AGRIS - 

2023

Ognev, V.V.

Low irrigation water quality including high mineralization level, high pH level, and dangerous substances content on the lower Don covers all zones of commercial cultivation of vegetable crops in protected ground. The drip irrigation adoption has changed the structure of water consumption and reduced the amount of water consumed. The drip irrigation with high-mineralized water complicates fertigation. The main research purpose was to establish the optimal layout of drip lines when growing tomatoes in spring greenhouses and the features of fertilizer use in drip irrigation. The research was carried out in 2019–2022 at the Rostovsky Breeding and Seed Center of the Poisk Agricultural Company, located in the Rostov Region. The climate of the zone is hot, arid with a long frost-free period. Weather conditions during the study years were characterized by sudden changes in temperature in the spring and high temperatures with a lack of precipitation and low relative humidity in the summer. The soils in the experiments are represented by ordinary chernozem. The irrigation water sources were Grushevka River, belonging to the basin of the lower reaches of the Don River, and underground water. The fertilizer system included the main application for milling at a dose of N120P120K120 from autumn and the application of fertilizing during the growing season at a dose of N60P60K60 + micro fertilizers through the fertigation system and on the leaves. The research objects were tomato F1 hybrids Donskoy and Armada. The experiments were laid in spring unheated greenhouses with a polycarbonate translucent coating. As a result of the research, it was found that the most optimal is the placement of 2 drip lines with a distance of 10 cm from the center of the row on both sides. At the same time, a higher yield level was obtained due to an increase in the number of marketable fruits and their average weight. It was 17.6 kg/m2 for Donskoy and 27.3 kg/m2 for Armada on average over 4 years. The positive fertigation effect on the growth and fruit filling has been confirmed by the use of only fertilizing irrigation with weakly concentrated fertilizers while maintaining total rate of them and using foliar dressings. | Низкое качество поливной воды на нижнем Дону (высокая степень минерализации, высокий уровень pH, содержания опасных веществ) характерно для всех зон товарного выращивания овощных культур в защищенном грунте. Переход на капельные системы орошения изменил структуру водопотребления и снизил объемы использования воды. При капельном орошении минерализованной водой осложняется фертигация. Выявляли оптимальную схему размещения капельных линий при выращивании томата в весенних теплицах и особенности применения удобрений при капельном орошении. Исследования проведены в 2019–2022 гг. в селекционно-семеноводческом центре "Ростовский" Агрофирмы "Поиск", расположенном в Ростовской области. Климат зоны жаркий, засушливый, с продолжительным безморозным периодом. В годы исследований имели место резкие перепады температуры весной и высокие температуры при недостатке осадков и низкой относительной влажности воздуха летом. Почвы в опытах – чернозем обыкновенный. Орошение – из р. Грушевка, относящейся к бассейну нижнего течения реки Дон, и из подземных источников. Система удобрений включала основное внесение под фрезерование в дозе N120P120K120 с осени и применение подкормок в период вегетации в дозе N60P60K60+микроудобрения через систему фертигации и по листу. Объекты исследований - гибриды томата F1 Донской и F1 Армада. Опыты закладывали в весенних необогреваемых теплицах с поликарбонатным светопрозрачным покрытием. Установлено, что оптимально размещение двух капельных линий с расстоянием 10 см от центра ряда с обеих его сторон. При этом достигнут более высокий уровень урожайности (17,6 кг/м2 у гибрида Донской и 27,3 кг/м2 у гибрида Армада в среднем за 4 года) за счет увеличения количества товарных плодов и их средней массы. При применении фертигации подтверждено положительное влияние на рост и налив плодов применения только удобрительных поливов слабоконцентрированными удобрениями при сохранении их общей дозы и использовании листовых подкормок.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Manzhina, S.A.

