Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биоадаптивная система оптимизации продукционного процесса кукурузы

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Биоадаптивная система оптимизации продукционного процесса кукурузы"

На правах рукописи

ДЫШЕКОВ АЗРЕТАЛИ ХУСЕЙНОВИЧ

БИОАДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ОПТИМИЗАЦИИ ПРОДУКЦИОННОГО ПРОЦЕССА КУКУРУЗЫ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

НАЛЬЧИК - 1997

Работа выполнена на кафедре растениеводства и селекции Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии.

Научные руководители: заслуженный деятель науки КБР, доктор сельскохозяйственных наук профессор ХАНИЕВ М.Х.,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ЖЕРУКОВ Б.Х.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

УНЕЖЕВ Х.М.,

кандидат сельскохозяйственных наук МАЛКАНДУЕВ Х.А.

Ведущая организация: Горский государственный аграрный университет

Защита состоится « 1997 г. в ча-

сов на заседании специализированного Совета К 120.86.02 при Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии.

Адрес: 360004, г.Нальчик, ул. Тарчокова, 1 «А», корпус 1,3 этаж, аудит. 308.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кабардино-Балкарской ГСХА.

Автореферат разослан « » НОЯ1997 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, \ .

кандидат биологических наук, доцент у^^^чллЛ

ЦЕПКОВА Н.Л.

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследований. Обеспечение надежного и устойчивого функционирования продукционного процесса в агро-экосистемах, предупреждение развития того или иного негативного явления при этом чаще всего связано с необходимостью отслеживания множества показателей, что в достаточной степени проблематично. В связи с этим возникает вопрос: не целесообразнее было бы вместо большого количества агробиологических, физико-химических и других показателей отслеживать только те из них, которые связаны с поддержанием надежности и устойчивости системы и несут в себе комплексную информацию. И только в том случае, если будут обнаружены определенные отклонения этих индикаторных показателей, следовало бы проводить расширенную диагностику состояния системы.

Таким образом, основная идея оптимизации продукционных процессов в агроэкосистемах должна заключаться в том, чтобы не столько отслеживать агробиологическое, физико-химическое состояние системы, сколько улавливать реакцию, отклик системы на вносимые изменения. Данная идея совокупна с методами тестирования и индикации биосистем и может быть воплощена на базисном уровне агробиопродукционных процессов. Вопрос лишь в том, как с максимальной долей достоверности выделить наиболее информативные показатели, связанные с гомеостатическими механизмами, и каким способом сжать заключенную в них информацию до одномерных массивов с показателями, которые можно было бы интерпретировать как индексы реакции, изменчивости и устойчивости системы к изменяющимся условиям в процессе ее функционирования.

Наиболее рациональным путем решения этих задач является наиболее детальное исследование ассимиляционного процесса продуцентов, установление закономерностей приращения фитомассы и разработка на их основе функциональных, оптимизационных моделей, адаптированных к многообразию агроэкологических условий.

Цель и задачи исследований. С учетом вышеизложенного автором в данной работе поставлена цель разработать процедуру формирования адаптивной системы оптимизации продукционного процесса и практической ее реализации.

Основные задачи исследований: ■ системный анализ современного состояния проблемы; В разработать структурно-функциональную схему агроэкологиче-

ского мониторинга продукционного процесса; В исследовать и установить закономерности приращения биомассы растений в динамике;

■ разработать методы оценки реакции растений к условиям влаго- и

теплообесиеченности; В разработать функциональные модели приращения биомассы растений;

В разработать методы оценки пространственной изменчивости

агроэкологических условий; в анализ результатов оценки функциональных характеристик исследуемого объекта; В разработать методику интегральной агроэкологической оценки объекта исследования, решения задач оптимизации продукционного процесса.

Научная новизна и теоретическая значимость результатов исследования заключается в том, что впервые сформулированы и обоснованы новые подходы к созданию системы управления продукционными процесами сельскохозяйственных культур на принципах адаптации технологических приемов к ритмам роста и развития растений продуцентов, оптимизации параметров, структуры продукционного процесса, основанных на неодинаковой реакции разных сортов и гибридов одного вида растений на ритмы и факторы окружающей среды, в том числе техногенных, обеспечивая тем самым лучшее их использование и замкнутость биохимических и производственных циклов.

Разработана структурно-функциональная модель агроэколо-гического мониторинга, основанного на экологических принципах обеспечения устойчивости и эффективности функционирования продукционного процесса, дано теоретическое и экспериментальное обоснование ее применения в целях стабилизации и увеличения энергетической эффективности растениеводства.

Определенную новизну представляют методы количественной оценки реакции растений к условиям произрастания, изменчивости и устойчивости при разных режимах функционирования продукционного процесса в динамике, интегральной оценки природных, функционирующих систем.

На основе детального исследования закономерностей приращения фитомассы в динамике, разработаны математические модели, адаптированные к многообразию агроэкологических условий. Предложены методы агроэкологической оценки гибридов кукурузы разных групп спелости, эколого-экономической оценки продукционного процесса.

Практическая ценность работы.Разработана и проверена в условиях производства методика, обеспечивающая стабилизацию продукционного процесса при одновременном снижении доли непроизводительных затрат.

Полученные результаты исследований, модели, методы количественной оценки могут быть использованы для разработки эффективных и экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, решения задач оптимизации, программирования и прогнозирования урожайности, управления технологическими процессами, бонитировки почв и земельного кадастра, создания информационно-советующих систем, имеющих агроэкологи-ческую направленность, проектирования и эксплуатации систем ирригации.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов «Актуальные проблемы повышения эффективности использования орошаемых земель» (г.Херсон, 1985 г.); на VI научно-практической конференции молодых ученых и специалистов ВНПО «Радуга», посвященной 100-летию со дня рождения академика Л.Н.Костикова (г.Коломна, 1986 г.); на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Повышение эффективности и улучшение состояния земель Ставропольского края» (г. Ставрополь, 1987 г.); на республиканском научно-практическом семинаре ученых и главных специалистов сельскохозяйственных предприятий КБР (г. Нальчик, КБГСХОС, 1987 г.); на республиканских научно-практических и научно-теоретических семинарах и конференциях (г.Нальчик, 1985-97 гг.); на ВДНХ СССР, серебрянная медаль (г. Москва, 1992 г.).

Реализация результатов исследований. Результаты диссертационной работы внедрены в практику производства гибридных семян кукурузы Кабардино-Балкарского научно-исследовательского института сельского хозяйства, К.С.Х.П им. Калинина Прохладнен-ского района КБР. Методические рекомендации и модели, алгоритмы и прикладные программы использованы при разработке системы автоматизированного проектирования (САПР-СКГВХ) института «Севкавгипроводхоз» (г.Пятигорск). Научно-практические рекомендации использованы при разработке раздела проектов «Программирование и прогнозирование урожайности сельскохозяйственных культур» (Кабардино-Балкарское отделение проектного института), при разработке рекомендаций по системам ведения сельского хозяйства КБР.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 13 статьях, двух брошюрах, семи научно-технических отчетах, использованы при разработке методических указаний для внутривузовского пользования КБГСХА.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и предложений.

Изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы и 22 рисунка, 29 приложений, 61 математическое уравнение и формулу с их обоснованиями, список литературы из 121 наименования.

Основное содержание работы

Анализ научной литературы и теоретическое обоснование функциональных особенностей продукционного процесса сельскохозяйственных культур, общая постановка задачи, выбор направления исследований. Занимая в ряду процессов, обеспечивающих ход формирования урожая посевами, место связующего звена между глубинными энергетическими превращениями и внешними морфогенетиче-скими и морфофизиологическими процессами, рост интегрирует в себе потенциальные и реальные возможности растений и посевов. Через ростовые эффекты в конечном итоге реализуются все агротехнические и другие приемы воздействия на урожай. Вопросы регулирования ростовых процессов сельскохозяйственных культур нашли свое отражение в работах Константинова А.Р., Шатилова И.С., Чиркова Ю.И., Петинова Н.С., Ничипоровича A.A., Шумакова Б.Б., Чудновского А.Ф., Образцова A.C., Сиротенко О.Д., Росса Ю.К., Тооминга Х.Г. и других авторов.

В последние годы весьма интенсивно развивается перспективное направление исследований, связанное с разработкой основ зависимости прироста биомассы и урожая от комплекса определяющих факторов: солнечной радиации, гидрометеорологического режима, влагозапасов почвы, минерального питания, состояния растений и т.д. Эти работы выполняются на основе специальных комплексных экспериментальных исследований или глубоких теоретических проработок с применением физико-математического аппарата.

Дальнейшее развитие получили и статистические методы исследования данных процессов. Краткий обзор применяемых статистических методов приводится в работах Улановой Е.С., Сиротенко О.Д., Хваленского Ю.А. При использовании этих методов исследователь вынужден оставаться в пределах лишь той информации, которая заложена в исходной статистической выборке. При этом трудно расширить или углубить результаты исследований путем привлечения уже известных биологических, физических или иных закономерностей. Одним из статистических методов, позволяющих это сделать, является остаточный метод, содержание которого изложено в работах Константинова А.Р., Пановского Г.А., Езекиела М., Соломона С.

Следует отметить и следующий подход, в котором величина, называемая индексом роста, выражается как простая мультиплика-

тивная функция от индексов света 1Л, температуры Т1, влажности WI, минерального питания М1: 01=1Л*Т1*\У1*М1. Индексы могут быть заданы гиперболическими функциями на интервале от 0 до 1, а их интегральный эффект аккумулирует индекс роста 01.

Наиболее глубокого анализа основы процесса образования фитомассы можно достичь с использованием математических и биофизических моделей (Образцов А.С., 1990; Галямин Е.П., Сиптиц С.О., 1977; Башкин В.Н., 1992; Дранс Дж., Торнли Дж.Х.М., 1987 и др.). Однако до практического использования эти теоретические модели не доведены в силу сложности интерпретации математического аппарата. Тем не менее, достаточно глубокая изученность некоторых ростовых процесов отдельных видов растений при тех или иных условиях дает основание для построения оптимизационных моделей и применения их в производственных условиях.

На основании исследования общих закономерностей онтогенетического развития культурных растений, основных свойств растительных организмов можно прийти к выводу, что ростовыми функциями управляют четыре основные характеристики: «состояния», «реакции», «изменчивости», и «устойчивости», которые в дальнейшем можно именовать как функциональные характеристики продукционного процесса сельскохозяйственных культур. Из исследований вытекает, что эти характеристики свойственны как растениям, так и самой среде их местообитания, поэтому данные характеристики могут выполнять роль универсальных адаптеров агротехнических и других способов воздействия на урожай к эндогенным и экзогенным ритмам, которые в наибольшей степени вызывают колебания продуктивности растений.

Для стабилизации продуктивности необходимо увеличить

диапазон положительных реакций растений Я на действие факторов, снизить изменчивость А.Г, увеличить период устойчивого роста

п _

растений I, что выражается равенством /1/: уу = ^ |лЛ¡:(2К 1> • Фор-

1 = 1

мула /1/ показывает, что стабилизация продукционного процесса достигается через ее интенсификацию, причем постоянную.

Для стабилизации энергетической эффективности использования того или иного техногенного фактора интенсификации растениеводства необходимо дозу последенего оптимизировать к ритмам окружающей среды и свойствам продуцентов (Кобозев И.В., Тюльдюков В.А.).

Решение главной задачи построения стройной системы оптимизации, управления ростовыми (продукционными) процессами с.-х.

культур сопряжено с необходимостью решения задач количественной оценки функциональных характеристик, определения закономерностей действия их при разных условиях и уровнях обеспеченности продукционного процесса. Задачи количественной оценки функциональных характеристик могут быть реализованы в результате агроэколо-гического мониторинга продукционного процесса. Количественную оценку функциональных характеристик исследуемого объекта и ее элементов целесообразнее выражать через относительные значения (индексы), в особенности при необходимости интегральной оценки для целей системного анализа, классификации, дифференцирования однородных по своему назначению природных объектов, процессов. Интегрированное же выражение функциональных характеристик природного объекта, продукционного процесса возможно четырьмя векторами: Я„ .!„ и,. Вектор 5( описывает состояние объекта, процесса и включает количественные характеристики потенциальной и действительной агробиологической продуктивности, влаго- и теплоэнергетической обеспеченности, обеспеченности минеральным питанием, содержания гумуса и биологической активности почвы, содержания солей, буферной емкости. Вектор Я, описывает реакцию растений к определяющим и составляющим продукционный процесс режимам: тепловой, радиационный, водный, пищевой, солевой режимы, загущенности посевов. Вектор ^ описывает изменчивость агробиологической продуктивности, агроклиматических ресурсов, составляющих элементов плодородия почвы. Вектор и, описывает устойчивость исследуемого объекта, продукционного процесса при вариациях условий внешней среды, а также при негативных явлениях засухи, засоления, водной эрозии и дефляции, загрязнения инградиентами различной степени токсичности. Таким образом, целевыми характеристиками развития и функционирования продукционного процесса, конкретной агроэкосистемы являются параметры состояния,реакции, изменчивости и устойчивости: А,=( Бр И.,, ]„ Ц).

При выработке оптимизационных, технологических схем управления продукционными процесами в агроэкосистемах, важным моментом является определение границ последнего как однородного объекта. При территориальной однородности как пространственной, так и временной корреляционных функций имеет место тождественное равенство пространственных корреляционных функций гф(а)= Гф-

(а) изучаемого элемента ф и его осредненных значений ф за любой заданный промежуток времени. В таких случаях можно использовать пространственную корреляционную функцию Гф(а) изучаемого элемента ф для объективной оценки средних квадратических ошибок пространственной интерполяции средних ( в том числе многолетних) 8

значений ф изучаемого элемента. В зависимости от типа решаемой задачи и параметров распределения, однородность которых требуется оценить, анализ однородности может быть выполнен как по критериям парного сравнения, так и на основе анализа соответствия эмпирических и теоретических кривых распределения выборочных статистик. Необходимость оценки пространственно-временной однородности рядов функциональных характеристик продукционного процесса и их параметров связывается с исследованиями по уточнению оценок параметров закона распределения этих характеристик за счет привлечения дополнительной информации.

Количественная оценка реакции растений к определяющим факторам, изменчивости и устойчивости роста и развития на разных этапах органогенеза может быть реализована на основе анализа соотношений выходных величин продукционных процессов с разными уровнями обеспеченности. В частности, устойчивость различных сортов и гибридов сельскохозяйственной культуры может быть выражена через функцию и;[х;(1)], показывающую степень уменьшения потенциальной реальной продуктивности при отклонении хДОот оптимальных значений; £¡(0 - вектор факторов внешней среды, контролирующих интенсивность формирования прироста биомассы.

Задачи, рассматриваемые в указанной главе, способы и методы их решения сформулированы с учетом принципов оптимизации, заложенных в идеях об адаптивном ведении сельского хозяйства, в особенности в концептуальных основах адаптивного ландшафтно-зонального земледелия, изложенных в трудах Жученко А.Л (1985, 1990, 1993, 1994), Кирюшина В.И. (1993, 1996) и др., создания концептуальных моделей оптимизации функционирования агросистемы на основе учета всей совокупности природных и социально-экономических факторов и ограничений, а также прогноза дальних экологических последствий, создания замкнутых биогеохимических и производственных циклов, обеспечения функционально-структурного многообразия (мозаичности).

Методика и условия проведения исследований. Представлена структурно-функциональная схема агроэкологического мониторинга продукционного процесса, обладающая высокой степенью информативности (рис.1).

Реализация схемы производится в следующей последовательности:

1. Заложение блока опытов с соблюдением общепринятых требований; 2. Ведение наблюдений согласно программы исследований; 3. Анализ результатов исследований; 4. Обработка данных по принятой методике (расчетной схеме) и формирование информаци-

онного блока данных; 5. Создание информационной базы данных для целей обеспечения решения функциональных задач оптимизации, прогнозирования, моделирования процессов, управления технологическими процессами.

Полевые опыты проводились с различными по продолжительности вегетационного периода гибридами кукурузы, а в качестве основного показателя продукционного процесса принята скорость приращения сухой надземной биомассы ДБу, где i - номер соответствующего периода; j - номер гибрида кукурузы. Ввиду сложности внутренней структуры объекта управления, модель можно представить в виде «черного ящика», а поведение объекта моделируется системой «вход-выход», которая определяется путем наблюдения за объектом в процессе его нормального функционирования, либо путем активного целенаправленного эксперимента. Затем путем обработки экспериментального материала можно найти корреляционную связь Y = f(x), где у - вектор выходов модели, а Л'- вектор входов. На основании всеобъемлющего контроля входных управляемых и неуправляемых параметров и фиксации представительного выходного параметра в заданном режиме формируется массив данных для анализа. Представительными выходными параметрами являются: 1) приращение фитомассы ДБ,; 2) относительное приращение фитомас-

д g

сы -— (эластичность). Для случая 1) определяющая зависимость

Б t

ищется в виде /2/: ДБ, = f(B t.i,Et,Rt,0t,Nt,Pt,Kt,n). , где Б,.,-" фитомасса, ц/га; Е, - суммарное испарение, мм; R, - солнечная радиация, кал/см2; 0, - температура воздуха; Ц - вектор почвенных характеристик; Nt) Р„ Kt - элементы минерального питания (азот, фосфор, калий). Для случая 2) соответственно /3/:

^1 = Bt.|(Et,Rt,Gt,Nt,Pt,Kt,n). Помимо перечисленных Bt

факторов на ДБ сказываются также неучтенные факторы, выступающие как случайные, т.е. - ДБ = f(x,c). Если из /2/ и /3/ исключить

некоторые факторы, то их воздействие на результат также выражается через С. Поэтому, чем меньше число факторов, тем выше дисперсия по С и соответсвенно ниже корреляции между фактическими и расчетными. Задачи исследований: 1)Установить вид зависимости /4/:ДБ( = f(x,c,t). Проверить пропорциональность ДБ и Б, оценить

Агроэкологический мониторинг продукционного процесса

Прилегающие территории

Орошаемые земли

Богарные земли

БЛОКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

СОСТОЯНИЯ РЕАКЦИИ ИЗМЕНЧИВОСТИ УСТОЙЧИВОСТИ

Потенциальной Растений к Агробиологической Продуктивности

пролу кти вкости. тспл©обеспе- продуктивности. агрофитоценоза. К

Действительной ченности. К Агрометео пара мет- дефициту водопо-

продуктивности. вл а необеспе- ров. Влагозапасов. требления.К засоле-

Влагообеспечен- ченности. К Содержания элемен- нию. К водной эро-

ностн. Тепло- обеспеченнос- тов минерального зии. К дефляции. К

обеспеченности. ти ФАР. К питания. Содержа- загрязнению ингреди-

Обеспеченности обеспе- ния гумуса. Кислот- ентами

минеральным ченности ности почвы. Про-

питанием. Со- минер. странственной

держание гумуса. питания. К изменчивости.

Кислотности. солевому

Эродирован- режиму.

ности.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК

ИНДЕКСЫ ИНДЕКСЫ ИНДЕКСЫ ИНДЕКСЫ

СОСТОЯНИЯ РЕАКЦИИ ИЗМЕНЧИВОСТИ УСТОЙЧИВОСТИ

Индексы потен- Индексы Агробиологической Индексы устойчи-

циальной про- реакции расте- продуктивности. вости продуктив-

дуктивности. ний к влаго- Индексы изменчи- ности. Индексы

Индексы дей- обеспеченио- вости влагозапасов. устойчивости к

ствительной сти. Индексы Индексы изменчи- дефициту водопо-

п родукти в ноети. реакции рзсте- вости ктепло- требления. Индексы

Индексы влаго- ний к тепло* обеспепценности. устойчивости к

обеспеченности. обеспе- Индексы обеспечен- засолению. Индексы

Индексы тепло- ченности. ности минерального устойчивости к

обеспеченности. Индексы питания. Индексы водной эрозии. Ин-

Индексы обеспе- реакции расте- изменчивости со- дексы устойчивости к

ченности элемен- ний к обеспе- держания гумуса. дефляции.

тами минераль- ченности Кислотности почвы.

ного питания. минер, пита- Индексы простран-

Индексы гумуси- ния. Индексы ственной изменчи-

рованности. реакции к вости.

Индексы эродн- солесо-

рованности. держанию.

БАЗА ДАННЫХ

Блок картирования arpoэкологических

УСЛОВИЙ

Блок • оптимизации

Блок управления процессами

Блок прогнозирования

Блок бонитировки почв и земельного _кадастра_

Блок адаптированных экологически безопасных технологий

Рис. 1. Структурно-функциональная схема

значимость на результат наблюдаемых параметров, оценить (построить распределение) влияния С, проверить стационарность внутри фаз развития. 2) Установить вид зависимости /5/: Е = ф(со,с!,0,С). Оценить значимость параметров, оценить влияние С. 3) Разработать процедуру оценки оптимальных порогов. Установить их связь с фазами развития, оценить динамичность порогов и разработать порядок прогноза на 1 шаг (фазу), дать статистические оценки значимости. 4) Разработать процедуру прогноза ожидаемых значений на 1 шаг планирования. 5) Разработать процедуру количественной оценки функциональных характеристик продукционного процесса гибридов кукурузы. Оценить значимость функциональных характеристик продукционного процесса на разных этапах органогенеза. 6) Разработать адаптационную технологию оптимизации условий продукционного процесса с использованием значений функциональных характеристик: реакции, изменчивости, устойчивости. 7) Разработать процедуру интегральной оценки продукционного процесса как объекта исследования. 8) Разработать функциональную модель приращения сухой биомассы растений-продуцентов и процедуру се адаптации к производственным условиям.

С учетом поставленных задач, планировалось изучить:

- влияние режимов регулирования параметров на продуктивность растений;

- изменчивость агроэкологических, почвенных условий в динамике;

- динамику формирования и нарастания надземной сухой фитомассы растений при различных режимах влаго- и теплоэнергетической обеспеченности;

- зависимость интенсивности водопотребления от напряженности метеофакторов, фазы развития, загущености посевов, режима орошения.

Исследования проводились на Терском экспериментальном участке Кабардино-Балкарского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Повторность вариантов в опытах 4-х кратная, расположение вариантов последовательное. На изучение были взяты районированные и перспективные гибриды кукурузы Луч-410 МВ, Краснодарский 362 СВ, Краснодарский 613 СВ, Кавказ 512 МВ, Кавказ 412 СВ, Кубанский 421, Ингури, ЗПСК-704,НССК-78, НССК-606. Каждый гибрид высевался отдельным блоком с густотой стояния в 76 тыс. растений на гектар. Затем, после появления всходов блоки разбивались на варианты по принятой густоте стояния в 40, 50, 60 и 70 тыс. растений на гектар, что достигалось ручной прорывкой кукурузы на каждой делянке. Гибриды кукурузы с принятыми густотами стояния растений исследовались на 4-х режимах водообеспеченности:

без полива, поливы при нижнем пороге метрового слоя почвы 70, 80 и 90 % от наименьшей влагоемкости (НВ). Опыты проводились на высоком фоне органо-минеральных удобрений ^0Р50+ЮО тонн перегноя на гектар, внесенных с осени. Дополнительно были внесены азотные удобрения 34 кг/га в подкормку с поливной водой. Поливы проводились поверхностным способом по бороздам. Длина поливной борозды 80-100 м, что обеспечивало равномерность глубины увлажнения почвы на всю длину поливного участка. Удельная поливная струя в борозду 0,9-1,5 л/сек. Технология выращивания в опыте общепринятая для данной зоны. Исследования в полевых опытах были проведены согласно существующих методик: 1) фенологические наблюдения за развитием гибридов кукурузы; 2) исследование агрохимических, водно-физических свойств почвы опытного участка; 3) наблюдения за режимом влажности почвы в метровом слое на фонах орошения; 4) учет агроэкологических условий продукционного процесса; 5) наблюдения за динамикой роста растений гибридов кукурузы в зависимости от влаго- и тепло-энергетической обеспеченности, загущенности посевов; 6) определение накопления сухой фитомассы растениями кукурузы в динамике по вариантам; 7) наблюдения за изменением содержания основных элементов питания в почве на фоне орошения; 8) структурный анализ растений и початков гибридов кукрузы. В середине участка размещалась площадка для градиентных наблюдений. Для измерения температуры и влажности воздуха на уровнях 0 и 2 м использовались аспирационные психрометры Ассма-на (МВ-4М), а также термографы (М-16) и гигрографы (М-21). Скорость ветра измерялась с помощью чашечных анемометров (МС-13). Радиационый баланс определялся с помощью термоэлектрического балансомера Янишевского (М-ЮМ). Установка теплобалансовых приборов и наблюдения за составляющими теплового баланса кукурузного поля проводились согласно «Руководству по теплобалансо-вым налюдениям» (1977). Температура на разных глубинах почвы определялась на модельной площадке, заложенной внутри агроме-теостанции с помощью термометров Савинова. До начала вегетации ежегодно проводились: 1) определение механического и агрегатного состава почвы; 2) определение объемной и удельной массы почвы; 3) определение агрогидрологических констант почвы: максимальной гигроскопичности - МГ, влажности устойчивого завядания - ВЗ, полной влагоемкости - ПВ, наименьшей влагоемкости - НВ. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом на глубину до 1 м в каждом 10 см слое. Повторность взятия проб 4-х кратная, через каждые 5-7 дней, а также после проведения поливов и выпадения осадков более 5 мм. Для проведения ежесуточных наблюдений за изменением влагозапасов на экспериментальном участке в 48 точках были раз-

мещены датчики влажности почвы. Опрос датчиков производился с помощью мегаомметра (М-405). С целью отработки технологии автоматизации процесса сбора, накопления и обработки агрометеопа-раметров, использовалась информационно-измерительная система ИИС-1, функциональная схема которой представлена на рис 2.

д -> ПЭС —> ЗУ -> ЭВМ

Рис 2. Функциональная схема ИИС- 1

ИИС-1 включает основные элементы, состоящие из блока датчиков (Д), блока преобразователей электрических сигналов в цифровые (ПЭС), накопителя информации (записывающее устройство (ЗУ), ЭВМ для обработки информации. Частота записи информации устанавливается через таймер.

Растительные образцы для определения прироста фитомассы отбирались через каждые 8-10 суток по общепринятой методике.

Результаты оценки влаго- и тепло-энергетической потребности и обеспеченности продукционного процесса, изменчивости тепло-энергетических характеристик, осадков, водопотребления растений.

Исследованиями установлено, что между энергетической потребностью гибридов кукурузы и средним количеством листьев при данных условиях существует тесная связь (г=0,80-0,99), которая имеет прямолинейный характер и апроксимируется уравнением /6/: Rn=653+41,9N.i, где R^- энергетическая потребность; N.n- среднее количество листьев гибридной кукурузы. Наряду с расчетом энергетической потребности на том же материале наблюдений определена потребность растений кукурузы в суммах активных температур ЕТ выше 10°С. Высокие коэффициенты (г=0,92±0,01), полученные в результате кореляционно-регресионного анализа свидетельствуют о существовании тесной связи между R„ и £Т„, что в значительной степени упрощает задачу определения энергетической потребности растений, так как на практике данные о термическом режиме намного превышает объем данных о солнечной радиации. Связь между R„ и ЕТП описывается уравнением /7/: R„ =49±0,51ЦТа 5°С). О существовании тесной связи между двумя энергетическими характеристиками: энергетической обеспеченности £8 и £Та свидетельствуют также полученные коэффициенты корреляции (R=0,93±0,01). Эта связь носит

прямолинейный характер и описывается уравнением /8/:10 = К2Тз(>5°)+А. Здесь К=0,52; А=231 МДж/м2. Уравнение /8/ позволяет определить обеспеченность ФАР агрофитоценоза по сумме активных температур выше 5°С с точностью до ±55 МДж/м2 и относительной ошибкой 3,2-3,6 %, что достаточно для решения практических задач. Данные об энергетическом резерве Яр получены как разность /9/: Нр=29-Нп. Индексы энергетической и тепловой обеспеченности 19 и 1т

У 0 , _ ЕТа

В табл. 1 представлены энергетические и тепловые характеристики, полученные на основании материалов исследований.

ТАБЛИЦА 1

Тепло-энергетические характеристики агрофитоценоза опытного участка

определены из соотношений/19/ 19 = ~— и/11/ ^Т ~

Вегетационный период (дни) 10 Ял ЕТ„ Тр 1в 1т

>5 С >ю"с >5 С >104'

153 (ВП с.-х. культур 1831 1492 339 3842 3077 3595 2830 247 1.22 1.08

114 (средне раннеспелые) 1516 1273 558 3043 2473 2970 2400 677 1.44 1.28

120 (среднеспелые) 1619 1324 507 3271 2671 3100 2500 577 1.38 1.23

134(среднепоз днеспелые) 1696 1375 456 3489 2819 3270 2600 477 1.33 1.18

Динамику влагозапасов в условиях, которых были проведены исследования, определяли три основные приходные и расходные статьи водного баланса: осадки, поливы и суммарное испарение. Относительно меньшая изменчивость водопотребления отмечена у среднеспелых гибридов кукурузы на всех вариантах режима орошения, что свидетельствует об их большей устойчивости в данных условиях. Сглаживающий эффект орошения в наибольшей степени проявился на участках с режимом орошения 80 % от НВ. Для более детального исследования процесса фомирования водопотребления растений раздельно учитывались влияние на этот процесс определяющих факторов. В общем виде связь интенсивности водопотребления с определяющими факторами представлена как /12/: Ев=Г(\У,БД0), где -продуктивные влагозапасы почвы; Б - биомасса растений; й- дефицит влажности воздуха; 9 - сумма активных температур. Влияние осадков

и поливов на интенсивность водопотребления учитывались через влагозапасы. Через биомассу растений отражаются билогические свойства, которые зависят в свою очередь от вида куьтуры К, сорта или гибрида Б, фазы развития Ф и состояния С, т.е., Б=Г(К,8,Ф,С). Для приведения связи Ьс№к одинаковым биологическим свойствам необходимо положить К-сог^, 5=соп51, С=СР, т.е., строить эти связи для среднего состояния одной и той же культуры, сорта или гибрида и фазы развития. Для оценки водопотребления культуры кукурузы в течение вегетации или отдельных его периодов, решения прогнозных задач получена следующая регрессионная модель /13/:

Нб,=-96, 18+0,1115 \У,+0,185(1,+0,3490,+0.01 Зс1,2-0,0710,(1,.

По результатам корреляционно-регрессионного анализа модели множественный коэффициент корреляции равен 0,904, а множественный коэффициент корреляции, исправленный на степени свободы - 0,884.

Экспериментальные исследования состояния, реакции, изменчивости и устойчивости продукционного процесса растений, модели приращения биомассы, методики формирования функциональных. адаптационных характеристик продукционного процесса.

С целью выбора статистического аппарата, позволяющего оценить связь между урожайностью и основными факторами, определения закона распределения каждого фактора, были взяты для изучения гибриды кукурузы с разными сроками созревания. В качестве основного показателя продуктивности была установлена скорость приращения сухой надземной биомассы ДБ„ где \ - номер соответствующего периода. На основе анализа результатов исследований принята гипотеза о наличии связи приращения сухой биомассы от величины суммарного водопотребления Е, и сумм среднесуточных температур 8, в динамике в виде кривой связи, имеющей параболическую зависимость. Для ее функционального описания получена модель /14/: Б,=8,29+0,31 Е,+0,0099,-0.0001Е,2-0,000166, 2+0,0038Е,е„где Б, - приращение сухой биомассы за период I. Множественный коэффициент корреляции г=0,845±0,04. Данная модель применима для решения задач прогнозирования приращения сухой биомассы культуры кукурузы при разных уровнях тепло- и влагообеспеченности. Параболическая форма связи приращения сухой биомассы и основных факторов получена на самом деле путем апроксимации точек, образующих кривые, имеющие более сложную конфигурацию. Для их описания предложена следующая модель, реализация которой возможна в условиях более высокого уровня управления продукцион-

ным процессом. По исходным данным ^ и Б| (=0,1,...,19) строим интерполяционный многочлен Лагранжа но формуле /15/ :

" У

Ь„(х) = Пп+1(х)^—, где Пп+1(х)=(х-х0)(х-х,)...(х-хп); Х;=Т; ; У-Б| ; D¡ -1=0 и>

произведения элементов I - ой строки по схеме вычисления коэффициентов Лагранжа. Поскольку ^ меняется с шагом 5 начиная со значения то, то вместо /15/ можно использовать упрощенную формулу для

1 п С'

равноотстоящих узлов /16/: Ьп(т) =— Пп+1(1)^(-1)"~'—~Б:, где

п! ш> п~'1

Г1п+10На-1)а-2)...(1-п); 1=0,1,2,...,19; I = = 5;С^ = . Со-

п 1!(п-1)!

гласно формуле /15/, если т=т;, то Ьп(т4)=Б;, то есть значения функции Лагранжа Ьп(т) в точности совпадают с Б| при т=т^ Из этого следует, что не требуется производить какие-либо вычисления в узлах т=Г| поскольку известно, что 1^„(т;)=Б|. Для того, чтобы по формуле /16/ вычислить значения функции Ь„(т) между любыми узлами т; и т,+1, то есть чтобы получить значения переменной Б при т=т , находящегося между узлами т; и удобнее все члены многочлена /16/ занести в таблицу, затем над ними выполнить те операции, которые требуются согласно /16/. Ниже приводится функция приращения биомассы кукурузы, полученная на основании анализа экспериментальных данных опытного участка (рис.3).

Как показано на рис 3. прогнозные точки, расчитанные с использованием модели /15/, /16/ близки к экспериментальным. На основе исследования полученных материалов, их анализа, разработана методика оптимизации поливных режимов различных по сроку созревания гибридов кукурузы. Данная методика апробирована в производственных условиях. В основе методики - учет индексов реакции растений к дефициту водопотребления. Приводится процедура расчета этих индексов. Результаты расчетов приведены в табл. 2. Аналогичным образом расчитаны данные таблицы 3. С целью решения задачи оптимизации термического режима продукционного процесса растений кукурузы определены числовые показатели прироста, реакции и устойчивости растений при различных температурных диапазонах (табл. 4).

Индексы реакции гибридов кукурузы к дефициту водопотребления (1984-1986 гг.)

Гибрид кукурузы Номер расчетного периода (пентады)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Луч 410 СВ 0.020 0.024 0.031 0.075 0.13 0.097 0.064 0.042 0.090 0.147 0.129 0.094 0.037

Краснодарский 362 0.017 0.019 0.023 0.027 0.057 0.094 0.080 0.050 0.035 0.066 0.110 0.170 0.140 0.060 0.031

НССК606 0.018 0.020 0.025 0.32 0.059 0.097 0.091 0.046 0.037 0.069 0.095 0.169 0.143 0.058 0.029

Кубанский 421 0.020 0.023 0.028 0.063 0.096 0.093 0.071 0.040 0.082 0.144 0.123 0.075 0.021 0.009

Краснодарский 613СВ 0.19 0.021 0.025 0.031 0.061 0.097 0.094 0.048 0.034 0.061 0.097 0.171 0.142 0.062 0.032

ЗПСК704 0.18 0.022 0.024 0.030 0.053 0.095 0.089 0.051 0.032 0.063 0.098 0.173 0.145 0.067 0.040

ТАБЛИЦА 3

Индексы реакции кукурузы к обеспеченности почвы элементами КРК (1984-1986 гг.)

Обеспечен. Номер расчетного периода (пентады)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и 12 13 14 15 16

Без орошения

N 0.018 0.37 0.048 0.059 0.67 0.074 0.081 0.089 0.093 0.88 0.081 0.070 0.059 0.048 0.04 0.026

1'205(сред11.) 0.020 0.031 0 041 0.052 0.062 0.083 0.090 0.095 0.100 0.093 0.083 0.072 0.062 0.046 0.031 0.021

К20(средн.) 0.017 0.033 0.046 0.057 0.067 0.076 0.081 0.084 0.086 0.082 0.078 0.074 0.066 0.056 0.440 0.032

При оптимальной водообеспеченности

N 0.017 0.030 0.044 0.051 0.062 0.072 0.085 0.092 0.098 0.088 0.081 0.070 0.064 0.052 0.04 0.027

РгСЫсредп.) 0.019 0.039 0.047 0.063 0.075 0.083 0.091 0.095 0.099 0.091 0.077 0.063 0.051 0.044 0.029 0.023

К20(средн.) 0.023 0.046 0.053 0.062 0.069 0.072 0.078 0.080 0.082 0.078 0.073 0.067 0.058 0.053 0.042 0.030

Б

А,

22 2.0 1.8 1£ 14

1.2 1Л

оя

0.6 04 02 0

Т/га

г

г

-р-

-Щ

8

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Вегетационный период

Рис 3. Функция приращения сухой биомассы кукурузы. *- прогнозные точки, расчитанные с использованием модели /15/, /16/.

Показатели реакции и устойчивости растений кукурузы к тегшообеспеченности (1984-1986 гг.)

Диапазон Величина Величина Индексы Индексы

темпера1Ур. прироста прироста реакции устойчивости

°С(Т) температур. °С(ДТ) растении (Ли,), мм/час растении (У (1и)

0-2 2 0.0 0.0 0.0

2-6 4 0.05 0.013 0.043

6-8 2 0.08 0.020 0.069

8-12 4 0.14 0®5 0.121

12-16 4 0.25 0.063 0.215

16-20 4 0.46 0.117 0.396

20-24 4 0.75 0.191 0.646

24-28 4 1.04 0.265 0.896

28-32 4 1.16 0.296 1.0

Результаты комплексной оценки функциональных характеристик продукционного процесса, агроэкологической оценки принятых на исследование сортов и гибридов кукурузы, эколого-экономической оценки систем обеспечения функционирования продукционного процесса.

Результаты агроэкологического мониторинга объекта исследования представлены в табл 5.

ТАБЛИЦА 5

Результаты агроэкологического мониторинга

Нормированные значения

N п/п Показатели Полученные значения показателей диапазон оптимума (ДО) предельно допустимый нижний порог (ПДНП)

1 2 3 4 5

1. Индекс теплоэнергетической обеспеченности 0.81 0.8-1.0 0.50

2. Индекс влатообеспеченности 0.63 0.8-1.0 0.45

3. Индекс обеспеченности элементами минерального питания 0.67 0.8-1.0 0.50

I 2 3 4 5

4. Индекс обеспеченности гумуснрованности 0.54 0.8-1.0 0 45

5. Индекс биологической активности почвы 0.72 0.8-1.0 0.50

6. Индекс действительной агробиологической продуктивное^ агрофитоценоза 0.70 0.8-1.0 0.55

7. Индекс изменчивости тепло-энергетической обеспеченности 0.04 0.0-0.05 0.12

8. Индекс изменчивое!и осадков 0.121 0.0-0.10 0.20

9. Индекс изменчивости гумуснрованности почвы 0.014 0.0-0.01 0.025

10. Индекс устойчивости продуктивности агрофитоценоза 0.82 0.9-1.0 0.60

II. Индекс эрозийной устойчивости 0.86 0.9-1.0 0.55

12. Индекс дефляционной устойчивости 0.81 0.9-1.0 0.60

13. Индекс устойчивое I и к засолению 0.79 085-1.0 0 60

14. Индекс устойчивости к засухе 0.67 0.8-1.0 0.50

Данный метод оценки функциональных характеристик исследуемого объекта в совокупности с экспертно-аналитическим методом, основанном на сопряженном учете числовых показателей нормируемых компонентов агроэкосистемы регламентирует эффективное, оптимальное функционирование и развитие природного объекта.

Располагая достаточными массивами достоверных количественных показателей функциональных характеристик несложно выполнить задачи агроэкосистемного и почвенно-мелиоративного районирования, решения задач прогнозирования, бонитировки почв и земельного кадастра, оптимального размещения сельскохозяйственного производства, оптимизации возделывания сельскохозяйственных культур, выбора оптимальных режимов функционирования, которые должны обеспечить сохранение и воспроизводство почвенного плодородия, предупреждение деградационных процессов на орошаемых землях.

Произведена также агроэкологическая оценка принятых на исследование сортов и гибридов кукурузы (табл. 6).

Результаты агроэкологической оценки сортов и гибридов кукурузы (1984-1986 гг.)

№ п/п Показатели Группа спелости кук тузы

среднеранне-спелые среднеспелые срсднегюздне-спелые

1 2 3 4 5

1. Индекс потенциальной продуктивности 1.0 1.0 1.0

2. Индекс действительно» агробиологической продуктивности 0.62 0.66 0.69

3. Индекс реакции на оптимизацию режима орошения 0.12 0.16 0.18

4. Индекс реакции на оптимизацию заг\'шснности 0.112 0.125 0.136

5. Индекс изменчивости продуктивности при дефиците водообеспеченности 0.094 0.168 0.172

6. Индекс изменчивости продуктивности при оптимальной водообеспеченности и обеспеченности ЫРК 0.017 0.048 0.055

7. Индекс устойчивости продуктивности 0.87 0.83 0.81

Наиболее рациональная и компактная форма комплексной эколого-экономической оценки - представление ее в виде комбинированной функции, в которой влияние на функциональные особенности исследумого объекта множества факторов определяется как произведение потенциального показателя и функций оптимальности факторов влияния составляющих ресурсов. В общей форме модель имеет следующий вид /17/: и=ипКуКтК>КпКБКс, где и - показатель комплексной эколого-экономической оценки; ип - потенциальный показатель функционирования природного объекта; Ку - функция оптимальности устойчивости природного объекта; Кт - функция оптимальности тепло-энергетической обеспеченности; Кв- функция оптимальности водообеспеченности; Кп- функция оптимальности почвенных ресурсов; Кб- функция оптимальности уровня экологической безопасности функционирования объекта; Кс - функция оптималь-22

ности принятой системы обеспечения функционирования природного объекта.Разработана методика оценки составляющих элементов модели /17/. С использованием данной методики получены следующие значения эколого-экономической оценки исследуемого объекта (табл.

7).

ТАБЛИЦА 7

Эколого-экономическая характеристика участка

Условные Числовые №№ Условные Числовые

п/п обозначения значения п/п обозначения значения

1. К. 0.91 4. К, 0.90

2. К, 0.94 5. Кб 0.89

3. К, 0.82 6. Кс 0.92

Разработана также процедура эколого-экономической оценки систем обеспечения функционирования продукционного процесса (табл.8).

ТАБЛИЦА 8

Эколого-экономическая оценка систем обеспечения функционирования продукционного процеса

№ п/п Показатели Числовые значения Диапазон оптимума

используемого варианта (контр.) предлагаемого варианта

1. Индекс неравномерности распределения агроэколо-гических ресурсов 0.19 0.13 0.2-0.0

2. Индекс мозаичности 0.74 0.85 0.8-1.0

3. Индекс эффективности использования агроэколо-гических ресурсов 0.71 0.82 08-1.0

4. Оптимизационный индекс роста агробиологической продуктвности 0.39 0.57 0.5-1.0

5. Индекс стабилизации продукционного процесса 0.80 0.94 0.9-1.0

6. Индекс интенсификации продукционного процесса 0.09 0.14 0.1-0.2

7. Индекс экологичности системы обеспечения функционирования продукционного процесса 0.82 0.95 0.9-1.0

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 .Комплексные экспериментальные исследования позволили выявить закономерности формирования продукционного процесса гибридов кукурузы, количественно оценить влияние агроэкологических, почвенных условий на динамику приращения биомассы растений.

2.Выявлены и количественно оценены функциональные характеристики продукционного процесса: состояния, реакции, изменчивости и устойчивости, как основные составляющие системы агроэко-логической оценки природных объектов, связанных с сельскохозяйственным производством.

3.Установлена закономерность формирования тепло- энергетической потребности для оптимального функционирования продукционного процесса и тепло-энергетического резерва для повышения продуктивности агроценоза.

4.0собое внимание уделено изучению режима водопотребления растений в динамике. Разработана модель суммарного испарения с достаточной степенью достоверности для определения сроков и норм полива. Количественно определены индексы реакций гибридов кукурузы к дефициту водопотребления. Как показали результаты апробации методики, с использованием индексов реакции растений к дефициту водопотребления значительно проще и эффективнее решаются задачи оптимизации водораспределения на орошаемых участках, прогнозирования возможных потерь урожая при нарушении режимов орошения, исключается субъективный подход в решении этих задач, создаются некоторые предпосылки для ведения более эффективного и экологически безопасного растениеводства.

З.Установлено, что наиболее благоприятные для формирования зерна условия возникают в посевах, в которых гелиоактивный слой, т.е. слой с максимальным поглощением фотосинтетически активной радиации (ФАР) совмещается со слоем початков. Такой режим создается в посевах густотой 50-55 тыс. раст. /га. При большем загущении посевов возникает вероятность бесплодия растений, и тем самым снижение урожая зерна и его доли в общей массе.

Получено регрессионное уравнение зависимости урожая кукурузы от густоты посева, приемлемое для решения данной задачи оптимизации.

6.Многочисленные экспериментальные данные, полученнные в результате исследований позволили построить параметризационные модели, в которых в качестве параметра выступает надземная биомасса. Предложена эмпирическая и функциональная модели урожайности кукурузы, учитывающие влияние биологических особенностей

сорта или гибрида через их максимально возможную продуктивность (прирост биомассы), уровня минерального питания, теплоэнергетической обеспеченности и продуктивных влагозапасов.

7.Установлено, что достоверную комплексную информацию по состоянию и другим функциональным характеристикам продукционного процесса можно получить в результате агроэкологических исследований мониторингового плана. Предложена структурно-функциональная схема агроэкологического мониторинга.

8.Исследованиями установлено, что в отдельные периоды роста и развития растений гибридов кукурузы наблюдается значительное снижение темпа роста независимо от условий и режима регулирования параметров. Эти явления обусловлены эндогенными ритмами в агроэкосистемах. Выявление этих закономерностей позволили разработать принципиальную схему адаптации технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур к ритмам роста и развития растений-продуцентов. Оптимизированная адаптация технологических приемов к ритмам роста продуцентов достигается путем учета функциональных характеристик: реакции, изменчивости и устойчивости, способных обеспечить наибольшую стабильность, эффективность и экологичность продукционного процесса.

9.Коэффициент варьирования совокупной продуктивности разных по срокам созревания гибридов кукурузы в 1,6 раза меньше, чем в среднем у отдельных гибридов с одним сроком созревания. Стабилизация продуктивности при этом достигается за счет разной реакции к ритмам внешних условий разных гибридов, т.е. потери урожая одних гибридов компенсируются прибавками урожая других гибридов.

10.По результатам исследований наблюдается снижение коэффициента варьирования содержания нитратного азота и фосфора РЮ5 с возрастанием уровня водообеспеченности и в то же время при этом происходит возрастание коэффициента варьирования содержания К2О в почве.

П.Полевые опыты показали, что на завершающем этапе продукционного процесса растений происходит стабилизация и возрастание удержания №К в почве за счет усиления адсорбционных процессов з этот период. Это явление подтверждает, что почвенные системы эбладают определенным гомеостазом, благодаря чему в почве поддерживается относительное равновесие между разными формами питательных веществ и их потреблением растениями. По этой причине увеличение выноса того или иного элемента из почвы не ведет к рав-10значн0му снижению его содержания в почве.

12.В условиях оптимизации орошения и применения удобрений коэффициент неравномерности продуктивности гибридов кукурузы на карбонатных черноземах в 3,8 раза меньше, чем на контрольных вариантах, что показывает значительную роль оптимизации в стабилизации продукционного процесса.

Рекомендации для производства

1.Для экологизации, стабилизации и увеличения эффективности растениеводства, обеспечения замкнутости биогеохимических и производственных циклов использовать адаптивную систему оптимизации продукционного процесса, основанную на принципах учета количественных характеристик естественной реакции, изменчивости и устойчивости растений продуцентов к условиям произрастания в динамике.

2.Для целей прогнозирования урожайности кукурузы, минимизации затрат на производство, обеспечения управления технологическими процессами на адаптивной основе использовать разработанные модели роста и развития растений продуцентов.

Список основных работ опубликованных по теме диссертации

1. Задача минимизации непроизводительных сбросов при орошении //В сб..САПР и АСПР в мелиорации, Нальчик, 1983 (0.6 пл.).

2. Корректировка режима орошения и водопотребления в эксплуатационный период // Материалы Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные проблемы повышения эффективности использования орошаемых земель». Херсон, 1985 (0.1 п. л.)

3. К вопросу регулирования влагозапасов на больших массивах // В сб. : Методы математического моделирования в системах автоматизированного проектирования и планирования. Нальчик, 1985 (0.3 п.л.)

4. Вариант оптимизации распределения воды для орошения с использованием индекса чувствительности сельскохозяйственных культур // Материалы научно-технической конференции «Молодежь и естественные науки». Нальчик, 1985 (0.3 п.л.)

5. Вариант импульсной системы ор'шения // В тез. докл. 6-1 научно-технич. Конф. ученых и специалистов ВНПО «Радуга». Коломна,1987 (0.2 п.л.)

6. Режим орошения перспективных сортов и гибридов кукурузы в условиях дефицита воды // Материалы научно-практич. конфер.

«Проблемы мелиорации, водохозяйственного строительства и орошаемого земледелия Ставропольского края». Ставрополь, 1989 (0.2 п.л.)

7. Система орошаемого земледелия в КБЛССР. Нальчик, 1989 (4.3 п.л.) в соавт.

8. Экологические аспекты орошения // Материалы научно-практич. конф. Экология 1 «Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды КБЛССР», Нальчик, 1989 (0.2 п.л.)

9. Методика оптимизации поливных режимов с.-х. культур на черноземных почвах // Материалы научно-практической конференции «Наука производству». Нальчик, 1989 (0.2 п.л.)

10. Вопросы совершенствования организационной инфраструктуры оперативного управления технологическими процессами на орошаемых землях КБАССР // Материалы научно-практич. конф. «Наука производству». Нальчик, 1989 (0.2 п.л.)

11. Природно-ресурсный потенциал АПК Баксанского р-на КБАССР.Нальчик,1990 (6.0 п.л) в соавт.

12. К методике оперативной корректировки водораспределения на внутрихозяйственной оросительной сети // Депон. (0.4 п.л.) №445 ВС-90. Реферативн. ж-л «Орошение с.-х. культур. Осушение с.-х. угодий». №1, М.1991, с.14. (в соавт.).

13. Система агроэкологического и информационно-технологического обеспечения орошаемого земледелия в СевероКавказском экономическом районе // Деп. (0.8 п.л.) № 446 ВС-90. Реферативн. ж-л «Орошение с.-х. культур. Осушение с.-х. угодий». №1, М.1991, с.З. (в соавт.).

14. Экологические аспекты мелиорации земель в Кабардино-Балкарии Материалы научно-практич. конфер. КБГСХА. Нальчик, 1996 (0.3 п.л) (в соавт.).

15. К вопросу оптимизации регулирования параметров агроэкологи-ческих функциональных систем // Материалы научно-практич. конфер. КБГСХА. Нальчик, 1996 (0.3 п.л) (в соавт.).