Интеграция фертигации и цифровых технологий для устойчивого производства яблок в полуаридных условиях
https://doi.org/10.51886/1999-740X_2025_2_46
Аннотация
Несмотря на благоприятные условия Южного Казахстана, импорт яблок покрывает 57% внутреннего спроса. В 2019–2022 гг. в ТОО «Кентау» (Туркестанская область) исследовалась технология фертигации, интегрированная с мобильным приложением «FertiSmart», на серо-коричневых почвах. Система основывалась на 16-факторном анализе почвы, данных БПЛА, тензиометров и коэффициента динамической иммобилизации и корректировки минерализации (DIMA). Применение минеральных удобрений по приложению «FertiSmart» повысило урожайность до 30.6 т/га (против 24.7 т/га при почвенном внесении и 13.6 т/га в контроле), товарность — до 93.9%, содержание сахара — до 24.1% Brix, твёрдость плодов — до 78.5 Н. Выщелачивание питательных веществ снизилось на 20–30%, эффективность использования воды возросла на 5–10%, содержание гумуса стабилизировалось на уровне 2.12%. Затраты на удобрения сократились на 15–20%, а усвоение N, P и K растениями составило 92.3%, 48.6% и 87.4% соответственно. Предложенная модель повышает продуктивность, устойчивость и экологическую эффективность производства яблок, способствуя продовольственной безопасности и устойчивому развитию сельского хозяйства Казахстана.
Ключевые слова
Об авторах
О. ЖандыбаевКазахстан
050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75 В
Б. Амиров
Казахстан
050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75 В
И. Баматов
Россия
119017, Москва, Пыжевский переулок, 7
Список литературы
1. Mushtaq R., Nayik G. A., Malik A. R. (ed.). Apples: preharvest and postharvest technology. – CRC Press, 2022. - 346 р.
2. Agroklimaticheskiy spravochnik po Yuzhno-Kazakhstanskoy oblasti / Otv. red. R.D. Kurdin. – 1961. – 149 р.
3. Zhandybayev O., Malimbayeva A., Yelibayeva G. Otsenka vliyaniya razlichnykh strategii upravleniya elementami pitaniya yabloni (Malus pumila) v intensivnykh sadakh Kazakhstana // Pochvovedeniye i agrokhimiya. – 2023. – № 2. – Р. 67-77.
4. Grabowska-Polanowska B. et al. The benefits of synthetic or natural hydrogels application in agriculture: An overview article// Journal of Water and Land Development. – 2021. – Р. 208-224.
5. Ahad S. et al. Nutrient management in high density apple orchards – A Review// Curr. J. Appl. Sci. Technol. – 2018. – T. 29. – № 1. – Р. 1-16.
6. Zhandybayev O. et al. Effect of fertigation on nutrient dynamics of gray-brown soils and apple (Malus pumila) yields in intensive orchards of Kazakhstan// Research on Crops. – 2023. – T. 24. – № 3. – Р. 506-514.
7. Ferna ndez F.G., Hoeft R.G. Managing soil pH and crop nutrients// Illinois agronomy handbook. – 2009. – T. 24. – Р. 91-112.
8. Ngindi B. The stability of productivity and fruit quality traits of ‘fuji’apples on different rootstocks: дис. – Stellenbosch University, 2024. - 378 р.
9. Serpinuly Z. O. et al. Mineral nutrition optimization for apple trees by fertigation to enhance productivity and fruit quality in intensive orchards of southern Kazakhstan// Pochvovedeniye i agrokhimiya. – 2024. – № 3. – P. 72-87.
10. Madhupriyaa D. et al. Efficacy of chelated micronutrients in plant nutrition// Communications in Soil Science and Plant Analysis. – 2024. – Т. 55. – № 22. – P. 3609- 3637.
11. Tetteh R. N. Chemical soil degradation as a result of contamination: A review// Journal of Soil Science and Environmental Management. – 2015. –Т. 6. –№ 11. – P. 301-308.
12. Neilsen G. H. et al. Advances in soil and nutrient management in apple cultivation// Achieving sustainable cultivation of apples. – Burleigh Dodds Science Publishing, 2017. – P. 263-302.
13. Agroklimaticheskiy spravochnik po Yuzhno-Kazakhstanskoy oblasti / Otv. red. R.D. Kurdin. – 1961. – 149 p.
14. Wang H. et al. Optimization of water and fertilizer management improves yield, water, nitrogen, phosphorus and potassium uptake and use efficiency of cotton under drip fertigation// Agricultural Water Management. – 2021. – Т. 245. – P. 106662.
15. Sharma S., Kumar R. Effect of fertigation on apple yield and quality in highdensity orchards// Indian Journal of Horticulture. – 2020. – T. 77. – № 2. – P. 123-130.
16. Rutkowski K., Łysiak G. P. Weather conditions, orchard age and nitrogen fertilization influences yield and quality of ‘Łuto wka’Sour cherry fruit// Agriculture. – 2022. – Т. 12. – № 12. – P. 2008.
17. Porro D. et al. Interaction of fertigation and water management on apple tree productivity, orchard nutrient status, and fruit quality// VII International Symposium on Mineral Nutrition of Fruit Crops 984. – 2012. – P. 203-210.
18. Morello L. et al. Disposal of pesticide wastes in apple orchards in the south of Brazil and its compliance with current legislation// Journal of Agricultural Science. – 2019. – Т. 11. – № 10. – P. 140-153.
19. Zhang J., Li Y., Wang J. Drip fertigation with straw incorporation significantly reduces N2O emission and N leaching while maintaining high vegetable yields in solar greenhouses // Science of The Total Environment. – 2020. – T. 739. – P. 140269.
20. Zotarelli L., Scholberg J.M., Dukes M.D. Fertigation management for bell pepper under drip irrigation // Agricultural Water Management. – 2011. – T. 98. – P. 1565-1574.
21. [Electronic resource]: Yara International. Producing more, with less: Water use efficiency in irrigation// Yara Knowledge Center. – 2024. - Access mode to: https://www.yara.com/knowledge-grows/water-use-efficiency-in-irrigation, free.
22. Ghaffari A., Khoshnevisan B., Rafiee S. An analysis of optimal fertigation implications in different soils on reducing environmental impacts of agricultural nitrate leaching// Scientific Reports. – 2020. – T. 10. – P. 7797.
23. Ferna ndez J., Lo pez M. Fertigation effects on soil organic matter in Mediterranean vineyards// European Journal of Agronomy. – 2021. – T. 124. – P. 126237.
24. Srivastava A. K. et al. Citrus nutrition: an Indian perspective// Ann. Plant Soil Res. – 2022. – Т. 24. – P. 1-15.
25. Li H., Wang Q. Integrated nutrient management in maize under fertigation//Soil Science and Plant Nutrition. – 2022. – T. 68. – P. 321-329.
26. Oliveira F., Costa L. Soil health under sugarcane fertigation// Scientia Agricola. – 2023. – T. 80. – P. 456-463.
27. Romero-Ga mez M., Castro-Rodrí guez J., Sua rez-Rey E. M. Optimization of olive growing practices in Spain from a life cycle assessment perspective// Journal of Cleaner Production. – 2017. – Т. 149. – P. 25-37.
28. Jones A., Vellidis G. SmartIrrigation: A mobile app for multi-crop water management// Agricultural Water Management. – 2021. – T. 248. – P. 106756.
29. Yang C.Y. et al. Assessment of rice developmental stage using time series UAV imagery for variable irrigation management// Sensors. – 2020. – Т. 20. – № 18. – P. 5354.
30. Cammarano D. et al. Impact of climate change on water and nitrogen use efficiencies of processing tomato cultivated in Italy// Agricultural Water Management. – 2020. – Т. 241. – P. 106336.
Рецензия
Для цитирования:
Жандыбаев О., Амиров Б., Баматов И. Интеграция фертигации и цифровых технологий для устойчивого производства яблок в полуаридных условиях. Почвоведение и агрохимия. 2025;(2):46-58. https://doi.org/10.51886/1999-740X_2025_2_46
For citation:
Zhandybayev O., Amirov B., Bamatov I. Integration of fertigation and digital technologies for sustainable apple production in semi-arid conditions. Soil Science and Agrichemistry. 2025;(2):46-58. (In Russ.) https://doi.org/10.51886/1999-740X_2025_2_46