AGRIS - 

2013

Derevyagin, S.S., | Medvedev, I.F., Research and Development Inst. of Agriculture of the South-East, Saratov

For ecological substantiation of the landscape structure it is important to understand the mechanisms of migration of heavy metals (HM) in it and attitude to HM of different wood species. Long-term studies were conducted by using geoinformation technologies tin the landscapes of he chernozem steppes of Saratov region. The study object was the water collection territory having a length of 1.5 km and an area of 250 ha divided by 4 thick forest strips having a width of 20 m extending across the slope. There have been analyzed mechanisms of heavy metal migration in afforestation agrolandscape and related wood species: oak, birch, elm. According to the results tacheometry there was built a three-dimensional terrain model of the studied area. Long-term monitoring revealed the presence of productive moisture runoff still under snow. Formation accumulation zones above the forest line and hydromorphic zones with access to ground water below the surface of the wood strips confirmed the importance of the latter as a biogeochemical barrier to the migration of moisture, silt, and chemical elements. In the transit flow showed a reduction in the content of HM in soils of ravines and slopes, and the increase - in the soils of forest belts. The specificity of metal accumulation wood species is determined. Under identical conditions birch accumulates zinc 4 times harder than oak and 6.7 times stronger than the elm. Oak accumulates nickel is 2.7 times more than the birch, and 3.8 times more than the elm, the largest amount of chromium and cadmium. Elm accumulates HM in the least amounts. The tendency to reduce the content of heavy metals with tree age: robust correlation (r = -0,61 - -0,91) is typical for copper - for all the studied rocks, lead - for elm and birch (r = -0,61 - – 0,69), cadmium - for oak (-0,69), chromium - for birch (r = -0,66), nickel - for elm (r = -0,83). Birch can be used as a bioindicator of agrolandscape contamination. | Для экологического обоснования структуры ландшафта важно понимать механизмы миграции тяжелых металлов (ТМ) в нем и отношение к ТМ различных древесных пород. Многолетние исследования проведены с применением геоинформационных технологий в агроландшафтах черноземной степи Саратовской области. Объектом исследования служила территория водосбора протяженностью 1,5 км площадью 250 га, разделенная 4-мя основными плотными лесополосами шириной 20 м, идущими поперек склона. Были проанализированы механизмы миграции ТМ в данном агроландшафте и отношение к ТМ дуба, березы, вяза. По результатам тахеометрической съемки была построена трехмерная модель рельефа изучаемого участка. Путем длительного мониторинга продуктивной влаги было выявлено наличие внутрипочвенного стока еще под снежным покровом. Формирование аккумулятивных зон выше лесных полос и гидроморфных зон с выходом почвенных вод на поверхность ниже лесных полос подтвердило значение последних как биогеохимического барьера на пути миграции влаги, мелкозема и химических элементов. В условиях транзитного стока выявлено снижение содержания ТМ в почвах ложбин и склонов и увеличение – в почвах лесных полос. Определена специфичность аккумуляции металлов древесными породами. В одинаковых условиях береза аккумулирует цинк в 4 раза интенсивнее, чем дуб, и в 6,7 раза интенсивнее, чем вяз,. Дуб способен накапливать никеля в 2,7 раза больше, чем береза, и в 3,8 раза больше, чем вяз, а также значительное количество хрома и кадмия. Вяз накапливает ТМ в наименьшизх количествах. Установлена тенденция снижения содержания тяжелых металлов с возрастом деревьев: устойчивая корреляция (r = –0,61-–0,91) характерна в отношении меди для всех изученных пород, свинца – для вяза и березы (r = –0,61-–0,69), кадмия – для дуба (–0,69), хрома – для березы (r = –0,66), никеля – для вяза (r = –0,83). Береза может использоваться как биоиндикатор загрязнения агроландшафтов ТМ.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2013

Kabelchuk, B.V. | Lysenko, I.O. | Bilko, M.B., Stavropol State Agrarian Univ.

