Биометрическое обоснование эффективности роботизированной СВЧ-системы предпосевной обработки почвы: вегетационный опыт с кукурузой

Марат А. Шереужев, Мадин А. Шереужев, А. Ю. Кишев

---

Аннотация. Статья посвящена повторному вегетационному опыту верификации агрономической пригодности СВЧ-воздействия на почву перед посевом кукурузы.
Цель исследований – верификация агрономической пригодности предпосевной СВЧ-обработки почвы перед посевом кукурузы. Необходимость повторного вегетационного опыта обусловлена методическими изъянами первоначального исследования (Шереужев и др., 2025), в котором доминировали качественные шкалы, а урожайные параметры оценивались на единичных початках без повторностей.
Материалы и методы исследования. Каждый из трех вариантов обработки почвы (механический контроль, паровой прогрев, микроволновое облучение) заложен в трехкратной повторности; для всех растений проведены биометрические замеры – сухая масса надземных органов, подсчет сформированных листьев, оценка ассимиляционной поверхности, а початки охарактеризованы средними по лотку (масса, длина, диаметр, число зерен). Дисперсионным анализом с попарными сравнениями проверена статистическая достоверность.
Результаты. Полученный результат на образце почвы после микроволновой обработки превзошел необработанный вариант по сухой биомассе, по листовой площади, по средней массе початка, по количеству зерен; засоренность сорняками существенно сократилась. Корреляция между плотностью сорного ценоза и биомассой культуры указывает на опосредованный механизм действия СВЧ-обработки через подавление конкурентов основной культуры.
Выводы. В рамках эксперимента получены числовые данные, которые представляют собой агрономическое техническое задание для конструирования роботизированного СВЧ-аппликатора для предпосевной обработки почвы. Применение роботизированного СВЧ-аппликатора может позволить существенно снизить использование гербицидов.

Ключевые слова: микроволновая обработка почвы, СВЧ-стерилизация, биометрический анализ, вегетационный опыт, кукуруза, засоренность сорняками, роботизированный аппликатор, надземная биомасса, площадь листьев, число зерен

Для цитирования. Шереужев Марат А., Шереужев Мадин А., Кишев А. Ю. Биометрическое обоснование эффективности роботизированной СВЧ-системы предпосевной обработки почвы: вегетационный опыт с кукурузой // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2026. Т. 28. № 3. С. 165–180. DOI: 10.35330/1991-6639-2026-28-3-165-180

©  Шереужев Марат А., Шереужев Мадин А., Кишев А. Ю., 2026

Список литературы

1. FAO. Crop losses to pests and their prevention. Global Food Losses and Waste. Rome: FAO, 2011.
2. Abdulridha J.J., Kanissery R.G., McAvoy C.E., Ampatzidis Y.G. Evaluation of steam application for weed management in citrus. Applied Engineering in Agriculture. 2019. Vol. 35(5). Pp. 805–814. DOI: 10.13031/aea.13494
3. Хамуков Ю. Х., Канокова М. А. Земледелие и вспашка. Часть 1. Вспашка как антропогенный фактор деградации экосистем // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 6(110). С. 225–235. DOI: 10.35330/1991-6639-2022-6-110-225-235
4. Brodie G., Khan M.J., Gupta D. at al. Microwave soil treatment and plant growth. Microwave Heating: Techniques and Applications / Ed. R. Radhakrishnan. London: IntechOpen, Pp. 201–223.
5. Brodie G., Torgovnikov G. Microwave soil heating with evanescent fields from slow-wave comb and ceramic applicators. Energies. 2022. Vol. 15. No. 3. DOI: 10.3390/en15031068
6. Brodie G., Khan M.J., Gupta D. at al. Microwave weed and soil treatment in agricultural systems. Global Journal of Agricultural Innovation, Research & Development. 2018. Vol. 5. No. 2. Pp. 1–14.
7. Brodie G.I., McFarlane D.J., Khan M.J. at al. Microwave soil heating promotes strawberry runner production and progeny performance. Energies. 2022. Vol. 15. No. 10. DOI: 10.3390/en15103508
8. Хамуков Ю. Х., Канокова М. А. Земледелие и вспашка. Часть 2. Концепция устройства для предпосевной подготовки почвы СВЧ-излучением // Сборник трудов форума «Наука и инновации – современные концепции». 2023. С. 103–115. DOI: 10.34660/INF.2023.98.82.117
9. Шереужев М. А., Шереужев М. А., Кишев А. Ю. Влияние микроволновой и паровой обработки почвы на подавление сорной растительности и повышение урожайности кукурузы // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2025. Том. 27. № 1. С. 20–30. DOI: 10.35330/1991-6639-2025-27-1-20-30
10. Montgomery E.G. Correlation studies in corn. Nebraska Agric. Exp. Sta. Annu. Rep. 1911. Vol. 24. Pp. 108–159.
11. Lombardo S., Paratore M., Muratore G. at al. Microwave soil treatment effects on weed emergence and crop productivity. Agronomy. 2023. Vol. 13. No. 1. Art. 172.
12. Wang S., Ge Y., Srinivasakannan C. et al. Modeling and simulation of a multi-source microwave heating of soil based on PSO-BPNN. Applied Thermal Engineering. 2024. Vol. 257. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2024.124148
13. Шереужев М. А., Шереужев М. А., Кишев А. Ю. Вопросы выбора системы технического зрения сельскохозяйственных робототехнических комплексов для контроля сорной растительности // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 4(108). С. 84–95. DOI: 10.35330/1991-6639-2022-4-108-84-95
14. Мельников С. В., Алешкин В. Р., Рощин П. М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. 168 с.

Информация об авторах

Шереужев Марат Артурович, аспирант кафедры «Агрономия», Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В. М. Кокова;
360030, Россия, г. Нальчик, проспект Ленина, 1в;
мл. науч. сотр., Институт информатики и проблем регионального управления – филиал Кабардино-Балкарского научного центра Российской академии наук;
360000, Россия, г. Нальчик, ул. И. Арманд, 37-а;
marat.shereuzhev07@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7368-4691
Шереужев Мадин Артурович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Робототехнические системы и мехатроника», Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана;
105005, Россия, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5;
shereuzhev@bmstu.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2352-992X
Кишев Алим Юрьевич, канд. с.-х. наук, доцент, и.о. заведующего кафедрой «Агрономия», Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В. М. Кокова;
360030, Россия, г. Нальчик, проспект Ленина, 1в;
a.kish@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2838-6876

Финансирование

Исследование проведено без спонсорской поддержки.