МОДЕЛЮВАННЯ АГРОБІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ВИНОГРАДНИКІВ ЗА РІЗНИХ УМОВ ВОЛОГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ МОДЕЛІ AQUACROP

А.В. Штірбу; В.О. Паларієв

doi:10.32848/agrar.innov.2026.37.36

А.В. Штірбу https://orcid.org/0000-0003-4072-5826
В.О. Паларієв ННЦ «Інститут виноградарства і виноробства імені В. Є. Таїрова» НААН https://orcid.org/0009-0000-7271-0069

DOI: https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2026.37.36

Ключові слова: водний дефіцит, проективне покриття, транспірація, ефективність використання води, початкові запаси ґрунтової вологи

Анотація

Мета. Обґрунтувати особливості агробіологічнихпроцесів та оцінити продукційний потенціал виноградуза різних умов вологозабезпечення шляхом параметризації моделі AquaCrop в умовах богари ПівнічногоПричорномор’я. Методи. Дослідження проведено наекспериментальній базі ННЦ «ІВіВ ім. В.Є. Таїрова»на плодоносних насадженнях сорту Загрей. Для відтворення водного балансу континууму «ґрунт–рослина–атмосфера» використано модель AquaCrop(v.7.1). Розрахунки здійснювали за чотирма блокамивхідних даних для продуктивного періоду (143 доби).Вхідні параметри адаптовано за агрометеоданими2018 р. (помірний дефіцит вологи, індекс аридності 0,40) та 2020 р. (надмірний дефіцит, 0,21). Фізико-гідрологічні властивості важкосуглинистого ґрунту (шар0–100 см) визначали стандартними методами: об'ємнамаса – 1,22 г/см³, загальна доступна волога – 152 мм/м.Результати. Встановлено, що за подібної еталонної евапотранспірації та суми опадів за вегетацію вирішальну роль відігравали осінньо-зимове зволоження та річна сума опадів. Це зумовило різницю початкових запасів продуктивної вологи: 103 мм у 2018 р.та 67 мм у 2020 р. Недостатнє початкове зволоженняу 2020 р. спричинило редукцію асиміляційного апарату:максимальне проективне покриття пологу скоротлося на 30,6%, а стрес росту пологу зріс з 8% до 83%.Зниження асиміляційної поверхні зумовило зміщенняводного балансу: сумарна транспірація зменшиласяв 1,85 раза, тоді як непродуктивне випаровування ґрунтом зросло. Унаслідок посилення продихового та температурного стресів формування сухої надземної біомасизнизилося на 47,6% за стабільного індексу врожаю.Ефективність використання води знизилася на 37,3%.Висновки. За богарного вирощування в ПівнічномуПричорномор’ї визначальним чинником продуктивностінасаджень є осінньо-зимова вологозарядка ґрунту.Дефіцит стартового зволоження обмежує формуваннялисткового апарату як головний адаптивний механізм,що супроводжується зростанням непродуктивних втратводи, падінням біопродуктивності майже вдвічі та погіршенням віддачі спожитої вологи.

Посилання

1. Vozhehova, R. A., Netis, I. T., Onufran, L. I., Sakhatsky, G. I., & Sharata, N. H. (2021). Zmina klimatu ta arydyzatsiia Pivdennoho Stepu Ukrainy [Climate change and aridization of the Southern Steppe of Ukraine]. Ahrarni innovatsii, (7), 16–20. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2021.7.3 [in Ukrainian].
2. Vozhehova, R. (2019). Zroshennia – holovnyi element suchasnykh ahrotekhnolohii v umovakh Pivdennoho Stepu Ukrainy [Irrigation – The main element of modern agricultural technologies in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine]. Visnyk ahrarnoi nauky, 97(11), 67–74. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201911-10 [in Ukrainian].
3. Romashchenko, M. I., Husiev, Yu. V., Shatkovskyi, A. P., Saidak, R. V., Yatsiuk, M. V., Shevchenko, A. M., & Matiash, T. V. (2020). Vplyv suchasnykh klimatychnykh zmin na vodni resursy ta silskohospodarske vyrobnytstvo [Impact of climate change on water resources and agricultural production]. Melioratsiia i vodne hospodarstvo, (1), 5–22. https://doi.org/10.31073/mivg202001-235 [in Ukrainian].
4. Flexas, J., Galmés, J., Gallé, A., Gulías, J., Pou, A., Ribas-Carbo, M., Tomàs, M., & Medrano, H. (2010). Improving water use efficiency in grapevines: potential physiological targets for biotechnological improvement. Australian Journal of Grape and Wine Research, 16, 106–121. https://doi.org/10.1111/j.1755-0238.2009.00057.x
5. Tomás, M., Medrano, H., Brugnoli, E., Escalona, J. M., Martorell, S., Pou, A., Ribas-Carbó, M., & Flexas, J. (2014). Genotypic variability of mesophyll conductance. Australian Journal of Grape and Wine Research, 20, 272–280. https://doi.org/10.1111/ajgw.12069
6. Bonada, M., Petrie, P. R., Phogat, V., Collins, C., & Sadras, V. O. (2023). Benchmarking Water-Limited Yield Potential and Yield Gaps of Shiraz in the Barossa and Eden Valleys. Australian Journal of Grape and Wine Research, (1), 1–15. https://doi.org/10.1155/2023/5807266
7. Torres, N., Yu, R., Martínez-Lüscher, J., Kostaki, E., & Kurtural, S. K. (2021). Effects of irrigation at different fractions of crop evapotranspiration on water productivity and flavonoid composition of Cabernet sauvignon grapevine. Frontiers in Plant Science, (12). https://doi.org/10.3389/fpls.2021.712622
8. Munitz, S., Netzer, Y., & Schwartz, A. (2017). Sustained and regulated deficit irrigation of field-grown Merlot grapevines. Australian Journal of Grape and Wine Research, 23(1), 87–94. https://doi.org/10.1111/ajgw.12241
9. Steduto, P., Hsiao, T. C., Raes, D., & Fereres, E. (2009). AquaCrop – The FAO crop model to simulate yield response to water: I. Concepts and underlying principles. Agronomy Journal, 101(3), 426–437. https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.2134/agronj2008.0139s
10. Raes, D., Steduto, P., Hsiao, T. C., & Fereres, E. (2009). AquaCrop – The FAO crop model to simulate yield response to water: II. Main algorithms and software description. Agronomy Journal, 101(3), 438–447. https://doi.org/10.2134/agronj2008.0140s
11. Hsiao, T. C., Heng, L., Steduto, P., Rojas-Lara, B., Raes, D., & Fereres, E. (2009). AquaCrop – The FAO crop model to simulate yield response to water: III. Parameterization and testing for maize. Agronomy Journal, 101(3), 448–459. https://doi.org/10.2134/agronj2008.0218s
12. Steduto, P., Hsiao, T. C., Fereres, E., & Raes, D. (2012). Crop yield response to water. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 66. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/fb1683eb-df22-438f-b997-a34d44b86ba7/content
13. Raes, D., Steduto, P., Hsiao, T. C., & Fereres, E. (2023). Reference Manual AquaCrop Version 7.1. Rome: FAO. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/1479f444-c112-4faa-b3dc-bc73b0637332/content
14. Er-Raki, S., Bouras, E., Rodriguez, J. C., Watts, C. J., & Lizarraga-Celaya, C. (2021). Parameterization of the AquaCrop model for simulating table grapes growth and water productivity in an arid region of Mexico. Agricultural Water Management, 245. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106585
15. Shtırbu, A., & Palariev, V. (2026). Assessment of the Impact of Deficit Irrigation on Grapevines in the Semi-Arid Region of Ukraine Using the AquaCrop Model. Journal of Science-Technology-Innovation Ecosystem (JSTIE), (1), 25–36. https://izlik.org/JA92FT87YL