To forecast and evaluation of the structure of reserves in the Stavropol region the methods based on the geometric principles of landscape ecological approach were used. There has been made the calculation of indexes of reserves of Stavropol region, identified the indicators of ecological permeability of their boundaries and the extent of environmental optimality of the area, there has been determined a correlation between the values of the perimeters of sanctuaries, their size, and permeability of the borders. It has been found that Alexandrovskiy(2,3), Burukshunskiy (1,4), Galyugaevskiy (1,27), Debri (1,0), Dune (1,07) Irgaklinskiy (1,28), Manich (1,4) sanctuaries had the greatest conservation value. Batalinskiy (1,1), Burukshunskiy (1,2), Gora Budarka (1,15), Dune (1,18), Irgaklinskiy (0,98) sanctuaries are close to the ideal shape. The elongate contour of Beshtaugorskiy, Bolshoy Essentuchok, Buguntinskiy, Novoselytskiy sanctuaries reduces their environment-oriented value. Short average distance from any inner point to the sanctuary border does not provide environmental stability. It has been concluded that most of especially protected natural areas of the Stavropol region do not meet the requirements for landscape and geographic indicators and, therefore, they are far from fulfilling their environmental functions. | Для прогнозирования и оценки структуры заказников Ставропольского края использовались методы, основанные на геометрических принципах ландшафтно-экологического подхода. Сделан расчет индексов формы участков заказников Ставропольского края, определены показатели экологической проницаемости их границ и степень экологической оптимальности территории, установлена корреляция между значениями периметров заказников, их площадью и проницаемостью границ. Установили, что наибольшей природоохранной ценностью обладают территории заказников Александровского (2,3), Бурукшунского (1,4), Галюгаевского (1,27), Дебри (1,0), Дюна (1,07), Иргаклинский (1,28), Маныч (1,4). Приближены к идеалу по форме Баталинский (1,1), Бурукшунский (1,2), Гора Бударка (1,15), Дюна (1,18), Иргаклинский (0,98) заказники. Вытянутые очертания заказников Бештаугорский, Большой Ессентучок, Бугунтинский, Новоселицкий уменьшают их природоохранную ценность. Малое среднее расстояние от любой внутренней точки до границы заказника не обеспечивает устойчивости к внешним воздействиям. Сделан вывод, что большинство особо охраняемых природных территорий Ставропольского края по ландшафтно-географическим показателям не соответствуют требованиям, и в недостаточной мере выполняет природоохранные функции.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2013

Kharchenko, N.A. | Kharchenko, N.N., Voronezh State Forestry Engineering Academy

The process of oak (Quercus robur) forest formation has being going for centuries. Oak can't selfsettle its seeds in the form of big and heavy acorns. 82.9% of oak seeds are not further than 5 m from the tree crown projection and only 17.1% of them are beyond the crown limits. Being in shading oak branches don't manage to get woody till winter period that is why they usually get frosty and die down. Oak acorn expansion to the open places is due to vertebrate animal's life-sustaining activity and first of all to bird's living. From the very young age oak needs enough amount of light (70-80%), otherwise the growth of aboveground part slows. Series of sympodial growths ultimately leads to the death of self-seeding. But strong sun delays the beginning of first oak shoots growth, reduces growth energy and leads to decreasing of oak shoot length. There is reducing of photosynthesis in the afternoon. Growth and development of oak seedlings also depends on the duration of sunlight (not less than 10 hours).When cleaning the undergrowth self-seeding quickly dies under darkening of sprawling ground cover (primarily from goutweed).Soil moisture is an important factor in the emergence and development of self-seeding, and it depends on the structure of planting and the closeness of its canopy. The best oak growth is on black soil, dark-grey forest soil, light or middle in mechanical composition soddy-podzolic soils. Land form is one of the most important features, which determines oak expansion in forest-steppe. Oak forests are mostly on hills cut with bridles and ravines. We conclude that inability of oak to renew and grow under maternal canopy, changing generations, its biological property. Oak "roams" in the forest, fulfilling its role in limiting water and wind soil erosion. Thus, oak having formed forest environment, provides the further evolution of forest ecosystems of forest steppe within it. | Процесс формирования дубрав длится многие столетия. Дуб не обладает возможностью саморасселения своих семян в виде крупных и тяжелых желудей. Не далее 5 м от линии проекции кроны находится 82,9% дубового самосева и только 17,1% за их пределами. Будучи затененными, побеги не успевают одревесневать в зиму, поэтому обычно подмерзают и отмирают. Распространение желудей на открытые пространства связано с деятельностью позвоночных животных и, прежде всего, птиц. С самого молодого возраста дуб нуждается в достаточно большом количестве света (70-80 %), в противном случае происходит задержка развития надземной части в процессе ряда перевершиниваний главного стебля до полного его отмирания. Но сильное освещение задерживает начало роста первых побегов дуба, понижает энергию роста и ведет к уменьшению длины побега. Отмечено также снижение фотосинтеза в полуденные часы. Рост и развитие дубков также зависит от длительности солнечного освещения (не менее 10 часов). При уборке подлеска самосев быстро гибнет под затемнением разрастающегося напочвенного покрова (в первую очередь из сныти). Влажность почвы является существенным фактором в появлении и развитии самосева, и зависит она от структуры насаждения и сомкнутости его полога. Наилучший рост дуба наблюдается на черноземах и темно-серых лесных почвах, на дерново-подзолистых почвах легких или средних по механическому составу. Рельеф является одним из важнейших факторов, определяющих распространение дуба в лесостепи. Преимущественно размещены дубравы на изрезанных балками и оврагами склонах возвышенностей. Наши исследования показали, что неспособность дуба возобновляться и расти под материнским пологом, сменяя поколения, - биологическое его свойство. Дуб "кочует" в лесостепи, выполняя свою функцию по ограничению водной и ветровой эрозии почв. Дуб, таким образом, сформировав лесную среду, обеспечивает в ее пределах дальнейшую эволюцию лесных экосистем лесостепи.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2013

Zhichkina, L.N., Samara State Agricultural Academy

The possibility to reduce wheat thrips damage by optimizing the location of winter wheat crops taking into account meso relief in the forest steppe of Zavolzhye was under study. The studies were conducted in 2009-2011, in the Samara region. The experiments were laid in the forest-meadow landscape of steeply sloping hills and on the slopes of the north-western exposure on experimental fields, in the top, middle and bottom parts of the slope. The object of study is wheat thrips, the subject of the study are winter wheat varieties Volga 86 (at the top and bottom of the slope), varieties Kostyantynivska (in the middle of the slope). Seasons of research on temperature and rainfall were markedly different from each other the driest was 2010, moistened 2011 years of research, regardless of the location of the field in the landscape was dominated by a weak degree of damage to winter wheat grain wheat thrips. In 2010 maximum number of slightly damaged grains per ear was noted (except for the upper part of the slope – a maximum was noted in 2009), a minimum – in 2011, the average in 2009-2011. The largest grain damage was noted in the upper part of the slope – 67.3%; 21.5 and 16.3% more damage than the middle and lower parts of the slope. Reveal an average correlation between damage to the grain in the ear and weight of grain from the ear, the correlation coefficient is 0.41-0.71. It was recommended don't arrange winter wheat fields in the upper part of the slope. | Изучали возможность снижения вредоносности пшеничного трипса за счет оптимизации расположения посевов озимой пшеницы с учетом мезоформ рельефа в лесостепи Заволжья. Исследования проводились в 2009-2011 гг. в Кинельском районе Самарской области. Опыты были заложены в лесолуговом холмисто-увалистом ландшафте в верхней, средней и нижней частях склона северо-западной экспозиции. Объект исследования – пшеничный трипс, предмет исследования – посевы озимой пшеницы сорта Поволжская 86 (в верхней и нижней частях склона), сорта Константиновская (в средней части склона). Сезоны исследований по температурному режиму и количеству осадков заметно отличались друг от друга: самым засушливым оказался 2010 г., увлажненным 2011 г. В годы исследований независимо от расположения поля в рельефе преобладала слабая степень повреждения зерна озимой пшеницы пшеничным трипсом. Максимальное количество слабоповрежденных зерен в колосе отмечалось в 2010 г. (за исключением верхней части склона, где максимум отмечали в 2009 г.) при минимуме в 2011 г. В среднем в 2009-2011 гг. наибольшее повреждение зерна отмечалось в верхней части склона – 67,3%, что на 21,5 и 16,3% больше, чем повреждение в средней и нижней частях склона. Была выявлена обратная средняя корреляционная связь между повреждением зерна в колосе и массой зерна с колоса, коэффициент корреляции составил -0,41… -0,71. Рекомендовано не размещать поля озимой пшеницы в верхней части склона

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2013

Glinushkin, A.P. | Karakulev, V.V. | Solovykh, A.A. | Rajov, A.A., Orenburg State Agrarian Univ.

The visual diagnostics of winter wheat diseases under different landscape and technological conditions has been carried out. During the period 2009 to 2012 three winter wheat growing districts of the Orenburg region with rugged terrain were examined. The farms with the conditions most typical for the steppe zone of South Urals have been selected in each district. The wheat stem rust (Puccinia recordita Rob.Ex Desm f. sp. tritici) and apex bacteriosis (Xantomonas translucens) were determined as epiphytic under all landscape conditions. The visual (microscopic) diagnostics including the description of disease symptoms was carried out on the basis of critical phases of development in the process of route examinations. The virus diseases were classified by their symptoms into four groups (streakiness, mosaicity, dwarfiness, chloroсity). Standard formulas were used to calculate abundance of the above symptoms and the disease intensity was determined in points. It was shown that monitoring of phytosanitary condition of seeds and crops on the farms under study ensures the obtaining of winter wheat yields of 1.2 - 4.0 t/ha even in the most unfavorable years. Monitoring is considered to be an indispensable technique for effective wheat production. It is established that the coulisse technology adapted to local agro-landscape conditions requires a more accurate diagnostics and well-timed fungicide control of wheat against various disease agents, this allowing 3–4 t/ha winter wheat grain of the 2nd grade to be obtained under different landscape conditions. It is established that the plate relief mezoform is the most stable one as related to phytosanitary conditions. It is concluded that using innovative technologies, healthy seeds and crops contribute to enhancement of grain production efficiency and improvement of bread baking qualities, provide for grain yields increase at 0.3 t/ha (11.1%) at the eastern slope and 0.2 t/ha (6.5%) at the western slope. | Проведена визуальная диагностика болезней озимой пшеницы в различных ландшафтных и технологических условиях. В 2009-2012 гг. обследовали культуры 3 районов Оренбургской обл. с пересечённым рельефом. В каждом районе выделили хозяйства с наиболее типичными для степной зоны Южного Урала условиями. Эпифитотийными во всех ландшафтных условиях являются ржавчина бурая (Puccinia recordita Rob. Ex Desm f. sp. tritici) и кончиковый бактериоз (Xantomonas translucens). Визуальную диагностику (микроскопическую) с описанием симптоматики поражений проводили по критическим фазам развития при маршрутных обследованиях. Вирусные болезни подразделяли на 4 группы (штриховатость, мозаичность, карликовость, хлорозность). По стандартным формулам рассчитывали распространённость симптомов и учитывали в баллах интенсивность поражения. Показано, что проведение мониторинга фитосанитарного состояния семян и посевов в исследуемых хозяйствах обеспечивает стабильное получение урожая зерна озимой пшеницы от 1,2 до 4,0 т с 1 га даже в самые неблагоприятные годы. Мониторинг следует признать обязательным приёмом эффективного производства зерна пшеницы. Адаптированная к местным агроландшафтным условиям кулисная технология при интенсивном производстве требует более точной диагностики и своевременной фунгицидной защиты пшеницы от различных возбудителей болезней, что позволяет в разноландшафтных условиях получать с 1 га 3-4 т зерна озимой пшеницы 2-го класса. Лощины требуют особого фитосанитарного контроля и активного ограничения вредоносности возбудителей болезней пшеницы. Наиболее стабильной в фитосанитарном отношении является мезоформа рельефа - плакор. Совместно с технологическими новшествами здоровые семена и посевы позволяют повысить эффективность производства зерна, его хлебопекарные качества, обеспечивают увеличение урожайности на восточном склоне на 0,3 т/га (11,1%), на западном склоне - на 0,2 т/га (6,5%).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2013

Rakhimov, R.S. | Khlyzov, N.T., Chelyabinsk State Agroengineering Academy

A method of method of automated designing tillage and sowing combines based on a generalized mathematical model have been developed. The method is intended to substantiate a design scheme and parameters machines that meet agronomic performance requirements for tillage and sowing. The development of the method is based on on a unified mathematical description of the various design tool schemes during fulfilling the soil tillage process with reference to changing the relief of field surface and the physical and mechanical properties of the soil. The construction tool scheme and the relationship between the sections are described by a directed graph and an incidence matrix. The design model of the tool is developed, the generalized coordinates are chosen, and the system transformation matrices that form the basis for the generalized mathematical model according to the d'Alembert principle are constructed. The procedure for determining the matrices that introduce the generalized mathematical model through the generalized coordinates and their derivatives and the procedure for determining the external forces affecting the unit with the aid of supporting wheels and working elements are described. The source data for the mathematical model and the solution procedure are specified. A mathematical moel of a filed surface describing really existing the field reliefs of Nothern Kazakhsan and South Urals is used. The design schemes and parameters of such machines as share disc harrows, soil spikers, block molular tillers, tillage sowing combines are developed on the basis of the proposed method. The use of the method simplifies designing agricultural machines and reduces the time therefore. | Разрабатывали основанный на обобщенной математической модели метод автоматизированного проектирования почвообрабатывающих и посевных агрегатов. Метод предназначен для обоснования конструктивной схемы и параметров машин, обеспечивающих выполнение агротехнических требований к обработке почвы и посеву. Разработка метода основана на едином математическом описании различных конструктивных схем орудий при выполнении технологического процесса обработки почвы с учетом изменения рельефа поверхности поля и физико-механических свойств почвы. Конструктивная схема машины и связь между секциями описывается посредством ориентированного графа и матрицей инцидентности. Разработана расчетная схема агрегата и выбраны обобщенные координаты, составлены матрицы преобразования системы, которые положены в основу составления обобщенной математической модели по принципу Даламбера. Описан порядок определения матриц, вводящих обобщенную математическую модель через обобщенные координаты и их производные, а также порядок определения внешних сил, действующих на агрегат через опорные колеса и рабочие органы. Указаны исходные данные для решения математической модели и порядок ее решения. Использована математическая модель поверхности поля, описывающая реально существующие рельефы полей Сев. Казахстана и Южного Урала. На основе предложенного метода разработаны конструктивные схемы и параметры таких с.-х. машин, как культиваторы лемешно-дисковые, игольчатые бороны, блочно-модульные культиваторы, почвообрабатывающие посевные агрегаты. Применение метода упрощает проектирование с.-х. машин и сокращает его сроки.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation