AUTOMATION OF SCIENTIFIC RESEARCH IN DETERMINING THE PHOTOSYNTHETIC POTENTIAL OF BARLEY PLANTS
Authors: Захарова О.А. , Евсенкин К.Н. , Машкова Е.И. , Карпенко Н.П. 
Published: June 2024

Автоматизация в научных исследованиях все активнее входит в отрасли сельского хозяйства и если раньше цифровизация, роботизация имели место лишь в земледелии, то сегодня автоматизированные модели применяются в агрономии, агрохимии, мелиорации и др. Проблема и цель. При изучении влияния мелиоранта при регулировании влажности почвы на растения использовалась автоматизированная модель АМПРА, созданная д.т.н., профессором ВНИИГиМ Ю.П. Добрачевым. Цель исследований – применение автоматизации в научных исследованиях при определении фотосинтетического потенциала растений ячменя. Методология. Имитационная автоматизированная модель агрофитоценоза АМПРА (Авторегуляторная Модель Почва-Растение-Атмосфера) позволила рассмотреть состояние среды (абиотические факторы) и описать рост и развитие растений ячменя в зависимости от радиационного, теплового и водного режима. В структуру модели включены теоретические и эмпирические уравнения. Обоснование выводов и рекомендации производству основаны на результатах исследований. Результаты. Рассчитаны водопотребление (Е) и биоклиматические коэффициенты (Кб) растений ячменя. На варианте 9 лизиметрического опыта при регулировании УГВ на отметке 0,9 м значения Е и Кб были максимальными при внесении мелиоранта из расчета 15 т/га. Результаты подсчетов, выданные моделью автоматически в динамике в течение всего вегетационного периода, показали превышение числа листьев в среднем на 1…3 шт., а площадь листьев была максимальной на варианте 9. Фотосинтетический потенциал на этом варианте составил 2,79 млн.м2/га•дней. Заключение. Таким образом, при регулировании пищевого режима посредством внесения мелиоранта и УГВ подъемом и опусканием затворов шлюза-регулятора на отметке не ниже 0,9 позволили улучшить условия произрастания ячменя, что отразилось в увеличении фотосинтетического потенциала посевов. В режиме реального времени получены сведения о реализованной продукции, что представлено на схеме бизнес-процесса возделывания данной культуры.

Automation in scientific research is increasingly entering the agricultural sector, and if earlier digitalization and robotization took place only in agriculture, today automated models are used in agronomy, agrochemistry, land reclamation, etc. Problem and purpose. When studying the effect of ameliorant in regulating soil moisture on plants, the automated AMSPA model was used, created by Doctor of Technical Sciences, Professor of VNIIGiM Yu.P. Dobrachev. The purpose of the research was the use of automation in scientific research when determining the photosynthetic potential of barley plants. Methodology. The automated simulation model of agrophytocenosis AMSPA (Autoregulatory Model of Soil-Plant-Atmosphere), which was used in an experiment to study the effect of ameliorant on soil and plants, made it possible to consider the state of the environment (abiotic factors) and describe the growth and development of barley plants depending on radiation, thermal and water regime. The model structure included theoretical and empirical equations. The substantiation of conclusions and recommendations for production were based precisely on the research results. Results. Water consumption (E) and bioclimatic coefficients (Kb) of barley plants were calculated. In option 9 of the lysimetric experiment, when regulating the groundwater level at 0.9 m, the values of E and Kb were maximum when ameliorant was applied at the rate of 15 t/ha. The calculation results generated by the model automatically in dynamics throughout the entire growing season showed an excess of the number of leaves by an average of 1-3 pieces, and the leaf area was maximum in option 9. The photosynthetic potential in this option was 2.79 million m2/ha •days. Conclusion. Thus, when regulating the nutritional regime by introducing ameliorant and groundwater by raising and lowering the gate-regulator gates at a level not lower than 0.9, it was possible to improve the growing conditions of barley, which was reflected in an increase in the photosynthetic potential of crops. Information on sold products was received in real time, which was presented in the diagram of the business process of cultivating this crop.