Риском в принятии управленческих агрономических решений можно назвать выбор технологических и хозяйственных решений, не гарантирующих достижения поставленных целей. Агроклиматический риск имеет две составляющие – климатическую и биологическую; в статье рассматривается только климатическая. Последствиями агроклиматических рисков являются возможные потери, связанные с дефицитом агроклиматических ресурсов интегрально за период вегетации, обусловленные физиологически критичными для роста и развития растений метеорологическими параметрами среды, в том числе при возникновении в ходе вегетации опасных агрометеорологических явлений. Изменение пространственного и временного распределений экстремальных атмосферных и почвенных засух учитывается при оценках агроклиматических рисков и их последствий в условиях прогнозируемого изменения климата. Процедура прогноза при оценивании рисков является обязательной, но труднореализуемой в наблюдаемых условиях нестабильности климата и недостаточной адекватности современных математических климатических моделей процессам глобальной циркуляции атмосферы и океана. Целью статьи являются раскрытие сущности понятия «агроклиматический риск» и изложение методики формирования вероятностных прогнозов изменения количества атмосферных осадков посредством обобщения множества детерминированных прогнозов, публикуемых МГЭИК (Международная группа экспертов по изменению климата). При подготовке материалов статьи использована оригинальная авторская модификация ансамблевого метода обобщения детерминированных модельных прогнозов осадков. Приводятся результаты применения методики для прогнозной модельной оценки изменения количества осадков на земледельческой территории России на временном интервале 2011–2030 гг. Результаты картирования данных обобщения свидетельствуют о локальных снижениях количества осадков в регионах, подверженных процессам опустынивания, и, как следствие, увеличении вероятности агроклиматических рисков по фактору водообеспеченности посевов сельскохозяйственных культур. Новизна работы заключается в формулировании понятий и специфичности характеристик агроклиматического риска в ряду климатических и агрономических рисков, а также в использовании авторской модификации ансамблевого метода обобщения для приведения детерминированных данных нечеткого множества прогнозов к вероятностному представлению. Актуальность работы обусловлена наблюдаемыми глобальными изменениями климата, сопутствующим увеличением неопределенности климатической критичности земледелия в аридных и полуаридных зонах и необходимостью управления агроклиматическими рисками для предотвращения или смягчения их последствий.

Агрофизический институт: междисциплинарные и многопрофильные исследования для практики земледелия и растениеводства (1932-2022) 90 ЛЕТ АГРОФИЗИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА КАК ИСТОРИЯ ПРИОРИТЕТНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И МИРОВОЙ АГРОФИЗИЧЕСКОЙ НАУКЕ И.Б.УСКОВ, В.П.ЯКУШЕВ, Ю

90 ЛЕТ АГРОФИЗИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА КАК ИСТОРИЯ ПРИОРИТЕТНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И МИРОВОЙ АГРОФИЗИЧЕСКОЙ НАУКЕ И.Б. УСКОВ, В.П. ЯКУШЕВ, Ю.В. ЧЕСНОКОВ

Purpose: to analyze the soil-climatic and anthropogenic reasons of decreasing drainage efficiency of closed pottery tubular drainage on the reclaimed lands of the North-West of Russia under the observed local weather conditions against the background of global climate changes. Materials and methods. The objects of research are seasonal precipitation regimes, reclaimed lands and drainage systems of closed tubular drainage. The methods of applied mathematical statistics, the ensemble method of processing and generalization of climate forecasts of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), modernized by the authors were used in research. Monitoring data on changes in the physical properties of soils of reclaimed lands during their long-term operation were obtained using laboratory agrophysical methods for studying samples taken in the field. Results. It is shown that under the conditions of the observed climatic changes, the frequency, intensity and extremeness of atmospheric precipitation are increased. Long-term exploitation of lands with a leaching drainage regime is accompanied by changes in the hydrophysical properties of soils, for example, the coefficient of heterogeneity of the subsurface horizons of soils texture of automorphic genesis decreased from 26 to 6. The system “precipitation – soil – drainage” in climatically abnormal weather conditions exceeding the initial calculated precipitation level mode by 10–20 %, is unable to ensure the removal of excess moisture from the root layer. Conclusions: when creating and reconstructing such reclamation drainage systems it is recommended to take into account the tendencies of changes in the spatial-temporal statistical structure of precipitation and to design technologies for regulating the water regime with systems for intercepting and diverting surface runoff on such reclaimed lands.

This overview dedicated to 85 anniversary of Agrophysical Research Institute gives a retrospective of agrophysics formation as a specific research field covering investigation of physical, agronomical and biological factors to control agroecological systems.The article describes achievement in physics, mathematics, biology and pedology that ensured transition from a descriptive agronomy to the agronomy based on evaluation of the factors essential for plant grow and development, on plant productivity calculation, and on managing productivity of crops by special agrotechnologies.The development of IT communication and precision agricultural technics equipped with detectors of global targeting system, specific sensors and software, as well as the use of geographic information systems led to a new conception of plant yield control, i.e. a precision agriculture.Our researches are focused on computer-aided design and realization of precise agrotechnologies in field conditions.Further progress in plant growing seems to be due to modern genetic and breeding allowing to improve precision agriculture both for populations and individual plants influenced by different ecogeographic conditions.Recent approaches in genetics can speed up breeding new varieties for specific use in precision agriculture.In two experiments which differed only in temperature and illumination regimes under invariability of other parameters, 99 QTL determining 30 agronomically important traits have been identified in spring soft wheat.According to QTL mapping and ANOVA, changes in the temperature and illumination regimes did not influence 21 of 30 studied traits, which remained stable in manifestation.Only nine traits varied under tested conditions, indicating their manifestation to depend on these environmental factors.Elucidation of the QTL effects allows further analysis of the identified correlations and interaction between QTL and environment under natural conditions.In turn, these data allow to provide expression of certain genetic determinants which control physiological basis for economically valuable traits in specific ecogeographic conditions.

In 1970-1980, a new scientific direction in agrophysics was started, with efforts devoted to the physical modeling of convective heat transfer in greenhouses and agricultural fields. The base of this new branch of agrophysics was created by research efforts of Igor Uskov. Within the framework of this new branch of agrophysics several valuable scientific results have been obtained. For example, Igor Uskov developed an aerodynamic stand for use in experimental studies which allows for the formation of temperature fields within greenhouses and across agricultural fields. Using this equipment, it was shown for the first time that that heat is carried by ascending and descending air flows within a greenhouse under the influence of local sources of heat. In another example of agrophysics research, heat transfer between double walls of arched greenhouses was studied. The colored shadow method for visualization of the structure of the thermal boundary layer was developed out of this effort. Studies of heat transfer across agriculture fields has led to the heat exchange processes on the slopes being modeled.