Изложены результаты многолетних (1973–2013) исследований водно-физических свойств длительно сезонно-мерзлотных среднемощных торфяных почв подтаежной зоны Северного Зауралья. Установлено, что среднемощная торфяная почва после осушения до первичной обработки состоит на 84 % из частиц размером более 10 мм. В черном и сидеральном пару за 2 года число частиц размером 3–10 мм возросло в 4,1–4,4 раза, под картофелем – в 3,3, под многолетними травами – в 2,3 раза. Минеральные удобрения увеличили количество агрономически ценных агрегатов меньше, чем обработки.
Особенно слабое действие они проявили под многолетними травами (7 %). Плотность сложения торфяной почвы под влиянием двухлетнего парования увеличилась в пахотном слое (0,2 м) на 15 % за счет уплотнения и повышения степени разложения на 4–6 %. Под многолетними травами после однолетних культур основные изменения плотности сложения произошли в течение 20 лет после осушения.
По сравнению с исходными данными плотность сложения в корнеобитаемом слое увеличилась на 44,9 %, на глубине 0,6–1,0 м – на 11 %. В течение последующих 20 лет плотность сложения по всему метровому слою почвы увеличилась на 5,0–5,6 %. Плотность сложения в полуметровом слое под многолетними после однолетних культур за 40-летний период повысилась в 3,6 раза больше по сравнению с осушаемой необрабатываемой торфяной почвой. Основное увеличение плотности твердой фазы почвы происходит в слое 0,3 м в течение 17 лет. В последующие 13 лет интенсивность этого процесса снижается в 4,4 раза. Через 20 лет плотность твердой фазы почвы стабилизируется. На глубине 0,6–1,0 м она оставалась постоянной все годы исследований. В результате внесения добавок минерального грунта в торфяную почву плотность твердой фазы в пахотном слое увеличивалась на 11,4–15,8 %. Наименьшая влагоемкость под многолетними травами за 40-летний период в слое 0,5 м сократилась на 6,7 % и составила 297,2 мм. При этом последние 10 лет она практически не изменилась (1,9 %). При внесении добавок минерального грунта нормой 300 т/га полная влагоемкость в пахотном слое снизилась на 4,1–4,4 %.

Представлены результаты изучения влияния интенсивной технологии возделывания зерновых культур на элементы продуктивности яровой мягкой пшеницы и ярового ячменя в лесостепи Новосибирского Приобья, в Ордынском районе Новосибирской области в 2014–2016 гг. Проведены исследования сортов ярового ячменя и яровой мягкой пшеницы различных групп спелости в условиях традиционного и интенсивного уровней земледелия. При использовании интенсивной технологии возделывания прибавка урожая у сортов пшеницы Новосибирская 31 и Новосибирская 18 составила 37,7 и 45,5 %, у сортов ячменя Биом и Омский голозерный 2 – 44,3 и 54,1 % соответственно. Отмечено достоверное увеличение числа зерен в колосе, массы 1000 зерен, числа колосков в колосе у всех исследуемых сортов ярового ячменя и яровой мягкой пшеницы. Выявлена высокая взаимосвязь урожайности ярового ячменя с показателями: масса зерна с растения, число зерен в колосе и масса 1000 зерен. Уровень интенсификации имеет наибольшее влияние на фенотипическое варьирование числа зерен колоса, массы зерна колоса и содержание сырой клейковины в зерне у яровой мягкой пшеницы, на число зерен в колосе, массу 1000 зерен и число колосков в колосе у ярового ячменя, а также на урожайность этих двух культур. Доля влияния генотипа по этим признакам несколько ниже, чем доля влияния уровня интенсификации производства.

Изучены разные генотипы яблони (дикорастущий вид яблони ягодной, сорта ранеток, яблонь-полукультурок и домашней яблони) по компонентам зимостойкости в условиях искусственного климата. В качестве объектов исследований взяты сорта яблони бурятской, красноярской, новосибирской, канадской и народной селекции, а также четыре формы дикорастущей яблони ягодной, произрастающие в Иркутском, Черемховском, Заларинском районах Иркутской области и выделенные на территории Бурятии. Материалом для исследований послужили однолетние ветви выбранных генотипов яблони, который хранили до проведения экспериментов при температуре –10 оС. Использовали метод моделирования климатических условий. Искусственное промораживание проводили в низкотемпературной камере при температуре от –70 до +80 оС. Длительность промораживания – 24 ч. Эксперименты проводили в трехкратной биологической повторности. По результатам исследований все формы яблони ягодной оказали высокую устойчивость по изученным компонентам зимостойкости. Другие исследованные сорта разделили на три группы: первая – без повреждений: Добрыня, Первенец Бурятии; вторая – незначительные повреждения древесины, коры и камбия: Краса Бурятии, Слава Бурятии,Дубровинка, Комсомолец Бурятии; третья – с высокой степенью повреждения вегетативных органов: Мелба, Лада, Красная гроздь. Произрастая в садах и хозяйствах Бурятии и Иркутской области, сорта первой и второй групп довольно успешно перезимовывают.

Рассмотрены результаты теоретических исследований по представлению технологии возделывания зерновых культур в виде сложной технологической системы, функционирующей в соответствующей почвенно-климатической эоне. Показаны основные этапы ее развития в зависимости от реализации в ней технологий различной степени интенсификации. Используя закономерности развития технических систем и учитывая, что законы их развития имеют комплексную структуру, технологическая система возделывания зерновых представлена в виде S-образной идеализированной кривой. Последовательное развертывание технологической системы реализуется с использованием дополнительных ресурсов в соответствующихпереходных этапах своего развития. Условием возникновения данной технологической системыявляется наличие ресурсных факторов для нормального роста и развития как вегетирующихрастений, так и биологического сообщества. В первую очередь, это интенсивность света (активность солнечной энергии), обеспеченность растений фосфорным питанием и содержание в почве азота. Для выхода технологической системы на последующие этапы развития количество планируемых для использования в ней энергетических ресурсов должно быть равным или большим, чем имеющихся в предшествующей существующей технологии. Изображение всего жизненного цикла технологической системы возделывания зерновых в соответствии с предлагаемым подходом позволяет принять во внимание наиболее вероятныесценарии и последовательность их проявления в развитии подобного рода систем.

Показаны недостатки существующих средств геометрических измерений параметров поперечного сечения плодов, штамбов саженцев и укорененных черенков садовых культур в процессах промышленного садоводства. Приведены результаты анализа методов и средств измерений параметров поперечных сечений подобных объектов в мировой практике. Предложены алгоритмы определения геометрических параметров поперечного сечения штамба саженца и черенков при сканировании датчиком расстояний их контуров. На примере эллипса произведена оценка методических погрешностей при замене реальной сложной конфигурации поперечного сечения суммой простых геометрических фигур. Предложенные алгоритмы определения геометрических параметров поперечного сечения штамба саженца при сканировании датчиком расстояний контура поперечного сечения штамба саженца позволилисоздать бесконтактное средство измерений с низкой погрешностью и достаточно высокимбыстродействием. Установлены следующие основные метрологические характеристики: пределы систематической составляющей основной относительной погрешности измерения геометрических параметров поперечного сечения штамба ± 0,5 %; предел среднеквадратического отклонения случайной составляющей основной относительной погрешности измерения геометрических параметров поперечного сечения штамба 0,06 %. Время одного цикла измерения комплекса геометрических параметров поперечного сечения составило 2 с.

Представлены результаты обоснования технологической схемы технического средства для защиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков с принудительным осаждением распыляемого препарата на подстилающую поверхность. Установлено, что формирование и оценку вариантов технологических схем разрабатываемого технического средства целесообразно проводить на основе комбинированного функционально-структурного подхода с использованием методологии функционально-стоимостного анализа. Данный анализ включает определение состава функций будущего изделия; построение его функциональной модели; поиск и формирование вариантов решений по функциям; построение структурной модели изделия; построение функционально-структурной модели изделия; оценку и выбор вариантов рабочих органов (технических решений) и перспективных технологических схем. Методом экспертных оценок с использованием комплексных показателей и численных значений их коэффициентов весомости (значимости) показателей качества выполнения технологических процессов обоснована перспективная технологическая схема опрыскивателя с принудительнымосаждением распыляемого препарата на подстилающую поверхность. При проведениизащитных мероприятий рабочую жидкость целесообразно осаждать инерционно-гравитационным способом. Использование монодисперсного спектра распыла с принудительным осаждением капель на обрабатываемые объекты позволяет довести осаждение этих капель до 90 % и более.

Исследования проводили в условиях вегетационного домика (2012 г.) и на опытных полях в Приморье в 2013, 2015 и 2016 гг. Почва – лугово-бурая оподзоленная, содержащая в пахотном горизонте 3,5 % гумуса. Изучена чувствительность 12 сельскохозяйственных культур к гербициду МайсТер. Установлено, что свекла, огурец, морковь, капуста, томаты, редис и гречиха проявили очень высокую чувствительность к действующим веществам (д.в.) гербицида МайсТер (форамсульфурон + йодосульфурон). Доза, снижающая массу этих тест-культур на 50 %, составила 0,1–6,0 г д.в./га. Для риса, горчицы, ячменя, сои и пшеницы этот показатель был на уровне 13,0–20,5 г д.в./га, что свидетельствует об их высокой чувствительности к гербициду МайсТер. Данные по предельно допустимым количествам гербицида в лугово-бурой почве, которые в зависимости от культуры колеблются от 0,003 до 14,8 г д.в./га, подтверждают эту условную градацию культур по признакам чувствительности. Определено, что из пяти сельскохозяйственных культур, использовавшихся в качестве тест-растений, три (горчица, гречиха и свекла), показали наличие остатков действующих веществ гербицида МайсТер в лугово-бурой почве. Через 4 мес после его внесения в норме расхода 150 г/га (46,5 г д.в./га) в почве сохранилось 7,4–9,3 г д.в./га, или 16–20 %, а от 300 г/га (93 г д.в./га) осталось 10,5–10,9 г/га, или 11–12 %. Спустя 11 мес в лугово-бурой почве может сохраниться до 2,8–3,7 % его действующего вещества. При посеве на следующий год гречихи и сои на опытном участке, обработанном МайсТером, не выявлено последействия на растения и урожайность этих культур даже в нормах расхода гербицида двукратных от рекомендованных. Урожайность зеленой массы гречихи и семян сои существенно не отличалась от безгербицидного варианта.

Изучены фенотипические признаки мопсовидной особи серебряного карася из мелководныхпойменных озер Нижней Оби (Молчановский район Томской области). Дана подробная характеристика экстерьерных показателей нормально развитых рыб и проведено сравнение с экземпляром, имеющим фенодевиацию «мопсовидность». Изучение степени асимметрии строения тела показало, что у рыб нормального строения асимметрия наблюдается по пяти признакам. У мопсовидной особи изменение пластических признаков зарегистрировано в 10 показателях для левой стороны тела и в 12 – для правой. Кроме характерного для данной фенодевиации укорочения предглазничного расстояния, наблюдалось уменьшение числа жестких лучей анального плавника. Одной из причин таких фенотипических изменений у рыб является антропогенное загрязнение водоемов стоками паводковых вод с сельскохозяйственных угодий, аридного поступления вредных веществ. Описаны случаи возникновениямопсовидности при загрязнении водоемов избытком аллохтонного органического вещества, стоками нефтепродуктов или с железнодорожных путей, а также при превышении уровня накопления ртути. Предлагается использовать серебряного карася в качестве биоиндикатора.

Исследование по изучению влияния продукционного гранулированного комбикорма разного состава на рост и развитие молоди радужной форели проведено в условиях Томской области. Выращивание молоди в производственных условиях производили в пластиковых прямоугольных бассейнах при прямоточном водоснабжении. Сформировали две группы – опытную и контрольную. Молодь распределили в два бассейна по 6000 особей в каждом. Основным источником животного протеина в комбикормах для кормления молоди форели была рыбная мука, растительного – соевый шрот и пшеничная мука. Молодь опытной группы получала продукционный гранулированный полнорационный комбикорм Coppens в течение 30 дней, контрольной – комбикорм РГМ-5В. В стартовом комбикорме для молоди форели должен преобладать белок животного происхождения и в меньшей степени – растительный. Согласно условиям опыта общее количество протеина животного происхождения в комбикорме Coppens выше на 14,8 % по сравнению с контролем. Энергетическая ценность комбикормов находилась в пределах 20,5–22,9 МДж/кг корма. В результате исследований установлен более интенсивныйрост молоди опытной группы. В этом варианте среднесуточный прирост составил 0,70 г, в контроле – 0,46 г. Прирост длины рыб в опытной группе превышал в 2 раза показатель контрольной. Выживаемость опытной молоди в конце периода выращивания была выше контрольной на 11,6 %.

Приведены результаты влияния полиморфизма гена рецептора пролактина (PRLR) на воспроизводительные показатели чистопородных свиней породы ландрас и крупная белая, а также гибридных свиней первого поколения. Ген PRLR у свиней локализован в хромосоме 16 (SSC16) и наличие AluI-полиморфизма связывают с вариативностью фенотипических показателей воспроизводительной продуктивности свиней. Исследования проводили на свиньях крупной белой породы, ландрас и гибридных свиньях, полученных при скрещивании свиноматок ландрас и хряков крупной белой в условиях племенного хозяйства. Ядерную ДНК свиней выделяли из 50 мкг предварительно подготовленной пробы с использованием набора реагентов «К-Сорб-100». Рестрикцию амплифицированного фрагмента проводили эндонуклеазой AluI. Размер полученных рестрикционных фрагментов определяли методомэлектрофореза в 2,5%-м агарозном геле с добавлением бромистого этидия. Установлено наличиеполиморфизма у всех рассматриваемых пород. Анализ продуктивных качеств показал, что у виноматок породы ландрас с лучшими воспроизводительными показателями связан генотип АА/PRLR, наличие которого относительно животных генотипа ВВ/PRLR связано с большим числом поросят, многоплодием и массой гнезда при рождении. У свиней крупной белой породы положительные эффекты установлены у животных генотипа ВВ/PRLR. Для гибридных свиней с лучшими показателями продуктивности связан генотип АВ/PRLR. В исследованиях прослеживается породоспецифический эффект полиморфизма PRLR, что представляет интерес при получении свиней, используемых на первом этапе гибридизации.

Представлены результаты исследований одного из перспективных методов фотодинамической терапии для инактивации антибиотикорезистентных микроорганизмов. Процесс основан на облучении оптическим излучением со специфичной длиной волны фотосенсибилизаторов – веществ, способных диссоциировать при поглощении квантов, образуя при этом свободные радикалы, обладающие цитотоксическим действием. Изучена эффективность активации фотосенсибилизатора метиленового синего красителя с концентрацией водных растворов 0,02 и 0,1 % специфичным для него оптическим излучением с длиной волны 620 нм и неспецифичным излучением с длиной волны 405 нм. Для получения монохромного неполяризованного оптического излучения использованы LED-источники соответствующих волн выходной мощностью 3500 мВт. Эффективность активации растворов оценена по показаниям аналогового осциллографа, регистрировавшего напряжение на электродах, погруженных в раствор фотосенсибилизатора. Измерения в опыте проведены с интервалом в 30 с до достижениямаксимальных значений напряжений на электродах и внесения органического вещества (мясопептонный агар). Установлена стойкая активация фотосенсибилизатора специфичным для него излучением (620 нм) в отличие от излучения 405 нм, эффект от которого выражен непосредственно во время облучения. Обнаружена зависимость активации фотосенсибилизатора от концентрации раствора – эффективеность 0,02%-го раствора метиленового синего красителя выше 0,1%-го, что можно объяснить меньшей оптической плотностью первого. Внесение органического вещества сопровождается резким увеличением напряжения на электродах. Оптическое излучение с длиной волны 405 нм, являющееся неспецифичным для фотосенсибилизатора метиленового синего красителя, может быть использовано для его активации.

Представлены результаты серии экспериментов по изготовлению на основе соков плодово-ягодных культур новых продуктов функционального питания, полученных путем многочасового ферментного гидролиза сырья маралов в поле ультразвука. В опытах были использованы предварительно измельченные репродуктивные органы самцов, сухожилия, матки с эмбрионами, хвосты и шкура маралов в нативном виде. Для гидролиза апробировали отечественные образцы соковой продукции плодово-ягодных культур, произрастающих на территории Сибири (облепиховый сок, нектар вишневый, яблочный, яблочно-черносмородиновый). Гидролиз сырья маралов осуществляли по ранее запатентованной технологии, используя вместо дистиллированной воды анализируемые соки (нектары). Использование соковой продукции повышает выход растворимых сухих веществ в гидролизат в среднем на 10–12 %. Независимо от вида соковой продукции данный показатель составил: из репродуктивных органов самцов 51 %, сухожилий 72, хвостов 92, маток с эмбрионами 76, шкуры 98 %. Определено, что использование облепихового сока повышает концентрацию жира в гидролизате (независимо от вида сырья) на 3,5–4 % (р < 0,05), облепихового сока и яблочно-черносмородинового нектара на 3,5–5,4 % (р < 0,05) по сумме минеральных веществ. В составе всех гидролизатов с соками, в отличие от контрольных проб, выявлено наличие сахаров от 3,5 до 10 %, органических кислот 0,5–1,2 %, аскорбиновой кислоты 2,0–13 мг%. В ходе серии экспериментов по созданию нового продукта были улучшены его потребительские качества (цвет, вкус, запах) путем корректировки органолептических свойствгидролизатов сахарным сиропом (1–12 %), жженым сахаром (1–9), фруктовой эссенцией (0,2–0,9 %). Микробиологические и токсикологические показатели готового продукта соответствуют требованиям ТР ТС 021/2011.

Определены общие положения методологии формулирования новизны, научной и практической значимости результатов исследования в области агроинженерной науки. Новое знание выдвигается как предположение в виде научной гипотезы. По окончании работы формулируется новизна результатов, полученных впервые. Сущность новизны полученных результатов необходимо связывать со значимостью их для науки, а также с практической значимостью. Представлены основные параметры и показатели для оценки научной значимости результатов исследования: выдвинутые идеи, аргументы, доказательства, которые подтверждают или отрицают данные идеи; обоснование элементов изложения теории, аксиом, гипотез, научных фактов, выводов; формулирование законов или закономерностей, общей концепции в целом; раскрытие существенных проявлений теории: противоречий, несоответствий, возможностей, трудностей, опасностей; выделение новых проблем, подлежащих дальнейшему исследованию;характеристика явлений реальной действительности, которые составляют основу практических действий в той или иной области, установление связей данного явления с другими.Практическая значимость оценивается следующими показателями: определением сферы применения теории на практике, областью реальной жизни, где проявляется данная закономерность, идея, концепция; созданием нормативной модели эффективного применения новых знаний в реальной действительности; рекомендациями для более высокого уровня организации деятельности; определением регламентирующих норм и требований в рамках оптимальной деятельности личности и коллектива в сфере исследования. Апробация результатов диссертации подтверждается одобрением или утверждением материалов в условиях, наиболее приближенных к реальности, и принятием решений об их внедрении в практику.

На основе данных литературы проанализировано состояние проблемы бактериальных болезнейсельскохозяйственных культур в России. В настоящее время в России отмечают усиление вредоносности известных и появление новых агрессивных штаммов фитопатогенных бактерий на сельскохозяйственных культурах, а проявление бактериозов часто носит характер эпифитотий. Потери урожая могут достигать до 100 %, снижаются технологические и кормовые качества растениеводческой продукции. Показаны причины появления новых бактериальных болезней и их распространения: изменение климатических условий, расширение зоны возделывания сельскохозяйственных культур, выращивание их в новых регионах. Рассмотрены методы защиты, которые включают комплекс агротехнических мероприятий, подбор устойчивых сортов, применение малоопасных селективных пестицидов и биологических препаратов. Акцентировано внимание на проблеме резистентности возбудителей бактериозов к средствам защиты, крайне небольшом ассортименте средств защиты растений и актуальности усовершенствования методов диагностики, проведения молекулярных или иммунологическихисследований для определения видов бактерий, поиске эффективных приемов защиты от бактериальных инфекций.

Изложены результаты исследований влияния разных вариантов промежуточных посевов кормовых культур на основные показатели плодородия (гумус, биологическая активность, водно-физическое состояние) орошаемых серо-коричневых почв аридной зоны Кура-Араксинской низменности Азербайджана. Выделен оптимальный вариант – озимая рожь + вика + рапс (на зеленую массу, первый урожай) ®  кукуруза + соя + сорго + амарант (на силос, второй урожай) ® ячмень + вика (на зеленую массу, третий урожай). Установлено, что почвенно-климатические условия данной зоны при орошении на данном варианте позволяют получить с 1 га в год три урожая зеленой массы (1555,02 ц) и накопить в слое почвы 0–50 см 196,90 ц сухой массы стернекорневых остатков. При этом со стерневыми и корневыми остатками в слой 0–50 см орошаемой серо-коричневой почвы поступило до 6438,65 кг углерода, 313,07 – азота, 157,52 – фосфора, 417,37 кг калия. Это способствовало активизации биологической активности почвы (в слое 0–25 см повысилась общая численность микроорганизмов до 19×106 – 21×106 КОЕ/г почвы); ежегодному повышению новообразованного гумуса из растительных остатков соответственно на 0,02–0,07 %. При получении трех урожаев в слое 0–50 см почвы увеличилисьсодержание гумуса до 3,08 % и запас гумуса до 184,48 т/га, снизилась объемная масса (1,04–1,15 г/см3), улучшился удельный вес (2,62–2,64 г/см3), повысилась общая пористость (56–53 %) и водопроницаемость (2,2–1,9 мм/мин).

Применение информационных технологий в сельскохозяйственном производстве позволяет эффективнее использовать ресурсы предприятий за счет мониторинга и оперативного управления производственными процессами. Для решения задач по формированию машинно-тракторного парка на сельскохозяйственных предприятиях разработан web-комплекс «ПИКАТ». Программа позволяет решать задачи по планированию годового комплекса работ с учетом изменения условий производства. На примере конкретного хозяйства Новосибирской области были произведены расчеты для определения оптимального состава машинно-тракторного парка с учетом структуры посевных площадей, имеющейся техники, наличия кадров механизаторов для различных технологий возделывания культур. Расчеты специализированного web-комплекса «ПИКАТ» показали, что переход сельхозпредприятия на интенсивную технологию сократит потребность в механизаторах до 33 % и снизит затраты на горюче-смазочные материалы до 20 % за счет рационального использования технических и трудовых ресурсов.