Сравнительный анализ уровня плодородия почв с использованием ГИС-технологий

Бирин, Александр Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Сравнительный анализ уровня плодородия почв с использованием ГИС-технологий
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Сравнительный анализ уровня плодородия почв с использованием ГИС-технологий"

□03488064

На правах рукописи

Бирин Александр Сергеевич

/Ы^АМ

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ УРОВНЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ

03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 О ДЕН 2009

Ростов-на-Дону 2009

003488064

Работа выполнена на кафедре агроэкологии и физиологии растений Донского государственного аграрного университета

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Назаренко Ольга Георгиевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Вальков Владимир Федорович

Защита диссертации состоится «18» декабря 2009 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.16 по биологическим наукам в Южном федеральном университете по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194/1, кафедра почвоведенья и агрохимии конференц-зал (кгаусоуа n@mail.ru. факс: (863) 263-87-23).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан «_» ноября 2009 года

кандидат сельскохозяйственных наук Цвылев Евгений Михайлович

Ведущая организация: ФГУ ГЦАС «Ставропольский»

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Н.Е. Кравцова

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Система кадастрового учета и государственного мониторинга земель требует актуализации данных почвенных обследований и формирования самостоятельных земельно-информационных систем. Картографические материалы о почвенном покрове со временем начинают устаревать и требуют либо полного обновления, либо корректировки. Проведение этих работ сопряжено с решением как организационных, так и методических задач почвенного картографирования (Булыгин, 2003). Использование современных компьютерных ГИС-технологий дает новые возможности в обработке, хранении и анализе информации, полученной при проведении нолевых обследований (Сорокина, 2006). Упрощается работа на первом (подготовительном) и последнем (камеральном) этапах процесса корректировки почвенной карты, однако актуальными остаются вопросы организации полевых работ, выбора стратегии их проведения, показателей плодородия почв, определение величины их погрешности в зависимости от масштаба и срока давности проведения почвенного обследования. Поэтому необходимы исследования, обосновывающие требования к составу, точности и форме представления информации при актуализации данных почвенных обследований.

Цель исследований. Провести сравнительный анализ изменения уровня потенциального и эффективного плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения при актуализации почвенных и агрохимических обследований с использованием современных методов сбора, анализа и хранения информации.

Достижение поставленной цели связано с решением следующих задан:

- провести сравнительный анализ уровня потенциального и эффективного плодородия почв при организации полевого обследования с учетом контуров почвенных разностей в пределах индивидуального участка (поля);

- на основе анализа морфологических, физико-химических характеристик и балла бонитета почв провести сравнительный анализ уровня потенциального плодородия почв по архивным материалам почвенных обследований и уточненных данных корректировочного обследования;

- выявить факторы, влияющие на объективность показателей уровня плодородия почв при разных методах закладки маршрутного хода на элементарных участках с неоднородным рельефом;

- провести сравнительный анализ инструментального и ручного способов отбора почвенных проб при агрохимическом обследовании полей;

- предложить наиболее эффективный и информативный способ организации полевых работ для уточнения почвенных и агрохимических характеристик.

Научная новизна исследований. Впервые проведены исследования, позволившие определить степень точности физико-химических показателей при использовании данных почвенных и агрохимических обследований в целях мониторинга уровня плодородия земель сельскохозяйственного назначения. Доказана необходимость дифференцированного подхода к выбору стра-

тегии организации полевых работ в зависимости от решаемых задач - государственного мониторинга или кадастровой оценки земель. Проведены испытания для апробации инструментального способа отбора почвенных проб с разным принципом действия для целей агрохимического обследования полей на черноземных почвах. Впервые оценена объективность такого показателя эффективного плодородия почв, как содержание подвижного фосфора на черноземе обыкновенном карбонатном с учетом неоднородности рельефа.

Практическая значимость работы. Разработан алгоритм базы данных, позволяющий формировать атрибутивную и векторную информацию на нескольких уровнях: поле, почвенный контур, хозяйство. Результаты исследований могут быть использованы при организации полевых работ для целей государственного мониторинга плодородия земель сельскохозяйственного назначения, а также при проведении полевых работ по актуализации кадастровой стоимости земель.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Использование ГИС-технологий позволяет организовать мониторинг плодородия земель сельскохозяйственного назначения с точечной привязкой к географическим координатам ранее заложенных разрезов.

2. Величина балла бонитета почв участка (поля) зависит от способа получения исходной информации. Для целей актуализации кадастровой стоимости земель необходимо использовать сценарий организации полевых работ с учетом характеристики участка и детального картографирования.

3. Внедрение новых технологий проведения полевых исследований требуют предварительной апробации и разработки региональных сценариев почвенного и агрохимического картографирования.

Апробирование работы. Основные результаты исследований обсуждались на конференциях: Международной научной конференции «Экология и биология почв» к 90-летию РГУ (г. Ростов - на - Дону, 2005); Научной конференции «ДонГАУ (АЧСХИ, ДСХИ) агрохимической науке» (п. Персиановский, 2006); Молодежной научной конференции «Проблемы экологии сельскохозяйственного производства» (п. Персиановский, 2007); Юбилейной Открытой Всероссийской конференции ИКИ РАН, (г. Москва 2007); Международной научно-практической конференции (п. Персиановский, 2008); «Международной научной конференции молодых ученных и специалистов посвященная выдающимся педагогам Петровской академии» (г. Москва, 2008).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 6 работ, из них 1 статья в издании перечня ВАК, общим объемом 0,39 п.л., личный вклад -60%.

Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на "166 страницах, содержит 30 таблиц, 50 рисунков. Список литературы включает 139 наименований. Приложения представлены на 25 листах.

Содержание работы

В первой главе проведен анализ проблем, связанных с оценкой уровня потенциального и эффективного плодородия почв (Булгаков, 2002; Якимен-

ко, 2008). Затронуты вопросы методологии кадастровой оценки земель (Булгаков, 2002; Сапожников, 2005), современной методологии почвенного и агрохимического обследований (Евдокимова, 1981; Сорокина, 2000, 2006; Семёнов, 2000; Милащенко, 2001). Приведен обзор литературы, касающийся структуры и преимуществ использования ГИС-технологий в картографировании и создании информационных систем (Цветков, 1998; Варламов, 2005; Янюк, 2007; Стапанов, 2008).

2. Объекты и методы исследований

Исследования были проведены в течение 2006-2009 годов. Программа исследований включала организацию полевых и аналитических работ для:

- сбора информации о потенциальном и эффективном плодородии почв земель сельскохозяйственного назначения ОАО «им. Калинина» Матвеево-Курганского района Ростовской области, при этом за единицу исследования и представления результатов взят отдельный земельный участок (поле);

- повторного корректировочного почвенного обследования с восстановлением географических координат ранее заложенных разрезов по материалам ЮжНИИГИПРОЗЕМа с использованием ГИС-технологий;

- выполнения аналитических работ по определению почвенных и агрохимических показателей, расчета балла бонитета и анализа уровня его вариабельности;

- сравнительных исследований использования инструментальных методов отбора почвенных образцов при агрохимическом обследовании с учетом разнообразия почвенного покрова (чернозем обыкновенный карбонатный умеренной восточно-европейской фации ОАО «им. Калинина» Матвеево-Курганского района и чернозем обыкновенный карбонатный теплой южноевропейской фации ООО «Целинскагрохимсервис» Целинского района Ростовской области) и технического принципа отбора образцов (гидравлическое давление и бурение);

- выявления фактора, влияющего на объективность показателей уровня эффективного плодородия почв при разных методах закладки маршрутного хода на элементарных участках с неоднородным рельефом на территории СПК «Россия» Октябрьского района Ростовской области.

Применялись стандартные методы аналитических исследований согласно ГОСТам. Камеральная обработка результатов по каждому из направлений завершалась разработкой самостоятельного ГИС-проекта с использованием программного комплекса ArcGIS.9.2. Создана электронная почвенная карта (рис. 1).

3. Сравнительный анализ потенциального и эффективного

плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения ОАО «им. Калинина» Матвеево-Курганского района Ростовской области

Сравнительный анализ провели с использованием двух подходов - организаций полевого обследования с учетом контуров почвенных разностей в пределах поля и восстановления почвенных показателей ранее заложенных разрезов.

ПОЧВЕННАЯ КАРТА

Рис. 1. Электронная почвенная карта, легенда основных почвенных разностей

Цв. № Название почв Элемент рельефа (шклвддь почвенной разности; га.)

ПО Черноземы обыкновенные слабощебенчатые карбонатньЕ среянемогцные среднесмьпые слабогумусированные глинистые и тяжелосушшиетые на желто-бурых щебенчатых глинах нижние и средние пологие и покатые часпг склонов(1388)

!.....49 Черноземы обыкновенные среднещсбенчатые карбонатные среднемогцные слабосмьпые ма'югумусные тяжелосуглинистые на жслгобурых шебенча-1ых с\тжшках средняя слабопологая часть склона западной экспозиции 786)

1792 Комплекс черноземов примшивных средне- и сишющебеичпых средне- и силы юкама тстых силыюсмьпых карбонатных среетшеуглиниешх с обнажениями рыхлых и плотных юрод 25-50% силыюпокатые и крутые склоны коренных берегов Миус и Ясиювка (670)

~45~ Черноземы обыкновенные средаемогцные слабосьпые малогумуснью лег-коглинестые на желто-бурых глинах верхние и средние пологие части склонов(627)

ш Сочетание черноземов обыкновенных среянемощных карбонатных слабо-смьтлхоибогумуафовашгьксмшюгумусными 10-25%подстлаемые элювием известняков верхние пологие и средние □ибопалогие часпг вални-лыхсклонов(519)

1964 Комплекс аллювиалшых луговых почв насыщенных елтых слабосолон-цева1ькмощщ.кмалстумусз1ьктяжелоотлшшс1ъкс аллювиальными луговыми почвами насыщенными темноцветными 10-25% юйма р. Миус с выраженным «икрорельефом (557)

44 Черноземы обыкнова шые карбонатные среднсмошныс слаборазвеваемые малогумусные легкоглинистые ш желгобурых пинах узкие вытянутые плато (524)

Черноземы обыкновенные карбонатные средаемогцные средпесмьпые слабогумусированные нижние пологие и покатые части склонов (415)

64 Черноземы обыкновенные слабошебснчатые карбонатные маломощные силыюсмьпые слабогумусированные тяжелосуглшшсше на желгобурых [цебенчатых суглинках покатый перегиб в нижней части пологого склона южной экспозиции (321)

65 Черноземы обыкновенные средаещебенчатые карбощшые маломощные силыюсмьпые слабогумусированные срсдиесушшистый на желгобурых пкбенчатьтх суглинках, подстилаемых элювием мергелей шшия покатая чаль склона южной экспозиции (286)

1818 Комплекс черноземов обыкновенных среднемощых карбонатных слабо дефлированных слабосмьпых слаботумусированных глинистых с влажно-тутовыми почвами средаемошными карбонатными солончаковыми мало-гумусными 10-25% на желгобурых и структурных пшнах верхние и средние части подошло волнистого склона преимущественно южной экспозиции (249)

1754 Сочетание черноземов непалноразвшых среднесмьпых (местами слабо-смьпых) слаба' средаещебенчашх (65%) с черноземами обыкновенными среднемощными слабосмьпыми слабей среянещсбнистыми сильновыше-лоченнымислабогумусированными(1(>-25%)ичерновема\м примшив-ными средаесмышми грива и покатые склоны узкого междуречного водораздела (238)

483 Лугово-черноземныг почвы вьпцешчные мощные малогумусные глинистые на древнеаллювиалыгых опгожених надпойменная терраса рр. Миус и Ясиновка (227)

1188 Почвы балок по склонам емьпые по днищам дерново-намьпые склоны баток

1689 Сочетание черноземов обыкновенных среднемощкых малогумусных глинистых с черноземами обыкновенными среднемощными слабосмьпыми ¡жбогумусированными глинистые 5-10% на лессовидных голах зерхние и средние, частично шжние, части вогнутых пологих склонов (212)

432 Луговаго-черноземные почвы карбошшые мощные мало1умусные на (Шгго-бурых глинах Погажины(146)

29 Черноземы обыкновенные мощные мшюгумусные глинистые на жюпо-зурых глинах зыподажещгые части полотое и слабопалогих склонов ^109)

1112 Аллювиальные луговые насыщенные темноцветные почвы мощные мало-гумусные на аллювиальных соложениях глинистые ноймар. Миус(51)

. 46 , Черноземы обыкновенные карбонатные среднсмощные слабосмьпые ма-логумусные среднесупшнистье на жклго-бурых щебенчатых супшнках узкое вытянутое шито междуречного водораздела (49)

55 Черноземы обыкновенные среяневдбенчаяые карбонатные среднсмощные среднесмыше слабогумусированные тяжелосуглинистые подстилаемые элювием глинистых мергелей нижняя покатая часть склона северной экспозиции (45)

м Дерново-намьпые сверхмощные слабощгбенчагые слабогумусированные гтшистьвтделювиалвдых отложениях глинистых шлейфы покатых, силыюпо-кагых, крутых склонов (19)

ин Аллювиальные болотные иловато-перегнойненлеевые почвы обычные глинистые старица в пойме р. Миус (12)

3.1. Особенности организации полевого обследования с учетом контуров почвенных разностей в пределах поля. В главе подробно описан механизм сбора информации для полевых исследований - получение космических снимков, создание электронных карт, описаны преимущества тех или иных программных продуктов. Итогом является ГИС-проект, содержащий совмещенные растровые слои космического снимка, полученного при помощи программы Google шар, почвенной карты и карты внутрихозяйственного землеустройства (все растровые слои имеют масштаб 1: 25 ООО), а также векторизованные слои всех растровых изображений.

Таким образом, ГИС-проект состоит из 3-х слоев растровой информации, имеющих пространственную привязку, и 3-х векторных слоев пространственных данных: границы почвенных разностей на территории хозяйства, границы поля, границы почвенных разностей внутри поля. Это позволяет, используя пространственные характеристики, проводить обработку аналитической информации на различных уровнях: 1) для контура почвенной разности в пределах поля, 2) для поля в целом, 3) для контура почвенной разности в пределах хозяйства.

Особенностью организации полевых работ является использование в качестве единицы обследования поле, в его существующих границах, количество скважин для опробования закладывалось в соответствии с количеством разновидностей почв, встречающихся на поле (рис. 2).

Рис.2 Схема размещения скважин Рис. 3 Общий вид скважины

В намеченных местах разрезов бурится скважина до появления признаков белоглазки. Образцы почвенных горизонтов выкладываются на белую поверхность (мешок, бумагу). Скважина фотографируется и фиксируется обозначением точки отбора по GPS приемнику Garmin-12 (рис. 3). Морфологические характеристики почв описывались известным способом (Общесоюзная инструкция, 1973). Пробы отбирались по генетическим горизонтам. Всего заложено 95 скважин и отобрано 332 образца.

Аналитическая информация включала: рН водный, гранулометрический состав, содержание гумуса в гумусовом горизонте, содержание карбонатов по всему профилю, поглощенные основания, содержание подвижных форм фосфора и обменного калия. Эта информация была разбита на блоки согласно контурам. Принадлежность к контуру устанавливалась на базе ГИС про-

екта, по оцифрованной карте, используя атрибутивную таблицу. Сбор информации по контуру позволяет наиболее полно оценить изменения, произошедшие с момента предыдущего обследования.

3.2. Сравнительный анализ уровня потенциального плодородия почв в пределах поля. Оценка изменения потенциального плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения ОАО «им. Калинина» Матвеево-Курганского района Ростовской области основывалась на анализе значений балла бонитета, рассчитанного для целей государственной кадастровой оценки земель (2000 год) и величин, полученных при обследовании территории землепользования в 2005-2007 годах. Балл бонитета рассчитывался с исполь-

Первая задача, которая была поставлена при сравнительном анализе - оценить степень изменения балла бонитета почвенных разностей в пределах территории хозяйства. Установлено, что балл бонитета изменялся как в сторону увеличения, так и снижения своей величины (рис.4). Почвенные разности с баллом бонитета более 60 баллов (по данным кадастровой оценки), а это черноземы обыкновенные, относящиеся к виду среднемощных, слабосмытых, малогумусных и слабогумусированных (контур 44, 45, 46), а также их сочетания (контур 1706, 1689) изменили свой балл бонитета в сторону снижения с интервалом от -12 до -18 единиц. Важно отметить, что данные почвенные разности расположены в основном на водораздельных пространствах и верхних частях слабопологих склонов (легенда к почвенной карте, рис. 1). Существенное снижение балла бонитета отмечено и для комплекса аллювиальных луговых почв насыщенных слитых слабосолонцеватых мощных малогумусных тяжелосуглинистых с аллювиальными луговыми почвами насыщенными темноцветными слитыми слабозаболоченными слабоосолодевающими мощными малогумус-ными 10-25%, расположенных в пойме р. Миус.

Почвы с более низким балом бонитета (менее 60 баллов) или не изменили величину балла бонитета - это черноземы слабо - среднещебенчатые сред-немощные слабо - и среднесмытые (контур 49, 54 на желто-бурых щебенча-

зованием общепризнанной методики (Чешев, 1991).

^ Ь Ъ ■Ь Ъ % % % \

Я? <%■ ч»

№ контуров почвенных разностей

• данные кадастровой оценки -о—данные исследований 2005-2007 гг

*расшифровка N° контура почвенной разности в легенде (рис. 1) Рис. 4. График сравнительного анализа баллов бонитета по основным почвенным разностям

тых глинах; контур 65 на жеяго-бурых щебенчатых суглинках, подстилаемьк элювием мергелей, контур 1190 - дерново-намытые), или его повысили.

Для чернозема среднещебенчатого среднесмытого, подстилаемого элювием глинистых мергелей (контур 55) отмечено увеличение балла бонитета на 13 единиц, а для чернозема слабощебенчатого сильносмытого на желто-бурых щебенчатых суглинках на 12 единиц.

Сравнивая таксономические характеристики рассматриваемых разновидностей почв, необходимо отметить, что решающим фактором в изменении балла бонитета является своеобразие почвообразующих пород (контур 55 - элювий глинистых мергелей, щебенчатый суглинок) и степень развития эрозионных процессов (контур 64 - сильносмытые).

Второй задачей анализа являлась оценка изменения балла бонитета почвенных разностей в пределах поля. Общее количество обследованных полей (87 штук) позволило провести статистическую обработку данных и оценить влияние неоднородности почвенного покрова в пределах поля на величину балла бонитета. Установлено, что частота встречаемости полей с одной почвенной разностью составляет 29%, с двумя - 28%, с тремя - 22%, с четырьмя - 17%, максимальное количество почвенных разностей в пределах поля было 6 и такие поля составляли 1% от обследованной выборки.

На графике (рис.5) данные баллов бонитета по полям расположены по группам согласно количеству контуров почвенных разностей распространенных в пределах поля: номера 9 - 480 один контур, 6-119 два контура, 1-125 три контура, 2-124 четыре контура, 7-61 пять контуров, 43 шесть контуров.

о -------------------

ннмпг44шшООнп нмгчт^чшр^ОНтн го 1Л 1Л 1Л Ю О П нгоихогч Ш

—< >-< г^^рН НИ г-<

№ поля

> старый ♦ новый ^-"Полиномиальная (старый} —— Полиномиальная (ноеый)

•уравнение тренда полиномы данных кадастровой оценки (старый) - у = 0,002?- 0,285х + 63,80; Я2 = 0,056 •уравнение тренда полиномы данных исследований 2005-2009 гг (новый) - у = -0,001х2 + 0,070х + 52,37; И2 = 0,037

Рис.5. График сравнения баллов бонитета полученных различными способами

Установлено, что линии трендов имеют зеркальную направленность. Рассчитан коэффициент корреляции между величинами баллов бонитета разного срока расчета согласно выделенным группам. Установлено, что в первой группе коэффициент корреляции составил г = - 0,12, во второй г = 0,64, в третьей г = 0,68, в четвертой г = 0,75. Балл бонитета почв, рассчитанный для почвенных разностей в пределах участка (поля), зависел от сложности почвенного покрова. Чем однородней или контрастней почвенный покров в пределах поля, тем выше доля полей (64 -85%) с изменениями в сторону снижения балла бонитета. Для полей с двумя почвенными разностями доля полей с изменениями в сторону снижения балла бонитета составляла 38%.

3.3. Особенности организации повторного корректировочного почвенного обследования с восстановлением географических коорднпат ранее заложенных разрезов. Согласно почвенной карте (ЮжНИИГИПРОЗЕМ, 1980 год) почвенный покров территории ОАО «им. Калинина» представлен 24-мя разновидностями почв. Повторное корректировочное обследование провели только в пределах пашни. В подготовительный период, используя уже созданный ГИС-проект, были установлены географические координаты разрезов, характеризующих ту или иную почвенную разность в 1980 году. Перенесли эти координаты в GPS навигатор и в полевых условиях восстановили их местонахождение. Точность составляла 15-30 метров. При переносе информации использовали географическую проекцию UTM VGS-84. Всего было заложено 15 скважин, характеризующих 14 разновидностей почв. Аналитические работы назначались по очерку ЮжНИИГИПРОЗЕМ (дублирующие аналитические данные 1980 года). Морфологическое описание почвенных разностей оформлено в виде почвенного атласа, представленного в приложении.

3.4. Сравнительная характеристика физико-химических свойств почв по результатам фондовых материалов и корректировочного почвенного обследования. Сравнительный анализ удалось провести только по нескольким разностям почв, в связи с тем, что в архивных материалах не всегда присутствовала исчерпывающая характеристика почвенных показателей.

Проведем сравнительный анализ по одной почвенной разности - черноземы обыкновенные карбонатные среднемощные слабосмытые малогумус-ные легкоглинистые на желто-бурых глинах, расположенные на верхних и средних пологих частях склонов северной и западной экспозиции (контур 45). Эта почвенная разность характеризуется двумя разрезами 125 и 248 (табл.1). Выявлена однотипность изменений почвенных показателей в рассматриваемых разрезах. Отмечено изменение мощности гумусового горизонта на 17 см, глубины залегания белоглазки на 8-18 см, вскипание от 10% НС1 поверхностное.

Содержание гумуса в верхнем горизонте снизилось на 0,1-0,16%. Значительно увеличилось процентное содержание обменного магния в среднем на 2% как в одном, так и в другом разрезе.

Относительное увеличение магния в составе поглощенных оснований обусловлено эрозионными процессами, т.к. известно (Вальков, 1977), что в черноземах южноевропейской фации роль магния возрастает с глубиной, а в

некоторых случаях на глубине более 150-200 см его количество приближается к количеству кальция или становится даже больше.

Таблица 1. Физико-химическая характеристика почв контура 45

№ раз ре- Индекс гори- Глубина образца, Морфология, Гумус, % Фос фор, мг/к Калий, мг/к Поглощенные основания, % от суммы СаСОз % рн

за зонта см см г г Ca Mg+i Na+

An О-ЗО 3,5 4 262 853 12,6 2,14 4,8 83

а2 3042 <г 3,5 5 273 85,7 122 2,11 82 8,4

£ В, 44-54 78' 2,7 - - - - - 82 8,4

<4 в2 56-66 - - - - - - 82 8,4

ВС 72-82 - 22 - - - - - 9,1 8,8

с. 115-125 - 12 - - - - - 13,6 92

А 0-20 0-50+ 3,4 12 410 82,4 16,1 1,5 4,0 8,1

s «Л AB 20-50 - - - 81,3 17,1 1,6 7,7 83

гч Вса 5Ш 60' - - - 78,7 19,7 1,6 9,8 8,4

ВС 6OSO - - - - 61,0 34,3 1,7 122 8,4

А„ 0-23 ш 3,60 14 400 95,7 Ц5 22 25 8,5

В, 23-37 (Г 3,40 12 Ш 95,8 10,8 2,1 42 83

S so •ч- в2 37-51 78' 250 - - - - - 8,8 83

в2 55-65 - 220 - - - - - 129 8,5

ВС 72-82 120 - - - - - 15,1 8¿

С, 100-110 - - - - - - - 16,1 8,7

С2 150-160 - - - - - - - 129 9,0

А 0-30 0-50+ 3,44 13 400 81,4 14,1 1,5 23 8,1

оо AB 3040 (Г - - - 84,4 14,1 1,5 5,4 83

Tits Вса 4060 70' - - - 72,7 25,7 1,6 7,5 83

ВС 6030 - - - - 64,8 33,5 1,7 11,4 8,6

ю - данные 1980 года;" - данные 2009 года; + мощность А+АВ; -н-глубина вскипания от 10 % HCl; *верхняя граница белоглазки.

Этот генетический признак карбонатных черноземов обязательно нужно учитывать при выборе показателей мониторинга плодородия почв, т.е. определять состав поглощенных оснований не только в гумусовых горизонтах, но и в иллювиальных.

Содержание карбонатов в верхнем горизонте и значение рН колеблются в пределах их определения, что позволяет сделать вывод об их постоянстве. В то же время, необходимо отметить, что выявленное при морфологическом описании приближение глубины залегания горизонта белоглазки к поверхности подтвердилось и аналитическими исследованиями. Так в разрезе № 125 по данным 1980 года глубина залегания белоглазки 78 см, содержание карбонатов в этом горизонте 9,1% , по данным 2009 года 60 см и содержание карбонатов 9,8%. Различаются анализируемые разрезы по величине изменения

обеспеченности элементами питания, что вполне допустимо в связи с их зависимостью от объема внесенных удобрений.

Гранулометрический состав практически не изменился (табл.2).

Таблица 2. Гранулометрический состав почв контура 45

№ разреза Обозначение горшоша Глубина образвд, см Содержание фракций, %; размер частиц мм Фшич. песок, >0,01 мм,% Фшич. ппиа, 0,01 мм,%

1,0025 0250,05 0,050,01 0,010,005 0,0050,001 <0,001 мм

125* А„ 0-30 0,1 4,8 26,4 9,1 19 40,6 31,3 68,7

с. 115-125 0,5 4,8 28,4 9,9 18,6 37,8 33,7 66,3

125* А 0-20 0,5 9,5 19,2 11,6 18,4 40,8 29,2 70,8

ВС 60-80 0,54 3,9 20,4 12 15,6 47,6 24,8 75,2

248+ А„ 0-23 0,3 6,8 23,6 9,9 23 36,4 30,7 69,3

с2 150-160 - 6,6 25,9 7,2 22 38,3 32,5 67,5

248* А 0-30 0,58 4,2 28,8 8,4 15,6 42,4 33,6 66,4

ВС 60-80 0,1 4,7 24,8 8 18,4 44,0 29,6 70,4

+ данные отчета ЮжНИИГИПРОЗЕМ * данные исследования

Согласно классификации почв по гранулометрическому составу Н.А. Качинского почвы степного типа почвообразования будут относиться к легкоглинистым при содержании фракции физической глины от 60 до 75%.

Однако тенденция к утяжелению гранулометрического состава прослеживается, особенно в разрезе № 248, где существенно повышается содержание илистых фракций.

Важным моментом оценки сравниваемых показателей является учет вариабельности признака. Для этого провели сравнительный анализ вариабельности основных почвенных показателей по литературным данным (Вальков, 1977), данным собственных исследований и данным почвенного обследования 1980 года (табл. 3).

Необходимо отметить, что за годы исследований существенно уменьшились минимальные и максимальные значения по каждому из оцениваемых почвенных показателей.

Если взять для сравнения данные 1977 года, то минимальные значения мощности гумусового горизонта снизились по сравнению с современными исследованиями на 25 - 35 см, что составляет 38-54% от исходного, максимальные на 15- 25 см - 18-29%.

Сравнительный анализ конкретных почвенных разностей (контур 53) показал, что минимальные значения мощности гумусового горизонта уменьшились на 45%, а максимальные даже увеличились на 9%.

Для контура 49 ситуация следующая - минимальные значения уменьшились на 52%, максимальные на 8%.

Таблица 3. Статистические характеристики основных почвенных свойств чернозема обыкновенного карбонатного

Номер кон-гура, объем выборки Статистические характеристики Мощность А+АВ, см Вскипание, см (НС1 - 0,3 %) Залегание белоглазки, см Гумусиро-ванность верхнего горизонта, % Запасы гумуса, т/га Физ. глина, %

Вальков, 1977

(п= 32) шш 65 40 85 4,9 385 45

шах 85 65 100 6,5 550 75

Собственные данные 2005-2009 года

& ^ £ - а о тг с М 51 6 78 3,41 201 69

пш 40 0 60 2,69 149 56

шах 70 50 100 3,81 299 72

о. £ о «Л с <ч « тг ^ — М 47 11 50 3,36 178 66

тт 30 0 68 2,97 108 56

шах 70 40 90 3,85 247 80

ь ® Е - " М 43 13 63 3,36 162 64

шш 30 0 30 2,75 123 48

шах 60 30 80 3,85 212 75

£ .«~ о е> с сч и (Ч М 46 3 3,54 184 67

тт 30 0 40 2,92 119 62

шах 60 30 80 4,22 307 73

По результатам обследования 1980 года

контур .53 (п = 2) М 55 0 70 3,1 177 71

тт 55 0 70 2,8 166 70

тах 55 0 70 3,4 189 72

контур 49 (п=3) М 66 26 70 3,60 311 69

тт 62 0 70 2,80 223 58

тах 65 9 70 3,33 256 64

* расшифровка № контура почвенной разности в легенде (рис. 1)

Подобные закономерности можно выявить и для остальных почвенных показателей, отличие в интенсивности изменений. Меньше всего изменились показатели гранулометрического состава.

3.5. Сравнение баллов бонитета плодородия почв, полученных разными способами. Рассчитали балл бонитета почвенных разностей по материалам всех имеющихся обследований. Наибольший разбег в значениях балла бонитета получен для контуров почвенных разностей (1689, 1706, 45, 53), характеризующих черноземы обыкновенные карбонатные среднемощные разной степени смытости и прогумусированности, занимающих 23% площади пашни хозяйства и изначально имевших высокий балл бонитета (рис. 6).

Близкие значения баллов бонитета плодородия почв получены для контуров почвенных разностей (49, 54), характеризующих черноземы обыкновенные среднещебенчатые карбонатные среднемощные слабосмытые мало-гумусные и слабогумусированные глинистые и тяжелосуглинистые на желто-

бурых щебенчатых суглинках, занимающих 28% площади пашни хозяйства и имеющих исходно более низкий балл бонитета.

* расшифровка № контура почвенной разности в легенде (рис. 1)

Рис. 6. Сравнительный анализ баллов бонитета по основным почвенным разностям.

Еще раз подтверждается вывод, что почвы с исходно высоким баллом бонитета в большей степени подвергаются изменениям во времени.

Сравнение уровня плодородия почвенных контуров, по архивным материалам и данным корректировочного почвенного обследования, позволило построить картограмму изменений балла бонитета почвенных разностей (рис.7).

КАРТОГРАММА ИЗМЕНЕНИЯ БАЛЛОВ БОНИТЕТА ПОЧВЕННЫХ КОНТУРОВ N ОАО "им. Калинина" Матвеево-Курганского района Д

га

- Пндл.с почвенного кентур»

- Границы пашенных ышхуров

Изменения балла бонитета

ВЦ С-5 баллов - иб суцественное

^ 5-10 бапп ое-заметное Ц бспэо Юбалгоэ- существенное нет дампы«

Рис.7. Картограмма изменения баллов бонитета по контурам почвенных разностей.

содержание гумуса

а 3 б

Рис. 8. Картограммы уровня эффективного плодородия почв, обследование 2001 и 2006 годов;

1 - содержание гумуса, 2 - содержание обменного калия, 3 - содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы (а - результаты 2001 года, б - результаты 2006 года)

Наиболее подверженные изменению почвы расположены на водораздельных пространствах.

4. Сравнительный анализ эффективного плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения 4.1. Сравнительный анализ уровня эффективного плодородия почв ОАО «им. Калинина» Матвеево-Курганского района Ростовской области в пределах поля. Совмещение почвенного корректировочного обследования с агрохимическим происходило по следующему принципу. Во время выполнения работ 2006 года проводился сбор агрохимических показателей для контуров почвенных разностей.

Проведем сравнение полученных результатов с обследованием предыдущего тура проведенного в 2001 году.

Условные обозначения

Щ ДО 3 ОЧКЮШ 1301-J ДО низкая 4,01 -5ДО средняя Ц 5,01 -бДОнысяия 6Л1-9Э9очЕысокая

Условные обозначения содержание подвижною фосфора

тэте Ю среднее

Условные обозначения

содержание ооменного калия

ЦС-ЮО оч низгое ЩИ 10i - 200 ызгое 20! - 30Û среднее Щ 231 - 500 повышенное Щ 50' - 700 высокое ЯВ 701 - 999 очзысоме

Для хозяйства на основании агрохимических данных составлены картограммы, на которых разными цветами показаны земельные участки по полям севооборотов с различной степенью обеспеченности пахотного слоя почв подвижными формами фосфора и обменного калия.

По сравнению с предыдущим туром исчезли почвы с высоким содержанием гумуса в пахотном слое, уменьшились площади земель со средним содержанием, существенно возросли (на 9%) с низким, появились почвы с очень низким содержанием гумуса.

Заметно снизилась (с 19,1 до 6,5 %) доля площадей с повышенным содержанием подвижного фосфора и возросла (с 62,2 до 84,2 %) со средним содержанием.

Таким образом, при совмещении почвенного корректировочного обследования с агрохимическим возможно получение корректной информации, характеризующей эффективное плодородие почв.

4.2. Сравнительная оценка методов закладки маршрутного хода на элементарных участках с неоднородным рельефом при агрохимическом обследовании полей. Согласно «Методическим указаниям», (2003) при проведении агрохимического обследования почв поле делится на элементарные участки размером 20-25 га, которые должны иметь форму квадрата или прямоугольника с соотношением сторон 1:2. Отбор точечных проб производится методом маршрутного хода, проходящего по прямой через середину элементарного участка вдоль длинной стороны. Равномерно обирается 20 индивидуальных проб, из которых составляется средний образец. Отбор производится с глубины 20 см.

В СПК «Россия» Октябрьского района Ростовской области было выбрано поле 150 га с пересеченным рельефом. Заложено 6 элементарных участков, рельеф которых неоднороден (рис.9).

Участки 34; 35; с уклонами до 1°. Участки 31; 32; 33; 36; пересекаются балкой, с уклоном 3 -5°. ярко выраженной на участке 33 и постепенно через участок 32 сглаживающейся к участку 31 и 36. Проанализировав предлагаемые в литературе способы маршрутного хода, остановились на способах Т.И. Евдокимовой (Евдокимова,1981). Первый - по диагонали, соединяющей юго-западную и северовосточную вершины (с ю-в на с-з). Второй - по диагонали, соединяющей юго-восточную и северо-западную вершины (с ю-з на с-в). Третий - по зигзагу, соединяющему точку пересечения западной и южной стороны с точкой пересечения западной и северной стороны; проходящей через середину противоположной

«4

/31 \ / у / /33>

<34 \ Угъ \ <36 }

Рис.9. Схема маршрутов отбора 1-5 - способы маршрутного хода 31 - номер элементарного участка - границы элементарных участков

стороны (ю-з и с-з); 4-й - по зигзагу, соединяющему точку пересечения восточной и южной стороны с точкой пересечения восточной и северной стороны; проходящей через середину противолежащей стороны (ю-в и с-в); 5-й -по прямой, параллельной длинной стороне прямоугольника, и проходящей по середине элементарного участка (стандарт).

Отбор образцов производился буром Качинского. Координатная привязка точек отбора проб осуществлялась GPS приемником Garmin-12, что позволило корректно поделить элементарные участки согласно карте и контролировать отбор по заданной траектории. Далее обработка данных велась с помощью программного комплекса ArcGIS.9.2.

В степной зоне основную роль в формировании урожая играет подвижный фосфор (Р2О5), который имеет наибольшую пространственную дифференциацию.

Результаты исследований показали, что среднее содержание подвижного фосфора (методика Мачигина ГОСТ 26205-84) в пределах элементарного участка зависит от способа прокладки маршрутного хода (табл. 4).

Таблица 4. Среднее содержание подвижного фосфора

№ элементарного участка Сре днее содержание Р2 05, мг/кг

1 диагональ 2 диагональ 3 зигзаг 4 зигзаг 5 прямая

31 11,9 11,6 15,7 17 17,6

НСР„,5 0,21 3,32 4,30 5,83

2,75 3,56 4,42

1,08 1,92

0,61

32 12,2 12,9 13 12,6 14,9

НСРо 95 0,66 0,68 0,30 2,33

0,04 0,25 1,68

0,28 1,53

1,35

33 10,1 10,1 14,5 12,7 7,9

НСРо 95 0,04 2,35 1,55 1,81

2,33 1,57 1,99

1,80 6,60

3,17

34 11,2 10,1 11,5 13,7 18,2

НСРо 95 1,43 0,47 3,38 10,42

1,82 4,19 10,11

2,97 9,94

5,82

35 11,2 11,2 12 14 13,8

НСРо ,5 1,15 0,90 2,68 2,58

0,24 1,80 1,65

1,97 1,83

0,23

36 13,2 11,2 12,7 13,2 12,3

НСРо 95 1,66 0,54 0,04 1,17

0,87 1,13 0,60

0,37 0,39

0,74

Расчет критерия достоверности средних подтвердил, что статистически достоверные различия между содержанием подвижного фосфора в пределах

элементарного участка, полученные при всех способах отбора образцов, имеются только на участках с неоднородным рельефом - 31. 32, 33, 36.

Следовательно, на участках с пересеченным рельефом способ закладки маршрутного хода будет решающим в корректности полученных результатов. Предпочтение нужно отдать зигзагу, т.к. при этом способе движения наибольшая длина прохода и меньше площадь, неохваченная отбором. Маршрутный ход зигзагом дает нам наиболее полное представление о различиях почвенного покрова, исследуемого элементарного участка с неоднородным рельефом.

На выровненных участках (34, 35) достоверных различий между содержанием подвижного фосфора в образцах, отобранных различными способами, не обнаружено. В целях экономии материальных средств и времени на данных элементах рельефа можно рекомендовать стандартный способ отбора образцов.

4.3. Сравнение ручного и автоматического способа отбора почвенных образцов при агрохимическом обследовании. В последнее время распространение получили автоматические почвенные пробоотборники. Большое количество модификаций сводятся к двум основным принципам отбора почвенных образцов: принцип бурения и принцип гидравлического давления.

Возможность использования автоматического отбора в рамках агрохимического обследования изучалась на использовании двух отборников произведенных фирмой №е1П1<± Использование отборника с принципом бурения изучалось в рамках корректировочного почвенного обследования ОАО «им. Калинина» Матвеево-Курганского района. Сравнивался отбор на 6 полях состоящих из 4 элементарных участков. Отбор образцов производился по методике агрохимического обследования на глубину 0-20 см и дублировался ручным отбором. Статистическая обработка данных по содержанию гумуса и подвижных форм фосфора и обменного калия показала, что различия не достоверны (табл. 5)

По содержанию подвижного калия выявлены 3 поля с достоверными различиями в полученных различными способами отбора данных, но не выходящих за рамки градации. Эти поля представлены следующими почвенными разностями - черноземы обыкновенные карбонатные среднемощные сла-боразвеваемые малогумусные (контур 44), черноземы обыкновенные сред-нещебенчатые карбонатные среднемощные слабосмытые малогумусные

а б

Рис.10. Почвенные пробоотборники с различным принципом отбора:

а - бурение; б - гидравлическое давление

(контур 49) и сочетание черноземов обыкновенных среднемощных карбонатных слабосмытых слабогумусированных с черноземами обыкновенными среднемощными карбонатными малогумусными 10-25% (контур 1706).

Таблица 5. Оценка достоверности различий по наименьшей существенной разности

Площадь поля, га. Гумус, % Рг 05, мг/кг К20, мг/кг

разница средних НСР разница средних НСР разница средних НСР

96 -0,12 0,35 -0,05 0,31 85 6,07

81 -0,01 0,04 -4,25 1,78 2,5 0,12

112 0,05 0,45 4,75 4,28 57,5 4,6

114 0,03 0,36 -3,5 3,58 -0,25 0,19

102 0,06 0,66 -1,25 1,21 5 0,58

100 -0,00 0,00 -1 0,61 32,5 3,43

Пробоотборник, использующий гидравлическое давление изучался на почвах Целинского района совместно с ООО «Целинскагрохимсервис» подразделения ООО «Еврохим». Этот пробоотборник отличается от предыдущего наличием механизма позволяющего отбирать образцы с двух слоев. Что дает возможность использовать автоматический отбор при проведении поч-

Сравнение проводили на 4 элементарных участках одного поля (рис.11). На каждом элементарном участке было сделано 10 уколов пробоотборника с дублированием ручного отбора. По трем маршрутным ходам на глубину 0- 20 см. На одном участке отбор производился с глубины 0-20 и 20-40 см.

Установлено, что наряду с недостоверными различиями в вариантах по содержанию гумуса и фосфора, в исследуемых выборках присутствуют варианты с достоверными различиями по содержанию подвижного калия (табл.6).

Различия не выходят за рамки градаций, однако при пограничных значениях возможны ошибочные результаты. Из возможных объяснений достоверных различий следует отметить: не соблюдение глубин отбора, уплотнение образца полученного при помощи автоматического отбора, особенно в случае отборника использующего гидравлическое давление.

Использование средств автоматического отбора при агрохимическом обследовании и почвенной диагностике, при очевидных достоинствах, в некоторых вариантах сравнения с ручным отбором показали достоверные различия. Это может привести к ошибкам при определении содержания элементов питания близких к границам классов по обеспеченности.

Таблица 6. Оценка достоверности различий по наименьшей существенной разности

№ участка, глубина, см Гумус,% Р2 05, мг/кг К20, мг/кг

разница средних НСР разница средних НСР разница средних НСР

1 (0-20) 1,43 63,25 -6,8 15,74 4 1,14

1 (20-40) 0,35 18,85 -12,9 21,34 -12 3,46

2 (0-20) -0,39 17,73 7,9 9,64 57 13,48

3 (0-20) -0,75 28,14 -27,2 69,97 -215 38,21

4 (0-20) 0,05 3,11 -3,4 7,96 -52 14,36

Возможные причины: не точная настройка глубины, уплотнение образца при отборе. Решение - тщательная подготовка оборудования, проведение калибровки пробоотборника с учетом почв на уровне разновидности, позволяющая получить корректные результаты и не потерять фонд данных, накопленный за предыдущие годы исследований.

5. Оптимальный региональный сценарий почвенного и агрохимического картографирования

Подготовительный период. Цель подготовительного периода неизменна в независимости от поставленных задач - сбор наиболее полной информации на изучаемую территорию, почвенных и агрохимических карт, очерков, карт рельефа, спутниковых снимков. Чем больше качественной первоначальной информации, тем легче выполнение поставленной задачи и корректней полученный результат.

При выполнении агрохимического обследования полей необходимо использование карты рельефа с горизонталями. По этим картам определяются крутизна склонов: слабопологие склоны, пологие склоны, покатые склоны. Рельеф местности определяет подход к закладке маршрутного пути при отборе почвенных образцов. При выровненном мезорельефе элементарного участка возможно использование общепринятого методического подхода к закладке маршрутного пути. При наличии на территории элементарного участка пологих и покатых склонов (пересеченного рельефа) необходима дифференциация маршрутного пути.

Полевой период. При выполнении корректировочного почвенного обследования, важно точное восстановление разрезов на местности. Для этого координаты, полученные при создании ГИС-проекта, переносятся в GPS приемник для поиска точек по трекам, либо привязанная карта переносится в ноутбук и с помощью программы позволяющей движение по координатам в реальном вре-

мени (Oziexplorer, ГИС Русса), находится истинное местоположение разреза. Поиск ограничен погрешностью GPS приемника (порядка 7 метров) и точностью бумажного носителя.

Проводя изучение плодородия почв для поля, выбор места закладки разреза на местности по намеченным точкам, обуславливается типичностью рельефа и растительности обозначенной территории.

Закладка маршрутного хода на элементарном участке с неоднородным рельефом проводится способом зигзага.

Использование средств автоматического отбора при агрохимическом обследовании и диагностики, при очевидных достоинствах, в некоторых вариантах сравнения с ручным отбором показали достоверные различия. Это может привести к ошибкам, особенно при величинах близких к границам классов обеспеченности. Решение: тщательная настройка оборудования, практические корректировочные таблицы перевода для нивелирования действия уплотнения.

Камеральный период. Организация расчетов при определении баллов бонитета для поля должна иметь четкую иерархию. Расчет показателей для поля производится по принципу средневзвешенных, привязанных к площади, баллов плодородия контуров в него входящих. При определении площади почвенной разновидности внутри поля необходимо использовать результаты оцифровки почвенной карты. При составлении ГИС проекта возможна ситуация несогласования данных спутниковых снимков и карт внутрихозяйственного межевания. В таких случаях, ввиду актуальности, предпочтение отдается ДДЗ (данные дистанционного зондирования). При возникновении ситуации отсутствия информации по нераспространенному контуру, для поля занимающему небольшую площадь (менее 5% в пределах поля), возможно, использовать средние показатели по контуру.

ВЫВОДЫ

1. При создании ГИС проекта формируется база данных атрибутивной информации, относящаяся к трем векторным слоям - почвенной разности в пределах хозяйства, границам участков (полей), почвенным разностям внутри поля. Это позволяет производить обработку аналитической информации на различных уровнях - для контура почвенной разности в пределах поля, для поля в целом и для контура почвенной разности в пределах хозяйства.

2. Балл бонитета почв, рассчитанный для почвенных разностей в пределах хозяйства, изменялся как в сторону увеличения, так и снижения своей величины. Почвенные разности с баллом бонитета более 60 баллов (по данным кадастровой оценки) изменили свой балл бонитета в сторону снижения на -12 -18 единиц. Почвы с более низким балом бонитета (менее 60 баллов) или не изменили величину балла бонитета или его повысили, в среднем на 12-13 единиц. Решающим фактором в изменении балла бонитета были почвообра-зующие породы (контур 55 - элювий мергелей, щебенчатый суглинок) и степень развития эрозионных процессов (контур 64 - сильносмытые). Особое внимание при повторных корректировочных обследованиях необходимо уде-

лить почвам с исходно высоким баллом бонитета, так как именно они в большей степени подвергаются изменениям во времени.

3. Балл бонитета почв, рассчитанный для почвенных разностей в пределах участка (поля), зависел от сложности почвенного покрова. Чем однородней или контрастней почвенный покров в пределах поля, тем выше доля полей с изменениями в сторону снижения балла бонитета 64 -85%. Для полей с двумя почвенными разностями доля полей с изменениями в сторону снижения балла бонитета составляет - 38%.

4. Выявленные закономерности подтверждают, что способ получения исходной информации должен быть четко регламентирован соответствующими инструкциями и руководствами. Для актуализации почвенных показателей в целях кадастровой оценки земель необходимо использовать сценарий почвенного обследования с учетом отдельного земельного участка (поля) и детального картографирования.

5. При сравнении фондовых материалов с данными повторных почвенных обследований установлено, что наиболее сильно меняющимся показателем является мощность гумусового горизонта, минимальные значения снизились на 38-54% от исходного, максимальные - на 18-29% (п = 3-22). Меньше всего изменились показатели гранулометрического состава. Для корректной оценки изменения гранулометрического состава необходимы повторные исследования. Проведенные исследования достоверно отражают изменения почвенных показателей с учетом их вариабельности.

6. Сравнение уровня плодородия почвенных контуров по архивным материалам и данным корректировочного почвенного обследования позволило построить картограмму изменений балла бонитета почвенных разностей. Наиболее подвержены изменению почвы, расположенные на водораздельных пространствах.

7. При совмещении почвенного корректировочного обследования с агрохимическим возможно получение корректной информации, характеризующей эффективное плодородие почв. Для ОАО «им. Калинина» Матвеево-Курганского района Ростовской области установлено, что произошло перераспределение полей по содержанию гумуса в сторону увеличения площадей с низким содержанием на 9%. Заметно снизилась (с 19,1 до 6,5 %) доля площадей с повышенным содержанием подвижного фосфора и возросла (с 62,2 до 84,2 %) со средним.

8. При организации полевых работ по агрохимическому обследованию полей на участках с пересеченным рельефом способ закладки маршрутного хода будет решающим в корректности полученных результатов. На исследованном участке содержание подвижного фосфора в пределах элементарного участка варьировало в широких пределах от 7,9 мг/кг до 18,2 мг/кг почвы, что отражает изменение уровня обеспеченности подвижным фосфором по трем градациям - очень низкая, низкая, средняя. Для достоверной оценки состояния плодородия земель необходимо использовать дифференцированный подход к выбору способов закладки маршрутного хода. На элементарных

участках с однородным рельефом использовать стандартный маршрутный ход, а на территориях с пересеченным рельефом способ зигзага.

9. Использование средств автоматического отбора при агрохимическом обследовании и почвенной диагностике, при очевидных достоинствах, в некоторых вариантах сравнения с ручным отбором показали достоверные различия. Это может привести к ошибкам при определении содержания элементов питания близких к границам классов по обеспеченности. Необходимо проведение калибровки пробоотборника с учетом почв на уровне разновидности, позволяющей получить корректные результаты и не потерять фонд данных, накопленный за предыдущие годы исследований.

10. Внедрение новых технологий проведения полевых исследований требуют предварительной апробации и разработки региональных сценариев почвенного и агрохимического картографирования.

Список опубликованных работ

1. Бирин A.C. Оценка выбора маршрутного хода при агрохимическом обследовании полей с учетом мезорельефа [текст] / A.C. Бирин // Агрохимический вестник. - 2009. № 1. - С.33-35. (50%, 0,06 пл.).

2. Бирин А. С. Оптимизация питания баклажана при совместном применении минеральных и бактериальных удобрений [текст] / А. С. Бирин, А. Н. Бога-чев // Экология и биология почв: матер, междунар. науч. конф. к 90 летию РГУ -Ростов н/Д, 2005. С.63-65. (60%, 0,05 пл.).

3. Бирин A.C. Изучение трансформации почвенного покрова экосистем под влиянием пролетарского водохранилища [текст] / A.C. Бирин, А.Н. Богачев // «ДонГАУ (АЧСХИ, ДСХИ) агрохимической науке» матер, науч. конф., п. Пер-сиановский 7-8 декабря 2006г. - ДонГАУ п. Персиановский, 2006. - С. 105-106. (70%, 0,06 пл.).

4. Григорьева Ю.В. Использование космических материалов для изучения растительности и почв в зоне сработай Краснодарского водохранилища / Ю.В. Григорьева, А.Ю. Рылыциков, A.C. Бирин, Б.С. Мусин [текст] // «Дистанционное зондирование Земли из космоса» Материалы Юбилейной Открытой Всероссийской конференции ИКИ РАН, 12-16 ноября 2007 г, - Москва, 2007. -С.78. (30%, 0,01 пл.).

5. Назаренко О.Г. Диагностика признаков гидроморфизма в почвенном профиле в зонах подтопления Пролетарского водохранилища [текст] / О.Г. Назаренко, A.C. Бирин, Д.В. Турченик, В.Ф. Терихов // «Проблемы экологии сельскохозяйственного производства» Материалы молодежной научной конференции 5-7 декабря 2006 г. - п. Персиановский 2007. - С. 102-103. (40%, 0,04 пл.).

6. Бирин A.C. Влияние способов маршрута отбора проб на содержание подвижного фосфора в почвах СПК ГО «Россия» Октябрьского района Ростовской области [текст] / A.C. Бирин, О.Г. Назаренко // «Международная научная конференция молодых ученных и специалистов посвященная выдающимся педагогам Петровской академии» г. Москва 5-6 июня 2008 г. - Москва, 2008. -С.355-360. (70%, 0,17 пл.).

Подписано в печать 17.11.2009. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ № 47-8598

Южно-Российский государственный технический университет (НПИ)

Центр оперативной полиграфии ЮРГТУ (НПИ) 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132. Тел. 8-918-518-04-29

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Бирин, Александр Сергеевич

Введение

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8 j j Научные предпосылки комплексной оценки плодородия почв в g

Российской Федерации I 9 Современное состояние работ по бонитировке почв и кадастровой ^ оценке земель в Ростовской области

1.3. Методы оценки почвенного плодородия, используемые за рубежом 21 Методы определения уровня эффективного плодородия почв зе

1.4. мель сельскохозяйственного назначения и современные тенденции 26 в их усовершенствовании Использование Геоинформационных Систем применительно к за- ^ дачам почвенного и агрохимического картография ^ ^ Преимущества ГИС-технологий при оценке уровня плодородия ^

1.5.2. Методология создания ГИС проекта

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. Характеристика объектов исследования 41 ry j Физико-географическая характеристика территории ОАО «им. Ка- ^ линина» Матвеево-Курганского района Ростовской области 9 9 Физико-географическая характеристика территории СПК «Россия» ^

Октябрьского района Ростовской области

2.3. Методы исследования

2.3.1 Методы почвенного обследования

2.3.2. Методика проведения агрохимического обследования

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Сравнительный анализ потенциального плодородия почв земель

3. сельскохозяйственного назначения ОАО «им. Калинина» Матвее- 55 во-Курганского района Ростовской области j Особенности организации почвенного обследования с учетом кон- ^ туров почвенных разностей в пределах индивидуальных участков ^ 9 Сравнительный анализ уровня потенциального плодородия почв в пределах индивидуального участка (поля)

Особенности организации повторного корректировочного почвен

3.3. ного обследования с восстановлением географических координат 73 ранее заложенных разрезов

Сравнительная характеристика физико-химических свойств почв

3.4. по результатам фондовых материалов и корректировочного поч- 77 венного обследования Сравнение баллов бонитета плодородия почв, полученных разны- ^ ми способами Сравнительный анализ эффективного плодородия почв земель ^ сельскохозяйственного назначения 4.1. Сравнительный анализ уровня эффективного плодородия почв

ОАО «им. Калинина» Матвеево-Курганского района Ростовской области в пределах поля.

Сравнительная оценка методов закладки маршрутного хода на

4.2 элементарных участках с неоднородным рельефом при агрохимическом обследовании полей л 0 Сравнение ручного и автоматического способа отбора почвенных 1 4.3. 11 о образцов при агрохимическом обследовании Оптимальный региональный сценарий почвенного и агрохимиче- ^ ского картографирования

Выводы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Сравнительный анализ уровня плодородия почв с использованием ГИС-технологий"

Ценность земли как основного средства сельскохозяйственного производства в конкретной хозяйственной инфраструктуре определяется ее плодородием -способностью удовлетворять потребность растений в питательных веществах, воздухе, воде, тепле, биологической и физико-химической среде и обеспечивать урожай сельскохозяйственных культурных растений при хорошем качестве продукции [27, 106].

Мировой и отечественный опыт свидетельствует, что высокая и устойчивая продуктивность земледелия возможна лишь при комплексном учете всех агрохимических и экологических факторов, необходимых для нормального роста и развития растений, формирования урожая и его качества, недопущении деградации земель [74, 59, 77].

Плодородие почв включает не только все виды ресурсов, необходимых растению за вегетационный период, но и доступность их растениям. Интегральным показателем эффективного плодородия почв является урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность кормовых угодий, качество продукции растениеводства при соблюдении нормативных экологических требований [12, 68, 7].

Очевидно, что планы природоохранных мероприятий, мероприятий по оптимальному использованию земельного фонда, контроль за состоянием и воспроизводством почвенного плодородия, их реализация могут быть осуществлены только на основе полной информации о состоянии окружающей среды и, особенно, почвенного покрова. Оптимальной формой этих работ является периодически повторяемое комплексное почвенно-агрохимическое обследование на всей площади сельскохозяйственных земель России, включающее почвенное, агрохимическое, микробиологическое, агрофизическое, токсикологическое, радиологическое и фитосанитарное обследование [ 108]

Федеральным законом РФ «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» [111] проведение почвенных, агрохимических, фитосанитарных и эколого-токсикологических обсле дований и мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения определено одним из основных направлений агрохимического обслуживания. В области обеспечения плодородия почв в качестве важнейших этим законом определены научные исследования по разработке показателей состояния плодородия земель сельскохозяйственного назначения с учетом природно-сельскохозяйственного районирования земель, а также методик оценки состояния земель и учета показателей состояния их плодородия. Система кадастрового учета и государственного мониторинга земель требует актуализации данных почвенных обследований и формирования самостоятельных земельно-информационных систем [95, 125, 126]). Картографические материалы о почвенном покрове со временем начинают устаревать и требуют либо полного обновления, либо корректировки. Проведение этих работ сопряжено с решением как организационных, так и методических задач почвенпого картографирования [45, 99, 17]). Использование современных компьютерных ГИС-технологий дает новые возможности в обработке, хранении и анализе информации, полученной при проведении полевых обследований [104, 101, 100, 102]). Упрощается работа на первом (подготовительном) и последнем (камеральном) этапах процесса корректировки почвенной карты, однако актуальными остаются вопросы организации полевых работ, выбора стратегии их проведения, показателей плодородия почв, определение величины их погрешности в зависимости от масштаба и срока давности проведения почвенного обследования. Поэтому необходимы исследования обосновывающие требования к составу, точности и форме представления информации при актуализации данных почвенных обследований.

Цель исследований - Провести сравнительный анализ изменения уровня потенциального и эффективного плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения при актуализации почвенных и агрохимических обследований с использованием современных методов сбора, анализа и хранения информации.

Достижение поставленной цели связано с решением следующих задач:

- на основе анализа морфологических, физико-химических характеристик и балла бонитета почв провести сравнительный анализ уровня потенциального и эффективного плодородия при организации полевого обследования с учетом контуров почвенных разностей в пределах индивидуального участка (поля);

- провести сравнительный анализ уровня потенциального плодородия почв по архивным материалам почвенных обследований и уточненных данных корректировочного обследования ;

- предложить наиболее эффективный и информативный способ организации полевых работ для уточнения почвенпых и агрохимических характеристик почв;

Научная новизна исследований. Впервые проведены сравнительные исследования, позволившие определить степень точности и допустимость погрешности в почвенных показателях при использовании данных почвенных и агрохимических обследований в целях мониторинга уровня плодородия земель сельскохозяйственного назначения. Доказана необходимость дифференцированного подхода к выбору стратегии организации полевых работ в зависимости от решаемых задач - государственного мониторинга или кадастровой оценки земель. Проведены сравнительные испытания для апробации инструментального способа отбора почвенных проб с разным принципом действия для целей агрохимического обследования полей на черноземных почвах. Впервые оценена объективность такого показателя эффективного плодородия почв, как содержание подвижного фосфора на черноземе обыкновенном карбонатном с учетом неоднородности рельефа.

Предложен региональный сценарий почвенного и агрохимического картографирования.

Практическая значимость работы. Разработан алгоритм базы данных, позволяющий формировать атрибутивную и векторную информацию на нескольких уровнях - поле, почвенный контур, хозяйство. Результаты исследований могут быть использованы при организации полевых работ для целей государственного мониторинга плодородия земель сельскохозяйственного назначения, а также при проведении полевых работ по актуализации кадастровой стоимости земель.

Основные положения, выносимые на защиту:

2. Величина балла бонитета почв участка (поля) зависит от способа получения исходной информации, для целей актуализации кадастровой стоимости земель использовать сценарий организации полевых работ с учетом характеристики участка и детального картографирования.

Апробирование работы. Основные результаты исследований обсуждались на конференциях молодых ученых: на международной научной конференции «Экология и биология почв» к 90-летию РГУ г. (г. Ростов — на — Дону, 2005); «Проблемы экологии сельскохозяйственного производства» (п. Персиановский, 2007); Юбилейной Открытой Всероссийской конференции ИКИ РАН, (г. Москва

2007); Международной научно-практической конференции (п. Персиановский,

2008); на «Международной научной конференции молодых ученных и специалистов посвященная выдающимся педагогам Петровской академии» (г. Москва, 2008); «ДонГАУ (АЧСХИ, ДСХИ) агрохимической науке» (п. Персиановский 2006).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 6 работ, из них 1 статья в издании перечня ВАК.

Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, приложений. Изложена на 166 страницах. Содержит 30 таблиц, 50 рисунков. Список литературы включает 139 наименование. Приложения представлены на 25 листах.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Бирин, Александр Сергеевич

Выводы

1. При создании ГИС проекта формируется база данных атрибутивной информации, относящаяся к трем векторным слоям - почвенной разности в пределах хозяйства, границам участков(полей), почвенным разностям внутри поля. Это позволяет производить обработку аналитической информации па различных уровнях - для контура почвенной разности в пределах поля, для поля в целом и для контура почвенной разности в пределах хозяйства.

2. Балл бонитета почв, рассчитанный для почвенных разностей в пределах хозяйства, изменялся как в сторону увеличения, так и снижения своей величины. Почвенные разности с баллом бонитета более 60 баллов (по данным кадастровой оценки) изменили свой балл бонитета в сторону снижения на -12-18 единиц. Почвы с более низким балом бонитета (менее 60 баллов) или не изменили величину балла бонитета или его повысили, в среднем на 12-13 единиц. Решающим фактором в изменении балла бонитета были почвообра-зующие породы (контур 55 - элювий мергелей, щебенчатый суглинок) и степень развития эрозионных процессов (контур 64 - сильносмытые). Особое внимание при повторных корректировочных обследованиях необходимо уделить почвам с исходно высоким баллом бонитета, так как именной они в большей степени подвергаются изменениям во времени.

3. Балл бонитета почв, рассчитанный для почвенных разностей в пределах участка (поля) зависел от сложности почвенного покрова. Чем однородней или контрастней почвенный покров в пределах поля, тем выше доля полей с изменениями в сторону снижения балла бонитета 64 -85%. Для полей с двумя почвенными разностями доля полей с изменениями в сторону снижения балла бонитета составляет — 38%.

5. При сравнении фондовых материалов с данными повторных почвенных обследований установлено, что наиболее сильно меняющимся показателем является мощность гумусового горизонта, минимальные значения снизились на 38-54% от исходного, максимальные 18-29% (п = 3-22). Меньше всего изменились показатели гранулометрического состава. Для корректной оценки изменения гранулометрического состава необходимы повторные исследования через год. Проведенные исследования достоверно отражают изменения почвенных показателей с учетом их вариабельности.

6. Сравнение уровня плодородия почвенных контуров по архивным материалам и данным корректировочного почвенного обследования, позволило построить картограмму изменений балла бонитета почвенных разностей. Наиболее подверженные изменению почвы расположены на водораздельных пространствах.

7. При совмещении почвенного корректировочного обследования с агрохимическим возможно получение корректной информации, характеризующей эффективное плодородие почв. Для ОАО «им. Калинина» Матвеево-Курганского района Ростовской области установлено, что произошло перераспределение полей по содержанию гумуса в сторону увеличения площадей с низким содержание на 9%. Заметно снизилась (с 19,1 до 6,5 %) доля площадей с повышенным содержанием подвижного фосфора и возросла (с 62,2 до 84,2 %) со средним.

8. При организации полевых работ по агрохимическому обследованию полей на участках с пересеченным рельефом способ закладки маршрутного хода будет решающим в корректности полученных результатов. На исследованном участке содержание подвижного фосфора в пределах элементарного участка варьировало в широких приделах от 7,9 мг/кг до 18,2 мг/кг почвы, что отражает изменение уровня обеспеченности подвижным фосфором по трем градациям - очень низкая, низкая, средняя. Для достоверной оценки состояния плодородия земель необходимо использовать дифференцированный подход к выбору способов закладки маршрутного хода. На элементарных участках с однородным рельефом использовать стандартный маршрутный ход, а на территориях с пересеченным рельефом способ зигзага.

9. Использование средств автоматического отбора при агрохимическом обследовании и диагностике, при очевидных достоинствах, в некоторых вариантах сравнения с ручным отбором показали достоверные различия. Это может привести к ошибкам при содержании элементов питания близких к границам классов по обеспеченности. Необходимо проведение калибровки пробоотборника с учетом почв на уровне разновидности, позволяющая получить корректные результаты и не потерять фонд данных, накопленный за предыдущие годы исследований.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Бирин, Александр Сергеевич, п. Персиановский

1. Агрохимические методы исследования почв.5-е изд. М.: Наука, 1975. 656 с.

2. Алакоз В.В., Киселев В.И., Шмелев В.И. Зачем России земельная реформа. М.: АО «Интердизайн», 1999. 126 с.

3. Александровский A.JL, Александровская Е.И. Эволюция почв и географическая среда. М.: Наука, 2005. 223с.

4. Алифанов В.М. Биотические процессы и цикличность почвообразования; история и прогноз почвообразования. // Информационный бюллетень РФФИ. 1998. Т. 6. № 4. С. 250.

5. Альбом картосхем результатов государственной кадастровой оценки сельскохозяйственных угодий Ростовской области. Ростов-н/Д.: ЮРКЦ "Земля", 2002. 195 с.

6. Андреева Е.В. Исследование корреляционной связи между солнечной и ветровой энергией в условиях Южного Урала. // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. 2005. № 3. С. 640.

7. Андреева Е.В. Методические основы определения почвенного плодородия по урожайности сельскохозяйственных культур. // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. 2004. № 2. С. 420.

8. Андрющенко А.А. Векторизация карт в ГИС // Известия Таганрогского государственного радиотехнического университета. 1998. Т. 7. № 1. С. 199-205.

9. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. Издание 2-е, переработанное и дополненное. М.: Изд-во Московского университета, 1970. 500с

10. Ю.Арнольд Р.В. Парадигма почвоведения: пути познания. // Почвоведение. 2005. № 12. С. 1446-1449.

11. П.Арустамов Э.А. Природопользование. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Издательский Дом "Дашков и Ко", 2000. 284 с.

12. Бабаева М.А. Зависимость урожайности сельскохозяйственных культур от свойств и плодородия почв. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2008. № 6. С. 43-45.

13. Белобров В.П., Замотаев И. В., Овечкин С. В. География почв с основами почвоведения. М. : Академия, 2004. 351

14. М.Белоусова Н.И., Беркгауз В.В., Цехановская Е.Б. Роль склоновых движений в формировании структуры почвенного покрова // Структура почвенного покрова и организация территории. М., 1983. С. 43-49.

15. Богомазов С.В., Надежкин С.М. Фитотоксичность чернозема выщелоченного при различных приемах основной обработки почвы. // Достижения науки и техники АПК. 2008. № 9. С. 14-17.

16. Булгаков Д.С., Русаков А.В, Апарин Б.Ф. Бонитировка почв и основы государственного земельного кадастра. СПб.: СПбГУ, 2002. 88 с

17. Булыгин С.Ю., Шатохин А.В., Ачасов А.Б., Трускавецкий С.Р. О необходимости новой методологии картографирования почв. // Грунтознав-ство, 2003. Т. 4. № 1-2. С. 12-18.

18. Бухгалтерский отчет форма 9 АПК. ОАО "им. Калинина" Матвеево-Курганского района Ростовской области. 2007.

19. Бухгалтерский отчет форма 9 АПК. СПК"РОССИЯ" Октябрьского района Ростовской области 2007.

20. Валетова Ю.А. Роль ФАО в обеспечении международной продовольственной безопасности. // Актуальные проблемы российского права. 2007. № 2. С. 475-482.

21. Вальков В. Ф. Генезис почв северного Кавказа. Ростов н/Д : Ростовского Университета, 1977. 160 с.

22. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение. Изд. 2-е доп. и перераб. Москва: ИКЦ "МарТ"; Ростов н/Д: Издательский центр "МарТ", 2006. 496 с.

23. Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А., Тюльпанов В.И. Почвоведение (почвы Северного Кавказа). Краснодар: Изд-во "Советская Кубань", 2002. 720 с.

24. Варламов А.А., Гальченко С.А. Земельный кадастр. Географические и земельные информационные системы. М.: Колос, 2005. Т. 6. 400 с.

25. Варламов А.А., Гавриленко В.А. Научные основы земельного кадастра. М.: ГУЗ, 2000. 104 с.

26. Варламов А.А., Лойко П.Ф. Земельный кадастр в зарубежных странах. М.: ГУЗ, 1996. 235 с.

27. Ващенко И.М., Лошаков В.Г., Ягодин Б.А. и др. Биологические основы сельского хозяйства. / Под ред. И.М. Ващенко. М.: Издательский центр «Академия», 2004 544с.

28. Волков С.Н. Землеустройство. Теоретические основы землеустройства. М.: Колос, 2001. Т. 1.496 с.

29. ВолковС.Н. Землеустройство в условиях земельной реформы (экономика, экология, право). М.: Былина, 1999. 526 с.

30. Воронин А.Д. Энергетическая концепция физического состояния почв. // Почвоведение. 1990. № 5. С. 7-19.

31. ЗГВостокова Л. Б., Якушевская И. В. Бонитировка почв. М.: МГУ, 1979. 101 с.

32. Гаврилюк Ф.Я. Полевые исследования и картирование почв. Ростов-н/Д.: Издательство Ростовского университета, 1981. 208 с.

33. Гайдамака Е.И., Розов Н.Н., Шашко Д.И., и др. Природно-сельскохозяйственпое районирование и использование земельного фонда СССР. М.: 1983. 336 с.

34. Ганжара Н.Ф. Почвоведение. М.: Агроконсалт, 2001. 392 с.

35. Гидымин А.В. Использование изображения рельефа горизонталями при создании крупномасштабных почвенных карт. М.: Изд. МГУ. Географический ф-т, 1990. 24 с.

36. Гидымин А.В. Использование изображения рельефа горизонталями присоздании почвенных карт крупного масштаба. // Почвоведение, 1992 №2. С. 5-14

37. Горячкин С.В. Исследования структур почвенного покрова в современном почвоведении: подходы и тенденции развития // Почвоведение. 2005. № 12. С. 1461-1468

38. ГОСТ 26640-85 Государственный земельный кадастр. / Словарь термины и определения по охране окружающей среды, природопользованию и экологической безопасности. СПб.:"Изд-во СПбГУ" ,2001. 136с.

39. ГОСТ 28168-89 Почвы. Отбор проб / Словарь термины и определения по охране окружающей среды, природопользованию и экологической безопасности. СПб.:"Изд-во СПбГУ" ,2001. 136с.

40. ГОСТ 28168—89 Почвы. Отбор проб от 01.04.1990 / Словарь термины и определения по охране окружающей среды, природопользованию и экологической безопасности. СПб.:"Изд-во СПбГУ" ,2001. 136с.

41. Гусев М.В., Минеева J1.A. Микробиология. М.: МГУ, 1992. 448 с.

42. Добровольский Г.В. Место и роль почвоведения в изучении и решении современных экологических проблем. // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2006. № 2. С. 3-7.

43. Добровольский Г.В. Философские аспекты генетического почвоведения. / В кн.: Почвоведение: история, социология, методология. Памяти основателя теоретического почвоведения В.В. Докучаева / Отв. ред. Кудеяров В.Н., Иванов И.В. М.: Наука, 2005. 11-23 с.

44. Добровольский Г.В., Соколова Т.А. Становление и развитие представлений человека о почве. // Почвоведение. 2007. № 10. С. 1270-1272.

45. Евдокимова Т.И. Почвенная съёмка. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-воМГУ, 1987.- 269 с.

46. Казаков И.В. Влияние параметров прикатывающего катка на степень уплотнения почвы. // Вестник Московского государственного университета леса Лесной вестник. 2003. № 5. С. 114-115.

47. Кауричев И.С., Панов Н.П., Розов Н.Н. и др. Почвоведение. М.: Аг-ропромиздат, 1989. 719 с.

48. Кауричев И.С., Романова Т.А., Сорокина Н.П. Структура почвенного покрова и типизация земель. М.: МСХА, 1992.

49. Каштанов А.Н., Заславский М.Н. Почвозащитное земледелие. М.: Россельхозиздат, 1984. 462 с.

50. КаштановА.Н., Лисецкий Ф.Н., Швебс Г.И. Основы ландшафтно-экологического земледелия. М.: Колос, 1994. 125 с.

51. Кирюшин В. И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996. 366 с.

52. Кирюшин В.И. В.В. Докучаев и современная парадигма природопользования. // Почвоведение. 2006. № 11. С. 1285-1293.

53. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996.

54. Кисаров О.П., Кисарова О.О. Построение агропроизводственной функции орошаемого земледелия, удовлетворяющей закону Либиха. // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2006. № 6. С. 74-79

55. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977, 220 с

56. Климова Е.В. Структура комплекса микромицетов чернозема показатель эффективности агротехнических приемов // Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. 2003. № 3. С. 628.

57. Колесников Ю.Ю. Экологический императив как неотъемлемый фактор устойчивого развития человечества. // Вестник Северокавказскогогосударственного технического университета. 2006. № 4. С. 46-48.

58. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. М.: Агропромиздат, 1990. 219с.

59. Ливеровский Ю.А. Проблемы генезиса и географии почв. М.: 1987. 386 с.

60. Листопадов И.Н., Шапошникова И.М. Плодородие почвы в интенсивном земледелии. М.: Россельхозиздат, 1984. 205 с.64

61. Луковская Т.С., Иванов И.В., Чернянский С.С. Этапы развития отечественного почвоведения: история идей, их воздействие на решение прикладных проблем. // Информационный бюллетень РФФИ. 1996. Т. 4. № 6. С. 130

62. Лурье И.К., Косиков А.Г. Теория и практика цифровой обработки изображений / Дистанционное зондирование и географические информационные сис-темы. М.: Научный мир, 2003. 168 с.

63. Магазинщиков Т. П. Земельный кадастр. 2-е изд., перераб. доп. Львов: Вища шк. Изд-во при Львов, ун-те, 1987. 424 с.

64. Макаров И.Б. Плодородие и продуктивность почв : соотношение понятий. // Плодородие. 2007. № 3. С. 33-35.

65. Мамаева Г.Г. Влияние монокультуры на экологическое состояние системы почва растение и почвоутомление. // Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. 2002. № 3. С. 594.

66. Методика отбора почвенных проб по элементарным участкам поля в целях дифференцированного применения удобрений. М.: ВНИИЛ, 2007. 36 с.

67. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель // Сборник нормативных актов «Охрана почв». М.: Изд-во РЭФИА, 1996. С. 174196.

68. Методические указания по агрохимическому обследованию почв сельскохозяйственных угодий. М.:ЦИНАО,1982. 157 с

69. Методические указания по ландшафтным исследованиям для сельскохозяйственных целей / под ред. Г.И. Швебса и П.Г. Шищенко М., ВАСХНИЛ, 1990, 57 с.

70. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения / ред. Л. М.Державин, Д. С. Булгаков. -М.: ФГНУ «Росипформагротех», 2003. -240 с.

71. Методическое руководство по агроэкологической оценке земель, проектированию адаптивно-ландшафтных систем земледелия. / под ред. академика РАСХН В.И. Кирюшина, академика РАСХН А.Л. Иванова. Москва, 2005. 784 с

72. Муха В.Д., Картамышев Н.И., Кочетов И.С., Муха Д.В. Агропочвове-дение. М.: Колос, 1994. 527 с.

73. Никитина З.В. Организация экологического сельскохозяйственного производства как фактор его устойчивого развития // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2008. № 5. С. 13-14

74. Пискунов А.С. Методы агрохимических исследований. М.: Колос, 2004. 312 с.81 .Постановление Правительства Российской Федерации "О порядке определения нормативной цены земли" от 15 марта 1997г. № 319. //РОССИЙСКАЯ ГАЗЕТА, 16.05.98, N 93;

75. Постановление Правительства Российской Федерации "О федеральной целевой программе "Развитие земельной реформы в Российской Федерации на 1999-2002 гг. " от 26 июня 1999 г. № 694. // Российская газета от 03 июля 1999г.

76. Постановления Правительства Российской Федерации от 25 августа 1999 года N 945 "О государственной кадастровой оценке земель" Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 35, ст.4326.

77. Почвенная съемка. Руководство по полевым исследованиям и картированию почв. М.: 1959. 347 с

78. Почвенно-экологический мониторинг. /Под ред. Д.С. Орлова и В.Д. Васильевской- М.: Изд-во МГУ, 1994.

79. Почвы колхоза "им. Калинина" Матвеево-Курганского района Ростовской области и рекомендации по их использованию. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮжГИПРОЗЕМ, 1981.

80. Почвы колхоза "Россия" Октябрьского района Ростовской области и рекомендации по их использованию. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮжГИПРОЗЕМ, 1980.

81. Практикум по почвоведению. / Под. Ред. И.С. Кауричева, М:, Агро-промиздат, 1986.- 336 с.

82. Прасолов JI. И. Генезис, география и картография почв. М.: 1978. 256 с.

83. Радкевич В.А. Экология Мн.: Выш. шк., 1998. 159 с.

84. Резчиков Е.А. Экология. 2-е изд. испр. и доп. М.: МГИУ, 2000. 96с.

85. Реймерс Н.Ф. Экология: теория, законы, правила, принципы и гипотезы. М.: Россия молодая, 1994. 367 с

86. Рожков В.А., Вагнер В.Б., Добровольский Г.В., Рухович Д.И., Шишов J1.J1. Создание атрибутивно-картографической информационной системы по почвам основных ландшафтов России . // Информационныйбюллетень РФФИ. 1996. Т. 4. № 7. С. 14.

87. Савин И. Ю. Анализ почвенных ресурсов на основе геоинформационных технологий : Дис. . д-ра с.-х. наук : 03.00.27 : М.: 2004. 382 с. РГБ ОД, 71:05-6/43

88. Сироткин В.В., Сироткин В.М. Энергетическая оценка состояния почвы и степени влияния на нее почвообрабатывающей техники. // Ученые записки Казанского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2008. Т. 150. № 4. С. 98-106.

89. Скоблина В.И. Эффективный и экологически безопасный способ восстановления плодородия почв, загрязненных остатками пестицидов и другими поллютантами // Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. 2003. № 2. С. 499

90. Соколова Ж.Е. Организация и эффективность внесения минеральных удобрений в соответствии с химическими картограммами почв в США Разработчики :Университет шт. Айова и Университет шт. Миннесота, США Farm Journal, 1989. Vol. 13. No 6. P. 11-15

91. Сорокина Н.П. Методические проблемы крупномасштабной почвенной картографии и пути ее решения. // Современные проблемы почвоведения: Науч. тр. Почвен. института им. В.В. Докучаева. М.: 2000. С. 144— 155.

92. Сорокина Н.П. Методология составления крупномасштабных аг-роэкологически ориентированных почвенных карт. М.: МГУ, 2006.135 с.

93. Сорокина Н.П. Систематика и картографирование почвенного покрова (п.п.) на структурно-функциональной основе (на примере земледельческой территории Европейской части России). // Информационный бюллетень РФФИ. 1994. Т. 2. № 5. С. 336

94. Сорокина Н.П., Козлов Д.Н. Опыт цифрового картирования структуры почвенного покрова. // Почвоведение. 2009. № 2. С. 198-210

95. Составление и использование почвенных карт. / под ред. Кашан-ского А.Д. М.: Агропромиздат, 1987

96. Степанов М.И., Есбатырова С.Ю. Использование ГИС -технологий для обработки материалов агрохимического обследования почв. //Плодородие. 2008. № 5. С. 2-3.

97. Столбовой В, Монтанарелла и др. Интеграция данных о почвах России, Белоруссии, Молдавии и Украины в почвенную географическую базу данных Европейского Союза. // Почвоведение. 2001. - №7. -С. 773-790.

98. Суюндуков Я.Т., Миркин Б.М., Хазиев Ф.Х. Управление плодородием почв: роль посредников растений. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2001. Т. 3. № 2. С. 333-339.

99. Сычев В.Г., Афанасьев Р.А Агрохимические факторы координатного земледелия. //Плодородие, №6 (25) 2005, С. 29-32.

100. Сычев В.Г., Ефремов Е.Н., Романенков В.А. Состояние и перспективы мониторинга земель сельскохозяйственного назначения и рационального использования потенциала почвенного плодородия. // Проблемы агрохимии и экологии. 2008. № 4. С. 42-46.

101. Таргульян В.О., Шоба С.А., Александровский A.JL, и др.' Соотношение современных и унаследованных свойств в почвах и почвенном покрове и их роль в биогеоценотическом функционировании. // Информационный бюллетень РФФИ. 1996. Т. 4. № 4. С. 546

102. Терещенко А.Г. Сухаленцев И.А., Соколов В.В. и др. Геоинформационные системы для мониторинга и анализа окружающей среды // Экология и промышленность России. 2005. - № 1. - С. 22-24

103. ФЗ № 101 постановление от 16.07.1998 г. «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» // РОССИЙСКАЯ ГАЗЕТА, 21.07.98, N 136, СТР.4

104. Фридланд В.М. Некоторые проблемы классификации почв. // Почвоведение. 1979, № 7, с. 112-123

105. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова М.: Мысль, 1972

106. Христофорова Н.К. Основы экологии. Владивосток: Дальнаука, 1999. 517 с.

107. Хрусталев Ю.П., Вальков В.Ф., Миноранский В.А., Федяева В.В., Цвылев Е.М. и др. Природные условия и естественные ресурсы Ростовской области. Ростов н/Д.:, 2002. 473 с

108. Цветков В. Я. Геоинформациопные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998.

109. Цирулев А.П., Боровкова А.С., Головоченко А.П. Новые подходы к проведению агрохимического обследования почв в системе точечного земледелия. // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2008. № 4. С. 62-65.

110. Чевердин Ю.И. Влияние комплекса естественных и антропогенных факторов на плодородие черноземов. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2009. № 3. С. 37-38.

111. Чешев А.С., Вальков В.Ф. Основы землепользования и землеустройства. Ростов-н/Д: Изд. центр «МарТ», 2002. 160 с.

112. Шеин Е.В., Гончаров В.М. Агрофизика. Ростов н/Д.: Феникс, 2006. 400 с.

113. Шишов JT.JI., Сорокина Н.П., Панкова Е.И. Составление крупномасштабных карт с показом структуры почвенного покрова. М.: ВАСХНИЛ, 1989. 56 с.

114. Экономическая оценка сельскохозяйственных угодий Ростовской области. / Под ред. А.С. Чешева, Е.М. Цвылева. Ростов н/Д.: Издательство Ростовского университета, 1991. 240 с.

115. Якименко В.Н. Изменение параметров плодородия почвы в агроценозах. // Плодородие. 2008. № 1. С. 10-12

116. Якушев В. П., Якушев В. В. Информационное обеспечение точного земледелия. СПб.: Издательство ПИЯФ РАН, 2007. 384 с.

117. Янюк В.М. Обоснование требований к информации мониторинга орошаемых земель. // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И.Вавилова. 2007. №2. С. 28-35.

118. Янюк В.М. Стоймостная оценка информации о плодородии почв при формировании земельно-информационных ситем. // Кадастровый вестник. 2007. № 4. С. 24-36.

119. Литература на иностранных языках

120. Climate Change 2001 / The Scientific Basis. IPCC, 2001. 881 p.

121. Global Carbon Project (2003) Science Framework and Implementation. Canberra ESSP Report No. 1; Global Carbon Project Report No. 1, 69 pp.

122. Использованные интернет ресурсы

123. Геоинформатика и образование // Материалы Ш-й конф. ГИС-Ассоциации. Москва, 2-5 июня 1999г /www.gisass.ru, 2000.

124. Петру шин А.Ф., Слинчук С.Г., Якушев В.В. Информационно-навигационный комплекс для полевых экспериментов. Агрофизический НИИ // www.agrophys.ru,www.agrophys.com

125. Постановления Правительства Российской Федерации от 25 августа 1999 года N 945 «О государственной кадастровой оценке земель» Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 35, ст.4326. // http :www.kadastr.ru

126. Росземкадастр, федеральная служба земельного кадастра России / http://www.goscomzem.ru/public.htm

127. Справочное руководство по оцифровке картографической информации / www.easytrace.com, 2001.

128. Технические указания по государственной кадастровой оценке сельскохозяйственных угодий в субъектах Российской Федерации. Государственный Комитет Российской Федерации по земельной политике- 2000 / http :www.kadastr.ru/

129. ФКЦ «Земля» / http://www.ufo.fccland.ru

130. ЦДЗ и ГИС «ТЕРРА» / http://www.gis-terra.kz

131. FAO membership Electronic resource. // Food and Agriculture Organization of the United Nations. Mode of access: / http:// www.fao.org/Legal/ member-e. htm

Информация о работе

Бирин, Александр Сергеевич
кандидата биологических наук
п. Персиановский, 2009
ВАК 03.00.27

Диссертация

Сравнительный анализ уровня плодородия почв с использованием ГИС-технологий - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы