INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL Международный агрокультурный журнал 2588-0209 132690 10.55186/25880209_2026_10_5_44 lgohti 4.1.5. Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика (сельскохозяйственные науки) 4.1.5. Land reclamation, water management and agrophysics (agricultural sciences) 4.1.5. Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика (сельскохозяйственные науки) AGROTECHNICAL JUSTIFICATION FOR INCREASING THE SPEED OF MOVEMENT OF CIRCULAR IRRIGATION MACHINES TO ACHIEVE A TRANSITION TO LOW‑RATE IRRIGATION Агротехническое обоснование увеличения скорости движения дождевальных машин кругового действия для перехода на полив малыми нормами Мищенко Николай Андреевич Mischenko Nikolay Andreevich mishenko.nikolai@bk.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Травкин Владислав Сергеевич Travkin Vladislav Sergeevich vlad.travkin.1992@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» Россия Federal State Budgetary Scientific Institution "All-Russian Research Institute of Irrigation Systems and Agricultural Water Supply "Raduga" Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт орошения и сельскохозяйственного водоснабжения «Радуга» Kolomna RU Federal state budgetary scientific institution "All-Russian Scientific-Research Institute "Rainbow" Kolomna RU 08 08 2026 08 08 2026 9 5 9 26 01 07 2026 07 08 2026 https://qje.su/en/nauka/article/132690/view

В статье рассмотрено обоснование технических решений по увеличению скорости движения многоопорной дождевальной машины кругового действия для обеспечения полива малыми поливными нормами (50–100 м³/га) на основе анализа многолетних исследований и современных данных о состоянии мелиоративного комплекса Российской Федерации. Материалы и методы: использованы теоретические методы анализа энергетических затрат на передвижение опорных тележек, обобщение результатов полевых испытаний модернизированных дождевальных аппаратов и дефлекторных насадок, статистическая обработка данных по урожайности сельскохозяйственных культур в различных почвенно-климатических зонах, а также анализ современного состояния парка дождевальной техники. Результаты: установлено, что увеличение скорости движения машины в 2 раза (с 1,8 до 3,6–4,0 м/мин) позволяет снизить минимальную поливную норму до 50–100 м³/га. Применение орбитального беззубого редуктора в приводе опорных тележек позволяет повысить КПД трансмиссии с 0,47 до 0,85–0,92 и снизить массу привода в 14 раз по сравнению с традиционными зубчатыми редукторами. Применение модернизированных аппаратов и дефлекторных насадок увеличивает норму полива до стока на 20–30% и снижает потери воды на испарение и снос ветром на 16–30%. Выводы: комплексная модернизация дождевальных машин, включающая увеличение скорости движения и применение орбитального беззубого редуктора, обеспечивает техническую возможность перехода на полив малыми нормами, снижение энергопотребления, экономию воды 300–400 м³/га и повышение урожайности на 8–10%

This study substantiates engineering solutions for increasing the travel speed of a center-pivot irrigation system to enable irrigation with low application depths (50–100 m³/ha). The proposed approach is based on the analysis of long-term experimental studies and current data on the condition of the irrigation and land reclamation sector in the Russian Federation. Materials and Methods. The study employed theoretical analysis of the energy consumption associated with the movement of the center-pivot drive towers, synthesis of field test results for upgraded sprinkler heads and deflector nozzles, statistical analysis of crop yield data obtained under different soil and climatic conditions, and an assessment of the current state of the irrigation equipment fleet. Results. The results demonstrate that doubling the travel speed of the center-pivot irrigation system from 1.8 to 3.6–4.0 m/min reduces the minimum irrigation application depth to 50–100 m³/ha. Replacing the conventional geared reducer in the drive mechanism with an orbital toothless gearbox increases transmission efficiency from 0.47 to 0.85–0.92 while reducing the drive weight by approximately fourteen times. The use of upgraded sprinkler heads and deflector nozzles increases the runoff threshold application depth by 20–30% and decreases water losses caused by evaporation and wind drift by 16–30%. Conclusions. Comprehensive modernization of center-pivot irrigation systems, including increased travel speed and the application of an orbital toothless gearbox, provides the technical basis for low-depth irrigation, reduces energy consumption, saves 300–400 m³/ha of irrigation water, and increases crop yields by 8–10%. These improvements contribute to higher water-use efficiency and enhance the sustainability of irrigated agriculture under conditions of increasing water scarcity.

 дождевальная машина кругового действия полив малыми нормами мелкодисперсное дождевание скорость движения энергосбережение волновая передача норма полива до стока дефлекторная насадка модернизация привода водосбережение center-pivot irrigation system; low-depth irrigation; fine-spray irrigation; travel speed; energy efficiency; orbital toothless gearbox; runoff threshold irrigation depth; deflector nozzle; drive system modernization; water conservati

Ольгаренко Г.В. Стратегия научно-технической деятельности по разработке новой техники для орошения при реализации программы развития мелиорации // Мелиорация и водное хозяйство. – 2011. – № 6. – С. 5–8. Ol'garenko G.V. Strategiya nauchno-tehnicheskoy deyatel'nosti po razrabotke novoy tehniki dlya orosheniya pri realizacii programmy razvitiya melioracii // Melioraciya i vodnoe hozyaystvo. – 2011. – № 6. – S. 5–8. Государственный доклад «О состоянии и использовании земель сельскохозяйственного назначения Российской Федерации в 2019 году». – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2020. – 248 с. Gosudarstvennyy doklad «O sostoyanii i ispol'zovanii zemel' sel'skohozyaystvennogo naznacheniya Rossiyskoy Federacii v 2019 godu». – M.: FGBNU «Rosinformagroteh», 2020. – 248 s. Мелиоративный комплекс Российской Федерации : информационное издание. – М. : ФГБНУ «Росинформагротех», 2020. – 304 с. Meliorativnyy kompleks Rossiyskoy Federacii : informacionnoe izdanie. – M. : FGBNU «Rosinformagroteh», 2020. – 304 s. Рыжко Н.Ф., Рыжко Н.В. Совершенствование поливной техники и повышение качества дождя на примере низконапорной ресурсосберегающей дождевальной машины «Фрегат» : дис. … канд. техн. наук : 05.20.01. – Саратов, 2002. – 196 с. Ryzhko N.F., Ryzhko N.V. Sovershenstvovanie polivnoy tehniki i povyshenie kachestva dozhdya na primere nizkonapornoy resursosberegayuschey dozhdeval'noy mashiny «Fregat» : dis. … kand. tehn. nauk : 05.20.01. – Saratov, 2002. – 196 s. Журавлева Л.А. Ресурсосберегающие широкозахватные дождевальные машины кругового действия : дис. … д-ра техн. наук : 05.20.01. – Саратов, 2018. – 409 с. Zhuravleva L.A. Resursosberegayuschie shirokozahvatnye dozhdeval'nye mashiny krugovogo deystviya : dis. … d-ra tehn. nauk : 05.20.01. – Saratov, 2018. – 409 s. Рыжко С.Н. Совершенствование дождевальных машин ферменной конструкции для улучшения технических характеристик и качественных показателей полива : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.20.01. – Саратов, 2022. – 24 с. Ryzhko S.N. Sovershenstvovanie dozhdeval'nyh mashin fermennoy konstrukcii dlya uluchsheniya tehnicheskih harakteristik i kachestvennyh pokazateley poliva : avtoref. dis. … kand. tehn. nauk : 05.20.01. – Saratov, 2022. – 24 s. Рязанцев А.И. Механизация полива широкозахватными дождевальными машинами кругового действия в сложных условиях. – Рязань, 1991. – 190 с. Ryazancev A.I. Mehanizaciya poliva shirokozahvatnymi dozhdeval'nymi mashinami krugovogo deystviya v slozhnyh usloviyah. – Ryazan', 1991. – 190 s. Рязанцев А.И., Булгаков В.И., Городничев В.И. Технические решения по оснащению многоопорной электрифицированной машины малоэнергоемкими ходовыми системами // Отчет о НИР по теме 1.119. – Коломна : ФГНУ ВНИИ «Радуга», 2005. Ryazancev A.I., Bulgakov V.I., Gorodnichev V.I. Tehnicheskie resheniya po osnascheniyu mnogoopornoy elektrificirovannoy mashiny maloenergoemkimi hodovymi sistemami // Otchet o NIR po teme 1.119. – Kolomna : FGNU VNII «Raduga», 2005. Горячкин В.И. Собрание сочинений : в 7 т. Т. 3. – М. : Сельхозгиз, 1965. – 456 с. Goryachkin V.I. Sobranie sochineniy : v 7 t. T. 3. – M. : Sel'hozgiz, 1965. – 456 s. Рязанцев А.И. Оценка движителей многоопорных дождевальных машин // Экспресс-информация ЦБНТИ МВХ СССР. – 1985. – Серия 1. – Вып. 8. – С. 12–18. Ryazancev A.I. Ocenka dvizhiteley mnogoopornyh dozhdeval'nyh mashin // Ekspress-informaciya CBNTI MVH SSSR. – 1985. – Seriya 1. – Vyp. 8. – S. 12–18. Колесников Ф.И. Методика оценки эффективности дождевальных машин. – М. : Колос, 1975. – 157 с. Kolesnikov F.I. Metodika ocenki effektivnosti dozhdeval'nyh mashin. – M. : Kolos, 1975. – 157 s. Ерхов Н.С., Исаев А.П. Гидравлика дождевальных машин. – М. : Машиностроение, 1973. – 215 с. Erhov N.S., Isaev A.P. Gidravlika dozhdeval'nyh mashin. – M. : Mashinostroenie, 1973. – 215 s. Рыжко Н.Ф. Совершенствование дождеобразующих устройств для многоопорных дождевальных машин. – Саратов : ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2009. – 176 с. Ryzhko N.F. Sovershenstvovanie dozhdeobrazuyuschih ustroystv dlya mnogoopornyh dozhdeval'nyh mashin. – Saratov : FGOU VPO «Saratovskiy GAU», 2009. – 176 s. Рыжко Н.Ф., Озерская Т.Н., Рыжко Н.В. и др. Рекомендации по настройке дождевальных аппаратов машин «Фрегат». – Саратов, 1989. – 46 с. Ryzhko N.F., Ozerskaya T.N., Ryzhko N.V. i dr. Rekomendacii po nastroyke dozhdeval'nyh apparatov mashin «Fregat». – Saratov, 1989. – 46 s. Бородычев В.В. Аэрозольное орошение сельскохозяйственных культур. – М. : Росагропромиздат, 1989. – 160 с. Borodychev V.V. Aerozol'noe oroshenie sel'skohozyaystvennyh kul'tur. – M. : Rosagropromizdat, 1989. – 160 s. Остапов В.И. и др. Орошаемое земледелие / под ред. В.И. Остапова. – Киев : Урожай, 1987. – 328 с. Ostapov V.I. i dr. Oroshaemoe zemledelie / pod red. V.I. Ostapova. – Kiev : Urozhay, 1987. – 328 s. Васильев С.М., Шкура В.Н. Дождевание. – Новочеркасск : РосНИИПМ, 2016. – 352 с. Vasil'ev S.M., Shkura V.N. Dozhdevanie. – Novocherkassk : RosNIIPM, 2016. – 352 s. Рыжко Н.Ф., Рыжко Н.В. Оценка эффективности применения полиэтиленовых труб на дождевальных машинах // Сборник научных трудов / ВолжНИИГиМ. – Саратов, 2002. – С. 112–118. Ryzhko N.F., Ryzhko N.V. Ocenka effektivnosti primeneniya polietilenovyh trub na dozhdeval'nyh mashinah // Sbornik nauchnyh trudov / VolzhNIIGiM. – Saratov, 2002. – S. 112–118. Мищенко Н.А. Современные технические средства для полива небольших участков // Мелиорация и водное хозяйство. – 2013. – № 6. – С. 22–23. Mischenko N.A. Sovremennye tehnicheskie sredstva dlya poliva nebol'shih uchastkov // Melioraciya i vodnoe hozyaystvo. – 2013. – № 6. – S. 22–23. Мищенко Н.А. Техника ресурсосберегающего и экологически безопасного подкронового микроорошения садов и питомников // Мелиорация и водное хозяйство. – 2013. – № 6. – С. 24–26. Mischenko N.A. Tehnika resursosberegayuschego i ekologicheski bezopasnogo podkronovogo mikroorosheniya sadov i pitomnikov // Melioraciya i vodnoe hozyaystvo. – 2013. – № 6. – S. 24–26. . Ольгаренко В.И., Мищенко Н.А. Ресурсосберегающее микроорошение садов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. – 2014. – № 1 (13). – 13 с. – Режим доступа: http://www.rosniipm-sm.ru/. . Ol'garenko V.I., Mischenko N.A. Resursosberegayuschee mikrooroshenie sadov // Nauchnyy zhurnal Rossiyskogo NII problem melioracii. – 2014. – № 1 (13). – 13 s. – Rezhim dostupa: http://www.rosniipm-sm.ru/. Ольгаренко Г.В., Мищенко Н.А. Техника экологически безопасного микроорошения многолетних насаждений // Природообустройство. – 2014. – № 1. Ol'garenko G.V., Mischenko N.A. Tehnika ekologicheski bezopasnogo mikroorosheniya mnogoletnih nasazhdeniy // Prirodoobustroystvo. – 2014. – № 1. Мищенко Н.А., Рязанцев А.И., Козлова Л.К. К развитию технологий мостового земледелия на мелиорируемых землях // Вестник мелиоративной науки. – 2023. – № 3. – С. 170–178. Mischenko N.A., Ryazancev A.I., Kozlova L.K. K razvitiyu tehnologiy mostovogo zemledeliya na melioriruemyh zemlyah // Vestnik meliorativnoy nauki. – 2023. – № 3. – S. 170–178. Мищенко Н.А., Турапин С.С., Асцатрян С.А. Дождевальный аппарат : патент на полезную модель № 231398 Рос. Федерация. – 2025. Mischenko N.A., Turapin S.S., Ascatryan S.A. Dozhdeval'nyy apparat : patent na poleznuyu model' № 231398 Ros. Federaciya. – 2025. Мищенко Н.А. Устройство всасывающей линии насосных станций с целью предотвращения попадания в них плавающего мусора, водорослей, молоди рыб при осуществлении подачи воды из открытых водоисточников // Вестник мелиоративной науки. – 2023. – № 4. Mischenko N.A. Ustroystvo vsasyvayuschey linii nasosnyh stanciy s cel'yu predotvrascheniya popadaniya v nih plavayuschego musora, vodorosley, molodi ryb pri osuschestvlenii podachi vody iz otkrytyh vodoistochnikov // Vestnik meliorativnoy nauki. – 2023. – № 4. Мищенко Н.А. Влияние параметров мостового агрегата на повышение экологичности полива и снижения деградационного воздействия на почву // Экология и строительство. – 2024. – № 2. – С. 29–34. – DOI: 10.35688/2413-8452-2024-02-005. Mischenko N.A. Vliyanie parametrov mostovogo agregata na povyshenie ekologichnosti poliva i snizheniya degradacionnogo vozdeystviya na pochvu // Ekologiya i stroitel'stvo. – 2024. – № 2. – S. 29–34. – DOI: 10.35688/2413-8452-2024-02-005.