Аннотация

Цель: разработать научные подходы и предложить способ компенсации интенсивности возвратных заморозков при возделывании сельскохозяйственных культур на орошаемых землях. 

Материалы и методы. Рабочая гипотеза исследований состоит в предположении о возможности использования оросительной воды с регулируемой температурой для создания запасов тепла в почве, достаточных для компенсации возвратных заморозков. В основу методологии исследований положено моделирование тепловых потоков при тех ограничениях, когда градиент потока направлен от почвы к атмосфере, а солнечная радиация не учитывается. Это позволяет провести расчеты для условий, соответствующих реализации риска возвратных заморозков в период пиковой интенсивности. 

Результаты. Установлено, что компенсацию даже интенсивного заморозка можно обеспечить, если создать условия для активного испарения влаги с поверхности почвы и сформировать необходимый запас почвенного тепла. Градиент температур между поверхностью увлажненной почвы и средой посева в 4,0 °С обеспечивает формирование теплового потока, достаточного для компенсации заморозка до минус 8 °С. Важным механизмом компенсации интенсивности возвратных заморозков является поступление тепла в результате конденсации испаряемой почвой влаги. Тепловой поток, осуществляемый переносом энергии, испаряющейся с поверхности почвы влагой, при градиенте температур 4,0 °С достигает 3,8 кДж/м²·мин. В сочетании с конвективным механизмом теплообмена перенос тепловой энергии от почвы в приземный слой воздуха достигает 5,3 кДж/м²·мин. При этом для того чтобы обеспечить сохранение положительных температур в среде растений при интенсивности заморозка до минус 8 °С наибольшая мощность теплового потока должна быть около 5,0 кДж/м²·мин. 

Выводы. Модели процессов теплопередачи в системе «почва – атмосфера» позволяют рассчитать градиент температур почвы и приземного воздуха, необходимый для формирования теплового потока, компенсирующего губительное действие заморозка на растения. 

doi: 10.31774/2712-9357-2025-15-4-144-159

Для цитирования

Лытов М. Н. Теоретическое обоснование способа компенсации возвратных заморозков на мелиорированных землях // Мелиорация и гидротехника. 2025. Т. 15, № 4. С. 144–159. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2025-15-4-144-159.

Список литературы

1. Абызов В. В. Влияние погодных условий весны 2024 года на урожайность винограда // Русский виноград. 2024. Т. 30. С. 3–7. DOI: 10.32904/2712-8245-2024-30-3-7. EDN: DMJZRV.

2. Золотокрылин А. Н., Черенкова Е. А., Титкова Т. Б. Роль весенне-летних засух в динамике аридизации засушливых земель европейской территории России // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2022. Т. 86, № 1. С. 98–108. DOI: 10.31857/S2587556622010137. EDN: YNFSWT.

3. Кулик К. Н., Истомин С. А., Лебедева Т. Н. Агроклиматические условия Калачской возвышенности в пределах Волгоградской области // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2024. № 6(78). С. 13–24. DOI: 10.32786/2071-9485-2024-06-01. EDN: VPYPWX.

4. Мусаелян С. М., Бартоломей Л. А. О некоторых аспектах изменения климата и его влиянии на водные ресурсы Волгоградской области // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Серия: Политематическая. 2013. Вып. 2(27). 6 с. EDN: RXHKRZ.

5. Сажин А. Н., Судаков А. В. Почвенно-климатический потенциал развития зернопроизводства в Нижнем Поволжье // География и природные ресурсы. 2013. № 4. С. 84–93. EDN: RIUAYZ.

6. Пряхина М. С., Упадышева Г. Ю. Влияние весенних заморозков на продуктивность косточковых культур и фитосанитарное состояние насаждений // Плодоводство и ягодоводство России. 2024. № 79. С. 82–90. DOI: 10.31676/2073-4948-2024-79-82-90. EDN: APNIFK.

7. Жуков С. П. Влияние климатических особенностей начала вегетационного сезона 2024 года на виноград в Донбассе // Виноградарство и виноделие. 2024. Т. 53. С. 30–33. EDN: OWRLAC.

8. Потанин Д. В., Иванова М. И. Подбор элементов адаптивного садоводства в зависимости от климатического потенциала территории // Магарач. Виноградарство и виноделие. 2022. Т. 24, № 3(121). С. 254–262. DOI: 10.34919/IM.2022.24.3.009. EDN: APIXMN.

9. Иметов У., Мустаев Дж., Баймышова Дж. Тепловой режим почвы // Инновационная наука. 2024. Т. 2, № 11-2. С. 108–109. EDN: MQFKOA.

10. Рулев А. С., Рулева О. В. Теплофизические свойства почв Волгоградской области // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2022. Т. 14, № 5. С. 337–348. DOI: 10.12731/2658-6649-2022-14-5-337-348. EDN: TCDSQR.

11. Арушанов М. Л., Жумаев У. Х. Моделирование температурного режима слоя почвы // Проблемы вычислительной и прикладной математики. 2017. № 4(10). С. 4–9. EDN: VRWCHV.

12. Бровцин В. Н., Попов А. А. Математическое описание процессов тепло- и влагопереноса в профилированной почве // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2015. № 87. С. 163–176. EDN: VHGOKB.

13. Хворова Л. А., Жариков А. В. Численное моделирование составляющих теплового режима почв Алтайского Приобья // Известия Алтайского государственного университета. 2013. № 1-2(77). С. 126–130. EDN: ROXLFJ.

14. Бураева Н. Н., Клибанова Ю. Ю. Анализ данных системы измерения радиационных заморозков // Актуальные вопросы аграрной науки. 2020. № 34. С. 5–11. EDN: LBDPCV.

15. Некоторые вопросы о теплообеспеченности в системе «почва – растение – воздух» / И. И. Максимов, А. Р. Валиев, Е. П. Алексеев, Н. В. Максимов, И. В. Лукина // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024. Т. 19, № 4(76). С. 81–87. DOI: 10.12737/2073-0462-2024-81-87. EDN: ELVEGS.