Труды Кубанского государственного аграрного университета
    

    <<<  Back

    2023, № 107

    UDC: 634.21:631.527 (470.32)
    GSNTI: 68.03.03

    Yield evaluation of graft-rootstock aple tree combinations in intensive plantations using digital technologies

    The productivity of fruit crops largely depends on the influence of natural environmental factors, primarily climatic ones. The change in the temperature regime in the region complicates the passage of phenological phases by fruit plants, which are crucial for the optimal development and fruiting of plants. The yield of graft-rootstock combinations (GRC) of apple trees is determined, first of all, by the varieties and rootstocks biopotential. The study and identification of highly adaptive, that is, the most adapted to changes in environmental conditions of the GRC, involves the analysis of a large volume of experimental and meteorological data, which requires modern digital technologies use. Scientific research in the field of agricultural digitalization is conducted by scientists from different countries in different areas, including monitoring the state of plants and the environment. The aim of the research was to identify correlations between the studied yield characteristics of various apple tree GRC and the daily air temperature (maximum, average and minimum) over the years of research using automated system-cognitive analysis (ASС- analysis). The method provides for grouping large amounts of the analyzed indicators data into classes and searching for correlations between them based on calculated cognitive functions displayed in the form of diagrams, where the abscissa and ordinate axes are divided into three yield indicators classes of various apple tree GRC and daily air temperature indicators (average, maximum, minimum). It is shown that there is significant apple trees variability in the yield depending on the conditions of the year and the rootstock genotype. The diagrams show the dependence of high yields of Prikubanskoye trees on dwarf rootstocks of SK 7, K 1, M 9 on average daily and maximum temperatures. It has been found that the use of ASC-analysis is very effective in analyzing a large amount of data and identifying the correlation between yield and temperature parameters. Taking into account the coincidence of the plants biological requirements to the optimal temperature regime parameters and the actual specific cultivation areas conditions will allow us to design highly productive apple plantations.
    Keywords: Аpple tree, graft-rootstock combinations, yield, weather conditions, digital technologies, automated system-cognitive analysis.
    DOI: 10.21515/1999-1703-107-103-109

    References:

    1. Алейникова, Г. Ю. Цифровизация сельского хозяйства и элементы цифровых технологий для проектирования виноградных агроценозов / Г. Ю. Алейникова, Д. Э. Руссо // Научные труды КФНЦСВВ. - 2019. - Т. 24. С. - 59-60. - DOI:10.30679/2587-9847-2019-24-59-66. - URL:https://kubansad.ru/media/uploads/files/nauchnye_trudy_skzniisiv/tom_24/09.pdf.
    2. Горпинченко, К. Н. Прогнозирование и принятие решений по выбору агротехнологий в зерновом производстве с применением методов искусственного интеллекта (на примере СК-анализа) / К. Н. Горпинченко, Е. В. Луценко. - Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2013. - 168 с. - ISBN 978-5-94672-644.
    3. Драгавцева, И. А. Эффекты взаимодействия «генотип-среда» для плодовых культур в изменяющихся погодных условиях Юга России (во времени и в пространстве) / И. А. Драгавцева, И. Л. Ефимова, А. П. Кузнецова [и др.] // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2017. - № 67. - С. 36-43. - DOI 10.21515/1999-1703-67-36-43.
    4. Драгавцева, И. А. Оценка взаимодействия в системе «генотип подвоя - привойно-подвойные комбинации яблони - среда» при температурных стрессах летнего периода в Краснодарском крае / И. А. Драгавцева, И. Л. Ефимова, А. В. Клюкина // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. - 2021. - № 140. - С. 60-68. - DOI 10.36305/0513-1634-2021-140-60-68.
    5. Егоров, Е. А. Развитие промышленного садоводства и импортозамещение / Е. А. Егоров, Ж. А. Шадрина, Г. А. Кочьян // Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2015. - № 1. - С. 17-19. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22951386.
    6. Ефимова, И. Л. Продуктивность насаждений яблони с разной глубиной посадки саженцев с высокой окулировкой / И. Л. Ефимова, Е. А. Радченко // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2022. - № 75(3). - С. 165-174. - DOI 10.30679/2219-5335-2022-3-75-165-174.
    7. Карпушина, М. В. Применение современных цифровых технологий в садоводстве / М. В. Карпушина, Д. Э. Руссо // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2019. - No 57(03). С. 97-104. - DOI: 10.30679/2219-5335-2019-3-57-95-108. - URL: http://journalkubansad.ru/pdf/19/03/08.pdf.
    8. Луценко, Е. В. Автоматизированный системно-когнитивный анализ в управлении активными объектами: (системная теория информации и ее применение в исследовании экономических, социально-психологических, технологических и организационно-технических систем) / Е. В. Луценко - Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2002. - 605 с. - ISBN 5-94672-020-1.
    9. Луценко, Е. В. АСК-анализ как метод выявления когнитивных функциональных зависимостей в многомерных зашумленных фрагментированных данных / Е. В. Луценко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2005. - № 11. - С. 1-19.
    10. Орлов, А. И. Системная нечеткая интервальная математика / А. И. Орлов, Е. В. Луценко. - Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет, 2014. - 600 с. - ISBN 978-5-94672-757-0.
    11. Попов, Н. С. Цифровизация садоводческих предприятий аграрного сектора АПК в системе менеджмента устойчивого развития сельских территорий / Н. С. Попов, М. В. Придорогин, Л. Н. Чуксина // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. - 2019. - № 4(74). - С. 87-101. - DOI:10.17277/voprosy.2019.04. pp. 087-101. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41515907.
    12. Придорогин, М. В. Системный подход к цифровизации деятельности садоводческих предприятий / М. В. Придорогин, А. С. Гордеев, Н. С. Попов, О. В. Пещерова, Л. Н. Чуксина // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - 2020. - № 1(75). - С. 115-123. - DOI: 10.17277/issn.1990-9047. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42721138.
    13. Хорт, Д. О. Интеллектуальные машинные технологи в садоводстве / Д. О. Хорт, И. Г. Смирнов // Таврический вестник аграрной науки. - 2017. - № 1. - С. 119-126. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29968614.
    14. El Bilali, Hamid Transition towards sustainability in agriculture and food systems: Role of information and communication technologies / Hamid El Bilali and Mohammad Allahyari. Sadegh. Information Processing in Agriculture. 5.4. - 2018. - P. 456-464. - URL https://doi.org/10.1016/j.inpa.2018.06.006.
    15. Milošević T. Role of apple clonal rootstocks on yield, fruit size, nutritional value and antioxidant activity of ‘Red Chief Camspur’cultivar / T. Milošević, N. Milošević, J. Mladenović // Scientia Horticulturae. - 2018. - Т. 236. - P. 214-221.
    16. Okayama, T. Future Gardening System - Smart Garden / T. Okayama // Journal of Developments in Sustainable. 2018. - URL: https://www.researchgate.net/publication/324834302_A_New_Home_Based_Smart_Gardening_Model_Using_ICT.
    17. Kuznetsova, A. Study of the adaptability of scion-rootstock combinations of plum tree to temperature stressors in the Krasnodar Territory / A. Kuznetsova, I. Dragavtseva, A. Drygina [et al.] // E3S Web of Conferences, Orel, 24-25. февраля 2021 года. - Orel, 2021. - DOI 10.1051/e3sconf/202125402022. - EDN ZEDLTO.
    18. Warschefsky, E.J. et al. Rootstocks: diversity, domestication, and impacts on shoot phenotypes //Trends in plant science. - 2016. - Т. 21. - No. 5. - P. 418-437.
    19. Wang, Yi. Progress of apple rootstock breeding and its use / Yi. Wang et al. // Horticultural Plant Journal. - 5.5. - 2019. - P. 183-191.

    Authors:

    1. Kuznetsova Anna Pavlovna, PhD in Biology, Federal State Budget Scientific Institution "North Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-making".
    2. Efimova Irina Lvovna, , Federal State Budget Scientific Institution "North Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-making".
    3. Lutsenko Eugene Veniaminovich, DSc in Economics, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University”.

    © 2010-2021 ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»

    Телефон: +7(861)244-32-47.

    Зарегистрирован Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия, свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-21434 от 30 июня 2005 г.