Информационные технологии рационального природопользования на орошаемых землях Поволжья

Корсак, Виктор Владиславович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Информационные технологии рационального природопользования на орошаемых землях Поволжья
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Информационные технологии рационального природопользования на орошаемых землях Поволжья"

На правах рукописи

003473825

Корсак Виктор Владиславович

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ ПОВОЛЖЬЯ

06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

1 С ;;Юп 2003

Саратов - 2009

003473825

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Пронько Нина Анатольевна

Официальные оппоненты: чл.-корр. РАСХН,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Бородычев Виктор Владимирович доктор сельскохозяйственных наук, профессор Проездов Петр Николаевич доктор технических наук, профессор Рогачев Алексей Фруминович

Ведущая организация: ФГНУ «Научно-исследовательский институт

сельского хозяйства Юго-Востока» (г. Саратов)

Защита диссертации состоится «30» июня 2009 г. в 13°° часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.05 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГА У»

Автореферат разослан «$» 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного сов^ЕЦ, доктор с.-х. наук, профессор ■ *

Н.А. Пронько

Актуальность работы. Поволжье - зона рискованного земледелия, в которой стабильное производство растениеводческой продукции стало возможным в результате широкой ирригации, развернутой во второй половине XX века. Однако орошение, как один из наиболее интенсивно воздействующих на природные экосистемы видов человеческой деятельности по масштабам изменений естественных потоков вещества и энергии, вызвало развитие многих де-градационных процессов, среди которых наибольший вред наносят подъем уровня грунтовых вод, вторичное засоление и осолонцевание, водная эрозия, загрязнение, дегумификация и снижение эффективного плодородия зональных почв. К 2004 г. площадь орошаемых земель с хорошим почвенно-мелиоративным состоянием в поволжских областях уменьшилась на 35-40%, ас неудовлетворительным увеличилась на 20%. При этом засолено 112, осолонцо-вано 84,8 тыс. га орошаемых земель. На 1.01.2008 г. мелиоративно неблагополучные земли занимали 286,6 из оставшихся на балансе 809,8 тыс. га или 35,4% всей орошаемой площади, в том числе в Самарской области 13,1 тыс. га (9,3%), Саратовской 49,6 (19,3%), Волгоградской 58,3 (29,8%) и Астраханской 165,6 (76,9%). Площадь эродированной пашни ежегодно увеличивается на 400-500 тыс. га, ежегодные потери плодородного слоя почв сельскохозяйственных угодий составляют более 1,6 млрд. тонн. Значительные площади сельскохозяйственных угодий в регионе загрязнены, в том числе и таким опасным поллютан-том как кадмий. Серьезным явлением стал процесс дегумификации почв региона. За последние 25-30 лет содержание гумуса в почвах Самарской области уменьшилось на 1,2-3,2; Саратовской - 0,24-0,7; Волгоградской - на 0,2-0,9; Астраханской на 0,3%. В результате недостаточного внесения минеральных и органических удобрений, в почвах Поволжья сложились дефицитные балансы питательных веществ, возросла площадь поливной пашни с низкой обеспеченностью калием и фосфором. Все это обусловило невысокую продуктивность орошаемых агроландшафтов региона, которая за все годы эксплуатации оставалась ниже потенциально возможной, не превышая 3,7 т/га к.е.

щих в экосистемах процессах и низкой научной обоснованностью принимаемых управленческих решений. Постоянно декларируемый принцип необходимости гибкой трансформации систем земледелия и их соответствия экологическим условиям конкретного орошаемого поля, позволивший бы обеспечивать мягкое природопользование, не мог быть реализован вследствие отсутствия необходимых инструментов для управления мелиоративным комплексом региона.

Таким инструментом могут и должны стать современные информационные технологии, вырабатывающие рекомендации для лиц принимающих решения по сохранению природного потенциала орошаемых земель на базе результатов комплексного ландшафтного мониторинга, опыта специалистов и всего комплекса научных разработок отрасли.

В настоящее время в Российской Федерации геоинформационные системы мониторинга мелиорируемых земель разрабатываются для применения на федеральном и региональном уровнях. Компьютерные геоинформационные технологии в этих системах направлены на визуализацию с помощью электронных карт различных отчетных данных, а не на задачи управления почвенным плодородием при производстве растениеводческой продукции, которые могут решаться только на локальном уровне, в отдельных орошаемых хозяйствах. Созданные ранее автоматизированные технологии управления мелиоративным комплексом были рассчитаны на применение в организациях уровня оросительной системы, административного района или области. Программно-информационные средства, направленные на организацию рационального природопользования на локальном уровне - в рамках отдельных землепользователей на установленных в хозяйствах персональных компьютерах - практически не разрабатывались. Недостаточно учитывались в созданных ранее компьютерных программах и программных комплексах достижения мелиоративной науки и техники, экологические требования к агротехнологиям, необходимость интеграции систем поддержки принятия решений и программно-информационных средств мониторинга мелиорируемых земель.

Таким образом, для сохранения потенциала орошаемых земель путем повышения качества управления поливным земледелием, необходимо разработать научные основы создания и ведения современных систем локального мониторинга мелиорированных массивов и прилегающих территорий, а также интегрированных с ним информационных технологий управления компонентами аг-роландшафтов.

Целью диссертационной работы является сохранение потенциала орошаемых агроландшафтов Поволжья на основе разработки научных основ и создания программно-информационного обеспечения комплексного геоинформационного мониторинга мелиорируемых земель региона и информационных технологий по управлению плодородием почв и производством растениеводческой продукции. Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

1. Разработать структуру, принципы создания и ведения комплексного локального мониторинга орошаемых агроландшафтов Поволжья на основе геоинформационных технологий.

2. Создать комплекс автоматизированных технологий оценки состояния основных компонентов агроландшафта - почв, грунтовых, оросительных вод, а также техногенных объектов.

3. Разработать способы применения геоинформационных технологий для оценки мелиоративного и агроэкологического состояния мелиорируемых земель, адаптированные к почвенно-климатическим условиям Среднего и Нижнего Поволжья.

4. Создать информационное обеспечение локального мониторинга орошаемых агроландшафтов для репрезентативных хозяйств региона.

5. Создать комплекс автоматизированных технологий выработки систем агромелиоративных мероприятий экологически обоснованного природопользования поливными землями Поволжья, базирующийся на результатах комплексного локального геоинформационного мониторинга орошаемых агроландшафтов региона.

Методы исследования. В работе использованы теоретические методы: системный анализ, геоинформационное моделирование и геоинформационный анализ, математическая статистика и условная логика; экспериментальные - полевой опыт по изучению влияния элементов систем земледелия на почвенное плодородие и продуктивность поливных культур, полевые обследования пашни репрезентативных хозяйств. При разработке программ применялись эвристические методы, структурное и модульное программирование.

обстановки, получение планируемой урожайности при экономном расходовании ресурсов в хозяйствах поволжских областей, в том числе:

-разработаны принципы создания и ведения комплексного локального ГИС-мониторинга орошаемых агроландшафтов Поволжья;

-разработаны способы применения геоинформационных технологий для оценки мелиоративного и агроэкологического состояния мелиорируемых земель, адаптированные к почвенно-климатическим условиям Среднего и Нижнего Поволжья;

-создан комплекс автоматизированных технологий оценки состояния основных компонентов агроландшафта - почв, грунтовых, оросительных вод и техногенных объектов, включающий в себя информационно-советующую систему (ИСС) оценки мелиоративного, агрохимического и экологического состояния орошаемых участков, автоматизированный банк данных гидромелиоративных наблюдений за химическим составом грунтовых вод и засоленностью почвы.

-разработано информационное обеспечение локального мониторинга орошаемых агроландшафтов для репрезентативных хозяйств региона.

-создан комплекс автоматизированных технологий выработки технологического процесса мягкого природопользования поливными землями Поволжья, базирующийся на результатах комплексного локального геоинформационного мониторинга орошаемых агроландшафтов региона, состоящий из информационно-советующих систем по управлению плодородием орошаемых почв, их водным режимом и применению сидератов.

Практическая значимость. Использование комплекса автоматизированных технологий выработки технологического процесса мягкого природопользования поливными землями позволяет значительно повысить обоснованность и качество принимаемых технологических решений по режимам орошения поливных культур и системам органических, минеральных и сидеральных удобрений; эффективность и экологическую безопасность агротехнологий путем обеспечения предотвращения дегумификации орошаемых почв и ликвидации пестроты эффективного почвенного плодородия, снижения непродуктивных потерь поливной воды с инфильтрацией и поверхностным стоком, исключения ирригационной эрозии, роста рентабельности возделывания полевых культур за счет применения оптимальных видов, доз, сроков внесения органоминеральных удобрений и режимов орошения, дифференцированных по глубине расчетного

корнеобитаемого слоя и предполивной влажности почвы.

Суммарный экономический эффект от использования информационно-советующей системы по управлению плодородием орошаемых почв в ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского района Саратовской области на площади 1949 га составил 820 руб./га в год за счет проектирования индивидуальной системы удобрения для каждого отдельного поля с учетом его агрохимических и мелиоративных особенностей. Внедрение автоматизированного банка данных гидромелиоративных наблюдений в Саратовской гидромелиоративной партии при ФГУ «Управление Саратовмелиоводхоз» на площади 257,3 тыс. га снизило трудозатраты на обработку данных химических анализов и составление отчетных документов на 75%. Применение комплексного локального геоинформационного мониторинга орошаемых земель ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского и ОПХ ВолжНИИГиМ Энгельсского районов Саратовской области на площади 1665 и 358 га за счет повышения качества управления плодородием почв обеспечило экономический эффект 1200 и 540 руб./га в год соответственно.

Положения, выносимые на защиту.

1. Принципы создания и ведения комплексного мониторинга орошаемых агроландшафтов Поволжья, ориентированного на локальный уровень применения, основанного на геоинформационных технологиях и сопряженного с автоматизированными системами контроля состояния мелиорируемых сельскохозяйственных угодий и управления поливным земледелием на них.

2. Комплекс автоматизированных технологий оценки состояния основных компонентов агроландшафта, включающий в себя: основанную на эвристических методах информационно-советующую систему оценки агромелиоративного состояния орошаемых полей и автоматизированный банк данных гидромелиоративных наблюдений, позволяющий организовать ввод, обработку и хранение в реляционных файлах результатов солевой съемки и контроля уровня и минерализации грунтовых вод.

3. Информационное обеспечение комплексного локального геоинформационного мониторинга мелиорируемых земель для репрезентативных хозяйств сухостепного Поволжья, включающее цифровые карты орошаемых угодий с 20 слоями и атрибутивные базы данных.

4. Комплекс автоматизированных технологий выработки системы агромелиоративных мероприятий, обеспечивающий рациональное природопользова-

ние на поливных землях Среднего и Нижнего Поволжья, интегрированный с локальным геоинформационным мониторингом орошаемых агроландшафтов региона, состоящий из основанных на эвристических методах информационно-советующих систем по управлению плодородием, водным режимом орошаемых почв и применению сидератов.

Апробация результатов. Основные положения диссертации докладывались на научной сессии РАСХН (Саратов, 2000); международных научно-практических конференциях: посвященной 100-летию М.Н. Багрова (Волгоград, 2001); «Устойчивое землепользование в экстремальных условиях» (Улан-Удэ, 2003); «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства» (Пенза, 2005); «Проблема производства продукции растениеводства на мелиорированных землях» (Ставрополь, 2005); «Агрохимические приемы повышения плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Москва, 2006); 36 Международной научной конференции в ВИУА им. Д.Н. Прянишникова (Москва, 2002); международном совещании, посвященном 10-летию Саратовского филиала ИПЭЭ им. А.Н. Северцова РАН (Саратов, 2005); всероссийских научно-практических конференциях, посвященных 117, 118, 119-летию со дня рождения Н.И. Вавилова (Саратов, 2004-2007), всероссийских научных конференциях МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва, 2003-2005); научно-практических конференциях, посвященных 85-летию НИИСХ Юго-Востока и 100-летию В.Н. Мамонтовой (Саратов, 1995); 100-летию со дня рождения И.А. Кузника (Саратов, 1998); семинаре-совещании МСХ РФ (Саратов, 2000); научных конференциях профес-сорско-препода-вательского состава и аспирантов Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2001-2009); заседаниях ученого совета ВолжНИИГиМ (Энгельс, 1993-2000); 4 Саратовском салоне изобретений, инноваций и инвестиций (Саратов, 2009).

Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 50 научных работ, из них 1 монография, 9 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 40 статей в сборниках научных работ, в том числе по материалам сессии РАСХН, международных и всероссийских научно-технических конференций и семинаров.

Личный вклад. Доля личного участия автора в выборе направления и проведении исследований, обработке полученных результатов, создании информационных технологий составляет 75%.

Автор благодарен своему научному консультанту H.A. Пронько за поддержку идей, консультации и совместное выполнение отдельных полевых обследований и исследований, вклад в создание баз данных и знаний программных продуктов. В разработке баз данных и знаний по режимам орошения участвовали В.Т. Морковин и В.В. Иванов, автоматизированного банка О.Ю. Хо-луденева, ГИС-мониторинга Т.В. Корнева, которым автор признателен за помощь и содействие в работе.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, списка использованных источников, включающего 418 наименований, в том числе 32 на иностранных языках, приложений. Основная часть работы изложена на 332 страницах машинописного текста и содержит 71 рисунок и 77 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Климат областей Поволжья, в которых проводились исследования, характеризуется континенталыюстью и засушливостью, усиливающимися при переходе от степи (годовая сумма осадков 350-450, суммарный дефицит влаги 170200 мм) к сухой степи (осадков 250-400, дефицит - 220-240 мм) и полупустыне (200-350 мм осадков, дефицит - 700 мм и более). Обеспеченность культур теплом также возрастает с севера на юг: сумма эффективных температур в степной зоне - 2500-2900, сухостепной 2800-3000, полупустынной - 2800-3600°С; продолжительность безморозного периода 135-155, 140-170 и 160-185 дней соответственно.

Орошаемые почвы степной зоны представлены обыкновенными и южными черноземами, сухостепной - каштановыми и темно-каштановыми в комплексе с солонцами, полупустынной - светло-каштановыми и бурыми с широко распространенными лугово-солонцеватыми комплексами. Особенностями почв являются высокая пестрота и пространственная изменчивость свойств.

Полевые эксперименты по определению закономерностей влияния систем поливов и удобрений, в том числе сидерапьных, на почвенное плодородие и продуктивность поливных культур, а также обследования поливных земель репрезентативных хозяйств сухостепной зоны проводились согласно принятым методикам. Почвенные образцы отбирались согласно ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 28168-89, ГОСТ 17.4.4.02-84, ОСТ 56 81-84. Агрохимические анализы проводи-

лись согласно ГОСТ 26213-84, ГОСТ 26107-84, ГОСТ 26205-84 ЦИНАО, анализы водной вытяжки ГОСТ 26424-85, ГОСТ 26426-85, ГОСТ 26427-85, ГОСТ 26428-85, состава обменных оснований в почвенном поглощающем комплексе по ГОСТ 26487-85, ГОСТ 26950-86, ГОСТ 27821-88. Классификационная характеристика потенциального и эффективного почвенного плодородия определялась согласно методическим указаниям по проведению комплексного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения (2003); степени загрязнения земель - по ГОСТ 17.4.02-83, согласно ГН 6229-91, ГН 2.1.7.020-94, ГН 2.1.7.2041-06 и методическим рекомендациям по выявлению деградированных и загрязненных земель (1994); мелиоративное состояние - с помощью «Методического руководства по методам контроля и критериям оценки мелиоративного состояния орошаемых земель Поволжья» (1991). При создании цифровых карт учитывались требования ГОСТ Р 50828-95, ОСТ 68-3.4-98, РТМ 68-3.0199. Обработка данных проводилась методами корреляционного, дисперсионного и регрессионного анализа (Б.М. Доспехов, 1985), а также геостатистических и детерминистских методов интерполяции пространственных данных (Lark R.M., Webster R„ 2005).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОНИТОРИНГА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ' ЗЕМЕЛЬ И ПРИЛЕГАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ

Принципы создания и ведения мониторинга мелиорированных земель Поволжья. Исходя из необходимости сохранения природного потенциала мелиорированных земель и, прежде всего, плодородия почв мы предлагаем следующие принципы создания и ведения мониторинга орошаемых агроландшаф-тов.

Принцип комплексности. В процессе ведения мониторинга должна собираться, учитываться при определении комплексной интегрированной оценки эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель и взаимно увязываться не только вся информация об эффективном и потенциальном почвенном плодородии, загрязнении, засолении и осолонцевании почв, грунтовых водах, но и о проведенных технических, агротехнических и мелиоративных мероприятиях, воздействовавших на эти составляющие эколого-мелиоративной обстановки.

Принцип локальности. Основное воздействие орошаемого земледелия на почвы, фунтовые и поверхностные воды осуществляется на конкретных полях

сельскохозяйственного предприятия. Решения о параметрах этих воздействий принимаются руководителями и специалистами хозяйства. Обоснованность решений определяется полнотой информации о состоянии поля, которую может предоставить только комплексный мониторинг орошаемых земель. Поэтому он должен быть локальным, то есть ориентированным на низшие территориальные единицы поливных угодий отдельного предприятия.

Принцип геопространственности. Важной особенностью информации мониторинга орошаемых земель является пространственная привязанность ее составляющих. Данные о состоянии компонентов орошаемых агроландшафтов фактически получаются в конкретных точках земной поверхности, однако характеризуют непрерывные постоянно изменяющиеся в пространстве показатели. Для перехода от дискретных данных к реальным непрерывным характеристикам, обеспечения возможности сохранения пространственной привязки информации и учета взаимного расположения мест получения данных при их анализе, комплексный локальный мониторинг орошаемых земель должен быть геоинформационным, то есть основываться на цифровой карте контролируемых территорий и атрибутивной реляционной базе, предназначенных для хранения информации, а также включать в себя средства интерполяции данных.

Принцип иерархичности. Данные локального мониторинга поливных земель должны быть исходной информацией для более высоких в иерархическом отношении уровней. Поэтому мониторинг агроэкологического и мелиоративного состояния орошаемых земель необходимо проводить в направлении «снизу-вверх» - от отдельного поливного поля к хозяйству, затем информация должна обобщаться для района, региона, федерации. Для этого необходимо обеспечение единства форматов и структур баз данных мониторингов разных уровней.

Принцип темпоральности. Эколого-мелиоративное состояние орошаемых агроландшафтов изменяется во времени. Поэтому мониторинг должен обеспечивать определение направленности и интенсивности происходящих в них почвенных и мелиоративных процессов, а также прогнозирование их возможных изменений.

Принцип сопряженности. Исходя из главной цели мониторинга - повышения качества управления плодородием поливных земель и продуктивностью орошаемых агроландшафтов, результатом его должен быть полный комплекс

информации для принятия управленческих решений, вырабатываемых соответствующими информационно-советующими системами. Поэтому информационное обеспечение ГИС-мониторинга, прежде всего атрибутивная база данных, должно сопрягаться с ИСС поддержки принятия решений по управлению агротехническими и мелиоративными мероприятиями поливного земледелия.

Кроме перечисленных, локальный мониторинг орошаемых агроландшаф-тов должен отвечать общим для всех видов мониторинга принципам непрерывности, единства целей и задач исследований, системности, достоверности и оперативности.

Информационно-советующая система оценки мелиоративного и агрохимического состояния орошаемых севооборотных участков (ИСС «УЧАСТОК») предназначена для оценки показателей состояния мелиорируемых земель поволжских областей на наименее разработанном локальном уровне для отдельных орошаемых полей хозяйства, базируется на принципах гео-пространственности и комплексности. База данных и знаний ИСС «УЧАСТОК» включает в себя 14 реляционных файлов формата dBase IV (табл. 1), позволяющих ввести данные о состоянии конкретного орошаемого участка и определить условия возделывания полевых культур на нем.

1. Перечень реляционных файлов ИСС «УЧАСТОК»

Название Содержание

Faktor Справочник показателей агромелиоративной ситуации

Stepen Справочник классификационных оценок показателей

MeteoEl Декадные осадки, температуры и дефициты влажности воздуха за 30 лет.

ScOlPra Файл правил сценария ИСС, определяющий сценарий консультации

Forml Файл описаний экранных форм

Error Правила обработки ошибок в процедурных правилах базы знаний ИСС

SprObl Справочник областей

SprRai Справочник административных районов

SprStan Справочник 30 метеостанций с обобщенными климатическими данными

KJOlPra Набор процедурных правил оценки агрохимического состояния

K102_Pra Набор процедурных правил оценки мелиоративного состояния

K103_Pra Набор процедурных правил оценки содержания гумуса

Uth Файл описаний участков

Help Файл организации контекстно-ассоциативной подсказки

В результате работы ИСС «УЧАСТОК» пользователю выдается описание состояния интересующего поля орошаемого участка, содержащее качественные

оценки его агрохимического и мелиоративного состояния.

Автоматизированный банк данных гидромелиоративных наблюдений предназначен для организации ввода, предварительной обработки и хранения данных солевой съемки и наблюдений за грунтовыми водами в реляционных файлах, а также получения отчетных документов установленной формы. Схема его функционирования приведена на рисунке 1.

Ввод данных солевой съемки

СПРАВОЧНИКИ

Ввод данных химанализа ГВ

/ к ~

Коррею справо гировка чников

БАЗА ДАННЫХ

Поиск информации по справочникам и дате

Экспорт в формат MS Excel

Обработка данных и получение

отчетных документов

Корректировка информации

Рис. 1. Принципиальная схема работы автоматизированного банка данных гидромелиоративных наблюдений Работа в автоматизированном банке данных гидромелиоративных наблюдений организована с помощью системы меню и экранных форм. Введенная информация после прохождения контроля и подтверждения ее правильности записывается в файлы банка данных (табл. 2).

2. Перечень реляционных файлов автоматизированного банка данных _ гидромелиоративных наблюдений__

№ пп Название Содержание

1 Himizm.dct Файл структуры реляционного банка данных

2 Spr rai.dbf Справочник районов Саратовской области

3 Spr hoz.dbf Справочник хозяйств по районам Саратовской области

4 Skvag vod.dbf База данных о минерализации грунтовых вод

5 Rab vod.dbf Файл для обработки данных о минерализации грунтовых вод

6 Skvag poch.dbf База данных о засолении почв

7 Rab poch.dbf Файл для обработки данных о засолении почв

8 Required, dbf Файл установок внешних связей

Отбор информации для определения типа и степени засоления почв, химизма грунтовой воды и получения отчетов производится с использованием справочников районов и хозяйств области путем установления фильтров. Тип

засоления оценивается по преобладающим ионам в характеризуемом слое. Степень засоления определяется по сумме токсичных солей и содержанию токсичных ионов. Метод расчета токсичных солей основан на связывании ионов в гипотетические соли. При обработке данных по химизму грунтовых вод определяется содержание катионов и анионов, их сумма и сухой остаток.

Автоматизированный банк данных внедрен в комплексном отделе гидромелиоративных исследований и мониторинга Саратовской ГМП при ФГУ «Управление Саратовмелиоводхоз». С его помощью результаты солевой съемки почв и наблюдений за уровнем и химическим составом грунтовых вод за период 1976 - 2008 гг. перенесены на компьютерные носители в виде реляционных файлов. На базе этой информации разрабатываются прогнозы состояния мелиорируемых земель области, обосновываются проекты реконструкции орошаемых участков, адаптируются математические модели водно-солевого режима зональных почв.

Форматы и структура реляционных файлов ИСС «Участок» и А БД гидромелиоративных наблюдений обеспечивают возможность их сопряжения с атрибутивными базами данных ГИС-мониторинга мелиоративного состояния мелиорируемых сельскохозяйственных угодий региона.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОНИТОРИНГА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПОВОЛЖЬЯ

Для предотвращения негативных последствий нерационального ведения орошаемого земледелия необходимо ведение постоянного мониторинга орошаемых агроландшафтов с интегрированной оценкой их агроэкологического и мелиоративного состояния. Инструментарием, с помощью которого можно накапливать и обрабатывать информацию мониторинга, является геоинформационная система с цифровой картой орошаемого агроландшафта, что вытекает из сформулированного ранее принципа геопространственности.

Определенный нами для поливных земель Поволжья оптимальный состав цифровой карты включает в себя следующие группы слоев: инфраструктура (населенные пункты, дороги); гидромелиоративная система (каналы, насосные станции, трубопроводы, орошаемые поля, гидранты, лесополосы); гидрография и рельеф (реки, озера, овраги, горизонтали); геология; почвенная карта; места отбора проб (точки отбора почвенных проб, скважины наблюдений за грунтовыми водами). Наилучший способ создания большинства слоев - векторизация

по экранной подложке топографических и специальных карт, космических снимков, схем строительства и реконструкции орошаемых участков. Слой точек отбора проб создается с помощью прибора спутникового позиционирования системы Garmin, дающего точность до 2 метров.

Проведя сравнительный анализ существующих программных средств создания ГИС отечественных и зарубежных производителей (ЦГИ ИГ РАН, СП «ГЕОЛИНК», ЗАО «ПАНОРАМА», MAPINFO, INTERGRAF, AUTODESK, GE SMALLWORLD, GEOGRAF1X, ESRI), мы выбрали наилучшее - комплекс Аг-cGIS DeskTop фирмы ESRI (США), который не только позволяет создать качественную цифровую карту, но и включает в себя средства трехмерного моделирования рельефа земной поверхности, а также различные инструменты, позволяющие выполнить интерполирование значений путем изучения взаимосвязей между всеми опорными точками. Другие программные средства имеют различные недостатки, определяющие их недостаточную пригодность в мелиоративной отрасли. Например наиболее эргономичный отечественный комплекс Гео-Граф/Geodraw (ЦГИ ИГ РАН) не имеет средств интерполяции и аппроксимации, трехмерного моделирования. Недостаточно развиты такие средства и в программах MAPINFO и «Панорама», а комплекс «ГЕОЛИНК», напротив, включая очень мощные средства моделирования, в том числе движения грунтовых вод, не позволяет создать высококачественную цифровую карту орошаемого агроландшафта.

С целью определения оптимальных способов и методов применения средств программного комплекса ArcGIS для построения мелиоративных, агрохимических и экологических картограмм, нами была проведена адаптация этих средств к условиям сухостепного Поволжья. Было выполнено сравнительное изучение двух групп методов интерполяции ArcGIS DeskTop: детерминистских, строящих поверхность по опорным точкам, основываясь либо на степени схожести точек выборки (метод взвешенных расстояний и др.), либо на степени сглаживания (радиальные базисные функции и др.); геостатистических (например, кригинг или кокрикинг), позволяющих строить не только поверхности интерполируемых значений, но также поверхности ошибок и неопределенности интерполяции, что помогает оценить ее качество.

Оценка качества интерполяции, которая дает представление о том, на-

сколько хорошо модель интерполирует неизвестные значения, проводилась методом перекрестной проверки (Cross Validation). Алгоритм перекрестной проверки: 1) точки последовательно исключаются из выборки; 2) вычисляется значение в этой точке с использованием оставшихся данных; 3) измеренное и вычисленное значения сравниваются. По суммарной статистике перекрестной проверки (стандартному отклонению) определялась приемлемость способа интерполяции для составления карты. При этом были выявлены особенности построения картограмм разных видов.

При построении карт засоления земель для интерполяции необходимо иметь не составное качественное (тип и степень), а единое весовое значение. В качестве этого значения в ГИС-мониторинге нами использовалась сумма эквивалентов хлор-иона токсичных солей (согласно Н.И. Базилевич и Е.И. Панко-вой, 1970), определяемая с помощью специального алгоритма, разработанного для почвенных условий Поволжья и реализованного средствами MS Excel ХР. Сравнительный анализ различных методов интерполяции и аппроксимации показал, что в условиях сухостепного Поволжья наибольшую точность обеспечивает метод обратно взвешенных расстояний (табл.3).

3. Результаты перекрестной проверки различных методов интерполяции при

построении картограмм засоления земель

Метод Станда этные отклонения для слоя почвы

0-30 см 30-50 см 50-75 см 75-100 см

Обратно взвешенных расстояний 0,1032 0,1251 0,1116 0,1645

Глобальных полиномов 0,1385 0,1762 0,1762 0,2476

Локальных полиномов 0,1051 0,1224 0,1338 0,1835

Радиальных базисных функций 0,1026 0,1250 0,1270 0,1714

Кригинга 0,1027 0,1351 0,1305 0,1778

Для создания карты уровней грунтовых вод (УГВ) разработан алгоритм:

1) Интерполяцией горизонталей, полученных с топографических карт масштаба 1:25 ООО и сечением рельефа 2,5 м, создается цифровая модель рельефа в виде триангуляционной нерегулярной сети (TIN).

2) Слой пространственной привязки скважин наблюдения за грунтовыми водами векторизуется по топографической карте масштаба 1; 150 ООО.

3) Цифровая модель поверхности грунтовых вод создается по абсолютным отметкам УГВ в местах расположения скважин, которые рассчитываются с помощью цифровой модели рельефа и данных наблюдений за УГВ.

4) Полученные модели преобразуются в растровые представления (матрицу высот рельефа и матрицу абсолютных отметок УГВ).

5) Вычитанием матрицы абсолютных отметок УГВ из матрицы высот рельефа с помощью алгебры растров (Map Algebra) получается матрица глубин залегания грунтовых вод, которая преобразуется в карту УГВ орошаемых земель интерполяцией методом локальных полиномов 2-го порядка, дающим наименьшее стандартное отклонение - 0,24 м.

Агрохимические и экологические (по осредненному для отдельного поля содержанию гумуса, элементов питания растений, тенденций их изменений, содержанию тяжелых металлов и мышьяка) картограммы строятся на основе слоя «Орошаемые поля» цифровой карты и присоединенной к ней внешней таблицы с данными анализов и фондовыми материалами, обработанными с помощью специальной программы. Слои населенных пунктов, дорог, каналов, насосных станций используются для повышения наглядности.

Для построения цифровых моделей пространственного распространения значений агрохимических показателей (ЦМПРАП) результаты анализов по каждой отдельной пробе заносятся в специально разработанную внешнюю таблицу атрибутивной базы ГИС-мониторинга, которая присоединяется к слою «Точки отбора проб». Сравнение с помощью перекрестной проверки различных методов интерполяции и аппроксимации точечных данных, использованных для построения ЦМПРАП, показало, что наибольшую точность обеспечивают интерполяция методами обратно взвешенных расстояний и радиальных базисных функций; аппроксимация - методом локальных полиномов 2-го порядка (табл. 4).

4. Результаты перекрестной проверки различных методов построения ЦМПРАП

Показатель Метод Стандартное отклонение

Содержание гумуса, % Обратно взвешенных расстояний 0,62

Локальных полиномов 0,46

Содержание фосфора, мг на 100 г почвы Радиальных базисных функций 1,12

Локальных полиномов 1,22

Содержание калия, мг на 100 г почвы Обратно взвешенных расстояний 8,07

Локальных полиномов 1,05

Содержание азота легкогид-ролизуемого, мг на 100 г почвы Обратно взвешенных расстояний 0,88

Локальных полиномов 0,35

При построении цифровых моделей распространения загрязнителей (ЦМРЗ) наибольшую точность обеспечивает аппроксимация методом локальных полиномов 2-го порядка (табл. 5).

5. Результаты перекрестной проверки методов построения ЦМРЗ, мг/кг

Загрязнитель Стандартное отклонение Загрязнитель Стандартное отклонение

Свинец 1,42 Медь 1,3

Цинк 2,21 Никель 2,08

Кадмий 0,05 Мышьяк 0,35

Большой разброс значений стандартных отклонений (>40 раз) объясняется разницей в содержании различных загрязнителей в почве.

РАЗРАБОТКА ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ЛОКАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ ПОВОЛЖЬЯ

В качестве репрезентативных хозяйств для создания и внедрения систем локального геоинформационного мониторинга орошаемых земель были выбраны ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского и опытно-произ-водственное хозяйство Волжского НИИ гидротехники и мелиорации Энгельсского районов Саратовской области (рис. 2).

Рис. 2. Расположение мест разработки и внедрения комплексного локального геоинформационного мониторинга орошаемых земель

Для них разработано информационное обеспечение локального ГИС-мониторинга: цифровые карты с группами слоев: инфраструктура; гидромелиоративная система; гидрография и рельеф; геология и почвы; места отбора проб (табл. 6, рис. 3, 4); атрибутивная база данных (табл. 7). В атрибутивную базу данных геоинформационного мониторинга орошаемых земель входят внутренние, связанные со слоями, и внешние реляционные файлы, предназначенные для хранения переменной (результаты наблюдений) и постоянной (справочной) информации.

№ Имя файла Тии Содержание

1 cen rai Shape Центры административных районов

2 raion Shape Границы административных районов

3 gr zem Shape Границы земель сельскохозяйственных предприятий

4 dorogi Shape Дороги

5 nP Shape Населенные пункты

6 polja 1 Shape Орошаемые поля

7 truboprovod Coverage Трубопроводы

8 gidrant Shape Гидранты

9 kanal Coverage Каналы

10 nasos st Shape Насосные станции

11 lesopol Shape Полезащитные лесные полосы

12 reka 1 Shape Реки

13 lake Coverage Пруды и озера

14 Coverage Геологическая карта

15 szw Shape Почвенная карта

16 ovvrag Coverage овраги

17 relef 1 Shape Горизонтали

18 relef tin TIN Цифровая модель рельефа

19 razrez Shape Точки отбора проб

20 ckwagini Shape Скважины наблюдений за грунтовыми водами

Рис. 3. Группы слоев «Инфраструктура», «Гидромелиоративная система», «Гидрография», «Рельеф» цифровой карты ЗАО «Агрофирма «Волга»

Рис. 4. Группы слоев «Инфраструктура» и «Гидромелиоративная система»

цифровой карты ОПХ ВолжНИИГиМ 7.Внешние файлы атрибутивной базы ГИС-мониторинга орошаемых земель

Имя файла Привязка к слоям Поля связи Назначение

1 dorogi dorogi kod Справочник идентификатор дорог

2 soil irrig polja 1; szw4 tip soil; k dop Степень осолонцевания

3 truboprovod truboprovod id Состояние оросительной сети

4 gidrant polja_l; truboprovod nomer_p; ni-men Состояние дождевальной техники

5 nasos st 30lja_l; kanal; truboprovod kod Справочник идентификатор насосных станций

6 geolog 1 geologiy kod geo Справочник к геологической карте

7 pochv karta szw4; polja 1 t dop; tip soil Справочник к почвенной карте

8 agrochim razrez tiomer p;kod t Результаты агрохимических анализов

9 ion razrez kod t Результаты анализов полной водной вытяжки

10 ppk razrez kod t Обменные основания в ППК

11 zagr polja 1 neim a Содержание токсичных веществ по полям

12 spr zagr - kod z Справочник ПДК токсичных веществ

13 ckwagini ckwagini tohki Уровень грунтовых вод

14 dan kul polja 1 neim a Данные о культурах и их урожайности

15 spr kul - code k Справочник возделываемых культур

16 dan udob polja 1 neim a Данные о внесении удобрений

17 spr udob - code u Справочник применяемых удобрений

18 dan poliv polja 1 neim a Оросительные нормы по годам и полям

Данные мониторинга орошаемых земель ЗАО «АФ «Волга» показали, что потенциальное и эффективное плодородие почв характеризуется большой пест-ротойвпространстве(рис,5).

42,3% обследованных земель характеризуется низким и очень низким содержанием гумуса, 45,2 % средним, 12,5% высоким. 41,8% - имеют низкое, 42,5% среднее и 16,2% - высокое содержание доступного фосфора. На 86,2% отмечено низкое и очень низкое, 5,1% - среднее, 8,7% высокое содержание обменного калия. При этом обеспеченность почвы гумусом, доступным фосфором и обменным калием по отдельным орошаемым полям значительно варьирует. Коэффициенты вариации равны соответственно 0,19, 0,42 и 0,54. Сравнительный анализ данных обследований прошлых лет и выполненных нами в 2004-2007 гг. выявил снижение потенциального и эффективного плодородия (табл. 8, рис. 6).

8.Изменение плодородия орошаемых земель ЗАО «АФ «Волга»

Год Содержание гумуса, % Содержание элементов питания, мг на 100 г почвы

доступного фосфора обменного калия

шга шах Среднее тт шах Среднее тт шах Среднее

1990 2,65 3,40 3,05 230 9,20 4,95 10,60 65,60 28,57

1997 2,51 3,70 3,01 2,60 17,2 9,70 13,20 65,60 35,93

2001 1,61 3,79 2,96 2,30 14,30 8,90 10,60 80,00 39,49

2004 2,32 3,29 2,92 1,00 6,10 3,50 8,53 58,73 24,22

2006 1,90 3,20 2,88 1,67 5,85 3,27 22,00 57,50 31,64

С помощью линейной регрессионной зависимости содержания гумуса УоГум от времени (Г - год): %Гум = 22,6- 0,0098-Т (г=0,57), установлено, что в 1990-2007 гг. содержание гумуса снижалось на 0,01% в год.

. а) б)

3,10

3,05

3,00

2,95

2,90

1988 1993 1998 2003 2008

Рис.

-Калий - - 'Фосфор

6. Изменение потенциального (а) и эффективного (б) плодородия почв орошаемых земель ЗАО «Агрофирма «Волга»

Установленные нелинейные регрессионные зависимости содержания доступного фосфора (Ф) и обменного калия (К), мг/ 100 г почвы, от времени Т имеют вид: Ф = - 0,1959-Т2 + 782,83-Т - 782200; (Е^О.66): К = - 0,2788-Т2 + 1113,5-Т - 106 (Е 0,59), где Е -критерий Нэша-Сатклиффа. Они показывают, что, если до середины 1990-х гг. сохранялась положительная динамика содержания этих элементов питания в почве, то с 1997 г. происходило ускоряющееся снижение их содержания, и к 2007 г. оно достигло: по доступному фосфору 3,12 и по обменному калию 5,04 мг/100 г почвы в год.

Достоверность установленных зависимостей подтверждается выполненными расчетами балансов гумуса, доступного фосфора и обменного калия на орошаемых землях ЗАО «Агрофирма «Волга» за 1997-2008 гг. Они оказались дефицитными для этих показателей почвенного плодородия. В среднем по орошаемым полям дефицит баланса гумуса за расчетный период составил 6,4 т/га; фосфора и калия - 38,3 и 110,9 кг/га в год соответственно.

Данные мониторинга земель ОПХ ВолжНИИГиМ показали, что при высокой обеспеченности его орошаемых почв доступным фосфором и обменным калием (рис. 7, 8) потенциальное плодородие снижается.

Содержание доступного фосфора

1.5 - 3,0 низкое 3.0 - 4,5 среднее 4.5-6 высокое Щ >6 очгиь высокое

Рис. 7. Цифровая модель пространственного распространения содержания доступного фосфора в почвах ОПХ ВолжНИИГиМ

Условные обозначения

I | граница поля | 1 населенный пункт о насосная станция • . защитная лесополоса ........канал

Рис. 8. Цифровая модель пространственного распространения содержания обменного калия в почвах ОПХ ВолжНИИГиМ

Уравнение нелинейной регрессионной зависимости содержания гумуса %Гум от времени (Г- год): %Гум=0,0002-Г!-0,84-Т+ 852,7 (Е = 0,89), также показывает, что в период 1948 - 2008 гг. содержание гумуса ежегодно снижалось в среднем на 0,02% в абсолютных показателях (рис. 9).

Рис. 9. Изменение потенциального плодородия почв орошаемых земель ОПХ

ВолжНИИГиМ

Мелиоративное состояние поливных земель обоих хозяйств хорошее, однако, в ЗАО «Агрофирма «Волга» выявлено наличие участков со слабозасолен-ным пахотным горизонтом и среднезасоленным горизонтом на глубине 75-100 см (рис. 10).

Слой 0-30 см.

Слой 75- 100 см.

Условные обозначения

о Нзеоекзя станция Контуры засоления, экв, С1~

ттмж. Канал <0.3 вазасокеквые

*"* ДдР°га 0,3-1 .рслабозасолевные «*»>«»> Граница хозяйства

____ ■■ 1 0-3 Осреднеэасолмгяие I ЙгШ Нвсеяениый пункт

Рис, 10. Цифровая карта засоления орошаемых земель ЗАО «АФ «Волга», полученная методом обратно взвешенных расстояний

Выраженного загрязнения земель тяжелыми металлами (ТМ) и мышьяком также не выявлено. В то же время, в ЗАО «Агрофирма «Волга» содержание некоторых ТМ выше фонового. Например, кадмия в почве 8 орошаемых полей содержится больше 0,35 мг/кг почвы при фоновом содержании для темно-каштановых почв 0,19 мг/кг, на 10 полях отмечено среднее (выше 25 мг/кг) содержание никеля (рис. 11).

Рис. 11. Цифровые модели распространения загрязнителей (кадмия и никеля) в почвах орошаемых земель ЗАО «АФ «Волга»

Отмечено также наличие полей с достаточно высоким содержанием мышьяка, которое, однако, нигде не превосходит ПДК.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ОРОШАЕМЫМ ЗЕМЛЕДЕЛИЕМ ПОВОЛЖЬЯ

Для повышения качества управления важнейшими элементами системы орошаемого земледелия нами разработан комплекс автоматизированных технологий выработки систем агромелиоративных мероприятий экологически обоснованного природопользования поливными землями Поволжья, базирующийся на результатах комплексного локального геоинформационного мониторинга орошаемых агроландшафтов и включающий в себя информационно-советующие системы по управлению плодородием орошаемых почв (ИСС «УПОП»), водным режимом почв (ИСС «РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ») и применением сидеральных удобрений (ИСС «СИДЕРАЦИЯ»),

Информационно-советующая система по управлению плодородием орошаемых почв предназначена для сохранения почвенного плодородия орошаемых участков и эффективного использования ресурсов поливных хозяйств региона. Это достигается путем проектирования рационального состава и пара-

метров технологического процесса внесения органических и минеральных удобрений при возделывании орошаемых культур. ИСС «УПОП» представляет собой экспертную систему. Ее базы знаний являются процедурными, то есть являются совокупностями правил типа ЕСЛИ <условие> ТО <действие>, описывающих предметную область системы - управление минеральным питанием полевых культур и орошаемого поля в целом. При разработке ИСС был применен оригинальный метод, заключающийся в представлении процедурных знаний с помощью реляционных баз данных. Это позволило унифицированно использовать различные справочники и наборы правил оценки почвенно-мелиоративного состояния орошаемого участка, определения видов, доз и сроков внесения удобрений, подбора машин и орудий. Программное обеспечение представляет собой оболочку экспертной системы, в которую кроме программ, предназначенных для формализации, хранения и использования знаний специалистов-экспертов в области сельского хозяйства, мелиорации и экологии, входят процедуры и функции организации пользовательского интерфейса, позволяющие в удобной форме вводить большие массивы разнородной информации, при необходимости заменяя точные численные значения параметров качественными оценками, а также создавать и редактировать экранные формы и процедурные правила (рис. 12).

Рис.12. Структурная схема программно-информационного обеспечения ИСС

«УПОП»

Разработаны два варианта использования ИСС «УПОП» для проектирования адаптивного к условиям конкретного поля технологического процесса управления почвенным плодородием: совместно с ГИС-мониторингом и автономно. При сопряжении ИСС и локального ГИС-мониторинга пользователю достаточно указать интересующее его поле, культуру и планируемую урожайность. Данные о содержании гумуса, элементов питания, реакции почвенного раствора и содержании в нем водорастворимых солей, плотности сложения почв и другие, необходимые для проектирования технологического процесса, будут получены из атрибутивной базы мониторинга автоматически с помощью стандартных подпрограмм. При использовании ИСС в автономном режиме исходная информация для проектирования подготавливается с помощью специальной программы ведения диалога с пользователем.

Последующее проектирование адаптивного к условиям поля технологического процесса производится с помощью программы-решателя, работающей под управлением специальных реляционных файлов базы знаний - наборов правил, важнейшими из которых являются:

1) правила расчета общих доз основных питательных веществ (ОДОПВ), необходимых для возмещения их выноса из почвы с планируемым урожаем и выравнивания эффективного почвенного плодородия по фосфору и калию в направлении средней и достаточной обеспеченности почвы этими элементами питания:

2) правила определения дозы органических удобрений, необходимой для предотвращения снижения содержания гумуса ниже фоновых значений, расчета доз минеральных удобрений с учетом ОДОПВ и содержания элементов питания в органическом удобрении;

3) правила определения оптимальных для почвенных условий и культуры кратности, сроков и норм внесения минеральных удобрений;

4) правила выбора отвечающих агромелиоративным свойствам почвы оптимальных и допустимых видов, сортов и марок минеральных удобрений;

5) правила подбора технических средств внесения удобрений, учитывающие агрофизические свойства почв.

Результатом работы ИСС «УПОП» является технологическая карта работ по внесению органических и минеральных удобрений на поле.

Информационно-советующая система «Режимы орошения» была разработана для проектирования эксплуатационных режимов орошения, дифференцированных по предполивному порогу влажности и глубине расчетного слоя почвы, применение которых является одним из эффективных способов уменьшения антропогенной нагрузки на орошаемые агроландшафты. Она обеспечивает:

1) Расчет водопотребления полевых культур и оросительной нормы.

2) Проектирование рациональных, дифференцированных по предполивному порогу влажности почвы и расчетной глубине увлажняемого слоя, режимов орошения.

3) Планирование внутрихозяйственного водопользования.

В программе применен метод расчета режимов орошения по году-аналогу. Для этого в базу введены данные по 30 метеостанциям Поволжья за 30 и более лет, для которых рассчитан процент обеспеченности дефицита водного баланса каждой культуры. Выбор такого метода позволяет рассчитать как проектный режим орошения на год необходимой обеспеченности водного баланса, так и эксплуатационный режим орошения на конкретный год. Правила определения сроков смены фаз роста и развития, формулы расчета водопотребления основных орошаемых культур, параметры дифференцированных режимов орошения для различных периодов (предполивной порог влажности, глубина расчетного слоя почвы, максимальная, экологически допустимая поливная норма) содержатся в базе знаний ИСС и доступны для корректировки. Структурная схема программно-информационного обеспечения ИСС представлена на рисунке 13.

При создании программных и информационных компонентов ИСС «РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ» особое внимание уделялось требованиям обеспечения экологической безопасности поливных земель (сохранение плодородия почв, недопущение ирригационной эрозии, поверхностного стока, повышенной инфильтрации влаги в нижние слои почвы и подъема УГВ). Это достигалось разработкой ИСС минимизирующих непродуктивные потери воды дифференцированных режимов орошения, включением в правила базы данных и знаний научно обоснованных значений допустимых поливных норм, зависящих от почвенной разности, УГВ и культуры.

Рис. 13. Структура программно-информационного обеспечения ИСС «РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ»

Информационно-советующая система по управлению применением снде-ральных удобрений. Сидерация - один из эффективных способов повышения поступления органического вещества в плодородный слой почвы. Применение в качестве сидератов различных бобовых и злаковых культур, а также их смесей, положительно сказывается на урожайности последующей культуры, улучшает агрофизические свойства почвы и обеспечивает бездефицитный баланс гумуса.

Установленные в процессе наших исследований закономерности воздействия сидерации на плодородие темно-каштановых длительно орошаемых почв сухосгеп-ного Заволжья и продуктивность культур поливных севооборотов послужили основой для разработки ИСС «СИДЕРАЦИЯ», которая решает следующие задачи:

1) Оценка агрохимических и водно-физических свойств орошаемых почв.

2) Выбор оптимального для конкретных почвенных условий вида сидерага,

3) Разработка агротехники сидерации, учитывающей свойства почв и материально-технические возможности хозяйства.

4) Расчет экономической эффективности применения сидератов.

5) Прогноз изменений агрохимических и водно-физических свойств почв орошаемого участка под воздействием сидерации.

Все перечисленные информационные технологии выработки систем агромелиоративных мероприятий рационального природопользования поливными землями Поволжья интегрированы с разработанной нами системой комплексного локаль-

ного геоинформационного мониторинга орошаемых агроландшафтов, внедренной в репрезентативных хозяйствах. Их открытость допускает модификацию и расширение списков возделываемых культур, применяемых минеральных и органических удобрений, сидератов, технических средств и материальных ресурсов, файлов процедурных правил и др., что обуславливает возможность как дальнейшего развития ИСС, так и их применения в других регионах Российской Федерации.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Оценка экономической эффективности внедрения комплексного локального геоинформационного мониторинга эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель проводилась по следующим критериям:

- повышение качества упрааления плодородием орошаемых земель хозяйства;

- снижение затрат на выполнение картографических и аналитических работ при проведении агрохимического и мелиоративного обследований. Применение комплексного локального геоинформационного мониторинга и интегрированной с ним информационно-советующей системы по управлению плодородием орошаемых почв позволило добиться более рационального использования ресурсов поддержания эффективного плодородия почв, прежде всего фосфорных и калийных удобрений, за счет учета пространственной неоднородности состояния орошаемых земель. Высокая вариативность значений содержания в пахотном слое поливных почв ЗАО «АФ «Волга» доступного фосфора и обменного калия вызывает необходимость выравнивания его на уровне оптимальных значений. Применение средств локального ГИС-мониторинга позволило агроэкологически обоснованно снизить дозы фосфорных и калийных удобрений на полях с высокой обеспеченностью почв этими элементами питания растений без ущерба для продуктивности пашни и эффективного плодородия почв. В результате только за счет экономии минеральных удобрений эффект составил 133 тыс. рубУгод. Суммарный экономический эффект от повышения качества управления плодородием орошаемых земель ОПХ ВолжНИИГиМ за счет применения комплексного локального геоинформационного мониторинга составил 540 руб./га в год.

Применение комплексного локального геоинформационного мониторинга мелиорируемых земель ЗАО «АФ «Волга» обеспечило снижение трудозатрат при картографической обработке материалов агрохимических и мелиоративных обследова-

ний на 78,4 и 58,0% соответственно.

Использование автоматизированного банка данных гидромелиоративных наблюдений в комплексном отделе гидромелиоративных исследований и мониторинга Саратовской гидромелиоративной партии при ФГУ «Управление Саратовмелиовод-хоз» позволило снизить трудозатраты на обработку данных анализов химического состава грунтовых вод и водных вытяжек почв и составление выходных отчетных документов на 75%.

ВЫВОДЫ

1. Кардинальное повышение качества принимаемых в орошаемом земледелии Поволжья управленческих решений, делающее возможным предотвращение недопустимых нагрузкок на агроландшафты и развития в них деградационных почвенно-мелиоративных процессов, возможно на основе создания инструментария адаптации систем поливов и удобрений к почвенно-мелиоративным условиям конкретного орошаемого поля в виде комплекса информационных технологий.

2. Основой экологически безопасной системы использования орошаемых аг-ролавдшафтов Поволжья, невозможной без адаптации агротехнолошй к экологическим условиям выращивания на конкретном поле, является комплексная оценка его состояния, полученная в результате локального мониторинга агроландшафтов.

3. Основными принципами создания и ведения локального ГИС-мониторинга орошаемых агроландшафтов являются:

-комплексность - сбор в единой базе данных агроэкологической, мелиоративной и техногенной информации по текущим показателям и тенденциям изменений состояния почв и других компонентов природных-техногенных систем;

- геопространственность - переход от дискретных или точечных значений показателей состояния наблюдаемой системы к их пространственной характеристике на основе применения ГИС-технологий;

- иерархичность - проведение мониторинга «снизу-вверх» - на отдельном поле, совокупности полей хозяйства, далее - на уровне района, региона, федерации;

-темпорапьность ~ возможность оценить и прогнозировать непрерывно меняющееся в процессе техногенеза эколого-мелиоративное состояние наблюдаемых объектов;

-сопряженность - взаимосвязь локального мониторинга и информационных технологий управления плодородием и продукционным процессом орошаемых

культур, обуславливающая необходимость единства форматов и структур их баз данных.

4. Создан комплекс автоматизированных технологий оценки состояния основных компонентов агроландшафта, а также техногенных объектов, включающий в себя;

- информационно-советующую систему оценки мелиоративного и агрохимического состояния орошаемых участков, предназначенную для характеристики мелиорируемых земель на локальном уровне, базирующуюся на принципах геопросгран-ственности и комплексности.

-автоматизированный банк данных гидромелиоративных наблюдений, служащий для организации ввода, предварительной обработки и хранения данных солевой съемки и наблюдений за фунтовыми водами в реляционных файлах, а также получения отчетных документов установленной формы.

-стандартных картограмм потенциального и эффективного плодородия почв, их загрязнения тяжелыми металлами и мышьяком;

-изошпс уровня грунтовых вод с помощью трехмерного моделирования рельефа, методов алгебры растров и аппроксимации локальными полиномами 2-го порядка;

- моделей пространственного распространения содержания гумуса, легкогидро-лизуемого азота, доступного фосфора, обменного калия и загрязнения почв тяжелыми металлами и мышьяком, с помощью интерполяции методами обратно взвешенных расстояний и радиальных базисных функций и аппроксимации локальными полиномами 2-го порядка, которые обеспечивают наименьшее стандартное отклонение при перекрестной проверке.

6. На базе пакета ArcGIS DeskTop разработано информационное обеспечение комплексного локального ГИС-моноторинга орошаемых земель репрезентативных хозяйств сухостепной зоны Поволжья, включающего цифровые карты наблюдаемых территорий с группами слоев: инфраструктура, гидрография и рельеф, геология, почвенная карта, места отбора проб; атрибутивные базы данных результатов наблюдений и цифровые модели рельефа местности и грунтовых вод.

-информационно-советующей системы по управлению плодородием орошаемых почв, представляющей собой экспертную систему с процедурными базами знаний, описывающими предметную область решаемой задачи;

-информационно-советующей системы «Режимы орошения», предназначенной для разработки режимов орошения, дифференцированных по предполивному порогу влажности и глубине расчетного слоя почвы, ориентированных на уменьшение непродуктивных потерь оросительной воды на инфильтрацию за пределы корнеоби-таемого слоя и поверхностный сток;

-информационно-советующей системы «Сидерация», основанной на установленных нами закономерностях воздействия сидеральных удобрений на плодородие орошаемых почв и продуктивность поливных культур, обеспечивающей выбор оптимального сидерага, разработку агротехники сидерации и прогноз изменений агрофизических свойств почв под ее воздействием.

8. ГИС-мониторинг современного агромелиоративного состояния орошаемых земель репрезентативного для сухостепной зоны Поволжья хозяйства - ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского района Саратовской области, выявил наличие выраженной пространственной пестроты почвенного плодородия (коэффициенты вариации содержания гумуса 0,19, доступного фосфора 0,42, обменного калия 0,54) и преобладание почв со средними 45% и низкими 42 % запасами гумуса, средней 42% и низкой 42% обеспеченностью доступным фосфором, низкой и очень низкой 86% обменным калием. Загрязнение тяжелыми металлами и мышьяком на всех полях ниже ориентировочно допустимой концентрации. Отмечено низкое загрязнение почв кадмием - 0,35 мг/кг почвы при фоновом содержании для темно-каштановых почв 0,19. Почвы в основном не засолены, 10% полей хозяйства имеет слабую и 2% среднюю степень засоления пахотного и подпахотного горизонтов.

района Саратовской области за 60-летний период установлено наличие выраженного процесса дегумификации при ежегодном снижении содержания гумуса 0,02% в абсолютных показателях.

10. Определены закономерности выраженности почвенных процессов: в ЗАО «АФ «Волга» за 1990 - 2008 гг. - уравнение линейной регрессионной зависимости содержания гумуса от времени: %Гум - 22,6 — 0,098-Т (г-0,57)\ нелинейной регрессионной зависимости содержания доступного фосфора: Ф=-0,1959-1г + 782,83-Т - 782200 (Е-0,66) и обменного калия: К = -€,2788-1г + 1113,5-Т-106 (Е=0,59); в ОПХ ВолжНИИГиМ за 1948 - 2008 гг. - уравнение нелинейной регрессионной зависимости содержания гумуса от времени: %Гум = 0,0002-Т1 - 0,84-Т + 852,7 (Е = 0,89).

11. Рассчитанные балансы гумуса, доступного фосфора и обменного калия в ЗАО «АФ «Волга» за последние 9 лет подтвердили отрицательную динамику этих показателей почвенного плодородия. В среднем по орошаемым полям дефицит баланса гумуса за расчетный период составил 6,4 т/га; фосфора и калия - 38,3 и 110,9 кг/га в год соответственно.

12. Применение средств комплексного локального ГИС-мониторинга мелиорируемых земель обеспечивает снижение трудозатрат при картографической обработке материалов агромелиоративных обследований на 78,4 и 58,0%. Использование автоматизированного банка данных гидромелиоративных наблюдений на 75% снижает трудозатраты при обработке результатов химических анализов грунтовых вод и водных вьггяжек почв и составление отчетных документов.

13. Использование средств комплексного локального геоинформационного мониторинга и интегрированной с ним информационно-советующей системы по управлению плодородием орошаемых почв за счет повышения качества управления плодородием орошаемых земель обеспечивает ежегодный суммарный экономический эффект 193 тыс. руб. в ОПХ ВолжНИИГиМ; 2 млн. руб. в ЗАО «АФ «Волга».

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Дгш сохранения потенциала орошаемых агроландшафтов Поволжья необходимо создание и ведение в поливных хозяйствах региона геоинформационных систем локального мониторинга поливных земель.

2. Для ввода, предварительной обработки и хранения в реляционных файлах данных солевой съемки и наблюдений за грунтовыми водами, получения отчетных документов организациям, осуществляющим мониторинг орошаемых земель Поволжья на областном уровне, целесообразно использовать автоматизированный банк данных гидромелиоративных наблюдений.

3. Для предотвращения дегумификации зональных орошаемых почв, сохранения их эффективного плодородия рекомендуется использовать информационно-советующую систему по управлению плодородием орошаемых почв.

4. Для разработки систем поливов в хозяйствах орошаемой зоны Поволжья, обеспечивающих эффективное использование оросительной воды, снижение ее инфильтрации в грунтовые воды, рекомендуется использовать информационно-советующую систему «Режимы орошения».

5. Для предотвращения физической деградации орошаемых почв сухостепной зоны Поволжья, выбора сидератов и разработки технологии сидерации целесообразно использовать информационно-советующую систему «СИДЕРАЦИЯ».

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Шувалов, А.Н. Система прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур на орошаемых землях Поволжья / А.Н. Шувалов, H.A. Колчина, В.В. Корсак, В.Т. Морковин, Н.П. Пылев // Мелиорация и водное хозяйство. - 1996. - № 6.-С. 4-7.

2. Ягудин, Г.Х. Энгельсская ОС - 35 лет в строю / Г.Х. Яхудин, В.В. Корсак // Мелиорация и водное хозяйство. - 2000. - №6. - С. 6-8.

3. Пронько, H.A. Метод расчета доз органических и минеральных удобрений для культур орошаемых севооборотов по прогнозному ротационному балансу элементов питания / H.A. Пронько, В.В. Корсак // Агрохимия. - 2001. - № 7. - С. 66-71.

4. Пронько, H.A. О применении геоинформационных систем в мелиорации / H.A. Пронько, О.Ю. Холуденева, В.В. Корсак // Вестник Саратовского госагроуни-верситета им. Н.И. Вавилова. - 2002. - № 4. - С. 58-59.

5. Пронько, В.В. Влияние погодных условий и агротехнических приемов на эффективность удобрений в степном Поволжье / В.В. Пронько, В.В. Корсак, А.Ф. Дружкин//Агрохимия,- 2004,- №8.-С.20-26.

6. Пронько, H.A. ГИС-технологии мониторинга плодородия орошаемых земель / H.A. Пронько, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева, Т.В. Корнева // Плодородие. -2006,-№1,-С. 23-24.

7. Пронько, H.A. ГИС- мониторинг мелиоративного состояния орошаемых земель (на примере сухостепного Заволжья) / H.A. Пронько, В.В. Корсак, Т.В. Корнева //Мелиорация и водное хозяйство- 2008 - № 6 - С. 26-29.

8. Пронько, H.A. Современные информационные технологии рационального природопользования на орошаемых землях Поволжья / H.A. Пронько, В.В. Корсак // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2009. - № 3. - С. 27-29.

9. Пронько, H.A. Пути решения проблемы борьбы с деградацией орошаемых земель Саратовской области / H.A. Пронько, В.В. Корсак, A.C. Фалько-внч, C.B. Затинацкий // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2009. - № 4. _ С. 38-45.

Монография:

10. Пронько, H.A. Информационные технологии рационального природопользования на орошаемых землях Поволжья / H.A. Пронько, В.В. Корсак, О.Ю. Холуде-нева, Т.В. Корнева // Саратов, - СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2009. - 212 с.

Публикации в прочих изданиях:

11. Фомин, Г.И. Концепция разработки системы мониторинга мелиорированных земель РФ / Г.И. Фомин, Н.П. Пылев, В.В. Корсак // Совершенствование агромелиоративных технологий на оросительных системах Поволжья: сб. науч. тр. - Саратов: ВолжНИИГиМ, 1995.-С.78-84

12. Шувалов, А.Н. Система прогнозной оценки урожайности орошаемых сельскохозяйственных культур в Поволжье / А.Н. Шувалов, H.A. Колчина, В.Т. Морковин, Н.П. Пылев, В.В. Корсак // Совершенствование агромелиоративных технологий на оросительных Поволжья: сб. науч. тр. - М.: ВолжНИИГиМ, 1995.- С. 11-19.

13.Морковин, В.Т. Расчет экологически безопасных норм водопотребносги и режимов орошения сельскохозяйственных культур / В.Т. Морковин, В.В. Иванов, В.В. Корсак // Техническое совершенствование и эксплуатация оросительных систем в засушливой зоне Российской Федерации: сб. науч. тр. - М.: ЦНТИ Мелиово-динформ, 2000. - С. 140-147.

14. Пронько, H.A. Пути восстановления плодородия староорошаемых дегуинфицированных темно-каштановых почв Саратовского Заволжья /H.A. Пронько, В.Т. Морковин, З.В. Журина, В.В. Корсак // Техническое совершенствование и эксплуатация оросительных систем в засушливой зоне Российской Федерации: сб. науч. тр. -М.: ЦНТИ Мелиоводинформ, 2000.- С. 107-117.

15.Пронько, H.A. Автоматизированная технология управления выращиванием полевых культур на орошаемых землях Поволжья / H.A. Пронько, В.В. Корсак // Проблемы научного обеспечения и экономической эффективности орошаемого земледелия в рыночных условиях: материалы международной науч.-пракг. конф. - Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2001,- С. 171-172.

16. Гостищев, Д.П. Разработка геоинформационной системы для поддержки принятия решений по управлению мелиоративной отраслью / Д.П. Гостищев, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева // Проблемы мелиорации и пути их решения: сб. науч. тр. ГУ ВолжНИИГиМ. - Ч. П. - М.: ЦНТИ Мелиоводинформ, 2001. - С. 22-30.

17. Морковин, В.Т. Исследовательский прототип ИСС принятия плановых и те-

кущих решений по управлению водным режимом / В.Т. Морковин, В.В. Корсак, В.В. Иванов // Проблемы мелиорации и пути их решения: сб. науч. тр. ГУ Волж-НИИГиМ. - Ч. П. - М.: ЦНТИ Мелиоводинформ, 2001. - С. 31-40.

18. Пронько, В.В. Биоэнергетическая оценка эффективности удобрений и системы агротехнических приемов, усиливающих их действие / В.В. Пронько, В.В. Корсак // Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова: Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур: материалы 36 междунар. науч. конф.. - М.: Изд-во «Агроконсалг», 2002. -№116. - С. 350-353.

19.Пронько, H.A. Проблемы и перспективы применения геоинформационных систем в мелиоративной ограсли / H.A. Пронько, О.Ю. Холуденева, В.В. Корсак // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства: материалы международной научно-практической конференции. - T. I. - Пенза: Изд-во Пензенской гос. с.-х. акад., 2002.- С. 63-65.

20. Пронько, H.A. Автоматизация расчета дифференцированных режимов орошения сельскохозяйственных культур / H.A. Пронько, В.Т. Морковин, О.Ю. Холуденева, В.В. Корсак // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства: материалы международной научно-практической конференции. - Т. II. - Пенза: Изд-во Пензенской гос. с.-х. акад., 2002. - С. 121-123.

21. Пронько, H.A. Концепция ведения мониторинга мелиорированных земель / H.A. Пронько, Г.И. Фомин, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева // Актуальные проблемы мелиорации земель Поволжья: сб.научлр.- Саратов: ВолжНИИГиМ, 2002 - С. 48-62.

22. Пронько, H.A. Автоматизированный банк данных наблюдений за химическим составом грунтовых вод и засоленностью почвы / H.A. Пронько, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева, Н.И. Хлыстова // Актуальные проблемы мелиорации земель Поволжья: сб.научлр. - Саратов: ВолжНИИГиМ, 2002,- С. 207-215.

23. Пронько, H.A. Автоматизированная технология эколого-экономической оценки агротехнологий в орошаемом растениеводстве / H.A. Пронько, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева // Вопросы мелиорации и водного хозяйства Саратовской области: сб.научлр. - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2002. - С. 37-42.

24. Морковин, В.Т. Информационно-советующая система разработки режимов орошения / В.Т Морковин, О.Ю. Холуденева, В.В. Иванов, H.A. Пронько, В.В. Корсак // Водосберегающие технологии как основа эффективного использования орошаемых земель: сб.научлр. - Саратов: ВолжНИИГиМ, 2003 - С. 122-133.

25. Корсак, В.В. Геоинформационные системы в гидромелиорации / В.В. Корсак, C.B. Затинацкий, A.C. Фалькович // Геоинформационные системы в гидромелиорации: учеб. пособие по магистерскому курсу. -М.: МГУП, 2003. - 84 с.

26.Корсак, В.В. Геоинформационные системы в гидромелиорацгш / В.В. Кор-

сак, C.B. Затннацкий, О.Ю. Холуденева // Геоинформационные системы в гидромелиорации: учеб. пособие к практич. занятиям. -М.: МГУП, 2003. - 61 с.

27. Пронько, H.A. Автоматизированные системы поддержки принятия решений по управлению внесением удобрений / H.A. Пронько, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева // Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова: Результаты научных исследований географической сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами.-М.: Изд-во «Агроконсалт», 2003. -№117. - С. 171-173.

28. Пронько, H.A. Автоматизированная оценка мелиоративного состояния и прогнозирование его изменения при мониторинге орошаемых земель субаридной зоны Поволжья / H.A. Пронько, A.C. Фалькович, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева // Устойчивое землепользование в экстремальных условиях: труды международной научно-практической конференции. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2003.-С. 38-40.

29. Пронько, H.A. Управление плодородием орошаемых темно-каштановых почв Заволжья с использованием информационных технологий поддержки принятия мелиоративных решений / H.A. Пронько, В.В. Корсак // Фундаментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации: труды Всероссийской конференции. - М.: МГУ, 2003. - С. 307-309.

30. Пронько, H.A. Способы и приемы сохранения природного потенциала орошаемых земель Заволжья / H.A. Пронько, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева, С.А. Майорова, Ю.Р. Лим, Т.В. Корнева, J1.A. Маслова // Вавиловские чтения-2004: труды Всероссийской научно-практической конференции. - Саратов: СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2004. - С. 79-82.

31. Пронько, H.A. Мониторинг мелиоративного состояния длительно орошаемых земель сухостепного Заволжья с использованием геоинформационных технологий / H.A. Пронько, В.В. Корсак, A.C. Фалькович, Т.В. Корнева, B.C. Бурунова // Аг-роэкологические проблемы сельскохозяйственного производства: материалы международной научно-практической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2005. - С. 151-154.

32. Пронько, H.A. Снижение негативных воздействий оросительных мелиора-ций на экосистемы степного Поволжья / H.A. Пронько, В.В. Корсак, A.C. Фалькович, О.Ю. Холуденева // Биоресурсы и биоразнообразие экосистем Поволжья: прошлое, настоящее, будущее: материалы международного совещания, посвященного 10-летию Саратовского филиала ИПЭЭ им. А.Н. Северцова РАН. - Саратов: Изд-во СГУ им. Н.Г. Чернышевского, 2005. - С. 44-45.

33. Пронько, H.A. Использование геоинформационной системы Arc View 3.1. при распределении культур по полям орошаемых севооборотов Заволжья / H.A. Пронько, В.В. Корсак, Т.В. Корнева, О.Ю. Холуденева // Вавиловские чтения-2005:

материалы конференции, посвященной 118-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова: секция «Природообустройсгво». - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2005. - С. 42-44.

34.Пронько, H.A. Оценка изменений почвенного плодородия орошаемых земель сухостепного Заволжья с помощью геоинформационных технологий / H.A. Пронько, В.В. Корсак, Т.В. Корнева, О.Ю. Холуденева // Вавиловские чтения-2005: материалы конференции, посвященной 118-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова: секция «Природообустройство». - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2005. - С. 44-47.

35.Пронько, H.A. Экономическая эффективность применения сидеральных удобрений на длительно орошаемых землях сухостепного Заволжья / H.A. Пронько, В.В. Корсак, С.А. Майорова // Вавиловские чтения-2005: материалы конференции, посвященной 118-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова: секция «Природообустройство». - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2005. - С. 4750.

36. Пронько, H.A. Мониторинг плодородия орошаемых почв Поволжья на основе геоинформационных технологий / H.A. Пронько, В.В. Корсак, Т.В. Корнева// Экспериментальная информация в почвоведении: теория и пути стандартизации: труды Всероссийской конференции. - М.: МГУ, 2005. - С. 5-7.

37. Пронько, H.A. Локальный геоипформационный мониторинг орошаемых земель Поволжья / H.A. Пронько, В.В. Корсак, Т.В. Корнева // Проблемы производства продукции растениеводства на мелиорированных землях: сб. науч. тр. по материалам международной конференции, посвященной 75-летию СтГАУ. - Ставрополь: «Агрус», 2005. -С. 119-122.

38. Пронько, H.A. Прогнозирование эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель с помощью математического моделирования их солевого режима / H.A. Пронько, В.В. Корсак, A.C. Фалькович, B.C. Бурунова // Проблемы производства продукции растениеводства на мелиорированных землях: сб. науч. тр. по материалам международной конференции, посвященной 75-летию СтГАУ. - Ставрополь: «Агрус», 2005. - С. 126-130.

39. Пронько, H.A. Разработка локального геоинформационного мониторинга орошаемых земель ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского района Саратовской области / H.A. Пронько, Н.С. Кубайтов, В.В. Корсак, Т.В. Корнева, О.Ю. Холуденева // Технические, технологические и экологические проблемы орошения земель Поволжья: сб. науч. тр. по материалам конференции, посвященной 60-летию ФГНУ ВолжНИИГиМ. - Саратов: 2006. - С. 130-140.

40. Пронько, H.A. Информационно-советующая система «Сидерация» / H.A.

Пронько, B.B. Корсак, Ю.Р. Лим, О.Ю. Холуденева // Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий: сб.науч.тр. - Вып. 2. - Рязань: МФ ГНУ ВНИИГиМ, 2006. - С. 551-556.

41. Пронько, H.A. Информационное обеспечение локального геоинформационного мониторинга орошаемых земель Саратовского Заволжья / H.A. Пронько, В.В. Корсак, Т.В. Корнева // Материалы конференции, посвященной 119-й годовщине со дня рождения Н.И. Вавилова: секция «Природообустройство», «Агролесомелиорация и лесоводство». - Саратов: ФГОУ ВГ10 «Саратовский ГАУ», 2006. - С. 59-63.

42. Пронько, H.A. Использование геоинформационных технологии при проектировании режимов орошения сельскохозяйственных культур / H.A. Пронько, В.В. Корсак, Д.Н. Змеев // Системные исследования природно-техногенных комплексов Нижнего Поволжья: сб. науч. тр. - Вып. 2. - Саратов: Издательский центр «Наука»,

2007.-С. 128-130.

43.Пронько, H.A. Экономическая эффективность использования комплексного локального геоинформационного мониторинга орошаемых земель для управления эффективным плодородием почв / НА. Пронько, В.В. Корсак, Т.В. Корнева // Системные исследования природно-техногенных комплексов Нижнего Поволжья: сб. науч. тр. - Вып. 2. - Саратов: Издательский центр «Наука», 2007. - С. 131-133.

44. Пронько, H.A. Рекомендации по созданию и ведению геоинформационной системы мониторинга состояния мелиорируемых сельхозугодий Саратовской области / H.A. Пронько, В.В. Корсак, C.B. Затинацкий, Т.В. Корнева // Рекомендации по созданию и ведению геоинформационной системы мониторинга состояния мелиорируемых сельхозугодий Саратовской области. - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», 2007. - 21 с.

45. Корсак, В.В. Экспертная система контроля эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель / В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева // Проблемы научного обеспечения сельскохозяйственного производства и образования: сб. науч. работ. -Саратов: Изд-во «Научная книга», 2008.-С. 83-87.

46. Пронько, H.A. Экономическая эффективность прогноза водно-солевого режима с использованием коэффициентов влагопроводности / H.A. Пронько, A.C. Фалькович, В.В. Корсак // Проблемы научного обеспечения сельскохозяйственного производства и образования: сб. науч. работ. - Саратов: Изд-во «Научная книга»,

2008.-С. 189-193.

47. Пронько, H.A. Оценка засоления земель саратовского Заволжья с помощью ГИС-технологий / НА. Пронько, В.В. Корсак, Т.В. Корнева, A.C. Фалькович // Проблемы научного обеспечения сельскохозяйственного производства и образования: сб.науч.тр. - Саратов: Изд-во «Научная книга», 2008. - С. 197-199.

48. Корсак, B.B. Информационно-советующая система по управлению водным режимом орошаемых земель / В,В, Корсак, H.A. Пронько, О.Ю. Холуденева // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008613920 от 15 октября 2008 г.

49. Пронько, H.A. Геоинформационная система поддержки принятия решений по управлению производством растениеводческой продукции и плодородием орошаемых земель сельскохозяйственного предприятия / H.A. Пронько, В.В. Корсак, A.C. Фалькович, Т.В. Корнева, C.B. Затинацкий // 4 Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций: сб. иннов. пр. (г. Саратов, 4-6 февраля 2009 г.). - Ч. 2: машиностроение, энергетика, строительство, биотехнологии, сельское хозяйство, IT -технологии, образование. - Саратов: изд. Сар. ун-та, 2009.- С. 37-38.

50. Пронько, H.A. Способы экологической стабилизации мелиоративных агро-ландшафтов Поволжья при их интенсивном использовании / H.A. Пронько, В.В. Корсак // Научное обеспечение устойчивого развития сельскохозяйственного производства о засушливых зонах России: сб. мат. научн. сессии РАСХН (г. Саратов, 4-6 июля 2000 г.). — Ч. 1. Экономика, земледелие, мелиорация и лесное хозяйство. - М.: Россеяьхозакадемия, 2000. - С. 526-533.

Подписано в печать 21.05.2009 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Печать RISO. Объем 2,0 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 103.

Отпечатано с готового оригинал-макета Центр полиграфических и копировальных услуг Предприниматель Серман Ю.Б. Свидетельство № 3117 410600, Саратов, ул. Московская, д. 152, офис 19, тел. 26-18-19, 51-16-28

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Корсак, Виктор Владиславович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И

ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Орошаемое земледелие в Поволжье

1.2. Основные поливные культуры Поволжья

1.3. Воздействие орошаемого земледелия на плодородие зональных почв

1 А. Концепции ведения мониторинга орошаемых агроландшафтов

1.5. Роль современных информационных технологий в управлении мелиорированными землями

Глава 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Природно-климатические условия

2.1.1. Природные зоны Поволжья с развитым орошаемым земледелием

2.1.2. Природно-климатические условия сухостепного Заволжья

2.1.3. Почвенно-климатические условия при проведении полевого эксперимента

2.2. Методика проведения исследований

2.2.1. Методика проведения полевого эксперимента

2.2.2. Методика проведения мониторинговых исследований

2.2.3.Требования к методике создания цифровой карты орошаемых земель и использованию ГИСтехнологий при сборе и обработке данных

Глава 3. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОНИТОРИНГА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ И ПРИЛЕГАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ

3.1. Организационная структура мониторинга мелиорированных земель Поволжья

3.2. Принципы создания и ведения мониторинга мелиорированных земель Поволжья

3.3. Информационные технологии оценки почвенно-мелиоративного состояния мелиорированных земель

3.3.1. Экспертная система контроля эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель

3.3.2. Информационно-советующая система оценки мелиоративного и агрохимического состояния орошаемых участков

3.4. Автоматизированный банк данных гидромелиоративных наблюдений

3.5. Информационно-советующая система «Экологический паспорт сельскохозяйственного предприятия»

Глава 4. ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

МОНИТОРИНГА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПОВОЛЖЬЯ

4.1. Возможности использования геоинформационных систем для мониторинга мелиорированных земель и прилегающих территорий

4.2. Требования к геоинформационной системе мониторинга состояния мелиорируемых сельскохозяйственных угодий Поволжья

4.3. Применение ГИС-технологий для оценки мелиоративного и агроэкологического состояния орошаемых земель Поволжья

Глава 5. РАЗРАБОТКА ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

ЛОКАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА ОРОШАЕМЫХ

ЗЕМЕЛЬ ПОВОЛЖЬЯ

5.1. Геоинформационная система локального мониторинга орошаемых земель ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского района Саратовской области

5.2. Геоинформационная система локального мониторинга орошаемых земель ОПХ ВолжНИИГиМ Энгельсского района Саратовской области

Глава 6. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ

ОРОШАЕМЫМ ЗЕМЛЕДЕЛИЕМ ПОВОЛЖЬЯ

6.1. Концепция создания информационных технологий управления выращиванием орошаемых культур

6.2.Информационно-советующая система по управлению плодородием орошаемых почв

6.3. Информационно-советующая система «РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ»

6.4. Информационно-советующая система «Сидерация»

Глава 7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННЫХ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

7.1. Оценка экономической эффективности повышению качества управления эффективным плодородием орошаемых земель ЗАО «Агрофирма «Волга»

7.2. Экономическая эффективность применения геоинформационных технологий для обработки результатов мониторинга орошаемых земель

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Информационные технологии рационального природопользования на орошаемых землях Поволжья"

Актуальность работы. Поволжье — зона рискованного земледелия, в которой стабильное производство растениеводческой продукции стало возможным в результате широкой ирригации, развернутой во второй половине XX века. Однако орошение, как один из наиболее интенсивно воздействующих на природные экосистемы видов человеческой деятельности по масштабам изменений естественных потоков вещества и энергии, вызвало развитие многих деградационных процессов, среди которых наибольший вред наносят подъем уровня грунтовых вод, вторичное засоление и осолонцевание, водная эрозия, загрязнение, дегумификация и снижение эффективного плодородия зональных почв. К 2004 г. площадь орошаемых земель с хорошим почвенно-мелиоративным состоянием в поволжских областях уменьшилась на 35-40%, а с неудовлетворительным увеличилась на 20%. При этом засолено 112, осо-лонцовано 84,8 тыс. га орошаемых земель. На 1.01.2008 г. мелиоративно неблагополучные земли занимали 286,6 из оставшихся на балансе 809,8 тыс. га или 35,4% всей орошаемой площади, в том числе в Самарской области 13,1 тыс. га (9,3%), Саратовской 49,6 (19,3%), Волгоградской 58,3 (29,8%) и Астраханской 165,6 (76,9%). Площадь эродированной пашни ежегодно увеличивается на 400-500 тыс. га, ежегодные потери плодородного слоя почв сельскохозяйственных угодий составляют более 1,6 млрд. тонн. Значительные площади сельскохозяйственных угодий в регионе загрязнены, в том числе и таким опасным поллютантом как кадмий. Серьезным явлением стал процесс дегумификации почв региона. За последние 25-30 лет содержание гумуса в почвах Самарской области уменьшилось на 1,2-3,2; Саратовской - 0,24-0,7; Волгоградской - на 0,2-0,9; Астраханской на 0,3%. В результате недостаточного внесения минеральных и органических удобрений в почвах Поволжья сложились дефицитные балансы питательных веществ, возросла площадь поливной пашни с низкой обеспеченностью калием и фосфором. Все это обусловило невысокую продуктивность орошаемых агроландшафтов региона, которая за все годы эксплуатации оставалась ниже потенциально возможной, не превышая 3,7 т/га к.е.

Одной из главных причин отмеченных явлений стало нарушение принципов рационального природопользования и применения недопустимых нагрузок на экосистемы в результате низкого качества управления орошаемым земледелием, вызванного неучетом свойственной орошаемым территориям Поволжья пестроты почвенного плодородия, пространственной изменчивости гидрологических и мелиоративных условий, недостаточностью информации о протекающих в экосистемах процессов и низкой научной обоснованностью принимаемых управленческих решений. Постоянно декларируемый принцип необходимости гибкой трансформации систем земледелия и их соответствия экологическим условиях конкретного орошаемого поля, позволивший бы обеспечивать мягкое природопользование, не мог быть реализован вследствие отсутствия необходимых инструментов для управления мелиоративным комплексом региона.

В настоящее время в Российской Федерации геоинформациоиные системы мониторинга мелиорируемых земель разрабатываются для применения на федеральном и региональном уровнях. Компьютерные геоинформационные технологии в этих системах направлены на визуализацию с помощью электронных карт различных отчетных данных, а не на задачи управления почвенным плодородием при производстве растениеводческой продукции, которые могут решаться только на локальном уровне, в отдельных орошаемых хозяйствах. Созданные ранее автоматизированные технологии управления мелиоративным комплексом были рассчитаны на применение в организациях уровня оросительной системы, административного района или области. Программно-информационные средства, направленные на организацию рационального природопользования на локальном уровне — в рамках отдельных землепользователей на установленных в хозяйствах персональных компьютерах — практически не разрабатывались. Недостаточно учитывались в созданных ранее компьютерных программах и программных комплексах достижения мелиоративной науки и техники, экологические требования к агро-технологиям, необходимость интеграции систем поддержки принятия решений и программно-информационных средств мониторинга мелиорируемых земель.

Таким образом, для сохранения потенциала орошаемых земель путем повышения качества управления поливным земледелием необходимо разработать научные основы создания и ведения современных систем локального мониторинга мелиорированных массивов и прилегающих территорий, а также интегрированных с ним информационных технологий управления компонентами агроландшафтов.

Методы исследования. В работе использованы теоретические методы: системный анализ, геоинформационное моделирование и геоинформационный анализ, математическая статистика и условная логика; экспериментальные — полевой опыт по изучению влияния элементов систем земледелия на почвенное плодородие и продуктивность поливных культур, полевые обследования пашни репрезентативных хозяйств. При разработке программ применялись эвристические методы, структурное и модульное программирование.

Научная новизна. Впервые созданы научные основы и инструментарий адаптации систем поливного земледелия к экологическим условиям конкретного орошаемого поля в виде комплекса информационных технологий, обеспечивающего сохранение почвенного плодородия, благоприятной мелиоративной обстановки, получение планируемой урожайности при экономном расходовании ресурсов в хозяйствах поволжских областей, в том числе: разработаны принципы создания и ведения комплексного локального ГИС-мониторинга орошаемых агроландшафтов Поволжья; разработаны способы применения геоинформационных технологий для оценки мелиоративного и агроэкологического состояния мелиорируемых земель, адаптированные к почвенно-климатическим условиям Среднего и Нижнего Поволжья; создан комплекс автоматизированных технологий оценки состояния основных компонентов агроландшафта - почв, грунтовых, оросительных вод и техногенных объектов, включающий в себя информационно-советующую систему (ИСС) оценки мелиоративного, агрохимического и экологического состояния орошаемых участков, автоматизированный банк данных гидромелиоративных наблюдений за химическим составом грунтовых вод и засоленностью почвы. разработано информационное обеспечение локального мониторинга орошаемых агроландшафтов для репрезентативных хозяйств региона. создан комплекс автоматизированных технологий выработки технологического процесса мягкого природопользования поливными землями Поволжья, базирующийся на результатах комплексного локального геоинформационного мониторинга орошаемых агроландшафтов региона, состоящий из информационно-советующих систем по управлению плодородием орошаемых почв, их водным режимом и применению сидератов.

Практическая значимость. Использование комплекса автоматизированных технологий выработки технологического процесса мягкого природопользования поливными землями позволяет значительно повысить обоснованность и качество принимаемых технологических решений по режимам орошения поливных культур и системам органических, минеральных и сиде-ральных удобрений; эффективность и экологическую безопасность агротех-нологий путем обеспечения предотвращения дегумификации орошаемых почв и ликвидации пестроты эффективного почвенного плодородия, снижения непродуктивных потерь поливной воды с инфильтрацией и поверхностным стоком, исключения ирригационной эрозии, роста рентабельности возделывания полевых культур за счет применения оптимальных видов, доз, сроков внесения органоминеральных удобрений и режимов орошения, дифференцированных по глубине расчетного корнеобитаемого слоя и предпо-ливной влажности почвы.

Суммарный экономический эффект от использования информационно-советующей системы по управлению плодородием орошаемых почв в ЗАО

Агрофирма «Волга» Марксовского района Саратовской области на площади 1949 га составил 820 руб./га в год за счет проектирования индивидуальной системы удобрения для каждого отдельного поля с учетом его агрохимических и мелиоративных особенностей. Внедрение автоматизированного банка данных гидромелиоративных наблюдений в Саратовской гидромелиоративной партии при ФГУ «Управление Саратовмелиоводхоз» на площади 257,3 тыс. га снизило трудозатраты на обработку данных химических анализов и составление отчетных документов на 75%. Применение комплексного локального геоинформационного мониторинга орошаемых земель ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского и ОПХ ВолжНИИГиМ Энгельсского районов Саратовской области на площади 1665 и 358 га за счет повышения качества управления плодородием почв обеспечило экономический эффект 1200 и 540 руб./га в год соответственно.

Положения, выносимые на защиту.

4. Комплекс автоматизированных технологий выработки системы агромелиоративных мероприятий, обеспечивающий рациональное природопользование на поливных землях Среднего и Нижнего Поволжья, интегрированный с локальным геоинформационным мониторингом орошаемых агро-ландшафтов региона, состоящий из основанных на эвристических методах информационно-советующих систем по управлению плодородием, водным режимом орошаемых почв и применению сидератов.

Апробация результатов. Основные положения диссертации докладывались на научной сессии РАСХН (Саратов, 2000); международных научно-практических конференциях: посвященной 100-летию М.Н. Багрова (Волгоград, 2001); «Устойчивое землепользование в экстремальных условиях» (Улан-Удэ, 2003); «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства» (Пенза, 2005); «Проблема производства продукции растениеводства на мелиорированных землях» (Ставрополь, 2005); «Агрохимические приемы повышения плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Москва, 2006); 36 Международной научной конференции в ВИУА им. Д.Н. Прянишникова (Москва, 2002); международном совещании посвященном 10-летию Саратовского филиала ИПЭЭ им. А.Н. Северцова РАН (Саратов, 2005); всероссийских научно-практических конференциях посвященных 117, 118, 119-летию со дня рождения Н.И. Вавилова (Саратов, 2004-2007), всероссийских научных конференциях МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва, 2003-2005); научно-практических конференциях посвященных 85-летию НИИСХ Юго-Востока и 100-летию В.Н. Мамонтовой (Саратов, 1995); 100-летию со дня рождения И.А. Кузника (Саратов, 1998); семинаре-совещании МСХ РФ (Саратов, 2000); научных конференциях профессорско-препода-вательского состава и аспирантов Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 20012009); заседаниях ученого совета ВолжНИИГиМ (Энгельс, 1993-2000); 4 Саратовском салоне изобретений, инноваций и инвестиций (Саратов, 2009).

Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 50 научных работы, из них 1 монография, 9 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 40 статей в сборниках научных работ, в том числе по материалам сессии РАСХН, международных и всероссийских научно-технических конференций и семинаров.

Автор благодарен своему научному консультанту Н.А. Пронько за поддержку идей, консультации и совместное выполнение отдельных полевых обследований и исследований, вклад в создание баз данных и знаний программных продуктов. В разработке баз данных и знаний по режимам орошения участвовали В.Т. Морковин и В.В. Иванов, автоматизированного банка О.Ю. Холуденева, ГИС-мониторинга Т.В. Корнева, которым автор признателен за помощь и содействие в работе.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Корсак, Виктор Владиславович

выводы

2. Основой экологически безопасной системы использования орошаемых агроландшафтов Поволжья, невозможной без адаптации агротехнологий к экологическим условиям выращивания на конкретном поле, является комплексная оценка его состояния, полученная в результате локального мониторинга агроландшафтов.

3. Основными принципами создания и ведения локального ГИСмониторинга орошаемых агроландшафтов являются:

-локальность - ориентированность на отдельное сельскохозяйственное предприятие с объектом мониторинга - всеми поливными землями хозяйства в целом и конкретными орошаемыми полями в отдельности; геопространственность - переход от дискретных или точечных значений показателей состояния наблюдаемой системы к их пространственной характеристике на основе применения ГИС-технологий;

-иерархичность - проведение мониторинга «снизу-вверх» - на отдельном поле, совокупности полей хозяйства, далее - на уровне района, региона, федерации; темпоральность — возможность оценить и прогнозировать непрерывно меняющееся в процессе техногенеза эколого-мелиоративное состояние наблюдаемых объектов; сопряженность — взаимосвязь локального мониторинга и информационных технологий управления плодородием и продукционным процессом орошаемых культур, обуславливающая необходимость единства форматов и структур их баз данных.

4. Создан комплекс автоматизированных технологий оценки состояния основных компонентов агроландшафта, а также техногенных объектов, включающий в себя: информационно-советующую систему оценки мелиоративного и агрохимического состояния орошаемых участков, предназначенную для характеристики мелиорируемых земель на локальном уровне, базирующуюся на принципах гео-пространственности и комплексности.

-автоматизированный банк данных гидромелиоративных наблюдений, служащий для организации ввода, предварительной обработки и хранения данных солевой съемки и наблюдений за грунтовыми водами в реляционных файлах, а также получения отчетных документов установленной формы.

5. Разработаны способы применения геоинформационных технологий для оценки мелиоративного и агроэкологического состояния мелиорируемых земель, адаптированные к почвенно-климатическим условиям Среднего и Нижнего Поволжья и обеспечивающие автоматизированное создание: стандартных картограмм потенциального и эффективного плодородия почв, их загрязнения тяжелыми металлами и мышьяком;

-мелиоративных карт контуров засоления различных горизонтов почвы с помощью применения суммарного эффекта эквивалентов хлор-иона и интерполяции методом обратно взвешенных расстояний; изогипс уровня грунтовых вод с помощью трехмерного моделирования рельефа, методов алгебры растров и аппроксимации локальными полиномами 2-го порядка;

-моделей пространственного распространения содержания гумуса, легкогид-ролизуемого азота, доступного фосфора, обменного калия и загрязнения почв тяжелыми металлами и мышьяком, с помощью интерполяции методами обратно взвешенных расстояний и радиальных базисных функций и аппроксимации локальными полиномами 2-го порядка, которые обеспечивают наименьшее стандартное отклонение при перекрестной проверке.

6. На базе пакета ArcGIS DeskTop разработано информационное обеспечение комплексного локального ГИС-мониторинга орошаемых земель репрезентативных хозяйств сухостепной зоны Поволжья, включающего цифровые карты наблюдаемых территорий с группами слоев: инфраструктура, гидрография и рельеф, геология, почвенная карта, места отбора проб; атрибутивные базы данных результатов наблюдений и цифровые модели рельефа местности и грунтовых вод.

7. Создан комплекс автоматизированных технологий выработки систем агромелиоративных мероприятий рационального природопользования поливными землями Поволжья, интегрированный с комплексным локальным геоинформационным мониторингом орошаемых земель, направленный на восстановление запасов гумуса, выравнивание эффективного почвенного плодородия на уровне оптимальных значений, поддержание благоприятной мелиоративной обстановки на орошаемых полях, получение планируемой продуктивности пашни, состоящий из: информационно-советующей системы по управлению плодородием орошаемых почв, представляющей собой экспертную систему с процедурными базами знаний, описывающими предметную область решаемой задачи; информационно-советующей системы «Режимы орошения», предназначенной для разработки режимов орошения, дифференцированных по предполивному порогу влажности и глубине расчетного слоя почвы, ориентированных на уменьшение непродуктивных потерь оросительной воды на инфильтрацию за пределы корнеобитаемого слоя и поверхностный сток;

-информационно-советующей системы «Сидерация», основанной на установленных нами закономерностях воздействия сидеральных удобрений на плодородие орошаемых почв и продуктивность поливных культур, обеспечивающей выбор оптимального сидерата, разработку агротехники сидерации и прогноз изменений агрофизических свойств почв под ее воздействием.

8. ГИС-мониторинг современного агромелиоративного состояния орошаемых земель репрезентативного для сухостепной зоны Поволжья хозяйства — ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского района Саратовской области, выявил наличие выраженной пространственной пестроты почвенного плодородия (коэффициенты вариации содержания гумуса 0,19, доступного фосфора 0,42, обменного калия 0,54) и преобладание почв со средними 45% и низкими 42 % запасами гумуса, средней 42% и низкой 42% обеспеченностью доступным фосфором, низкой и очень низкой 86% обменным калием. Загрязнение тяжелыми металлами и мышьяком на всех полях ниже ориентировочно допустимой концентрации. Отмечено низкое загрязнение почв кадмием - 0,35 мг/кг почвы при фоновом содержании для темно-каштановых почв 0,19. Почвы в основном не засолены, 10% полей хозяйства имеет слабую и 2% среднюю степень засоления пахотного и подпахотного горизонтов.

9. На основе мониторинга почвенных процессов в ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского района Саратовской области за 15-летний период установлены: тенденция дегумификации при ежегодном уменьшении содержания гумуса 0,01% в абсолютных показателях; снижение содержания обменного калия с 35,9 до 31,6, доступного фосфора с 9,7 до 3,3 мг/100г почвы; в ОПХ ВолжНИИГиМ Энгельсского района Саратовской области за 60-летний период установлено наличие выраженного процесса дегумификации при ежегодном снижении содержания гумуса 0,02% в абсолютных показателях.

10. Определены закономерности выраженности почвенных процессов: в ЗАО «АФ «Волга» за 1990 - 2008 гг. - уравнение линейной регрессионной зависимости содержания гумуса от времени: %Гум = 22,6 - 0,098-Т (г=0,57); нелинейной регрессионной зависимости содержания доступного фосфора: Ф = — 0,1959-f + 782,83-Т — 782200 (Е=0,66) и обменного калия: К = -0,2788-f + 1113,5-Т- 106 (Е=0,59); в ОПХ ВолжНИИГиМ за 1948 - 2008 гг. - уравнение нелинейной регрессионной зависимости содержания гумуса от времени: %Гум = 0,0002-f - 0,84-Т + 852,7 (Е = 0,89).

11. Рассчитанные балансы гумуса, доступного фосфора и обменного калия в ЗАО «АФ «Волга» за последние 9 лет подтвердили отрицательную динамику этих показателей почвенного плодородия. В среднем по орошаемым полям дефицит баланса гумуса за расчетный период составил 6,4 т/га; фосфора и калия — 38,3 и 110,9 кг/га в год соответственно.

12. Применение средств комплексного локального ГИС-мониторинга мелиорируемых земель обеспечивает снижение трудозатрат при картографической обработке материалов агромелиоративных обследований на 78,4 и 58,0%. Использование автоматизированного банка данных гидромелиоративных наблюдений на 75% снижает трудозатраты при обработке результатов химических анализов грунтовых вод и водных вытяжек почв и составление отчетных документов.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для сохранения потенциала орошаемых агроландшафтов Поволжья необходимо создание и ведение в поливных хозяйствах региона геоинформационных систем локального мониторинга поливных земель.

5. Для предотвращения физической деградации орошаемых почв сухостеп-ной зоны Поволжья, выбора сидератов и разработки технологии сидерации целесообразно использовать информационно-советующую систему «СИДЕРАЦИЯ».

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Корсак, Виктор Владиславович, Саратов

1. Авдонин, Н.С. Научные основы применения удобрений. М. : Колос, 1972. -320 с.

2. Агрономическая тетрадь. Возделывание зерновых культур по интенсивным технологиям. М.: Россельхозиздат, 1986. — 234 с.

3. Агрохимическая и экологическая характеристика почв ЗАО агрофирма «Волга» Марксовского района за 2001 г. Отчет о НИР/ ГНУ «Саратовхимия»; Руководитель Н.Г. Григорьева, Саратов 2001, 285 с.

4. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство. Под ред. В.И. Кирюшина, А.Л. Иванова. ФГНУ «Росинформагротех». М. 2005, 776 с.

5. Адиньяев, Э.Д. Возделывание кукурузы при орошении.- М.: Агропромиздат, 1988.- 174 с.

6. Адиньяев, Э.Д. Озимая пшеница на орошаемых землях. М.: Агропромиздат, 1985.-206 с.

7. Акималиев, Д.А. Действие длительного применения удобрений в севообороте на содержание гумуса и азота в сероземно-луговых почвах Киргизии / В.М. Золоев // Агрохимия. 1975. - № 12. С. 3-6.

8. Акмальханов, Ш.А. Экологические аспекты применения высоких доз азотных удобрений при выращивании кукурузы на силос / Ф.И. Ишанкулова, Е.А. Львович и др. //Вестник с.-х. науки. 1991. - №1. - С. 126-129.

9. Алексеева, А.Н. Сравнительная агрономическая характеристика черноземныхи каштановых почв Саратовской области и изменение их свойств при сельскохозяйственном использовании: Дисс. канд. е.- х. наук. Саратов, 1975. -165 с.

10. Алпатьев A.M. Влагообороты в природе и их преобразование. JL: Гидроме-теоиздат, 1969. - 323 с.

11. Антипов-Каратаев, И.Н. Характеристика темно-каштановых почв Заволжья / В.Н. Филиппова// Тр. комиссии по ирригации. -M.-JL: 1937. Сб. 10. - С. 1162.

12. Аржанухина, Е.В. Дифференцированный режим орошения и водопотребление люцерны для условий Саратовского Заволжья: Автореф. дисс. канд. е.- х. наук. Саратов, 2001. - 21 с.

13. Арутюнова, JI.B. Компьютерная система управления применением средств химизации / В.Н. Захаров, Т.Л. Малютина, В.В. Зиновьев // Земледелие. -1991.- №9. -С. 56 57.

14. Арженовский, В.Н. Влияние предшественников и удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы, содержание и вынос питательных веществ на орошаемых черноземах Ростовской области // Агрохимия. 1975. - № 1. - С. 50-57.

15. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 1970. - 48 с.

16. Арутюнова, Л.В. Компьютерная система управления применением средств химизации / В.Н. Захаров, Т.Л. Малютина, В.В. Зиновьев // Земледелие. -1991,-N9.-С. 56-57.

17. Афендулов, К.П. Удобрения под планируемый урожай / А.И. Лантухова //. -М.: Колос, 1973.-240 с.

18. Ахтырцев, Б.П. Деградация почвенных ресурсов и проблема их оптимизации.- Вестник ВГУ 2000. - №1.-С.98-102

19. Ахтырцев, Б.П. Влияние орошения на свойства типичных черноземов Юго-Востока центрально-черноземной области / И.А. Лепилин // Биологич. науки.- 1979.-№4.-С. 87-92.

20. Багров, М.Н. Прогрессивная технология орошения с.-х. культур. / И.П. Кру-жилин // М.: Колос, 1980. - 208 с.

21. Багров, М.Н. Оросительные системы и их эксплуатация. / И.П. Кружилин // -М.: Колос, 1982.-240 с.

22. Базилевич, Н.И. Учет засоленных почв / Е.И. Панкова // Методические рекомендации по мелиорации солонцов и учету засоленных почв. М. «Колос». 1970.

23. Балев, П.М. Карастоянова Р.С. О роли растений и удобрений в повышении плодородия почвы / Р.С. Карастоянова // Почвоведение. 1957. - № 11. - С. 80-87.

24. Балябо, Н.К. Влияние минеральных удобрений на урожайность е.- х. культур в условиях орошаемого земледелия / С.Г. Васильева, Л.А. Горелик и др. // Эффективность удобрений в орошаемом земледелии. М.: Колос, 1970. Вып. 47. - С. 8-25.

25. Барцев, Б.П. Режим орошения семенной люцерны в Саратовском Заволжье // Пути улучшения использования орошаемых земель и дождевальной техники. -М.: 1985.-С. 144-150.

26. Бирюлин, А.Б. Совершенствование системы импактного экологического мониторинга с использованием методов геостатистики / Д.А. Манукьян // Природоохранное обустройство территорий: Сб. науч. тр. /М.:МГУП, 2002, С. 124-126.

27. Богданов, В.И. Эффективность минеральных удобрений на посевах озимой пшеницы в условиях орошения // Химия в сельс. хоз-ве. 1972. - № 4. - С. 7778.

28. Бокарев, В.Г. Эффективность удобрений под орошаемую озимую пшеницу натемно-каштановых почвах Сыртового Заволжья: Автореф. дисс. канд. с. х. наук.- Саратов, 1974.- 25 с.

29. Бокарев, В.Г. Режим минерального питания и продуктивность озимой пшеницы //Биологические основы орошаемого земледелия. М.: Колос, 1976. - С. 69-77.

30. Болдырев, А.И. Баланс гумуса в темно-каштановой орошаемой почве / И.И. Андрусенко, Е.П. Сафонова// Почвоведение. 1978. - № 1. - С. 67-75.

31. Бондаренко, И.Г. Влияние орошения и удобрений на урожай кукурузы при поливе артезианскими водами Присивашья: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. -Саратов, 1975.-27 с.

32. Бугаевский, JI.M. Преобразование сканерного снимка в заданную картографическую проекцию / В.А. Малинников, В.П. Савиных // Тр. Международного Форума по проблемам науки, техники и образования. — М.: Академия наук о Земле, 1998. С. 51-57.

33. Бунтяков, С.И. Саратовская область / В.Ф. Узун, М.П. Чуб // Агрохимическая характеристика почв СССР.- М.: Наука, 1966. Т.6 (Поволжье). С. 174-324.

34. Бураков, Г.Н. Действие удобрений на урожай и качество зерна кукурузы при орошении в условиях дельты р. Волги: Автореф. дисс. канд. е.- х. наук. М., 1966. - 18 с.

35. Бурлакова, JI.M. Динамика подвижных форм азота в черноземно-луговой и серой лесной почвах // Труды ТГУ. Казань, 1957. Т. 140. - С. 202-213.

36. Валовые сборы и урожайность сельскохозяйственных культур на орошаемых землях / Госкомстат РСФСР. М., 1990, 45 с.

37. Васильева, С.Г. Влияние удобрений на накопление корневой массы люцерны на светло-каштановых почвах Заволжья / В.И. Изотов // Эффективность удобрений на орошаемых и осушаемых землях. М., 1977. - С. 101-103.

38. Васин В.Г. Формирование высокопродуктивных агроценозов кормовой свеклы, кукурузы и люцерны в севообороте при орошении: Автореф. дис. доктора е.- х. наук. Кинель, 1997. - 32 с.

39. Виноградов, Б.В. Аэрокосмический мониторинг. М.: Наука.- 1984. 320 с;

40. Виноградов, Б. В. Дистанционный мониторинг антропогенных экосистем // Итоги науки и техники. Сер. Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, 1978. Т. 4. С. 75-150.

41. Володарский, Н.И. Биологические основы возделывания кукурузы. М.: Колос, 1975.-254 с.

42. Воробьев, В.Б. Мобильные гумусовые вещества и их связь с урожаем некоторых зерновых культур // Почв, процессы и регулирование питания растений. -Горки, 1987.-С. 23-27.

43. Воронин, Н.Г. Кукуруза при орошении / Е.П. Денисов, П.И. Краснихин .- Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1982. 119 с.

44. Временное методическое пособие по мониторингу мелиорированных земель в Российской Федерации. М: Минсельхоз России 1993, - 42с.

45. Временные методики энергетической оценки в сельском хозяйстве / Минск, 1991. 126 с.

46. Гетманец, А.Я. Влияние длительного систематического применения удобрений на природу и некоторые свойства гуминовых кислот мощного слабовы-щелоченного чернозема // Почвоведение. 1969. - № 10. - С. 91-94.

47. Глушко, Е. В. Методы геоэкологического космического мониторинга современных ландшафтов аридных зон. Автореф. дис. докт. геогр. наук. М.: Географический ф-т МГУ, 1992. 43 с.

48. Голованов, А. И. Прогноз вводно-солевого режима и дренажа на орошаемых землях. Автореф. дис. доктора техн. наук. М.,1975. - 32 с.

49. Голованов, А. И. Природно-техногенные комплексы природообустройства. Учебное пособие. / И. В. Корнеев // М.: МГУП, 1995, 74 с.

50. Голубев А.В. Экономико-экологические основы химизации земледелия. Саратов, 1994. 172 с.

51. Голубев, В.Д. Применение удобрений: принципы, системы. Саратов: При-волж. кн. изд-во, 1969. - 224 с.

52. Голубев, В.Д. Зеленое удобрение в орошаемом земледелии // Применение удобрений на орошаемых землях. М.: Колос, 1977. - С. 75-95.

53. Голубев, В.Д. Применение удобрений на орошаемых землях. М.: Колос, 1977. - 192 с.

54. Голубев В.Д. Удобрения в орошаемом земледелии Поволжья. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1987. - 120 с.

55. Гомонов, В.И. Влияние обработки почвы, удобрений и режима орошения на урожай озимой пшеницы в подзоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья: Автореф. дисс. канд. с. х. наук. - Волгоград, 1984. - 16 с.

56. ГОСТ 17.4.3.01-83 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб.

57. ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа».

58. ГОСТ 28168-89. Почвы. Отбор проб.

59. ГОСТ Р 22.1.02-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Термины и определения.

60. ГОСТ Р 50828-95. Геоинформационное картографирование. Пространственные данные, цифровые и электронные карты. Общие требования.

61. ГОСТ Р ИСО 14001-98 Системы управления окружающей средой. Требования и руководство по применению. Введен 1.04.1999 г.

62. ГОСТ Р ИСО 14010-98 Руководящие указания по экологическому аудиту. Основные принципы.

63. ГОСТ Р ИСО 14011—98 Руководящие указания по экологическому аудиту. Процедуры аудита. Проведение аудита для систем управления окружающей средой.

64. ГОСТ Р 17.0.0.06-2000 Охрана природы. Экологический паспорт природопользователя. Основные положения. Типовые формы.

65. Гостищев, Д.П. Агроэкологические основы использования осадка сточных вод в качестве органического удобрения / JL Н. Шмыгля, В.А. Пилюгин // Актуальные проблемы мелиорации земель Поволжья: Сб. науч. тр. Саратов, 2002. С. 159-171.

66. Грошев, А.Н. Влияние технологических факторов на формирование запрограммированных урожаев озимой пшеницы в подзоне ветло-каштановых почв при орошении // Интенсивное земледелие и программирование урожаев. — Йошкар-Ола 1984. С. 71-72.

67. Губин, Н.М. Суммарное испарение культур орошаемого севооборота с учетом влагообмена и влагопереноса: Автореф. дисс. канд. с. х. наук. - Саратов, 1980.-20 с.

68. Гуревич, С.М. Действие минеральных удобрений на мощном черноземе. М.: Госхимиздат, 1962. - 256 с.

69. Данилова, Е.А. Изменение некоторых физических свойств темно-каштановой почвы Саратовского Заволжья под влиянием разных доз органических и минеральных удобрений / О.А. Кудряшова // Сб. науч. тр. Сарат. СХИ. Саратов, 1978. Вып. 107. - С. 54-62.

70. Данильченко, Н.В. Биоклиматическое обоснование суммарного водопотребления и оросительных норм. Мелиорация и водное хозяйство, № 4, 1999. -С. 14-16.

71. ДеМерс, М.Н. Географические информационные системы. Основы. / Пер. с англ. М.: Изд-во ДАТА+, 1999. - 490 с.

72. Денисов, Е.П. Эффективность водосберегающих технологий на орошаемых землях Саратовской области // Интенсификация земледелия в Поволжье. -Саратов, 1989.-С. 19-23.

73. Державин, Л.М. Агрохимическая характеристика пахотных почв СССР / М.А. Флоринский, А.В. Павлихина и др. // Параметры плодородия основных типов почв. М.: Агропромиздат, 1988. - С. 21-42.

74. Державин, Л.М. О методах расчета доз минеральных удобрений под планируемый урожай /Ш.И. Литвак // Агрохимия. 1976.- №6. - С. 74-78.

75. Державин, Л.М. О мониторинге плодородия земель сельскохозяйственного назначения / А.С. Фрид, Ф.В. Янишевский // Агрохимия, 1999, № 12. С. 1930.

76. Добровольский, Г. В. Принципы и задачи почвенного мониторинга / Д.С. Орлов, П.Л. Гришина//Почвоведение- 1983. № 11. С. 8-16.

77. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

78. Дьякова, К.В. Роль органического вещества // Земледелие. 1988. - № 1. - С. 25-26.

79. Дьяконова, К.В. Изменение содержания, состава и природы гумусовых веществ при с.-х. использовании и интенсивном окультуривании почв / B.C. Бу-леев, Б.М. Когут // Тез. докл. 6 Делегат, съезда общ-ва почвоведов. Тбилиси, 1981. Т. 2. - С. 33-34.

80. Егоренков, Л.И. Геоэкология: Учеб. пособие. / Б.И. Кочуров // М.: Финансы и статистика, 2005. - 320 с.

81. Егоров, В.В. Органическое вещество почвы и ее плодородие // Вестник с.-х. науки. 1978. - № 5. - С. 12- 20.

82. Ененко, И.И. Режим орошения кукурузы на черноземах Поволжья / В.Т. Морковин // Кукуруза. 1977. - № 9. - С. 13.

83. Ефимов, И.Т. Орошаемая кукуруза. М.: Колос, 1974. - 223 с.

84. Журбицкий, З.И. Физиологические и агрохимические основы применения удобрений. М.: Изд. АН СССР, 1963. - 295 с.

85. Завертайло Л.С. Повышение урожайности люцерны при ее нитрагинизации на орошаемой почве Алма-Атинской области: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. -Одесса, 1967.- 18 с.

86. Завьялова, Н.Е. Методические подходы к изучению гумусного состояния пахотных почв (обзор) // Плодородие. 2006. №1(28). С. 11 15.

87. Заренцев, И.Н. Влияние удобрений на урожай и качество кукурузы в условиях орошения / А.П. Шкрибтиенко // Кукуруза. 1979. - № 11. - С. 12-13.

88. Закураев, Р.Х. Влияние удобрений на урожайность и водопотребление кукурузы на предкавказском карбонатном черноземе при орошении // Химизация земледелия, урожай и плодородие почв. М., 1987. - С. 22-25.

89. Заикин В.Е. Формирование урожаев кукурузы на силос в зависимости от аг-рофонов при орошении // Химизация в интенсивном земледелии. Куйбышев, 1987.-С. 97-102.

90. Запорожченко, А.Л. Кукуруза на орошаемых землях. — М.: Колос, 1978. — 191 с.

91. Зейлер, М. Моделирование нашего мира. Руководство ESRI по ГИС-анализу / Пер. с англ.— М.: СП Дата+, 2001,- 190 с.

92. Зеркаль, О. В. Использование материалов дистанционного зондирования в инженерно-геологическом и эколого-геологическом мониторинге // М.: ДАТА+, ArcReview 2005 № 3. С. 7.

93. Золотарева, Б.Н. Гумусовый режим почвы в агроценозах // Тез. док. 8 Всес. съезда почвоведов. Т. 2. Новосибирск, 1989. - С. 37.

94. Зыков Ю.Д. Водообеспеченность люцерны и ее продуктивность // Вестник с.-х. науки. 1982. - № 1. - С. 79-88.

95. Иванов, А.Ф. Возделывание люцерны в условиях орошения / Г.А. Медведев // . М.: Россельхозиздат, 1977. - 112 с.

96. Иванов, Д. Взаимодействие компонентов природной среды на территории Воронежской области // М.: ДАТА+, ArcReview 2005 № 3. С. 8.

97. Иванов, Н.Н. Кукуруза на зерно и силос. М.: Россельхозиздат, 1982. - 136 с.

98. Израэль, Ю. А. Философия мониторинга // Метеорология и гидрология 1990 №6. С. 5-120.

99. Ильина, Л.П. Содержание почвенных карт разных масштабов и вопросы методики их составления. Почвоведение, 1980, № 7, С. 134-140.

100. Ильичев, В.Г. Кукуруза и суданская трава в чистых и уплотненных посевах при орошении // Оптимизация условий возделывания кукурузы на орошаемых землях. Волгоград, 1986. - С. 120-127.

101. Ильчева, С.Н. Современные формы и средства информационного обеспечения сельскохозяйственной науки и производства капиталистических стран. / А.С. Каменский //М.: ВНИИТЭПагропром. 1987. С. 32-54.

102. Информационно-советующая система управления орошением //В.П. Остап-чик, В.А. Костромин, A.M. Коваль и др. / Под ред. В. П. Остапчика. К.: Урожай, 1989. - 248 с.

103. Исаченко, А.Г. Оценка и картографирование экологического потенциала ландшафтов России // Изв. ВГО.1991. Т. 123. Вып. 6. С. 457-472.

104. ПЗ.Ишин, А.Г. Влияние глубокого увлажнения почвы на семенную продуктивность люцерны / Е.П. Денисов, С.Б. Власов // Интенсивное использование мелиориров. земель в Поволжье. Саратов, 1988. - С. 78-84.

105. Калиновский, А.В. Условия накопления и роль гумуса в повышении производительности дерново-подзолистых почв Северо-Восточной части Белоруссии // Сб. науч. тр. БелСХА. 1981. - № 77. - С. 3-8.

106. Карандашов, Л.Г. Программная система "Агрохимик" // Химизация сельского хозяйства. 1990. - № 2. - С. 21-22.

107. Пб.Каюмов, М.К. Регулирование продуктивности кукурузы при изменении ее густоты, орошения и удобрения / Э.Д. Адиньяев // Принципы управления продукционными процессами в агроэкосистемах.- М.: 1976. С. 127-132.

108. Каюмов, М.К. Агротехнические основы получения запланированных урожаев сена люцерны при орошении / Э.Д. Адиньяев // Докл. ВАСХНИЛ. 1979. -№ 9. - С. 10-13.

109. Квашнина, А. Мониторинг природных комплексов в заповеднике «Денежкин Камень» // М.: ДАТА+, ArcReview, 2004 № 4. С. 3.

110. Кеввай, Л.Г. Составление плана использования удобрений в хозяйстве с помощью ЭВМ. М.: Колос. - 1973.- 88 с.

111. Классификация и диагностика почв СССР. Разраб. Минсельхоз СССР, Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева; М.: Колос, 1977 г — 224 с.

112. Классификация и диагностика почв России / Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. — Смоленск: Ойкумена, 2004. —342 с.

113. Клюшин, П. В. Экологические проблемы сельского хозяйства / А.С. Цыганков, С.В. Савинова// Проблемы производства продукции растениеводства на мелиорированных землях: сб. науч. тр. — Ставрополь: АГРУС, 2005 — С. 490492.

114. Коновина, Т.П. Черноземы как элемент агроэкосистемы / Лебедева И.И. // Земледелие. 1988. - № 1. - С. 28-29.

115. Кононова, М.М. Проблемы почвенного гумуса и современные задачи его изучения // Науч. тр. почв, ин-та им. В.В.Докучаева. М.: Изд. АН СССР, 1951. -386 с.

116. Кононова, М.М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения. М.: Изд. АН СССР, 1963. - 314 с.

117. Концепция земельных улучшений (комплексной мелиорации) в Российской Федерации на 1995-2005 гг. / МСХиП и РАСХН. М., 1994. - 66 с.

118. Кореньков, Д.А. Продуктивное использование минеральных удобрений. -М.: Россельхозиздат, 1985. 221 с.

119. Кормилицин, В.Ф. Сбалансированность процессов минерализации и гумификации как экологический показатель устойчивости почвенного блока орошаемой агроэкосистемы // Почвоведение. 1995. - № 11. - С. 1369-1373.

120. Корнева, Т.В. Геоинформационная система ведения локального мониторинга эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель Саратовского Заволжья. Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов, 2006. - 21 с.

121. Королев, Ю. Теоретическая геоинформатика. М.: Дата+, - 2001 г. - 96 с.

122. Корсак, В.В. Приемы улучшения использования орошаемых темно-каштановых почв Заволжья. Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов, 2001. -22 с.

123. Корсак, В.В. Геоинформационные системы в гидромелиорации / С.В. Зати-нацкий, А.С. Фалькович // Геоинформационные системы в гидромелиорации: учеб. пособие по магистерскому курсу. М.: МГУП, 2003. - 84 с.

124. Корсак, В.В. Геоинформационные системы в гидромелиорации / С.В. Зати-нацкий, О.Ю. Холуденева // Геоинформационные системы в гидромелиорации: учеб. пособие к практич. занятиям. -М.: МГУП, 2003. 61 с.

125. Корсак, В.В. Информационно-советующая система по управлению водным режимом орошаемых земель / Н.А. Пронько, О.Ю. Холуденева // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008613920 от 15 октября 2008 г.

126. Косова, JI.A. Поливной режим и удобрение кукурузы на темно-каштановых почвах Заволжья// Орошение земель в Поволжье. М., 1973.-С. 166-179.

127. Косова, J1.A. Низкорослые пшеницы на поливе / Т.Н. Гвоздюк // Степные просторы. -1973. № 6. - С. 17-18.

128. Косова, Л.А. Обоснование расчетного слоя почвы при назначении поливов сельскохозяйственных культур / З.В. Журина // Совершенствование оросит, систем Поволжья. М., 1988. - С.149-160.

129. Косова, Л.А. Влияние предполивной влажности почвы на урожайность сельскохозяйственных культур / В.В. Иванов, Т.Н. Гвоздюк, Ю.И. Панченко // Эксплуатация оросительных систем Поволжья. М., 1987. - С. 147-155.

130. Косова, Л. А. Влияние поливного режима на суммарное испарение и потребление влаги из почвы сельскохозяйственными культурами культур /В.В. Иванов, Т.Н. Гвоздюк, Ю.И. Панченко и др. // Проблемы мелиорации земель Поволжья. М., 1989. - С. 12-21.

131. Косова, Л.А. Обоснование рационального поливного режима в целях экономии оросительной воды / В.Т. Морковин, Т.Н. Гвоздюк, Л.П. Иванова // Мелиорация земель Поволжья. М., 1979. - С. 120-125.

132. Косова, Л.А. Водообеспеченность и урожайность сельскохозяйственных культур / В.Т. Морковин, В.В. Иванов, Т.Н. Гвоздюк, Ю.И. Панченко // Научно-технический прогресс в мелиорации земель Поволжья. М., 1990. - С. 137145.

133. Костин, Б.И. Формирование водного баланса поливных земель при дождевании / М.Я. Фишман // Степные просторы. 1986. - № 5. - С. 32-34.

134. Костин, Б.И. Предупреждение засоления орошаемых земель Заволжья. / П.Г. Гребенюков // Саратов: Приволжское книжное издательство, 1988. 102 с.

135. Костин, И.С. Опыт выращивания кукурузы на зерно в орошаемых условиях Заволжья. Саратов, 1961. - 23 с.

136. Костин, И.С. Орошение в Поволжье. -М.: Колос, 1971. 223 с.

137. Костин, И.С. Поливной режим и водопотребление пшеницы и кукурузы в Заволжье /Л.А. Косова // Вопросы орошения и водного режима. -Саратов, 1974.-С. 225-231.

138. Костяков А.Н. Основы мелиорации. М.: Сельхозгиз, 1960. - 621 с.

139. Криштопа, В.И. Эффективность азотных удобрений при внесении под кукурузу на темно-каштановых почвах Украины в условиях орошения: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Одесса, 1975. - 26 с.

140. Кружилина, Ж.В. Режим орошения и водопотребление кукурузы на зерно // Режимы орошения е.- х. культур в Нижн. Поволжье. Волгоград, 1981. - С. 58-65.

141. Кружилина, Ж.В. Сочетание факторов для получения различных уровней урожайности кукурузы // Эффективное использование орошаемых земель. -Волгоград, 1985. С. 58-61.

142. Кружилин, А.С. Агробиологические особенности орошаемой люцерны. / З.Г. Кац // Саратов, 1941. - 17 с.

143. Кружилин, И.П. Оптимизация водного режима почвы для получения запланированных урожаев сельскохозяйственных культур в степной и полупустынной зонах Нижнего Поволжья: Дисс. . доктора наук. Волгоград, 1982. -429 с.

144. Кружилин, И.П. Совершенствование технологии возделывания зерновой кукурузы на орошаемых землях // Оптимизация условий возделывания кукурузы на орошаемых землях. Волгоград, 1986. - С. 7-22.

145. Кружилин, И.П. Управление формированием урожая люцерны / Т.Н. Дронова, Г.Ф. Сизенко // Земледелие. 1987. - № 7. - С. 26-27.

146. Кружилин, И.П. Реальность программированного выращивания люцерны в Волгоградской области / Т.Н. Дронова, Г.Ф. Сизенко // Вестник с.-х. науки. -1988. №4.- С. 68-72.

147. Кружилин, И.П. Программирование урожаев кукурузы на орошаемых землях /Н.В. Кузнецов//Вестник е.- х. науки. 1991.-№ 1. - С. 81-87.

148. Волгоградская гос. с.-х. акад., 2001. С. 19-20.

149. Кружилин, И.П. Расширенное воспроизводство плодородия почвы при интенсивном использовании орошаемых земель / А.С. Морозов // Повышение плодородия орошаемых почв при интенсивном использовании. Волгоград, 1989. - С. 5-23.

150. Крумздоров, A.M. Влияние удобрений и густоты стояния на продуктивность гибридов кукурузы при орошении // Докл. ВАСХНИЛ. 1985. - № 1. - С. 2021.

151. Кудряшова, О. А. Изменение некоторых элементов плодородия темно-каштановых почв под влиянием органических и минеральных удобрений при орошении / В.В. Кравченко // Рациональное использование почв Саратовской области. Саратов, 1987. - С.89-93.

152. Кузник, И.А. Орошение в Заволжье. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 159 с.

153. Кулаковская, Т.Н. Эффективность минеральных удобрений в почвенно-климатических условиях Нечерноземной зоны // Химия в сел. хоз-ве. 1976. -№6. - С. 3-5.

154. Кулаковская, Т.Н. Влияние систем удобрений на содержание и состав гумуса дерново-подзолистой супесчаной почвы / Л.И. Костюкович // Агрохимия. -1984.-№ 8.-С. 57-63.

155. Кучер, В.Г. Комплексное воздействие режимов орошения, удобрений и густоты насаждения на продуктивность кукурузы в степной зоне Куйбышевской области: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Саратов, 1973. — 27 с.

156. Кучер, В.Г. Программирование урожаев зерна и зеленой массы кукурузы на поливе при интенсивной технологии возделывания // Интенсивные технологии возделывания зерновых культур в Средн. Заволжье. Куйбышев, 1987. -С. 67-78.

157. Лапенко, Л.А. Метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии в фоновом мониторинге тяжелых металлов / М.Г. Виленский // Мониторинг фонового загрязнения природной среды. Вып. 3. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — С. 216— 223.

158. Ларионов, А.Г. Режим орошения люцерны / Тр. Валуйской ОМС. Волгоград, 1966.- С. 108-131.

159. Ларионов, А.Г. Пути повышения урожая люцерны / В.Т. Морковин // Степные просторы. 1970. - № 5. - С. 43.

160. Левицкая, Н.Г. Природные и земельные ресурсы области / А.И. Немцов //Система ведения агропромышленного производства Саратовской области. Саратов: Изд-во «Детская литература», 1998, с. 8-12.

161. Леонов, Е.А. О пространственном распределении влагозапасов на орошаемых полях при поливах дождеванием // Метеорология и гидрология. 1969. -№ 5. - С. 89-96.

162. Леонтьев, А.К. Значение удобрений в минерализации гумуса и мобилизации азота выщелоченного чернозема // Агрохимия. 1969. - № 2. - С. 97-100.

163. Листопад, Г.Е. Руководство по технологии программированного возделывания зерновых и кормовых культур на орошаемых землях Нижнего Поволжья / А.Ф. Иванов, А.А. Климов, В.И. Филин //. Волгоград, 1979. - 94 с.

164. Лупашку, М.Ф. Люцерна. М.: Агропромиздат, 1988.- 256 с.

165. Льгов, Г.К. Некоторые факторы программирования урожая зерна кукурузы при орошении / Д.В. Мальбахов // Научные основы программирования урожаев сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1978. С. 186-192.

166. Лыков, A.M. Прогнозирование режима органического вещества в интенсивно используемой дерново-подзолистой почве / И.М. Илишевская, В.В. Круглов //Вестник е.- х. науки. 1977. - № 4. - С. 103-107.

167. Лысанова, Г. И. Современное состояние агроландшафтов и их рациональное использование // Устойчивое землепользование в экстремальных условиях / Труды Международной научно-практической конференции. — Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2003, С. 20 -22.

168. Лялин, B.C. Мелиоративно-гидрогеологические аспекты устойчивого развития оросительных мелиораций в России // Современные проблемы мелиорации и пути их решения. Том I (98). М., 1999. - С. 230-240.

169. Мазур, Г.А. Некоторые особенности механизма гумусонакопления в дерново-подзолистой супесчаной почве в связи с известкованием и удобрением / Н.Н. Ермолаев // Почвоведение. 1985. - № 5. - С. 43-49.

170. Максименко, Л.Д. Биологические особенности основных кормовых культур и совершенствование технологии возделывания их в зоне неустойчивого увлажнения Северного Кавказа: Автореф. дисс. доктора е.- х. наук. Ставрополь, 1973.-43 с.

171. Мамонтов В.Г. Интерпретация данных водной вытяжки из засоленных почв. — М.: МСХА, 2002.-37 с.

172. Марковский, А.Г. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество зеленой массы кукурузы при орошении / В.А. Кульчева // Влияние предшественников на урожай. Ульяновск, 1977. - С. 68-69.

173. Марьясов, В.Г. Влияние орошения и минеральных удобрений на урожай зеленой массы люцерны в условиях близкого залегания грунтовых вод / Е.А. Уханов // Влияние удобрений на урожай и качество с.-х. продукции. Саратов, 1976. - С. 110-117.

174. Масленников, Л.А. Автоматизированная система управления производственной деятельностью Марксовского РПО «Полив» // Программирование урожаев е.- х. культур на орошаемых землях. М., 1984. - С. 61-68.

175. Медведев, И.Ф. Почвенный покров Саратовской области и его состояние /

176. С.И. Быстрова // Рациональное использование почв Саратовской области. -Саратов, 1987.-С. 4-18.

177. Мельников, В.В. Продуктивность озимых хлебов в зависимости от агротехнических приемов их возделывания в Саратовском Правобережье: Автореф. дисс. канд. е.- х. наук. Саратов, 1981. - 24 с.

178. Методика агрохимических исследований / Ф.Я. Юдин. М.: Колос, 1971. -272 с.

179. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. -М., 1963. Вып. 2. -304 с.

180. Методика полевого опыта в условиях орошения: Рекомендации / ВНИИОЗ. -Волгоград, 1983.- 149 с.

181. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при нанесении лакокрасочных материалов (по величинам удельных выделений). СПб.: НИИ атмосферы, 1997, 38 с.

182. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу от животноводческих комплексов и звероферм (по величинам удельных выделений). — СПб.: НИИ атмосферы, 1997, 26 с.

183. Методические рекомендации по проведению инвентаризации и нормированию выбросов в атмосферу для предприятий птицеводческого направления. — СПб.: Минприроды РФ, 1998, 31 с.

184. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой / Д.С.Филев, В.С.Циков, В.И.Золотов и др. Днепропетровск, 1980. - 54 с.

185. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / ВНИИ кормов им. В.В. Вильямса. М., 1983. - 68 с.

186. Методические рекомендации по биоэнергетической оценке севооборотов и технологий выращивания кормовых культур. М.: ВАСХНИЛ, 1989. - 72 с.

187. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель (утв. Роскомземом 28 декабря 1994 г., Минсельхозпродом РФ 26 января 1995 г., Минприроды РФ 15 февраля 1995 г.)

188. Методические указания по отбору проб растений, определению в них азота,фосфора и калия. М.: КМУ ЦИНАО, 1980. - 24 с.

189. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М.: ФГНУ «Росинфор-магротех», 2003. - 240 с.

190. Методическое руководство по методам контроля и критериям оценки мелиоративного состояния орошаемых земель Поволжья / ВолжНИИГиМ.- Саратов, 1991. 35 с.

191. Милюкина, А.А. Режим орошения и водопотребление люцерны на сено в зоне светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья: Автореф.дис. канд. с.-х. наук. Волгоград. 1974.-22 с.

192. Минеев, В.Г. Влияние длительного применения удобрений на гумус почвы и урожай культур / JI.K. Шевцова // Агрохимия. 1978. № 7. - С. 134-141.

193. Митчелл Э. Руководство ESRI по ГИС-анализу. Т. 1. Географические закономерности и взаимодействия / Пер. с англ.- М.: СП Дата+, 2001, 254 с.

194. Михайлов, JI.H. Азбука плодородия. Самара: кн. изд-во. 1992. - 104 с.

195. Михайлов, JI.H. Применение ЭВМ для разработки планов-рекомендаций рационального использования минеральных удобрений / Е.Т. Панова // Агрохимия. 1977.-№7.- С. 111-117.

196. Михеева, О.В. Совершенствование нормирования водосберегающих режимов орошения озимой пшеницы в условиях Саратовского Заволжья: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов. 2005. - 21 с.

197. Михолев, Н.Н. Влияние удобрений на плодородие почвы и урожай кукурузы, возделываемой на постоянном участке // Сб. науч. работ ВИУА. Вып. 46. М., 1969. - С. 45-52.

198. Мишустин, Е.Н. Микроорганизмы, разлагающие гуминовую кислоту / Д.И. Никитин, М.И. Очилова // Докл. советск. почвоведов к 7 международ, конгр.в США. М.: Изд. АН СССР, 1960. - С. 161-167.

199. Мосиюк, Ф.Е. и др. Прогнозирование потребности в удобрениях и оптимальное планирование использования их // Химия в сельском хозяйстве. 1976. -№ 5. - С. 17-22.

200. Муромцев, Н. А. Почвенно-экологический мониторинг. М.: Ноосфера. 2000, 159 с.

201. Найдин, П.Г. Научные основы системы удобрения в севообороте / JI.C. Любарская // Химия в сельск. хоз-ве. 1969. - № 11. - С. 59-66.

202. Научные основы и рекомендации по применению удобрений в Поволжье. -Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1976. 192 с.

203. Носатовский, А.И. Пшеница. Биология. М.: " Колос", 1965. - 568 с.

204. Образцов А.С. Системный подход: применение в земледелии. М.: Агро-промиздат, 1990. - 303 с.

205. Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования. Разраб.: Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева, ГИЗР, Минсельхоз СССР; М., 1973.

206. Орлов, Д.С. Особенности органического вещества орошаемых почв // Проблемы ирригации почв юга черноземн. зоны. / Б.М. Аниканова, В.А. Маркин //-М.: Наука, 1980.-С. 35-61.

207. ОСТ 56 81-84. Полевые исследования почвы. Порядок и способы определения работ. Основные требования к результатам.

208. ОСТ 68-3.1-98 Карты цифровые топографические. Общие требования

209. ОСТ 68-3.4-98 Карты цифровые топографические. Требования к качеству цифровых топографических карт

210. Остапчик, В.П. Планирование режимов орошения на основе биологического метода расчета водопотребления сельскохозяйственных культур (Обзорная информация / ЦБНТИ Минводхоза СССР). М., 1981. - № 9 - 90 с.

211. Остапчик, В.П. Оптимальные нормы и сроки проведения поливов // Докл. ВАСХНИЛ. 1984. - №6. - С. 36-38.

212. Остапчик, В.П. Информационно-советующая система управления орошением / В.П. Остапчик, В.А. Костромин, A.M. Коваль и др. Киев: Урожай, 1989. -248 с.

213. Панников, В.Д. Культура земледелия и урожай. М.: Колос, 1974. - 368 с.

214. Панников, В.Д. Почва, климат, удобрение и урожай. / В.Г. Минеев // М.: Агропромиздат, 1987. - 512 с.

215. Панченко, Ю.И. Водопотребление и урожайность кормовых культур при орошении в Заволжье / В.В. Иванов, Ф.И. Стрельников // Научнотехнический прогресс в мелиорации земель Поволжья. М., 1990. - С. 42-48.

216. Параметры плодородия основных типов почв // Под общ. ред. А.Н. Каштанова. М.: Агропромиздат, 1988. - 262 с.

217. Перегудов, Н.И. Влияние различных предшественников и минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы / Н.М. Шахзадов // Пути повышения плодородия почв и урожайность сельскохозяйственных культур. Ставрополь, 1970. - С. 70-82.

218. Перепелица, В.М. Роль органических и минеральных удобрений в накоплении гумуса почвы // Почвоведение. 1974. - № 3. - С. 29-37.

219. Пермитина, Л.И. Оперативный спутниковый мониторинг состояния окружающей среды и землепользования / Т.Г. Куревлева, И.В. Степанов, К.С. Емельянов, А.П. Коршунов // М.: ДАТА+, ArcReview 2005 № 3. С. 5 6.

220. Подколзин, О.А. Тяжелые металлы в почвах Ставропольского края // Проблемы производства продукции растениеводства на мелиорированных землях: сб. науч. тр. Ставрополь: АГРУС, 2005 - С.506-510.

221. Пожилов, В.И. Эффективность применения удобрений под кормовые культуры в условиях орошения // Эффективность использования орошаемых земель. Волгоград, 1985. - С. 39-48.

222. Положение об осуществлении государственно мониторинга земель, утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 25 ноября 2002г. № 846

223. Пономарев А.Н. Влияние удобрений и поливных режимов на урожай и качество зеленой массы кукурузы на светло-каштановых почвах Заволжья: Авто-реф. дисс. канд. с.-х. наук. М., 1977. - 18 с.

224. Порожняк, В.Н. Урожай и качество кормовых культур, возделываемых в условиях орошения при разном уровне азотного питания // Химия в сельск. хоз-ве. 1975.-№3.-С. 19-21.

225. Поротькин, Е.И. Влияние доз азотных удобрений и густоты насаждения на продуктивность кукурузы при разных режимах орошения / В.Г. Кучер // Агрохимия. 1974. - № 5. - С. 18-27.

226. Поротькин, Е.И. Основные принципы орошения и технология возделывания полевых культур в степных районах Среднего Заволжья: Автореф. дисс. доктора е.- х. наук. Волгоград, 1984. - 35 с.

227. Поротькин, Е.И. Продуктивность основных полевых культур на орошении в степных районах Куйбышевской области / Т.А. Демидова // Агротехнич. и биолог, основы возделывания с.-х. культур в Куйбыш. области. Куйбышев, 1984. - С. 55-66.

228. Прасолов, Л.И. Почвы возвышенных степей Заволжья как объект ирригации // Тр. комиссии по ирригации. -М.-Л.: 1933. Сб. 1. - С. 19-71.

229. Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве (ПДК). — М.: Изд-во Минздрав. МММР, 1979, 1980, 1982.

230. Пронько, В.В. Удобрение кукурузы в орошаемом севообороте // Кукуруза. -1980 № 1.-С. 21-22.

231. Пронько, В.В. Сравнительная эффективность органических, минеральных удобрений и их сочетаний в звеньях орошаемого севооборота на темно-каштановой почве Саратовского Заволжья: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. -Ленинград-Пушкин, 1981. 20 с.

232. Пронько, В.В. Влияние погодных условий и агротехнических приемов на эффективность удобрений в степном Поволжье / В.В. Пронько, В.В. Корсак, А.Ф. Дружкин // Агрохимия. 2004. - № 8. - С. 20-26.

233. Пронько, Н.А. Агромелиоративные основы производства и автоматизированная технология управления выращиванием полевых культур на орошаемых землях Поволжья: Автореф. дисс. доктора с. х. наук. — Саратов, 1999. — 52 с.

234. Пронько, Н.А. Снижение негативного воздействия технологий на мелиоративные агроландшафты //Аграрная наука, 2001 № 9. С. 7-8.

235. Пронько, Н.А. Метод расчета доз органических и минеральных удобрений для культур орошаемых севооборотов по прогнозному ротационному балансу элементов питания / В.В. Корсак // Агрохимия. 2001. - № 7. - С. 66-71.

236. Пронько, Н.А. Концепция ведения мониторинга мелиорированных земель / Г.И. Фомин, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева // Актуальные проблемы мелиорации земель Поволжья: сб. науч. тр.- Саратов: ВолжНИИГиМ, 2002.- С. 48-62.

237. Изд-во Пензенской гос. с.-х. акад., 2002. С. 63-65.

238. Пронько, Н.А. О применении геоинформационных систем в мелиорации / О.Ю. Холуденева, В.В. Корсак // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2002. - № 4. - С. 58-59.

239. Пронько, Н.А. Изменение плодородия орошаемых каштановых почв Поволжья в процессе длительного использования и научные основы его регулирования / Л.Г. Романова, А.С. Фалькович // ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». Саратов, 2005, 220 с.

240. Пронько, Н.А. ГИС-технологии мониторинга плодородия орошаемых земель /

241. B.В. Корсак, О.Ю. Холуденева, Т.В. Корнева // Плодородие. 2006. - № 1.1. C. 23-24.

242. Пронько, Н.А. ГИС- мониторинг мелиоративного состояния орошаемых земель (на примере сухостепного Заволжья) / В.В. Корсак, Т.В. Корнева // Мелиорация и водное хозяйство- 2008, № 6, С. 26-29.

243. Пронько, Н.А. Современные информационные технологии рационального природопользования на орошаемых землях Поволжья /В.В. Корсак // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2009. - № 3. — С. 2729.

244. Пронько, Н.А. Информационные технологии рационального природопользования на орошаемых землях Поволжья /В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева, Т.В. Корнева // Саратов, СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2009. - 212 с.

245. Пруцков, Ф.М. Озимая пшеница. М.: Колос, 1976. - 352 с.

246. Пустовой, И.В. Эффективность удобрений под кукурузу на светло-каштановых почвах Волгоградской области при орошении / Т.Ф. Капустина // Агрохимия. 1969.-№ 12. - С. 74-81.

247. Рак, М.В. Влияние удобрений и обработки на повышение плодородия песчаной почвы / В.Д. Врублевская // Бюлл. Почв, ин-та им. В.В.Докучаева. 1983. Вып. ХХХП. С. 51-55.

248. Расценки на проведение почвенных обследований, картографических и аналитических работ, работ по научно-технической информации М.: Почвенный институт им. Докучаева, 1989. — 92 с.

249. Рауэ, К. Роль минеральных азотных удобрений при воспроизводстве органического вещества в зависимости от запасов углерода и азота в почве / Р. Зей-берлих // Почвоведение. 1976. - № 9. - С. 57-64.

250. Реброва, Г. И. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы приорошении в условиях светло-каштановых почв Волгоградской области: Автореф. дисс. канд. с. х. наук. - Волгоград, 1978. - 22 с.

251. Реймерс, Н.Ф. Природопользование. М.: Мысль. 1990. - 640 с.

252. Реймерс, Н. Ф. Надежды на выживание человечества: Концептуальная экология. М.: ИЦ «Россия молодая» Экология, 1992. — 367 с.

253. Рекомендации по методике проведения наблюдений и исследований в полевом опыте / НИИСХ Юго-Востока. Саратов, 1973. - 223 с.

254. Решетов, Г.Г. Основные положения по промывкам засоленных земель Саратовской области. / В.А. Нагорный, В.В. Гордиенко //- Саратов: Издат. центр СГСЭУ, 2001,46 с.

255. Романова, J1. Г. О деградации гумусового состояния террасовых темно-каштановых почв ОПХ ВолжНИИГиМ / В. В. Майорова // Актуальные проблемы мелиорации земель Поволжья: Сб. науч. тр. ГУ ВолжНИИГиМ / Саратов: ГУ ВолжНИИГиМ, 2002. С. 151-158.

256. РТМ 68-3.01-99 Порядок создания и контроля картографической продукции открытого пользования.

257. Рыбалкин, П.Н. Разработка и освоение интенсивных энергосберегающих технологий возделывания кукурузы /П.А. Щербина // Вестник с.-х. науки. 1988 № 8. - С. 84-90.

258. Сапожников, Н.А. Научные основы системы удобрений в Нечерноземной полосе. / М.Ф. Корнилов // 2-е изд., перер. и доп. - JL: Колос, 1977. - 491 с.

259. Сдобников, С.С. Плодородие почв и урожайность. М.: о-во "Знание" РСФСР, 1984.-40 с.

260. Седанов, Г.В. Эффективность азотных подкормок орошаемой озимой пшеницы// Эффективность использования орошаемых земель. Волгоград, 1985.-С. 62-67.

261. Сенновская, Т. Сад у дороги. // Наука и жизнь №5, 2006. С.93 98.

262. Сергеенко, В.А. Севооборот и органическое вещество почвы//Вестник с.-х. науки Казахстана. 1977. - № 3. - С. 34-37.

263. Сикан, А.В. Методы статистической обработки гидрометеорологической информации. Учебник для Вузов. СПб.: РГГМУ, 2007. - 279 с.

264. Симакин, А.И. Удобрение орошаемых земель / A.M. Голубцов // Эффективнее использовать поливные земли. Краснодар, 1975. - С. 39-45.

265. Система ведения агропромышленного производства Саратовской области. — Саратов: Изд-во «Детская литература», 1998. 321 с.

266. Система применения удобрений на орошаемых землях Поволжья и Северного Кавказа. Рекомендации. М.: Росагропромиздат, 1990. — 64 с.

267. Скорзова, Г.В. Изменение плодородия почвы под влиянием удобрений в специализированных севооборотах // Совершенствование систем земледелия в Волго-Вятском районе / Сб. науч. тр. Киров, 1988. - С. 85-88.

268. Смеян, Н.И. Особенности создания крупномасштабных почвенных карт с применением ГИС / Г.С. Цытрон, Д.В. Матыченков // Экспериментальная информация в почвоведении: теория и пути стандартизации: труды Всероссийской конференции. М.: МГУ 2005, С. 94 - 96.

269. Смирнов, П.М. Методика разработки системы удобрений в севооборотах хозяйств Нечерноземной зоны РСФСР с применением ЭВМ / Ю.П. Жуков, А.Р. Кравченко // Изв. ТСХА. Вып. 2. - 1976. - С. 59 - 67.

270. Смотров, Н.А. Влияние удобрений на урожай озимой и яровой пшеницы в севооборотах и бессменных посевах при орошении / К.П. Калиберда // Агрохимия. 1977. - № 3 - С. 39-44.

271. СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения (взамен СНиП 1.02.07-87)

272. Сосински Б. Разработка приложений в среде Visual FoxPro 5. Киев: Изд-во1. Диалектика», 1997.-448 с.

273. Справочник агрохимика / Сост. Д.А. Кореньков. М.: Россельхозиздат, 1976. -350 с.

274. Столба, П.Д. Запасы и динамика содержания гумуса в длительных опытах с удобрениями //Бюлл. ВИУА, 1987. № 79. - С. 80-81.

275. Суханов, А.Ф. Режим орошения озимой пшеницы в Заволжье при поливе дождеванием: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Саратов, 1972. - 25 с.

276. Таранов, М.И. Влияние удобрений и режимов орошения на урожай сена люцерны на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. М. 1985. - 24 с.

277. Тарасова П.П. Удобрение кукурузы // Научные основы использования удобрений в орошаемом земледелии. Волгоград, 1979. - С. 57-67.

278. Терентьев, Ф.П. Водный баланс кукурузы на надпойменных террасах р. Урал: Автореф. дисс. канд. с. х. наук, Саратов, 1976. - 23 с.

279. Терентьев, Ф.П. Водопотребление орошаемого поля кукурузы в Заволжье // Проблемы орошаемого земледелия Поволжья. Саратов, 1990. - С. 64-68.

280. Терещенко Т. ГИС экологического мониторинга Кизеловского угольного бассейна // М.: ДАТА+, ArcReview 2004 № 4. С. 8-9.

281. Технические предложения на создание системы мониторинга земель России. М.: Комитет РФ по земельным ресурсам и землеустройству. 1994, 57 с.

282. Технологические карты по возделыванию полевых культур на орошаемых землях (рекомендации) / ВНИИОЗ. Волгоград, 1987. - 382 с.

283. Титов, В.Н. Влияние орошения и различных доз минеральных удобрений на урожай и качество продукции кукурузы при различной глубине увлажняемого слоя: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Саратов, 1981. - 28 с.

284. Тищенко, Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределения в воздухе. Справ, изд. М.: Химия, 1991. - 368 с.

285. Туев, Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования. М.: Агро-промиздат, 1989. - 239 с.

286. Тулайков, С.М. Кукуруза, ее возделывание и использование (для хозяев Самарской губернии). Самара: Госиздат, 1922. - 32 с.

287. Тулупова П.П. Особенности роста, развития и продуктивность люцерны в Краснодарском крае: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Краснодар, 1970. - 32 с.

288. Тупикин Н.И., Метелкин В.В. Техническое задание на разработку геоинформационной системы поддержки принятия решений в мелиоративной отрасли. М.: ЦНТИ «Мелиоводинформ», - 1999. - 40 с.

289. Тюрин, И.В. Плодородие почв и проблема азота в почвоведении и земледелии // Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. М.: Наука, 1965. -320 с.

290. Узун, В.Ф. Изменение агрономически важных параметров черноземных и каштановых почв под влиянием их использования и окультуривания / А.Н. Алексеева // Рациональное использование почв Саратовской области. Саратов, 1987.-С. 18-31.

291. Укрупненные нормы водопотребности для орошения по природно-климатическим зонам СССР / ММиВХ СССР. М., 1984. 346 с.

292. Усов, Н.И. Почвы Саратовской области. 4.1, 2. Саратов, ОГИЗ, 1948. - 576 с.

293. Устинов, М. Т. Мелиоративная энциклопедия. Т. 2. М.: 2004.С. 186-187.

294. Фалькович, А.С. Пути решения проблемы борьбы с деградацией орошаемых земель Саратовской области / В.В. Корсак, Н.А. Пронько, С.В. За-тинацкий // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. — 2009.-№4.-С. 32-37.

295. Филимонов, М.С. Орошение пшеницы. М.: Колос, 1980. - 184 с.

296. Филимонов, М.С. Агромелиоративные принципы регулирования водного и пищевого режимов светло-каштановых почв для получения высоких и стабильных урожаев орошаемой пшеницы в Нижнем Поволжье: Автореф. дисс. доктора с. х. наук. - Волгоград, 1983. - 39 с.

297. Филимонов, М.С. Озимая пшеница на орошаемых землях. / М.Я. Каргина, П.М. Барановский и др. // Волгоград: Нижне-Волжс. кн. изд-во, 1976. - 239 с.

298. Филимонов, М.С. Влияние режимов орошения и норм питания на водопо-требление, урожай и качество зерна / Г.В. Седанов, С.И. Даниличев // Зерн. хоз-во. 1984.- № 2. - С. 18-20.

299. Филин, В.И. Агрохимические проблемы и принципы управления плодородием почв // Почвенно-экологические проблемы в степном земледелии. Пу-щино, 1992.-С. 71-86.

300. Фишман, М.Я. Формирование водного баланса орошаемых земель Саратовского Заволжья: Автореф. дисс. канд. наук. Киев, 1991. - 17 с.

301. Фишман, М.Я. Некоторые особенности формирования инфильтрации на орошаемых землях долины Волги при дождевании / З.Ф. Иванищева // Пути улучшения использования орошаемых земель и дождевальной техники. М., 1985. - С. 45-51.

302. Фишман, М.Я. Шевцова Р.Ф. Режим грунтовых вод на орошаемых землях при различной технике полива / Р.Ф. Шевцова // Вопросы эксплуатации оросительных систем Поволжья. М., 1982. - С. 93-96.

303. Флоринский, М.А. Методические указания по проведению комплексного агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий / М.И. Лунев, А.В. Кузнецов и др. // М.: Центр научн.-техн. информ., пропаганды и рекламы, 1994. 96 с.

304. Фокеев, П.М. Интенсивная технология возделывания озимой пшеницы при орошении в Заволжье / Л.К. Балыкина, Н.А. Колчина // Селекция, семеноводство и интенсивная технология возделывания озимой пшеницы. М.: Агро-промиздат, 1989. - С. 246-248.

305. Фомин, Г.И. Концепция разработки системы мониторинга мелиорированных земель РФ / Н.П. Пыл ев, В.В. Корсак // Совершенствование агромелиоративных технологий на оросительных системах Поволжья: сб. науч. тр. — Саратов: ВолжНИИГиМ, 1995. С. 78-84.

306. Френкель, М.Б. Программные средства научного центра "Агроэкология" / Н.Н. Смирнова // Земледелие. 1992. - №2. - С. 74-76.

307. Харченко, С.И. Гидрология орошаемых земель.- Л.: Гидрометеоиздат, 1975. -371 с.

308. Хитров, Н.Б. Выбор диагностических критериев существования и степени выраженности солонцового процесса в почвах // Почвоведение. 2004. - № 1. -С. 18-31.

309. Холуденева, О.Ю. Автоматизированные технологии ведения комплексного мониторинга орошаемых агроландшафтов Поволжья / Автореф. дисс. канд. техн. наук Саратов: СГАУ, 2002. - 20 с.

310. Царев, А.П. Дифференцированный режим орошения и урожайность кукурузы / A.M. Косачев, Е.П. Денисов и др. // Селекция, семен-во, технологии воз-делыв. и переработки сорго и кукурузы. Саратов, 1996. - С. 93-96.

311. Черемисинов, А.Ю. Географические информационные системы в мелиорации / О.Г. Ревенков, А.А. Черемисинов, Г.О. Ревенков // Вопросы мелиорации. -2001.-№№3-4.-С.67-70.

312. ЗбЗ.Чесняк, Г.Я. Определение параметров свойств черноземов типичных мощных разного уровня плодородия // Теоретич. основы и методы определения оптимальн. параметров свойств почв. М., 1980. - С. 42-50.

313. Чумаков В.П. Особенности формирования продуктивности люцерны при орошении в различных режимах ее скашивания // Докл. ВАСХНИЛ. 1978. -№ 4. - С. 40-42.

314. Чумакова, Л.Н. Прогнозирование сроков полива люцерны // Организация с.-х. про-ва (теория и практика). Саратов: Изд-во СГУ, 1983. - С. 40-49.

315. Шагаев, В.Я. Плодородие почвы, урожай и баланс питательных веществ в связи с разной насыщенностью севооборота удобрениями / Н.В. Михайли-на//Агрохимия. 1977. - № 2. - С. 30-36.

316. Шаприцкий, В.Н. Разработка нормативов ПДВ для защиты атмосферы:

317. Справ, изд. М.: Металлургия, 1990, 416 с.

318. Швечикова, А.П. Физиологическое обоснование рационального поливного режима и высокой продуктивности кукурузы гибрида ВИР-42 в условиях Ростовской области: Автореф дис. канд. наук. Кишинев, 1974. -26 с.

319. Шевцова, JI.K. Влияние длительного применения навоза и минеральных удобрений на содержание гумуса и азота в различных почвах // Удобрение и плодородие почв. М.: Колос, 1966. - С. 169-188.

320. Шевцова, JI.K. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество и соединения азота черноземных почв / Д.М. Сизова // Агрохимия. 1970. - № 10. - С. 8-16.

321. Шевцова, JT.K. Гумусное состояние и азотный фонд основных типов почв при длительном применении удобрений: Автореф. дис. доктора биол. наук. -М„ 1988.-40 с.

322. Шенявский, A.J1. Оценка плодородия почвы методом гумусового баланса: Обзорн. информ. / ВНИИТЭИ СХ. М., 1973. - 27 с.

323. Шилкина, С.С. Суммарное испарение и инфильтрация орошаемого поля люцерны в условиях темно-каштановых почв Заволжья: Автореф. дисс. канд. е.- х. наук. Саратов, 2002. - 23 с.

324. Шувалов, А.Н. Современные системы орошаемого земледелия Поволжья и пути их реформирования. / Г.И. Фомин, Н.А. Колчина // Саратов, 1994. -58 с.

325. Шувалов, А.Н. Система прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур на орошаемых землях Поволжья / Н.А. Колчина, В.В. Корсак, В.Т. Морковин, Н.П. Пылев // Мелиорация и водное хозяйство. 1996. — № 6. - С. 4-7.

326. Шульмейстер, К.Г. Кукуруза и ее возделывание в Нижне-Волжском крае.

327. Саратов, ОГИЗ, 1931. 55 с.

328. Шульмейстер, К.Г. Эффективность органических и минеральных удобрений в острозасушливых районах Юго-Востока // Химизация сельск. хоз-ва Волгоградской обл. Волгоград, 1965. - С. 46-51.

329. Эйсерт, Э.К. и др. Программный комплекс "Радоз-СК". Краснодар, 1976. - 16 с.

330. Юрченко, И.Ф. Информационные технологии обоснования мелиорации. М.: Изд-во «Сопричастность», 2000, 283 с.

331. Юрченко, И.Ф. ресурсосберегающие ГИС-технологии в мелиорации и водном хозяйстве. Мелиорация и водное хозяйство, № 4, 2002. - С. 24-26.

332. Ягудин, Г.Х. Энгельсская ОС 35 лет в строю / Г.Х. Ягудин, В.В. Корсак // Мелиорация и водное хозяйство. - 2000. - №6. - С. 6-8.

333. Якушев, Д.И. Геоинформационное моделирование пространственно-временных геофизических процессов с полигармонической структурой: Автореф. дисс. доктора техн. наук. СПб., 2008. - 34 с.

334. Янюк, В.М. Учет пространственного варьирования влагозапасов в почве при агроэкологической оценке средств полива / А.С. Фалькович // Мелиорация и водное хозяйство. 2002. - № 5. - С. 29-31.

335. Agricultural computer network. Agricultural Engineering, 58 (1977), 12. - p. 12-5.

336. Ansorge, H. Optimierte Dungungsempfehlung durch elektronische Datenverarbai-tung.- Berlin, 1971, 189 p.

337. Beer K. Mikronahrstoff-dungungsempfehlungen durch elektronische Datenverar-baitung.- Berlin, 1972, 234 p.

338. Booth, B. Using ArcGIS 3D Analyst. GIS by ESRI USARedlands, 2000 212 p.

339. Burgess, T.M. Optimal interpolation and isarithmic mapping of soil properties / R. Webster//Journal of Soil Science, 1999, v. 31, p. 315-341.

340. Burrough, P.A. Principles of geographical information systems. / R.A. McDonnell // Oxford University Press, Oxford, 1998, 327 p.

341. Goovaerts, P. Geostatistics in soil science: state-of-the-art and perspectives // Ge-oderma 89, 1999, 1-45.

342. Gorlitz H. Dungungsempfehlung fur den effektiven Einsatz der organiscen Dunger.- Berlin, 1975, 147 p.

343. Hold, D. A. Computers in prodiction agriculture// Science. Wachington 228.1985.- №4698. - S. 422-427.

344. Jensen, J.R. The role of evatranspiration models in irrigation scheduling /J.L. Wright // Transactions of the ASAE. -1978. -V. 21.- P. 82-87.

345. Jones J.W. Using expert systems in agricultural models / Agricultural engineering №7, 1985, P. 21-22.

346. Johnston, K. Using ArcGIS Geostatistical Analyst / J.M. Ver Hoef, K. Krivoruchko, N. Lucas // . ESRI Press, 2001, 316 p.

347. Konecny, M. Geograficke informacni systemy / K. Rais // Folia prirodoved. fak. UJEPvBrne, 1985.-Vol. 26.-№ 13.- 196 p.

348. Lalor, G.C. Multivariate outlier detection and remediation in geochimical databases / Zhang C. // The Science of Total Environment, 2003, 96, № 1-3, p. 19-28.

349. Lambert, J.R. Irrigation scheduling in humimid areas /C.W. Doty //Irrigation scheduling for water and energy conservation in the 80 s. ASAE-Publication, 23.-1981.-P. 132-143.

350. Leenaers, H. Comparison of spatial prediction methods for mapping floodplain soil pollution / J.P. Okx, PA. Bourrough // Catena, 1990, v. 17, p. 535-550.

351. Moriasi, D. N. Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations // Transactions of the ASABE, 2007, 50:(3), Р/ 885-900.

352. Nash, J. E. River flow forecasting through conceptual models: Part I. A discussion of principles /J. V. Sutcliffe // Journal of Hydrology, 10 (3).- 1970.- P. 282-290.

353. Octree, K.C. Geographic information systems: definitions and prospects // Bull. Geogr. and Map Div. Spec. Libr. Assoc, 1985. -№ 142.-P. 12-17.

354. Richter, J. Mit EPIPRE den Krankheitsbefall kontrolliren- DLG-Mittellangen, (1982)8.-P. 45-46.

355. Samuels, W.B. Finding the Trouble Spots / J. M. Pickus // ESRI ArcNews Fall 2000, № 3, P. 7-8.

356. Sorensen I.H. Rate of decomposition of organic matter in soil as influenced by repeated air drying rewetting and repeated additions of organic material.- Soil Bid and Biochemist, 1974, vol.6, 5.

357. Terman, G.L., Uptake of fertilizer and soil nitrogen by ryegrass as affected by carbonaceous residue. / M.A. Brown // Proc. (Soil Sci. soc. America), 1968, 32, 1: 86-90.

358. Tomlin, C.D. Cartographic modeling // Geographic information systems: Principles and applications. Essex, Longman Scientific &Technical, 1991, P.361-374.

359. Tomlinson, R.F. Thinking About GIS: Geographic Information System Planning for Managers. ESRI Press, 2005, 328 p.

360. Tucker C. Using ArcToolbox. GIS by ESRI USARedlands, 2000 105 s.

361. Vienneau A. Using ArcCatalog. GIS by ESRI USARedlands, 2001- 286 s.

362. Wackernagel H. Multivariate Geostatistics Springer Verlag, Berlin, 1995, 256 p.

363. Welte, E. Fertilite du sol et bilan de 1,azote dans l,essar permanent de fiimure "Ewiger Roggenban" (culture continue de seigle) a Italie (Saale) / F. Timmerman // Ann. Agron. 1976. Vol. 27. N 5-6. P. 721-742.

364. Wielemaker. W.G. Significance and application of the multi-hierarchical landsys-tem in soil mapping / S. de Bruin, G.F. Epema et al. // CATENA, 2001 43, № 1, p. 169-185

365. Zadeh, L. A fuzzy-set-theoretical interpretation of linguistic hedges. Journal of Cybernetics 1972; 2: p. 4-34.

366. Zadeh, L. From Search Engines to Question-Answering Systems // The Role of Fuzzy Logic, Progress in Informatics.- 2005.- № 1.- P. 15-21.

Информация о работе

Корсак, Виктор Владиславович
доктора сельскохозяйственных наук
Саратов, 2009
ВАК 06.01.02

Диссертация

Информационные технологии рационального природопользования на орошаемых землях Поволжья - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы