНИГМИ. - 1978. - Вып. 164. - С. 3-32.

29. Добрачев, Ю.П. Перспективы использования имитационного моделирования для оценки продуктивности сельскохозяйственных культур / Ю.П. Добрачев,

A.И. Живлов, Т.А. Ильина. - М.: ВНИИТЭИСХ, 1984. - 65 с.

30. Добровольский, Г.В. Систематика и классификация почв / Г.В. Добровольский. - М.: МГУ, 1996. - 80 с.

31. О состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2015 году: доклад / Ред. кол.: В.Е. Сазонов [и др.]; Комитет природных ресурсов и экологии Волгоградской области. - Волгоград: СМОТРИ, 2016. - 300 с.

32. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований): учебник для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений по агрономическим специальностям / Б.А. Доспехов. - 6-е изд., стер., перепеч. с 5-го изд. - М.: Альянс, 2011. - 350 с.

33. Доспехов, Б. А. Практикум по земледелию // Б. А. Доспехов. - М.: Агропромиз-дат, 1987. - 383 с.

34. Зуев, В.Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере /

B.Е. Зуев. - М.: Изд-во «Советское радио», 1970. - 496 с.

35. Ибрагимов, Н.М. Эффективное водопользование и прогнозирование урожайности сельскохозяйственных культур РЛОЛ§уаСгорМоде1 4.0 / Н.М. Ибрагимов. - Ташкент: ИСЦАУЗР, 2016. - 65 с.

36. Капельное орошение и продуктивность посадок картофеля в Нижегородской области / В.В. Ивенин, А.В. Ивенин, С.П. Тихонов, В.М. Банников // Актуальные проблемы земледелия Евро-Северо-Востока РФ: сборник научных трудов. - Нижний Новгород, 2013. - С. 137-143.

37. Информация о ходе сезонных полевых работ Министерства сельского хозяйства РФ 2015-2017 гг. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://mcx.ru/.

38. Калашник, Ж.В. Влияние изменения уровня грунтовых вод на инженерно-геологическую обстановку Нижнего Поволжья / Ж.В. Калашник // Вестник Астраханского государственного технического университета. Геология, геоэкология. - 2006. - С. 171-175.

39. Капельное орошение: пособие к СНиП 2.06.03-85 // Мелиоративные системы и сооружения. М.: Союзводпроект, 1986. - 149 с.

40. Каталог «Завод ПСМ-Ярославль» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.powerunit.ru/catalog/diesel_pumpset/

41. Каталог «Насосы технический центр» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://nasos48.ru/

42. Каталог Интернет магазина «АгроОнлайн» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://xn--34-8kcm9cl.xn--p1ai/

43. Красная книга почв Волгоградской области / К.Н. Кулик, В.М. Кретинин, А.С. Рулёв, В.М. Шишкунов. - Волгоград, 2017. - 244 с.

44. Константинов, А.Р. Погода, почва и урожай озимой пшеницы / А.Р. Константинов. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1978. - 248 с.

45. Коровин, А.И. Растения и экстремальные температуры / А.И. Коровин. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 271 с.

46. Костяков, А.Н. Основы мелиораций / А.Н. Костяков. - М.: Сельхозгиз, 1960. -

622 с.

47. Куртенер, Д.А. Агрометеорологические основы тепловой мелиорации почв / Д. А. Куртенер, А.Ф. Чудновский. - Л.: Гидрометиздат, 1979. - 232 с.

48. Лакин, Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1990. - 350 с.

49. Ленточно-гребневая технология возделывания и уборки картофеля: рекомендации МСХ РСФСР. - М.: Россельхозиздат, 1982. - 26 с.

50. Литвинов, С.С. Методика полевого опыта в овощеводстве / С.С. Литвинов. -М.: Россельхозакадемия, 2011. - 650 с.

51. Лопырев, М.И. Ландшафтная организация территории: учебное пособие / М.И. Лопырев. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2004. - 170 с.

52. Лорх, А.Г. Экологическая пластичность картофеля / А.Г. Лорх. - М.: Колос, 1968. - 32 с.

53. Лосев, А.П. Практикум по агрометеорологическому обеспечению растениеводства / А.П. Лосев. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. - 245 с.

54. Мазарович, А.Н. Из области геоморфологии и истории рельефа Нижнего Поволжья / А.Н. Мазарович // Землеведение. - 1927. - Т. 29, вып. 3/4. - С. 21-42.

55. Майер, А.В. Универсальная многофункциональная система орошения для комбинированных способов полива / А.В. Майер, Ю.И. Захаров, Н.В. Криволуцкая // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2015. - № 1(37). - С. 206-210.

56. Мелихова, Е.В. Моделирование и оптимизация комбинированного орошения на основе цифровых информационных технологий: дис. ... д-ра техн. наук: 06.01.02 / Мелихова Е.В. - Волгоград, 2019. - 329 с.

57. Метеорология и климатология / Сост. Л.С. Полякова, Д.В. Кашарин. - Новочеркасск: НГМА, 2004. - 107 с.

58. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. -М.: Колос, 1971. - 122 с.

59. Методические рекомендации ВАСХНИЛ по постановке опытов и проведению исследований по программированию урожая полевых культур. - М.: Колос, 1978. - 64 с.

60. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель (РД-АПК 3.00.01.003-03) / ФГУП Специализированный научный центр «Госэкомелиовод» Минсельхоза России 14.11.2002 № 705-2187/14. - 133 с.

61. Митропольский, А.К. Техника статистических вычислений / А.К. Митрополь-ский. - 2-е изд. - М.: Наука, 1971. - 576 с.

62. Нерпин, С.В. Энерго- и массообмен в системе растение-почва-воздух // С.В. Нерпин, А.Ф. Чудновский. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1981. - 358 с.

63. Новикова, А.Ф. Засоленные почвы Волгоградской области / А.Ф. Новикова,

A.С. Морозова // Почвоведение. - 2003. - № 9. - С. 1061-1073.

64. Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования / Под ред. Т. А. Ищенко. - М.: Колос, 1973. - 95 с.

65. Комбинированное орошение сельскохозяйственных культур / А.С. Овчинников, В.В. Бородычев, М.Ю. Храбров, В.М. Гуренко, А.В. Майер // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2015. - № 2(38). - С. 6-13.

66. Ольгаренко, В.И. Биоклиматический метод расчета эвапотранспирации картофеля для условий юга России / В.И. Ольгаренко // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. - 2017. - № 2(66). - С. 11-15.

67. Организация выращивания картофеля на мелиорированных землях: рекомендации. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. - 96 с.

68. Орлов, Л.И. Прикладная статистика: учебник для вузов / Л.И. Орлов. - М.: Экзамен, 2006. - 672 с.

69. Опыт адаптации системы Б88ЛТ для моделирования урожая озимой пшеницы (ТЯШШМ ЛЕ8Т1УиМ Ь.) в условиях Московской области / Д.В. Павлечко, Ю.Л. Ме-шалкина, И.И. Васенев, М.В. Тихонова, М.М. Визирская // Проблемы агрохимии и экологии. - М.: ООО «Инновационный Центр при ВНИИ агрохимии», 2019. - С. 33-39.

70. Пат. Яи № 1778919. Устройство для автоматического управления дождевальной машины кругового действия / Кацтов Э.И., Скугаров В.Б., Ценципер М.Л., Архипов

B.С., Баранов С.К., Борисоглебский А.И., Дубинин В.П.; Производственное объединение «Компрессор». - Опубл. 10.04.1995. - Заявка 4909338/15, 10.12.1990.

71. Пат. Яи № 2113110 С1, МПК А 01 О 25/00. Способ определения сроков полива при мелкодисперсном дождевании / Грамматикати О.Г., Кузнецова Е.И.; Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им А.Н. Костякова. -Опубл. 1998.06.20. - Заявка № 95118388/13, 1995.10.25.

72. Пат. Яи № 2129775. Устройство для комбинированного микроорошения / Губер К.В., Степанов В.П., Лямперт Г.П., Храбров М.Ю.; Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова. - Опубл. 10.05.1999. - Заявка № 97110262/13, 17.06.1997.

73. Пат. Яи № 2322047 С1, МПК А 01 О 25/02. Система капельного орошения / Кизяев Б.М., Салдаев А.М., Майер А.В., Долгополова Е.В., Губер К.В., Гуренко В.М.,

Лытов М.Н., Захаров Ю.И., Губаюк Ю.Д., Шенцева Е.В., Бородычев В.В., Гавра М.М., Дубенок Н.Н., Калиниченко Р.В., Криволуцкий А.А.; Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костикова Российской академии сельскохозяйственных наук. - Опубл. 20.04.2008, Бюл. № 11, 30.05.2006.

74. Пат. Яи № 2463773. Устройство автоматического управления туманообра-зующей установкой / Золотарёв В.А., Минеев В.В., Морозов В.Б., Рихтер В.А., Даукшис Л.А., Стрельцов Ф.Ф.; ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии. - Опубл. 2012.10.20. - Заявка № 2010144257, 2010.10.28.

75. Пат. Яи № 2464776 С2, МПК А 01 О 25/00, А 01 О 25/02. Способ регулирования фитоклимата в агрофитоценозах при капельном орошении и система для его осуществления / Овчинников А.С., Бочарников В.С., Бочарникова О.В., Салдаев А.М., Салдаев Г.А., Кизяев Б. М., Бородычев В.В., Майер А.В., Лытов М.Н., Захаров Ю.И., Мартынова А.А., Криволуцкая Н.В., Долгополова Е.А., Криволуцкий А.А., Гуренко В.М., Шишлянникова М.В., Губер К.В., Храбров М.Ю., Бородычев С.В., Шенцева Е.В., Бородычева Е.И., Дементьев А.В., Сухарев Ю.И.; Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия». - Опубл. 2012.10.27. - Заявка № 2010120980/13, 2010.05.24.

76. Пат. Яи № 2525774. Комбинированная система орошения / Семененко С.Я., Абезин В.Г., Дубенок Н.Н.; Государственное научное учреждение Поволжский научно-

и и тл и и

исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук. - Опубл. 20.08.2014. - Заявка № 2013120569/13, 06.05.2013, Бюл. № 23.

77. Модели продукционного процесса сельскохозяйственных культур № 68 / Р.А. Полуэктов, Э.И. Смоляр, В.В. Терлеев, А.Г. Топаж. - СПб.: Изд-во СПбГУ, 2006. - 396 с.

78. Адаптируемость динамических моделей агроэкосистем к различным почвенно-климатическим условиям / Р.А. Полуэктов, И.В. Опарина, А.Г. Топаж, В. Миршель // Математическое моделирование. - 2000. - Т. 12. - № 11. - С. 3-16.

79. Почвенный покров и земельные ресурсы Российской Федерации. - М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2001. - 399 с.

80. Практикум по физиологии растений / Под ред. Н.Н. Третьякова. - 3-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1990. - 271 с.

81. Проспект фирмы «Пегас-Агро» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: pegas-agro.ru.

82. Проспект фирмы «Радуга» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://vniiraduga.ru.

83. Расписание погоды [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://rp5.ru/.

84. Ревут, И.Б. Физика почв / И.Б. Ревут. - Л.: Изд-во Колос, 1964. - 316 с.

85. Рекомендации по рациональным нормам потребления пищевых продуктов, отвечающих современным требованиям здорового питания / Министерство здравоохранения РФ, 19.08.2016 № 614 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.rosminzdrav.ru/.

86. Роде, А. А. Методы изучения водного режима почв / А. А. Роде. - М.: Изд-во АН СССР, 1960. - 244 с.

87. Росс, Ю.К. Радиационный режим и архитектоника растительного покрова / Ю.К. Росс. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1975. - 344 с.

88. Росс Ю.К. Система уравнений для описания количественного роста растений / Ю.К. Росс // Фитоактинометрические исследования растительного покрова. - Таллин, Валгус, 1976. - С. 64-89.

89. Российский бизнес журнал «Бизнес, экономика, политика» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rosbj.ru/.

90. Савин, И.Ю. Имитационная модель роста растений ШОБО8Т 7.1 (руководство пользователя русифицированной версией): учеб. пособие / И.Ю. Савин, В.С. Столбовой, К. ванн Диепен. - М.: РУДН, 2000. - 116 с.

91. Саноян, М.Г. Агрометеорологические и агрофизические принципы и методы управления влагообеспеченностью посева / М.Г. Саноян. - Ленинград: Гидрометеоиз-дат, 1982. - 296 с.

92. Сиротенко, О.Д. Математическое моделирование водно-теплового режима и продуктивности агроэкосистем / О.Д. Сиротенко. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1981. - 167 с.

93. Сиротенко, О. Д. О построении замкнутой системы уравнений энерго- и массо-обмена для расчета биомассы сельскохозяйственных культур / О.Д. Сиротенко, А.П. Бойко // Метеорология и гидрология. - 1975. - № 2. - С. 78-87.

94. Сиротенко, О.Д. Двухфондовая феноменологическая модель морфогенеза и продуктивности яровой пшеницы / О. Д. Сиротенко, Е.В. Абашина, Ю.П. Добрачев // Тр. ВНИИСХМ. - 1985. - Вып. 10. - С. 26-42.

95. Справочник гидротехника орошаемого хозяйства / Под ред. Б. А. Шумакова. -М.: Колос, 1972. - 414 с.

96. Схема развития мелиорации и водного хозяйства СССР на период до 2000 г. -М.: Союзводпроект, 1988. - 308 с.

97. Тооминг, Х.Г. Адаптация растительных сообществ к интенсивности света и ее математическое моделирование / Х.Г. Тооминг // Журнал общей биологии. 1968. - Т. 29, № 5. - С. 549-563.

98. Тооминг, Х.Г. Солнечная радиация и формирование урожая / Х.Г. Тооминг. -Ленинград: Гидрометеоиздат, 1977. - 200 с.

99. Филин, В.И. Справочная книга по растениеводству с основами программирования урожая / В.И. Филин. - Волгоград: ВГСХА, 1994. - 266 с.

100. Формирование урожая основных сельскохозяйственных культур / Пер. с чеш. З.К. Благовещенской. - М.: Колос, 1984. - С. 296-327.

101. Агрономическая тетрадь. Возделывание картофеля по интенсивной технологии / Б.Ф. Хлевной, Д.В. Заикин, А.И. Замотаев и др. - М.: Россельхозиздат, 1986. - 96 с.

102. Церлинг, В.В. Диагностика питания сельскохозяйственных культур: справочник / В.В. Церлинг. - М.: Агропромиздат, 1990. - 235 с.

103. Чирков, Ю.А. Агрометеорологические условия и продуктивность кукурузы / Ю.А. Чирков. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1969. - 251 с.

104. Чудновский, А.Ф. Влияние растений на тепловой и влажностный режим почвы и приземного воздуха / А.Ф. Чудновский, И.С. Галриндашвили // Тезисы докладов научной конференции вузов Грузинской ССР. - Тбилиси, 1970. - С. 14-16.

105. Шабанов, В.В. Биоклиматическое обоснование мелиораций / В.В. Шабанов. -Ленинград: Гидрометеоиздат, 1973. - 166 с.

106. Шадских, В.А. Научные основы технологий программированного возделывания сельскохозяйственных культур в степной и сухостепной зонах Заволжья при орошении: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.01.09; 06.01.02 / Шадских В.А. - Волгоград, 1996. - 51 с.

107. Шевелуха В.С. Рост растений и его регуляция в онтогенезе / В.С. Шевелуха. -М.: Колос, 1992. - С. 347-360.

108. Оросительные системы России: от поколения к поколению: монография / В.Н. Щедрин, А.В. Колганов, С.М. Васильев, А.А. Чураев. В 2 ч. - Ч. 1. - Новочеркасск: Геликон, 2013. - С. 77-79.

109. Оросительные системы России: от поколения к поколению: монография / В.Н. Щедрин, А.В. Колганов, С.М. Васильев, А.А. Чураев. В 2 ч. - Ч. 2. - Новочеркасск: Геликон, 2013. - 307 с.

110. Экспертно-аналитический центр агробизнеса [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ab-centre.ru/.

111. Allen, R. Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements / R. Allen, L.S. Pereira, D. Raes, and M. Smith // FAO Irrigation and Drainage Paper № 56. - Rome, Italy, 1998. - 300 p.

112. Baier, W. Crop-weather analysis model / W. Baier // 1. Summary. - Int. J. Biomet., vol. 17, N 4, 1973. - P. 313-320.

113. Black, T.A. The prediction of evaporation, drainage, and soil water storage for a bare soil / T.A. Black, W.R. Gardner, G.W. Thurtell // Soil Sci. Soc. Am. Proc., 33, 1969. - P. 655-660.

114. De Wit, C.T. Simulation of transport processes in soils / C.T. de Wit, H. van Keulen // Simulation Monographs No. 1. Wageningen: PUDOC 1972. - 141 p.

115. De Wit, C.T. A dynamic model of plant and crop growth / C.T. De Wit, R. Brou-wer, F.W.T. Penning de Vries // In: Potential crop Production. A Case Study. London, Heinemann Education Books Ltd., 1971. - P. 117-142.

116. De Wit, C.T. The simulation of fotosynthetic system / C.T. De Wit, R. Brouwer, de Vries F.W.T. Penning // In: Prediction and Measurement of Photosynthetic Productivity. -Wageningen, Pudoc, 1970. - P. 47-70.

117. Donald A. Hated al. Environmental physiology, modeling and simulation of alfalfa growth // I. Conceptual development of SIMED. - Purdue University, Indiana, Agricult. experiment station, Research Bulletin N 907, 1975. - 26 p.

118. Feddes, R.A. Simulation of water use and production of potatoes as affected by soil compaction / R.A. Feddes, M. de Graaf, J. Bouma, Potatoe Res. 31: 1988. - P. 225-239.

119. An overview of APSIM, a model designed for farming systems simulation / B.A. Keating, P.S. Carberry, G.L. Hammer and others // European Journal of Agronomy № 18, 2003. - Pp. 267-288.

120. Kristensen, K.J. A model for estimating actual evapotranspiration from potential evapotranspiration / K.J. Kristensen, S.E. Jensen // Nordic Hydrology, 6. - P. 170-188.

121. McCree, K.J. An equation for the rate of respiration of the white clover plants grown under controlled conditions / K.J. McCree. - In: Prediction and Measurement of Photo-synthetic Productivity, Wageningen, Pudoc, 1970. - P. 221-230.

122. Miles, G.E. The development and use of physiologically based crop models / G.E. Miles, R.M. Peart, D.A. Holt // ASAE Paper, N 76-4503, 1976. - 316 p.

123. Patent EP1872651 A01G9/00 System and method for growing crops STRUIK ARIE ELIZA [NL] SPERAVIMUS HOLDING B V [NL] published on 2008-01-02 Application number EP20070075541 20070629.

124. Patent EP2201834 (A1) A01G25/16 CENTRALISED, AUTOMATED AND REMOTE WATERING SYSTEM SAMON I CASTELLA JORDI [ES]; CLAUS I MARCH MANEL [ES] published on 2010-06-30 Application number EP20080805320 20080710.

125. Patent EP2201834 (A4) A01G25/16 CENTRALISED, AUTOMATED AND REMOTE WATERING SYSTEM SAMON I CASTELLA JORDI [ES]; CLAUS I MARCH MANEL [ES] SAMCLA-ESIC S L [ES] https://ru.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT= D&date=20161207&DB=&locale=ru_RU&CC=EP&NR=2201834A4&KC=A4&ND=4 published on 2016-12-07 Application number EP20080805320 20080710.

126. Patent EP2243353 (A1) A01G25/09; A01G25/16; A01M7/00 System and method for managing resource use ANDERSON NOEL WAYNE [US] DEERE & CO [US] published on 2010-10-27 Application number EP20100160618 20100421.

127. Patent US2009292401 (A1) G05D7/06 EXPANDABLE IRRIGATION CONTROLLER KAH JR CARL L C [US] published on 2009-11-26. Application number US20090511871 20090729.

128. Penman, H.L. Evaporation: an introductory survey / H.L. Penman // Netherl. J. Ar-gic. Sci., 4, 1956. - P. 9- 29.

129. Ritchie, J.T. A precision weighing lysimeter for row crop water use studies / J.T. Ritchie, E. Burnett // Agron. J., n 60, 1968. - P. 545-549.

130. Theil, H. Some observations on adaptive forecasting / H. Theil, S. Wage // Institute for Operations Research and the Management Sciences (INFORMS), Linthicum, Maryland, Vol. 10. - № 2, USA: 1964. - P. 198-206.

Приложение А

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА РОСТОМ И РАЗВИТИЕМ РАСТЕНИЙ

Таблица А.1 - Продолжительность межфазных периодов развития картофеля при капельном

и комбинированном орошении (2015 г.), сут

Вариант опыта Фаза развития культуры

Посадка-всходы Всходы-начало бутонизации Начало бутонизации-полное цветение Цветение-окончание роста ботвы Окончание роста ботвы-техничес-кая спелость клубней Посадка-окончание роста Посадка-техническая спелость клубней

Л1В1С1 18 22 9 22 19 71 90

Л1В1С2 18 22 9 23 19 72 91

Л1В1С3 18 22 9 23 19 72 91

Л1В2С1 18 21 9 22 19 70 89

Л1В2С2 18 21 9 22 19 70 89

Л1В2С3 18 21 9 22 20 70 90

Л1В3С1 18 21 9 22 19 70 89

Л1В3С2 18 21 9 22 19 70 89

Л1В3С3 18 21 9 22 20 70 90

Л2В1С1 18 22 10 25 23 75 98

Л2В1С2 18 22 10 26 24 76 100

Л2В1С3 18 22 10 26 24 76 100

Л2В2С1 18 21 10 25 23 74 97

Л2В2С2 18 21 10 25 23 74 97

Л2В2С3 18 21 10 25 24 74 98

Л2В3С1 18 21 10 25 23 74 97

Л2В3С2 18 21 10 25 23 74 97

Л2В3С3 18 21 10 25 24 74 98

Таблица А.2 - Продолжительность межфазных периодов развития картофеля при капельном

и комбинированном орошении (2016 г.), сут

Вариант опыта Фаза развития культуры

Посадка-всходы Всходы-начало бутонизации Начало бутонизации-полное цветение Цветение-окончание роста ботвы Окончание роста ботвы-техническая спелость клубней Посадка-окончание роста Посадка-техническая спелость клубней

Л1В1С1 19 22 10 23 19 74 93

Л1В1С2 19 22 10 23 20 74 94

Л1В1С3 19 22 10 22 19 73 92

Л1В2С1 19 21 10 22 20 72 92

Л1В2С2 19 20 10 22 19 71 90

Л1В2С3 19 21 10 22 19 72 91

Л1В3С1 19 21 10 23 20 73 93

Л1В3С2 19 21 10 22 19 72 91

Л1В3С3 19 21 10 22 20 72 92

Л2В1С1 19 23 10 25 22 77 99

Л2В1С2 19 23 10 25 22 77 99

Л2В1С3 19 22 10 24 23 75 98

Л2В2С1 19 22 10 24 22 75 97

Л2В2С2 19 23 10 25 22 77 99

Л2В2С3 19 23 10 24 23 76 99

Л2В3С1 19 22 10 24 22 75 97

Л2В3С2 19 22 10 24 22 75 97

Л2В3С3 19 23 10 25 22 77 99

Таблица А.3 - Продолжительность межфазных периодов развития картофеля при капельном

и комбинированном орошении (2017 г.), сут

Вариант опыта Фаза развития культуры

Посадка-всходы Всходы-начало бутонизации Начало бутонизации-полное цветение Цветение-окончание роста ботвы Окончание роста ботвы-техническая спелость клубней Посадка-окончание роста Посадка-техническая спелость клубней

Л1Б1С1 18 21 11 23 19 73 92

Л1Б1С2 18 22 11 23 20 74 94

Л1Б1С3 18 22 11 22 19 73 92

Л1Б2С1 18 21 11 22 20 72 92

Л1Б2С2 18 21 11 22 19 72 91

Л1Б2С3 18 21 11 22 19 72 91

Л1Б3С1 18 21 11 23 20 73 93

Л1Б3С2 18 21 11 22 19 72 91

Л1Б3С3 18 22 11 22 20 73 93

Л2Б1С1 18 23 11 25 22 77 99

Л2Б1С2 18 23 11 25 22 77 99

Л2Б1С3 18 22 11 24 23 75 98

Л2Б2С1 18 22 11 24 22 75 97

Л2Б2С2 18 23 11 25 22 77 99

Л2Б2С3 18 23 11 24 23 76 99

Л2Б3С1 18 22 11 25 22 76 98

Л2Б3С2 18 22 11 24 23 75 98

Л2Б3С3 18 23 11 25 23 77 100

Таблица А.4 - Сумма накопленных среднесуточных температур за вегетационный период 2015 г., °С

Вариант опыта Фаза развития культуры

Посадка-всходы Всходы-начало бутонизации Начало бутони-зации-полное цветение Цветение-окончание роста ботвы Окончание роста ботвы-техническая спелость клубней Посадка-техническая спелость клубней

Л1Б1С1 183,0 312,9 200,8 504,9 463,8 1665,3

Л1Б1С2 183,0 312,9 200,8 531,3 466,4 1694,3

Л1Б1С3 183,0 312,9 200,8 531,3 466,4 1694,3

Л1Б2С1 183,0 299,7 189,5 504,9 467,3 1644,3

Л1Б2С2 183,0 299,7 189,5 504,9 467,3 1644,3

Л1Б2С3 183,0 299,7 189,5 504,9 493,4 1670,4

Л1Б3С1 183,0 299,7 189,5 504,9 467,3 1644,3

Л1Б3С2 183,0 299,7 189,5 504,9 467,3 1644,3

Л1Б3С3 183,0 299,7 189,5 504,9 493,4 1670,4

Л2Б1С1 183,0 312,9 221,4 579,1 547,0 1843,3

Л2Б1С2 183,0 312,9 221,4 606,0 555,0 1878,2

Л2Б1С3 183,0 312,9 221,4 606,0 555,0 1878,2

Л2Б2С1 183,0 299,7 214,0 579,1 555,0 1830,8

Л2Б2С2 183,0 299,7 214,0 579,1 555,0 1830,8

Л2Б2С3 183,0 299,7 214,0 579,1 573,9 1849,6

Л2Б3С1 183,0 299,7 214,0 579,1 555,0 1830,8

Л2Б3С2 183,0 299,7 214,0 579,1 555,0 1830,8

Л2Б3С3 183,0 299,7 214,0 579,1 573,9 1849,6

Таблица А.5 - Сумма накопленных среднесуточных температур за вегетационный период 2016, °С

Фаза развития культуры

Вариант опыта Посадка- Всходы-начало буто- Начало бутони-зации-полное Цветение-окончание роста Окончание роста ботвы-техническая Посадка-техническая спе-

всходы низации цветение ботвы спелость клубней лость клубней

Л1В1С1 243,6 324,1 196,0 483,3 453,7 1700,7

Л1В1С2 243,6 324,1 196,0 483,3 483,5 1730,6

Л1В1С3 243,6 324,1 196,0 459,2 450,8 1673,7

Л1В2С1 243,6 306,5 199,5 459,2 476,9 1685,7

Л1В2С2 243,6 291,0 194,5 459,2 457,7 1646,1

Л1В2С3 243,6 306,5 199,5 459,2 453,1 1662,0

Л1В3С1 243,6 306,5 199,5 483,3 477,8 1710,8

Л1В3С2 243,6 306,5 199,5 459,2 453,1 1662,0

Л1В3С3 243,6 306,5 199,5 459,2 476,9 1685,7

Л2В1С1 243,6 340,5 194,5 532,2 561,9 1872,7

Л2В1С2 243,6 340,5 194,5 532,2 561,9 1872,7

Л2В1С3 243,6 324,1 196,0 507,1 585,6 1856,4

Л2В2С1 243,6 324,1 196,0 507,1 553,5 1824,3

Л2В2С2 243,6 340,5 194,5 532,2 561,9 1872,7

Л2В2С3 243,6 340,5 194,5 507,1 589,0 1874,7

Л2В3С1 243,6 324,1 196,0 507,1 553,5 1824,3

Л2В3С2 243,6 324,1 196,0 507,1 553,5 1824,3

Л2В3С3 243,6 340,5 194,5 532,2 561,9 1872,7

Таблица А.6 - Сумма накопленных среднесуточных температур за вегетационный период 2017, °С

Фаза развития культуры

Вариант Посадка- Всходы- Начало бутони- Цветение- Окончание роста Посадка-тех-

опыта всходы начало буто- зации-полное окончание роста ботвы-техническая ническая спе-

низации цветение ботвы спелость клубней лость клубней

Л1В1С1 174,4 317,0 150,1 419,3 450,6 1511,4

Л1В1С2 174,4 328,5 157,3 419,3 464,8 1544,3

Л1В1С3 174,4 328,5 157,3 399,2 450,6 1510,1

Л1В2С1 174,4 317,0 150,1 399,2 470,6 1511,4

Л1В2С2 174,4 317,0 150,1 399,2 451,6 1492,4

Л1В2С3 174,4 317,0 150,1 399,2 451,6 1492,4

Л1В3С1 174,4 317,0 150,1 419,3 468,6 1529,4

Л1В3С2 174,4 317,0 150,1 399,2 451,6 1492,4

Л1В3С3 174,4 328,5 157,3 399,2 468,6 1528,1

Л2В1С1 174,4 340,6 161,2 464,4 508,1 1648,8

Л2В1С2 174,4 340,6 161,2 464,4 508,1 1648,8

Л2В1С3 174,4 328,5 157,3 441,1 526,5 1627,9

Л2В2С1 174,4 328,5 157,3 441,1 503,0 1604,4

Л2В2С2 174,4 340,6 161,2 464,4 508,1 1648,8

Л2В2С3 174,4 340,6 161,2 441,1 529,3 1646,7

Л2В3С1 174,4 328,5 157,3 464,4 503,2 1627,9

Л2В3С2 174,4 328,5 157,3 441,1 526,5 1627,9

Л2В3С3 174,4 340,6 161,2 464,4 534,2 1674,8

Таблица А.7 - Фотосинтетический потенциал картофеля по вариантам опыта 2015 г., тыс. м2дн./га

Вариант опыта Фаза развития культуры

Всходы -начало бутонизации Бутонизация - полное цветение Цветение - начало фазы торможения роста ботвы Торможение роста ботвы - техническая спелость клубней Всходы - начало фазы торможения роста ботвы Всходы - техническая спелость клубней

Л1Б1С1 333 297 865 549 1495 2044

Л1Б1С2 334 309 967 584 1610 2194

Л1Б1С3 333 302 923 557 1558 2115

Л1Б2С1 308 293 901 586 1502 2088

Л1Б2С2 308 305 938 605 1551 2156

Л1Б2С3 308 302 934 636 1544 2180

Л1Б3С1 303 291 898 584 1492 2076

Л1Б3С2 303 303 941 610 1547 2157

Л1Б3С3 303 300 934 645 1537 2182

Л2Б1С1 333 297 906 610 1536 2146

Л2Б1С2 334 313 1028 685 1675 2360

Л2Б1С3 332 307 991 656 1630 2286

Л2Б2С1 318 302 951 651 1571 2222

Л2Б2С2 319 313 986 654 1618 2272

Л2Б2С3 317 311 975 679 1603 2282

Л2Б3С1 318 303 955 653 1576 2229

Л2Б3С2 319 324 1022 679 1665 2344

Л2Б3С3 328 329 1025 707 1682 2389

Таблица А.8 - Фотосинтетический потенциал картофеля по вариантам опыта 2016 г., тыс. м2дн./га

Вариант опыта Фаза развития культуры

Всходы -начало бутонизации Бутонизация -полное цветение Цветение - начало фазы торможения роста ботвы Торможение роста ботвы - техническая спелость клубней Всходы - начало фазы торможения роста ботвы Всходы - техническая спелость клубней

Л1Б1С1 333 331 904 547 2115 1568

Л1Б1С2 334 344 969 617 2264 1647

Л1Б1С3 333 336 894 571 2134 1563

Л1Б2С1 308 325 877 597 2107 1510

Л1Б2С2 300 342 941 607 2190 1583

Л1Б2С3 308 338 938 606 2190 1584

Л1Б3С1 303 323 938 615 2179 1564

Л1Б3С2 314 342 944 614 2214 1600

Л1Б3С3 303 337 944 646 2230 1584

Л2Б1С1 338 332 923 616 2209 1593

Л2Б1С2 338 355 997 631 2321 1690

Л2Б1С3 328 352 942 668 2290 1622

Л2Б2С1 329 351 945 643 2268 1625

Л2Б2С2 344 363 1018 646 2371 1725

Л2Б2С3 343 365 991 691 2390 1699

Л2Б3С1 327 351 949 677 2304 1627

Л2Б3С2 344 371 1060 701 2476 1775

Л2Б3С3 338 338 1013 668 2357 1689

Таблица А.9 - Фотосинтетический потенциал картофеля по вариантам опыта 2017 г., тыс. м2дн./га

Вариант опыта Фаза развития культуры

Всходы -начало бутонизации Бутонизация -полное цвете -ние Цветение - начало фазы торможения роста ботвы Торможение роста ботвы - техническая спелость клубней Всходы - начало фазы торможения роста ботвы Всходы - техническая спелость клубней

Л1Б1С1 306 354 883 533 1543 2076

Л1Б1С2 321 356 887 568 1564 2132

Л1Б1С3 320 354 845 537 1519 2056

Л1Б2С1 305 355 848 566 1508 2074

Л1Б2С2 306 366 871 543 1543 2086

Л1Б2С3 309 366 876 549 1551 2100

Л1Б3С1 308 358 892 570 1558 2128

Л1Б3С2 309 362 871 560 1542 2102

Л1Б3С3 325 364 895 609 1584 2193

Л2Б1С1 322 356 889 568 1567 2135

Л2Б1С2 326 369 965 631 1660 2291

Л2Б1С3 314 372 928 664 1614 2278

Л2Б2С1 318 380 938 628 1636 2264

Л2Б2С2 337 395 1018 646 1750 2396

Л2Б2С3 336 398 991 691 1725 2416

Л2Б3С1 321 388 960 645 1669 2314

Л2Б3С2 329 408 1010 695 1747 2442

Л2Б3С3 353 411 1056 698 1820 2518

Таблица А.10 - Продуктивность фотосинтеза картофеля по вариантам опыта за 2015-2017 гг.,

г/м2 листовой поверхности в сутки

Вариант Фаза развития культуры

Всходы - начало Бутонизация - Цветение - начало фазы Торможение роста ботвы -

бутонизации полное цветение торможения роста ботвы техническая спелость клубней

Л1Б1С1 3,55 7,44 4,52 3,24

Л1Б1С2 3,55 7,52 4,95 3,45

Л1Б1С3 3,55 7,44 4,75 3,32

Л1Б2С1 3,55 7,51 5,19 3,42

Л1Б2С2 3,55 7,64 5,72 3,66

Л1Б2С3 3,55 7,60 5,75 3,67

Л1Б3С1 3,55 7,59 5,31 3,45

Л1Б3С2 3,55 7,79 5,84 3,82

Л1Б3С3 3,55 7,80 5,86 3,85

Л2Б1С1 3,55 7,47 4,77 3,31

Л2Б1С2 3,55 7,56 4,98 3,55

Л2Б1С3 3,55 7,45 4,71 3,39

Л2Б2С1 3,55 7,49 4,95 3,45

Л2Б2С2 3,55 7,56 4,98 3,55

Л2Б2С3 3,55 7,51 4,81 3,39

Л2Б3С1 3,55 7,49 4,96 3,48

Л2Б3С2 3,55 7,84 5,94 3,93

Л2Б3С3 3,55 7,89 5,96 3,96

Таблица А.11 - Динамика роста площади листьев картофеля в опыте 2015 г., тыс. м2/га

Вариант опыта Фаза развития культуры

Всходы Начало бутонизации Цветение Торможение роста ботвы Техническая спелость клубней

Л1В1С1 2,4 27,9 38,2 40,4 17,4

Л1В1С2 2,4 28 40,7 43,4 18,1

Л1В1С3 2,4 27,9 39,2 41,1 17,5

Л1В2С1 2,4 26,9 38,2 43,7 18

Л1В2С2 2,4 26,9 40,8 44,5 19,2

Л1В2С3 2,4 26,9 40,2 44,7 18,9

Л1В3С1 2,4 26,5 38,1 43,5 18

Л1В3С2 2,4 26,5 40,8 44,7 19,5

Л1В3С3 2,4 26,5 40,1 44,8 19,7

Л2В1С1 2,4 27,9 38,2 40,6 17,5

Л2В1С2 2,4 28 41,6 44,1 18,2

Л2В1С3 2,4 27,8 40,5 42,1 17,5

Л2В2С1 2,4 27,9 39,2 43,5 18,5

Л2В2С2 2,4 28 41,6 44,1 18,2

Л2В2С3 2,4 27,8 41,2 43,6 18,1

Л2В3С1 2,4 27,9 39,4 43,6 18,6

Л2В3С2 2,4 28 44,1 44,8 19,9

Л2В3С3 2,4 28,8 44,2 44,9 19,4

Таблица А.12 - Динамика роста площади листьев картофеля в опыте 2016 г., тыс. м2/га

Вариант опыта Фаза развития культуры

Всходы Начало бутонизации Цветение Торможение роста ботвы Техническая спелость клубней

Л1В1С1 2,4 27,9 38,2 40,4 17,2

Л1В1С2 2,4 28 40,8 43,5 18,2

Л1В1С3 2,4 27,9 39,2 42,1 18

Л1В2С1 2,4 26,9 38 41,7 18

Л1В2С2 2,4 27,6 40,8 44,7 19,2

Л1В2С3 2,4 26,9 40,6 44,7 19,1

Л1В3С1 2,4 26,5 38,1 43,5 18

Л1В3С2 2,4 27,5 40,9 44,9 19,7

Л1В3С3 2,4 26,5 40,9 44,9 19,7

Л2В1С1 2,4 28,29 38,2 42,1 19,5

Л2В1С2 2,4 28,3 42,6 44,1 19

Л2В1С3 2,4 28,8 41,5 44,1 19,5

Л2В2С1 2,4 28,9 41,2 44,7 19,6

Л2В2С2 2,4 28,9 43,6 44,9 19,7

Л2В2С3 2,4 28,8 44,2 45,9 19,9

Л2В3С1 2,4 28,7 41,4 44,9 19,6

Л2В3С2 2,4 28,9 45,3 46,9 19,9