agroengineeringАгроинженерияAgricultural Engineering (Moscow)2687-11492687-1130РГАУ-МСХА10.26897/2687-1149-2023-1-45-49agroengineering-516Research ArticleТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПКFARM MACHINERY AND TECHNOLOGIESРезультаты исследований температурного режима осушаемой торфяной почвыStudying the temperature conditions of drained peat soilДидманидзеО. Н.DidmanidzeO. N.

Отари Назирович Дидманидзе, академик РАН, д-р техн. наук, профессор

127434

ул. Тимирязевская, 49

Москва

Otari N. Didmanidze, DSc (Eng), Professor

127434

49, Timiryazevskaya Str.

Moscow

didmanidze@rgau-msha.ruПарлюкЕ. П.ParlyukE. P.

Екатерина Петровна Парлюк, д-р техн. наук, доцент

127434

ул. Тимирязевская, 49

Москва

Ekaterina P. Parlyuk, DSc (Eng), Associate Professor

127434

49, Timiryazevskaya Str.

Moscow

kparlyuk@rgau-msha.ruЕвграфовА. В.EvgrafovA. V.

Алексей Владимирович Евграфов, канд. техн. наук, доцент

127434

ул. Большая Академическая, 44, к. 2

Москва

Aleksei V. Evgrafov, CSc (Eng), Associate Professor

127434

Bolshaya Akademicheskaya Str., 44

Moscow

labpoliv@list.ruРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А. Н. КостяковаРоссияAll-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A. N. KostyakovRussian Federation2023120320232514549Copyright © Дидманидзе О.Н., Парлюк Е.П., Евграфов А.В., 20232023Дидманидзе О.Н., Парлюк Е.П., Евграфов А.В.Didmanidze O.N., Parlyuk E.P., Evgrafov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/516

   При возделывании пропашных культур на выработанных торфяниках, вводимых в сельскохозяйственный оборот с использованием черной культуры земледелия, послепосевная обработка почвы (боронование, междурядное рыхление, окучивание и прореживание растений в рядках) изменяет теплофизические свойства торфа, создавая предпосылки к возникновению торфяного пожара. С целью изучения температурно-влажностного режима верхнего пожароопасного слоя торфяной почвы на осушенном поле, используемом под овоще-кормовой севооборот, проведены экспериментальные полевые исследования на осушенном болоте «Кальское» Рязанской области. Торфяная почва находилась в зоне подпитывания грунтовыми водами. Измерения параметров почвы проводились ежедневно на ее поверхности и в верхнем слое 0…5 см. Для мониторинга за состоянием торфяника применялось устройство, включающее в себя регистрирующий блок и четыре терморезистора. При моделировании самовозгорания и вынужденного зажигания торфяной почвы использованы результаты экспериментальных полевых исследований. На основе полученных практических данных предложены математические зависимости для расчета возможности самовозгорания торфяных почв. Предложен критерий неравномерности нагрева, позволяющий определить начало процесса самовозгорания. Расхождение экспериментальных и расчётных данных температурного режима торфяной почвы составило от 2,2 % до 15,6 %. Разработанные математические зависимости позволяют проводить прогнозные расчёты возможности возникновения пожаров на торфяных почвах. Предложена схема нового способа мониторинга пожароопасной обстановки, основанного на критерии неравномерности нагрева, позволяющего принять предупредительные меры и не допустить возгорания торфяной почвы на сельскохозяйственных угодьях.

   When cultivating row crops on depleted peatlands introduced into agricultural circulation using the peat soil farming practice, post-sowing tillage (harrowing, inter-row loosening, hilling and thinning of plants in rows) changes the thermophysical properties of peat, increasing the probability of a peat fire. To study the temperature and humidity mode of the upper fire-hazardous layer of the peat soil on a drained fi eld used for vegetable and fodder crop rotation, studies were carried out on the drained Kalskoye swamp in the Ryazan region. Measurements of the soil parameters were carried out on its surface and in the upper layer of 0 to 5 cm. When modeling spontaneous combustion and forced ignition of the peat soil, the results of experimental fi eld studies were used. Based on the practical data obtained, the authors proposed mathematical dependencies for calculating the possibility of spontaneous combustion of peat soils. Comparison of experimental and calculated data showed that their discrepancy is 2.2 % to 15.6 %. The obtained mathematical dependencies can be used to predict the probability of fires on peat soils. The authors propose a scheme of a new method for monitoring the fi re hazard situation on drained peatlands during their introduction into agricultural production. This method of monitoring, based on the criterion of uneven heating, is useful for taking preventive measures against the peat soil ignition on agricultural land.

овоще-кормовой севооборот на торфяной почветемпературный режим осушаемой торфяной почвымониторинг состояния торфяникаматематические зависимости возможного возникновения пожараvegetable-fodder crop rotation on peat soilstemperature regime of the drained peat soilmonitoring of peatland conditionmathematical dependencies of possible fire outbreakReferencesRösler M. The history of land-use in the area of «Friedländer Grosse Wiese». Archives of Nature Conservation and Landscape Research. 2000; 39 (4): 301-348.Rösler M. The history of land-use in the area of «Friedländer Grosse Wiese». Archives of Nature Conservation and Landscape Research. 2000; 39 (4): 301-348.Verhoeven J. T. A., Setter T. L. Agricultural use of wetlands: Opportunities and limitations. Annals of Botany. 2010; 105 (1): 155-163. doi: 10.1093/aob/mcp172Verhoeven J. T. A., Setter T. L. Agricultural use of wetlands: Opportunities and limitations. Annals of Botany. 2010; 105 (1): 155-163. doi: 10.1093/aob/mcp172Schenk S. Analysis of land use changes of northeastern german low fens using old maps and current geoinformation. Gis. Science – Die Zeitschrift Fur Geoinformatik. 2018; 1: 10-21.Schenk S. Analysis of land use changes of northeastern german low fens using old maps and current geoinformation. Gis. Science – Die Zeitschrift Fur Geoinformatik. 2018; 1: 10-21.Lukenbach M. C., Devito K. J., Kettridge N., Petrone R. M., Waddington J. M. Burn severity alters peatland moss water availability: Implications for post-fire recovery. Ecohydrology. 2016; 9 (2): 341-353. doi: 10.1002/eco.1639Lukenbach M. C., Devito K. J., Kettridge N., Petrone R. M., Waddington J. M. Burn severity alters peatland moss water availability: Implications for post-fire recovery. Ecohydrology. 2016; 9 (2): 341-353. doi: 10.1002/eco.1639Hokanson K. J., Moore P. A., Lukenbach M. C., Devito K. J., Kettridge N., Petrone R. M., Mendoza C. A., Waddington J. M. A hydrogeological landscape framework to identify peatland wildfire smoul-dering hot spots. Ecohydrology. 2018; 11 (4): е1942. doi: 10.1002/eco.1942Hokanson K. J., Moore P. A., Lukenbach M. C., Devito K. J., Kettridge N., Petrone R. M., Mendoza C. A., Waddington J. M. A hydrogeological landscape framework to identify peatland wildfire smoul-dering hot spots. Ecohydrology. 2018; 11 (4): е1942. doi: 10.1002/eco.1942Зайдельман Ф. Р. Изменение физических свойств осушенных торфяных почв после внесения песка разными способами / Ф. Р. Зайдельман, А. С. Батраков, А. П. Шваров // Почвоведение. – 2005. – № 2. – С. 218-231. EDN: HSEZAPZaidelman F. R., Batrakov A. S., Shvarov A. P. Changes in the physical properties of drained peat soils after the introduction of sand in various ways. Eurasian Soil Science. 2005; 2: 218-231. (In Rus.)Зарщикова О. А. Природные причины возникновения лесных пожаров / О. А. Зарщикова, А. В. Евграфов // Материалы Международной научной конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой 150-летию со дня рождения В. П. Горячкина (Москва, 6-7 июня 2018 г.). – М.: Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева, 2018. – С. 669-674. EDN: LZCWKTZarshchikova O. A., Evgrafov A. V. Natural causes of forest fires. Materialy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii molodykh uchonykh i spetsialistov, posvyashchonnoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya V. P. Goryachkina (Moscow, June 6-7, 2018). Moscow, Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy. 2018: 669-674. (In Rus.)Евграфов А. В. Мониторинг уровня грунтовых вод с целью предупреждения лесоторфяных пожаров / А. В. Евграфов // Природообустройство. – 2012. – № 1. – С. 19-22. EDN: OUWUPXEvgrafov A. V. Monitoring the level of groundwater to prevent forest and peat fires. Prorodoobustroystvo. 2012; 1: 19-22. (In Rus.)Киселев Я. С. Физические модели горения в системе пожарной безопасности : Монография / Я. С. Киселев, О. А. Хорошилов, Ф. В. Демехин ; МЧС России, Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы. – СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2009. – 347 с. EDN: QNNYOTKiselev Ya. S., Khoroshilov O. A., Demekhin F. V. Physical models of combustion in the fire safety system: Monograph. EMERCOM of Russia, St. Petersburg University of the State Fire Service. St. Petersburg: Publishing House of the Polytechnic University, 2009. 347 p. (In Rus.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.