AGRIS - 

2015

Vishnyakova, M.A. | Semenova, E.V. | Kosareva, I.A. | Kravchuk, N.D., The N.I. Vavilov All-Russia Research and Development Inst. of Plant Growing, St. Petersburg

Pea (Pisum sativum L.), is considered to be a sensitive or moderately sensitive crop to acid soils. The main factor determining the phytotoxicity of acidic soils is the increased concentration of mobile aluminum ions in the soil solution. A method of rapid assessment of aluminum tolerance especially for peas was used. The seeds are germinated in the growth chamber in the nutrient solution for 3 days (7000 lx illumination, temperature of 19 deg С at night and 21 deg С during the day, photoperiod 16 h), treated with a toxic concentration of aluminum chloride (3 mg Al/l) for 24 hours, sprouts are incubated in a fresh nutrient solution without aluminum for 2 days and roots are stained with 0.1% eriochrome cyanine R for 10 min. Zone of root tissue damage by aluminum painted in the color purple. Plant resistance to aluminum was determined by the length of the root re-growth area after exposure to the toxicant. Using 19 varieties of pea from the N.I. Vavilov Research Institute of Plant Industry collection (VIR collection) it was shown that pea has high variability in tolerance to aluminum. Varieties with a minimum (1.0-1.5 mm) length of the root re-growth (k-2759, k-3654 and k-3283) were characterized by intense purple color of the root, but varieties with a maximum (14.0-14.5 mm) length of the root re-growth (k-4376, k-9504 and k-7307) had a faint but detectable staining. The proposed method makes it possible to identify genotypes contrasting in aluminum tolerance, is highly reproducible and can be used for screening and study of intraspecific variability in this trait of pea plants at very early developing stage. | Горох посевной (Pisum sativum L.) считается чувствительной или средне чувствительной к кислым почвам культурой. Основным фактором, определяющим фитотоксичность кислых почв, служит повышенная концентрация подвижных ионов алюминия в почвенном растворе. Разработан способ экспресс-оценки алюмотолерантности специально для гороха. Семена проращивают в фитотроне в питательном растворе в течение 3 сут (освещенность 7000 лк, температура 19 град. С ночью и 21 град. С днем, фотопериод 16 ч); обрабатывают токсичной концентрацией хлорида алюминия (3 мг Al/л) в течение 24 ч; инкубируют проростки в питательном растворе без алюминия в течение 2 сут и окрашивают корни 0,1% раствором эриохромцианина R в течение 10 мин. Зона повреждения тканей корней алюминием окрашивалась в фиолетовый цвет. Устойчивость растений к алюминию определяли по длине отрастания кончика корня после воздействия токсиканта. С использованием 19 образцов гороха разного происхождения и хозяйственного направления из коллекции Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.В. Вавилова (коллекция ВИР) показано, что горох имеет высокую вариабельность по алюмотолерантности. Образцы с минимальной (1,0-1,5 мм) длиной отрастания корня (к-2759, к-3654 и к-3283) характеризовались интенсивной фиолетовой окраской обработанного алюминием участка корня, а образцы с максимальной (14,0-14,5 мм) длиной отрастания корня (к-4376, к-9504 и к-7307) имели слабое, но детектируемое окрашивание. Предлагаемый метод позволяет идентифицировать контрастные по устойчивости к алюминию генотипы, обладает высокой воспроизводимостью и может быть применен для скрининга и изучения внутривидовой изменчивости растений гороха по указанному признаку на самых ранних этапах вегетации.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Bartenev, I.M., Voronezh State Forestry Engineering Univ.

Существует проблема обеспечения поперечной устойчивости почвообрабатывающих машинно-тракторных агрегатов (МТА). Концептуально она может быть решена за счет использования биометрической нейросетевой корректируемой управляющей системы, реализуемой на базе упомянутого МТА. Предлагается разработать программный комплекс, обеспечивающий слежение за поведением оператора МТА в реальном масштабе времени. Получаемые данные будут подаваться на вход искусственных нейронных сетей различной топологии. При этом будет рассчитываться оптимальный алгоритм управления и порядок действий оператора, используемый в качестве маркера правильного решения задачи управления. Искусственная нейронная сеть, обученная таким образом, должна обеспечить точность прогноза не менее 85-90%, что повысит управляемость и устойчивость МТА. Предлагается перспективная конструкция многофункционального культиваторного орудия, предназначенного для проведения агротехнических уходов в рядках культур. При сползании орудия вниз по склону или при переезде через препятствие орудие начинает отклоняться от курса, при этом возникающий угол между продольными осями трактора и орудия фиксируется датчиком угла поворота. Данные передаются на ЭВМ, где происходит их анализ и выработка управляющих воздействий, передаваемых на соответствующие приводы. Приводы согласованно изменяют углы атаки рабочих органов, увеличивая его на одном и уменьшая на другом. Этим достигается восстановление курса орудия. Если поперечное смещение орудия не устранено в автоматическом режиме, то оператор МТА производит коррекцию вручную. Разработанная система позволяет существенно снизить напряженность труда оператора. | There is a problem of ensuring transverse stability of the machine and tractor tillage unit (МТА). It can be solved by using biometric neural network control systems on the base of above-mentioned МТА. It is planned to develop a software system that provides tracking the behavior of machine and tractor unit operator in real time. The resulting data will be fed to the input of artificial neural networks of different topologies. At this time it will be calculated the optimal control algorithm and procedures of the operator which is used as a marker for the correct solution of the problem of management. Artificial neural network trained in this way shall ensure the accuracy of prediction of at least 85-90 % of which will increase the handling and stability of the machine and tractor unit. The perspective multifunctional cultivator for agrotechnical measures of culture rows is proposed. When the machine is moving down the hill or crossing the balk it begins deviating from the course and at this moment the angle appearing between the length way axis of the tractor and the machine is fixed by the angle turn transducer. The results are transmitted to the computer where they are analysed and the controlling actions are performed and then all these are transmitted to the corresponding drives. The drives interactively change the impinging angles of the operating elements, increasing or reducing these angles on the elements. In such a way the returning of the track is achieved. If the transverse displacement is not eliminated automatically the operator performs it manually. This system allows essentially reducing the operator work tension.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Serkov, А.F., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Economics, Moscow

The situation in the economy of agrarian sector of Russia can be assessed as far from favorable. The profitability of agricultural organizations (for the circle of farms, taken into account by the Ministry of Agriculture in Russia) in 2014 amounted to 16.1%, and without state subsidies – only 6.3%, that is, the profitability of agricultural production was extremely low. There is a problem of searching resources using which it is possible to create required conditions for expanded reproduction in agrarian sector of the economy in the country. It is necessary to raise the efficiency of the production management and labor productivity. At the same time the majority of agricultural producers have no sufficient means for solving the task of innovative branch development. It is invited to use 'hybrid' ways out of the existing situation, in particular, to reduce the expenses of agricultural producers and thereby to increase the profit share directed to the development of production. Limiting the growth and lowering prices for resources, which are under direct or indirect control of the state could be also used, It could be also to increase of state support to the branch, to increase the share of agricultural producers in the final price of products delivered both to the domestic consumer market, and for export. The cooperation contacts, which allow defending the interests of agricultural producers should be developed. | Ситуацию в экономике аграрного сектора России можно оценить как далекую от благоприятной. Рентабельность с.-х. организаций (по кругу хозяйств, учитываемых Минсельхозом России) в 2014 г. составила 16,1%, а без государственных субсидий – лишь 6,3%, т.е. доходность с.-х. производства чрезвычайно низка. Имеется проблема поиска ресурсов, за счёт которых можно обеспечить создание необходимых условий для расширенного воспроизводства в аграрном секторе экономики РФ. Необходимо повысить эффективность ведения производства и производительность труда. В то же время у большинства с.-х. товаропроизводителей недостаточно средств для решения задачи инновационного развития отрасли. Предлагается использовать "гибридные" пути выхода из сложившейся ситуации, в частности снижать издержки с.-х. товаропроизводителей и благодаря этому увеличивать долю прибыли, направляемой на развитие производства. Также можно было бы использовать ограничение роста или снижение цен на ресурсы, которые прямо или косвенно подконтрольны государству; увеличивать уровень государственной поддержки отрасли; повышать долю с.-х. товаропроизводителей в конечной цене продукции, поставляемой как на отечественный потребительский рынок, так и на экспорт. Следует развивать кооперационные связи, позволяющие отстаивать интересы с.-х. товаропроизводителей.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Barsukova, G.N. | Zhukov, V.D. | Radchevskij, N.M., Kuban State Agrarian Univ., Krasnodar

Обоснована необходимость эколого-ландшафтной организации территории с-х предприятий для повышения эффективности использования земель в аграрном производстве и решения проблемы продовольственной безопасности. Исследования проводили в Краснодарском крае. Анализировали показатели посевных площадей с.-х. культур и пашни за 1970-2012 г. С 1970 по 1985 гг. наблюдалась устойчивая тенденция к росту посевов с.-х. культур – на 2,29 тыс. га ежегодно (коэффициент вариации менее 0,8%). За последующие 15 лет посевная площадь сократилась на 303 тыс. га. Самая низкая занятость пашни отмечена в 1998 г. Уровень засевания пашни с.-х. культурами снизился с 98,7% в среднем за период с 1970 по 1989 г. до 91,6% в среднем за период с 2000 по 2012 г. Для количественного анализа влияния факторов производства на результат производственной деятельности с.-х. организаций были построены математические модели производственных функций Кобба-Дугласа. Вклад земельного фактора в формирование объемов с.-х. продукции варьировался от 11 до 24%. Доля труда и капитала колебалась от 36 до 48%. Для планирования производственных затрат на этапе выбора и обоснования агротехнологии использовали экономико-математические модели программирования урожаев как начальный этап точного земледелия. Опыт внедрения системы точного земледелия в одном из хозяйств Кавказского района показал, что затраты при внесении удобрений снижаются на 5%, использовании средств защиты растений – на 10%, расход топлива – на 20%, урожайность с.-х. культур повышается на 5-8 ц/га. Предложена концепция эколого-ландшафтной организации территории в условиях земельной реформы, трансформации земельных отношений. В результате ее реализации в с.-х. производстве будут максимально учитываться особенности природных и антропогенных ландшафтов, оптимально реализуется ресурсный потенциал каждого земельного участка с учетом его агроэкологической оценки, будет решена проблема продовольственной безопасности страны. | Necessity for eco-landscape organization of agricultural enterprises territory to improve land use efficiency in agricultural production and ensure food security is substantiated. Study was conducted in Krasnodar Krai. There were analyzed indicators of crop acreages and arable land for period 1970-2012. From 1970 to 1985 there was observed steady tendency to growing agricultural crops by 2.29 thousand ha annually (variation coefficient is less than 0.8%). For following 15 years acreage reduced by 303 thousand ha. Arable land lowest area was recorded in 1998. The crop sowing level of arable land reduced from 98.7% on average for the period from 1979 till 1989 to 91.6% on average for the period from 2000 till 2012Cobb-Douglas production function mathematical models were built for a quantitative analysis of the influence of the production factors on the result of production activity of agricultural organizations. The contribution of land factor to forming the agricultural outputs varied from 11 to 24%. The share of labor and capital varied from 36 to 48%. For planning production costs at the agricultural technology selection and justification stage economic and mathematical models of yields programming as the initial stage of precision agriculture were used. The experience of introduction of the precision farming in one of the farms of Caucasian area has shown that the costs fro applying fertilizer reduce by 5%, using crop protection agents – by 10%, fuel consumption – by 20%, crop yields increase by 5-8 dt/ha. The concept of eco-landscape organization of the territory in conditions of land reform, transformation of land relation is suggested. As a result of implementing it in agricultural production the peculiarities of natural and anthropogenic landscapes will be maximally taken into account, the resource potential of each land property is optimally realized with reference to its agro-ecological evaluation, the problem of food safety of the country will be solved.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Komarov, A.S. | Zubkova, E.V. | Frolov, P.V., Russian Academy of Sciences, Moscow Region (Russian Federation). Institute of Physical, Chemical and Biological Problems of Soil Science

Представлена вероятностная клеточно-автоматная модель развития и длительного существования популяций и сообществ кустарничков, разработанная на основе концепции дискретного описания онтогенеза растений и объединения модельных подходов в терминах вероятностных клеточных автоматов и L-систем Линденмейера. Краткое представление базовой модели позволяет оценить подход и программную реализацию. Основными переменными модели являются либо число парциальных кустов в клонах, либо площадь проективного покрытия. Модель позволяет исследовать условия самоподдержания и устойчивости ценопопуляций при разных условиях среды (недоступности части территории для заселения, мозаичности условий влажности и богатства почв). Модель дает прогноз суммарной динамики биомассы кустарничков и их фракций (побегов, листьев, корневищ, тонких корней, плодов) на основе данных, полученных при дискретном описании онтогенеза, и дополнительной информации по продуктивности фракций растений. Включение совместной динамики биомассы кустарничков и почвы в систему моделей EFIMOD круговорота углерода и азота позволяет оценить роль кустарничков в этих круговоротах, в особенности при сильных воздействиях, таких как лесные пожары и сплошные рубки, позволит дать прогноз динамики популяций и экосистемных функций кустарничков (регулирование биогеохимических циклов, поддержание биоразнообразия, участие в создании недревесной продукции) при изменении климатических условий и сильных разрушающих воздействиях (рубки, пожары), а также применить разработанные модели для исследования устойчивости и продуктивности кустарничков и их участия в круговороте углерода и азота в разных климатических и эдафических условиях. | The probabilistic cellular-automata model of development and long-time dynamics of dwarf shrub populations and communities is developed. It is based on the concept of discrete description of the plant ontogenesis and joint model approaches in terms of probabilistic cellular automata and L-systems by Lindenmayer. Short representation of the basic model allows evaluation of the approach and software implementation. The main variables of the model are a number of partial bushes in clones or area projective cover. The model allows us to investigate the conditions of self-maintenance and sustainability population under different environmental conditions (inaccessibility of the territory for settlement, mosaic moisture conditions of soil and wealth). The model provides a forecast of the total biomass dynamics shrubs and their fractions (stems, leaves, roots, fine roots, fruits) on the basis of the data obtained in the discrete description of ontogenesis and further information on the productivity of the plant fractions. The inclusion of the joint dynamics of biomass of shrubs and soil in EFIMOD models cycle of carbon and nitrogen to evaluate the role of shrubs in these circulations, especially at high impact, such as forest fires and clear cutting, allow forecasting of the dynamics of populations and ecosystem functions of shrubs (regulation of biogeochemical cycles maintaining biodiversity, participation in the creation of non-wood products) with changing climatic conditions and strong damaging effects (logging, fires); and application of the models developed to investigate the stability and productivity of shrubs and their participation in the cycle of carbon and nitrogen in different climatic and edaphic conditions.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation