Разработать научные основы и технологические приемы комплексного регулирования агрофитоценоза для повышения природно-ресурсного потенциала, создания новых конструкций гидромелиоративных систем и автоматизированных комплексов машин для производства мелиоративных работ

В настоящее время продуктивность сельскохозяйственных земель в России значительно отстает от их продукционного потенциала. Известно, что биологическая продуктивность зависит от количества используемой солнечной энергии, влагообеспеченности территории, плодородия и свойств почвы, а также от того режима, который формирует мелиоративная деятельность. При проведении сельскохозяйственной мелиорации происходит существенное изменение энергетического баланса агроэкосистемы. Увеличивается использование солнечной энергии в агроценозе на 3-6%, что вызывает рост энергии почвообразования и существенное повышение урожайности в 3-8 раз сельскохозяйственных культур. Точным (прецизионным) регулированием параметров мелиоративного состояния агроэкоценоза можно добиться более эффективного использования суммарной солнечной радиации путем регулирования водного, воздушного и теплового режимов и микробиологического состояния почвы, температуры и влажности приземного слоя атмосферы, питательного режима в зависимости от фазы развития растений. Для решения проблемы устойчивого повышения энергетического потенциала агроэкосистемы и, следовательно плодородия и устойчивости почвы, необходимо регулирование параметров мелиоративного состояния в строгозаданном диапазоне и временном цикле, что позволит не только увеличить количество возвращаемой в почву энергии, но и сохранить установившееся соотношение энергетических потоков. А это можно добиться только с использованием цифровых технологий.Оптимальное управление гидротермическим режимом агрофитоценоза является актуальной проблемой современной аграрной науки, комплексное решение которой возможно лишь при использовании водных мелиораций.По данным Министерства сельского хозяйства Российской Федерации в настоящее время из 88,5 млн. га природных кормовых угодий для укосного и пастбищного использования пригодно только около половины всей площади (43млн.га). Остальные угодья находятся в неудовлетворительном культуртехническом и мелиоративном состоянии. В неудовлетворительном состоянии находится около 2 млн. га осушенных сельскохозяйственных земель. Русла открытых каналов осушительной сети предельно заилены и заросли древесно-кустарниковой растительностью. Дренажная сеть не обеспечивает проектный отвод избыточных вод. В результате мелиорированные сельскохозяйственные площади подвержены различной степени деградации – зарастают грубостебельчатой, древесно-кустарниковой растительностью, покрываются кочками. Работы по восстановлению осушительных систем требуют проведение на площади более 1,2 млн. га, по ремонту коллекторно-дренажной сети – более 1,0 млн. га. При этом потребность в восстановлении осушительных систем увеличивается с каждым годом.