The aim of the study is to assess the change in the agronomic criteria of soil irrigation with wastewater of various treatment degrees from municipal treatment plants. As research materials wastewater samples of various treatment degrees were selected (sample 1 – after mechanical treatment, sample 2 – after biological treatment and disinfection) from the wastewater treatment facility of LLC "Ecological Technologies" in Novocherkassk city. The samples were evaluated according to the main irrigation indicators, such as irrigation coefficient, sodium adsorption ratio and the risk of magnesium salinization. Under laboratory conditions, alfalfa seeds were grown in vessels, irrigation was done with tested water. In the control variant, water from the Don River (sample 3) was used for irrigation. Agrochemical soil indicators were evaluated in comparison with the approved standards for soils of the Rostov region. Irrigation characteristics of the selected wastewater samples demonstrate water suitability for irrigation in all controlled parameters. In both treated wastewater types there is an excess of phosphates more than 30 times over the established rates, sulfates - more than 4 times. From the soil research, the following data were obtained: the humus content after wastewater irrigation that underwent only mechanical treatment increased slightly, in other cases the amount of humus decreased, and in the control 1.5 times, and in the variant with water after biological treatment only 6%; in variants with wastewater irrigation, accumulation of nitrogen is observed, in all variants there is a decrease in phosphates and potassium in soils. The change in electrical conductivity indicates the leaching of easily soluble salts from soils against the background of irrigation, and to the greatest extent when irrigating with water that has passed the 2nd stage of treatment. In general, according to all indicators, the most suitable for irrigation is water that has undergone biological treatment. | Цель исследований - оценка изменения агрономических критериев почв после полива сточными водами разной степени очистки от муниципальных очистных сооружений. В качестве материала для исследований отобраны пробы сточных вод различной степени очистки (образец 1– после механической очистки, образец 2 – после биологической очистки и дезинфекции) с канализационных очистных сооружений ООО "Экологические технологии" г. Новочеркасска. Пробы оценивали по основным ирригационным показателям: ирригационный коэффициент, натриево-адсорбционное соотношение и опасность магниевого осолонцевания. В лабораторных условиях в вегетационные сосуды высевали семена люцерны, проводили поливы тестируемыми водами. В контрольном варианте для полива использовали воду из р. Дон (образец 3). Агрохимические показатели почв оценивали в сравнении с утвержденными нормативами для почв Ростовской области. Ирригационные характеристики отобранных проб сточных вод по всем контролируемым показателям демонстрируют их пригодность для орошения. В обоих видах очищенных сточных вод отмечается превышение фосфатов более чем в 30 раз над установленными нормативами, сульфатов – более чем в 4 раза. В результате исследований получены следующие данные: содержание гумуса в почвах после орошения сточными водами, прошедшими только механическую очистку, незначительно увеличилось; в остальных случаях количество гумуса уменьшилось, причем в контрольном варианте – в 1,5 раза, а в варианте с водой после биологической очистки – всего на 6%; в вариантах с орошением сточными водами отмечается накопление азота, во всех вариантах отмечено также уменьшение фосфатов и калия в почвах. Изменение удельной электропроводности указывает на выщелачивание легкорастворимых солей из почв на фоне орошения, причем в наибольшей степени – при поливе водой, прошедшей вторую стадию очистки. В целом по всем показателям наиболее пригодной для орошения является вода, прошедшая биологическую очистку.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Storchevoj, V.F. | Gurov, D.A.

The purpose of the research is to determine the main parameters and operating modes of the electroactivator unit for obtaining activated solutions (catholyte and anolyte) intended for disinfection and growth stimulation of plants, particularly vegetable crops. To water plants with catholyte and disinfect them with anolyte, there has been designed a single-phase flow-through electric activator consisting of 2 symmetrical chambers, that are of a cathode and an anode type. The capacity of each chamber is 25 L/h. At the rated operating mode of the electric activator the change in the hydrogen index of water consumed is 3.5. Design parameters, electrode spacing, electrode resistance, temperature increment in the cathode chamber, current and power consumed by the electric activator were determined for these conditions. Using a three-factor experiment, there were determined optimization criteria: electric activator capacity, its productivity, and operating cycle. The obtained regression equations adequately describe the process of liquid activation in the electric activator and determine the effective modes of its operation. It has been experimentally established that efficiency of water electro-activation process is determined by the value of change in hydrogen index of the activated solution, loss of voltage in the electric activator chamber, and current density defined by the capacity, productivity, and operating cycle of the electric activator. | Цель исследований – определение основных параметров и режимов работы электроактиваторной установки, позволяющей получить активированные растворы (католит и анолит), которые применяются для дезинфекции и стимуляции роста растений, в частности овощных культур. Для полива растений католитом и дезинфекции анолитом спроектирован однофазный электроактиватор проточного типа, состоящий из двух симметричных камер – катодной и анодной. Производительность каждой камеры – 25 л/ч. При номинальном режиме работы электроактиватора изменение водородного показателя используемой воды составляет 3,5. Для данных условий определены конструктивный параметр, расстояние между электродами, сопротивление электроактиватора, приращение температуры в катодной камере, потребляемые электроактиватором ток и мощность. С помощью трехфакторного эксперимента определены критерии оптимизации: мощность электроактиватора, его производительность и цикл работы. Полученные уравнения регрессии адекватно описывают процесс активации жидкости в электроактиваторе и определяют эффективные режимы его работы. Экспериментально установлено, что эффективность процесса электроактивации воды определяется величиной изменения водородного показателя активируемого раствора, потерей напряжения в камере электроактиватора и плотностью тока, обусловленных мощностью, производительностью и циклом работы активатора.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Volkova, N.E. | Podovalova, S.V. | Yunchik, Yu.A. | Manzhos, A.A.

The research purpose is to characterize the main sources of irrigation water in the steppe zone of the Crimea and to assess the further use prospects for them. Statistical information on water resources uses in the irrigated agriculture of Crimea and the results of monitoring observations over the resource composition of main water sources situated in the steppe part of the peninsula are considered. To assess the use feasibility of limitedly suitable waters in agriculture, phytotesting on radish and corn seeds was conducted. The main water sources in the steppe zone of Crimea are the North Crimean Canal system provided more than 30 million cub. m of irrigation water in 2022, and the wells. However, well water in some cases is not fully appropriate; the use of such water in the agricultural sector can lead to deterioration in the reclamation situation and to decrease crop yields. An analysis of statistical data on crop production on the territory of one of the farms situated in the Pervomaysky district, where limitedly suitable groundwater has been used for more than 5 years, has not shown any significant change in the crop performance level in comparison with the average data for irrigated lands of the Republic. The results of phytotesting confirmed that an increase in the irrigation water mineralization to 3 g/L did not run an inhibitory effect on the radish and corn seeds germination. When justifying the choice of irrigation water source in the steppe zone of Crimea, besides the results of phytotesting and analysis of statistical information on yields, preliminary assessment of water resources suitability for irrigation, it is necessary to take into account climatic and soil conditions, drainability of the territory, water content of the source, proposed irrigation methods and a list of crops. If limitedly suitable water is used, it is extremely necessary to monitor soil condition to identify and prevent timely the deterioration of the reclamation situation. | Цель исследований - охарактеризовать основные источники оросительной воды степной зоны Крыма и оценить перспективы их дальнейшего использования. Рассмотрена статистическая информация об использовании водных ресурсов в орошаемом земледелии Крыма и результаты мониторинговых наблюдений за составом ресурсов основных водоисточников степной части полуострова. Для оценки целесообразности применения ограниченно пригодных вод в сельском хозяйстве было проведено фитотестирование на семенах редиса и кукурузы. Основные источники воды в степной зоне Крыма – система Северо-Крымского канала (использовано для орошения в 2022 г. более 30 млн куб. м воды) и скважины. Однако ресурсы последних в ряде случаев пригодны ограниченно, их использование в с.-х. отрасли может привести к ухудшению мелиоративной обстановки и снижению урожайности с.-х. культур. Анализ статистических данных о производстве растениеводческой продукции на территории одного из хозяйств Первомайского района, где более 5 лет используются ограниченно пригодные подземные воды, не показал существенного изменения уровня урожайности в сравнении с осредненными данными по орошаемым землям республики. Результаты фитотестирования подтвердили, что увеличение минерализации поливной воды до 3 г/л не формировало ингибирующий эффект при прорастании семян редиса и кукурузы. При обосновании выбора источника поливной воды в степной зоне Крыма кроме результатов фитотестирования и анализа статистической информации об урожайности, предварительной оценки пригодности водных ресурсов для орошения необходимо учитывать климатические и почвенные условия, дренируемость территории, водность источника, предполагаемые способы полива и перечень культур. В случае использования ограниченно пригодных вод необходимо вести обязательные мониторинговые наблюдения за состоянием почвы с целью своевременного выявления и предупреждения ухудшения мелиоративной обстановки.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Snezhko, V.L. | Benin, D.M. | Shishkin, A.V. | Bojko, A.V. | Skripnik, A.V.

С течением времени орошение земель приводит к развитию таких негативных процессов, как засоление и заболачивание земель, снижение плодородия почв, изменение химического состава грунтовых вод, эрозия почвы. Мелиоративное состояние орошаемых земель является комплексным качественным показателем, оценивающим влияние природно-технологических факторов и характеризующим состояние системы "Почвы-почвогрунты зоны аэрации-подземные воды". Принятые в России и в ряде постсоветских стран категории мелиоративного состояния земель определяют их пригодность для с.-х. использования и направленность мероприятий для сохранения потенциального плодородия почв. На примере Алтайского края выполнен анализ динамики ряда показателей, характеризующих мелиоративное состояние земель (глубина залегания уровня грунтовых вод, минерализация грунтовых вод, минерализация оросительной воды, степень засоления почв в корнеобитаемом слое, степень солонцеватости почв), а также возможных причин развития негативных процессов. С применением методов математической статистики оценены скорости развития процессов на орошаемых землях и тренды увеличения/сокращения площади орошаемых с.-х. угодий, на которой зафиксированы изменения каждого из указанных показателей. По данным мелиоративных кадастров за 2015-2022 гг. площадь орошаемых земель края оставалась неизменной, в структуре более 90% их принадлежит пашне, в неудовлетворительном мелиоративном состоянии преимущественно находится залежь. | Irrigation of land over time leads to the development of such negative processes as salinization and water logging of land, a decrease in soil fertility, a change in the chemical composition of groundwater, soil erosion. The reclamation state of irrigated land is a complex qualitative indicator that assesses the impact of natural and technological factors and characterizes the state of the system "Soils - Soils of the Aeration Zone - Groundwater". The categories of land reclamation state adopted in Russia and several post-Soviet countries determine their suitability for agricultural use and the focus of measures to preserve potential soil fertility. On the example of the Altai Territory, an analysis of the dynamics of some indicators characterizing the reclamation state of land is carried out (the depth of the groundwater level; mineralization of groundwater; mineralization of irrigation water; the degree of soil salinization in the root layer; the degree of salinity of the soil), as well as the possible causes of the development of negative processes. Using the methods of mathematical statistics, the rates of development of processes on irrigated lands and trends in increasing/decreasing the area of irrigated agricultural land, on which changes in each of these indicators are recorded, are estimated. According to land reclamation cadastres for 2015-2022, the area of irrigated lands in the region remained unchanged, more than 90% of them are arable land, and unsatisfactory reclamation condition is characteristic only for abandoned land.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Wang, Xuhui | Müller, Christoph | Elliot, Joshua | Mueller, Nathaniel D. | Ciais, Philippe | Jägermeyr, Jonas | Gerber, James | Dumas, Patrice | Wang, Chenzhi | Yang, Hui | Li, Laurent | Deryng, Delphine | Folberth, Christian | Liu, Wenfeng | Makowski, David | Olin, Stefan | Pugh, Thomas A. M. | Reddy, Ashwan | Schmid, Erwin | Jeong, Sujong | Zhou, Feng | Piao, Shilong

Irrigation is the largest sector of human water use and an important option for increasing crop production and reducing drought impacts. However, the potential for irrigation to contribute to global crop yields remains uncertain. Here, we quantify this contribution for wheat and maize at global scale by developing a Bayesian framework integrating empirical estimates and gridded global crop models on new maps of the relative difference between attainable rainfed and irrigated yield (ΔY). At global scale, ΔY is 34 ± 9% for wheat and 22 ± 13% for maize, with large spatial differences driven more by patterns of precipitation than that of evaporative demand. Comparing irrigation demands with renewable water supply, we find 30–47% of contemporary rainfed agriculture of wheat and maize cannot achieve yield gap closure utilizing current river discharge, unless more water diversion projects are set in place, putting into question the potential of irrigation to mitigate climate change impacts.

Show more [+]

Less [-]

Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement - France

2021

Bonte, Bruno | Idda, Salem | Kuper, Marcel

Foggara's zijn irrigatiesystemen in de Sahara die het grondwater naar de oppervlakte leiden. Foggara's maken niet alleen deel uit van kostbaar erfgoed uit het verleden: een groot aantal kilometerslange foggara's werkt nog tot op de dag van vandaag. Dit artikel beschrijft de kunst van de exploitatie van verborgen wateren.

Show more [+]

Less [-]

Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement - France

2020

Serra Wittling, Claire | Molle, Bruno | Cheviron, Bruno | Gestion de l'Eau, Acteurs, Usages

International audience | What is the real potential for water savings at plot level resulting from the change of irrigation equipment or the adoption of management tools in a given context? To answer this question, the authors of this article have compiled more than ninety-three references of experimental water consumption trials representative of a wide range of of soil and climate conditions and crops in metropolitan France. Their results show that the water savings potentially achievable by switching from sprinkling to a localised irrigation system are limited, if not impossible, in very dry years. On the contrary, irrigation control using soil water status sensors allows water savings that are less dependent on climatic conditions. What strategies for water saving in irrigation? | Quel est le potentiel réel d’économie d’eau à la parcelle résultant du changement de matériel d’irrigation ou de l'adoption d’outils de pilotage dans un contexte donné? Pour répondre à cette question, les auteurs de cet article ont compilé plus de quatre-vingt-treize références d’essais expérimentaux de consommation d’eau représentatifs d'un large éventail de conditions pédo-climatiques et de cultures en France métropolitaine. Leurs résultats montrent que les économies d'eau potentiellement réalisables en passant de l’aspersion à un système localisé d’irrigation sont limitées, voire impossibles, lors des années très sèches. Au contraire, le pilotage de l'irrigation à l'aide de sondes d’état hydrique du sol permet des économies d'eau moins dépendantes des conditions climatiques.

Show more [+]

Less [-]

Institut national de la recherche agronomique - France

2020

Molle, Bruno | Dominguez Bohorquez, Juan David | Gestion de l'Eau, Acteurs, Usages

International audience | This review takes stock of the various innovations presented by companies at the "Water Savings in Irrigation" conference on 13 and 14 November 2019 in Montpellier. These solutions are offered by the technology sector, in particular in relation to limiting water losses during distribution, but some also come from the digital sector, designed for monitoring crop water requirements and the performance of the irrigation system at plot level. | Ce focus fait le point des différentes innovations présentées par les entreprises lors du colloque « Économies d’eau en irrigation » les 13 et 14 novembre 2019 à Montpellier. Ces solutions relèvent du domaine technique pour notamment limiter les pertes en eau lors de la distribution, mais également de celui du numérique pour suivre au plus près les besoins en eau des cultures et les performances du système d’irrigation à l’échelle de la parcelle.

Show more [+]

Less [-]

Institut national de la recherche agronomique - France

2020

Farolfi, Stefano | Erdlenbruch, Katrin

We describe a classroom experimental game focusing on some key economic concepts surrounding water management. The game shows the case of an asymmetric common-pool resource: an irrigation system where players represent irrigating farmers. Dilemmas between individual and collective interests arise, and asymmetry of access to the resource renders it more difficult to reach a cooperative equilibrium. The game is used to test hypotheses about the influence of communication and of water availability on players' cooperation, hence on the group's ability to reach equilibrium. The game was used in multiple postgraduate teaching contexts. We show the example of a session played in Tunisia, where communication had a strong and positive impact on cooperation, and compare the results of that session with those of another played in South Africa, where different outcomes emerged from the game. We then discuss the advantages and the limitations of such an experimental game for teaching purposes.

Show more [+]

Less [-]

Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement - France