Научные основы оценки и управления агроресурсным потенциалом региона

Суханов, Павел Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Научные основы оценки и управления агроресурсным потенциалом региона
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Научные основы оценки и управления агроресурсным потенциалом региона"

Государственное научное учреждение Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии (ГНУ АФИ Россельхозакадемии)

На правах рукописи

Суханов Павел Александрович

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ АГРОРЕСУРСНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ РЕГИОНА (НА ПРИМЕРЕ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность 06.01.03 - агрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

12 ДЕК 2013

005543813

Санкт-Петербург 2013

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии»

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук

Комаров Андрей Алексеевич

Официальные оппоненты: Литвинович Андрей Витальевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ГНУ АФИ Россельхозакадемии, заведующий лабораторией мелиорации почв

Донских Иван Николаевич доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения и агрохимии ФГОУ ВПО СПбГАУ

Сапожников Петр Михайлович доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, ведущий научный сотрудник кафедры физики и мелиорации почв

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный университет, СПбГУ.

Защита состоится 25 декабря 2013 г. в 15ш часов на заседании диссертационного совета Д 006.001.01 при ГНУ Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии по адресу: 195220 Санкт-Петербург, Гражданский проспект, д. 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Агрофизического научно-

исследовательского института.

Автореферат разослан «_»_2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

Е. В. Канаш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

сельскохозяйственную земледельческую ценность территории, образуют естественно-историческую (природную) основу (базу) агроресурсного потенциала (АРП) регионов. Сохранение почвенно-земельных ресурсов, обеспечивающих возможность их земледельческого использования, для сельскохозяйственных целей должно быть стратегическим направлением государственной политики и политики регионов по обеспечению их собственной продовольственной независимости.

Актуальность работы определяется тем, что при большом количестве исследований по АРП специалистами различных направлений (географы, экономисты, природоведы, землеустроители, почвоведы и др.), выполнены они в разных аспектах, на различной методологической основе; до настоящего времени не сформировано общепринятое определение понятия АРП, нет однозначного суждения исследователей о ресурсах, определяющих АРП. Соответственно неоднозначны подходы к его оценке, а результаты не обеспечивают сопоставимость в оценке сельскохозяйственной деятельности регионов, не дают достаточных обоснований для дифференцированного и наиболее эффективного распределения бюджетных инвестиций в сельское хозяйство, то есть органы управления не вооружаются необходимой и весьма важной информацией, как для стратегического планирования, так и для принятия оперативных решений.

бюджетной поддержки между регионами и хозяйствующими субъектами на основе анализа и оценки их агроресурсного потенциала. В свою очередь оптимальное распределение бюджетных субсидий обеспечит их наибольшую эффективность и будет способствовать получению максимальной прибыли в условиях рыночной экономики, в то же время при сохранении экологического благополучия агроландшафтов. С другой стороны, сопоставимая оценка агроресурсного потенциала позволяет объективно оценивать результаты хозяйственной деятельности не только регионов, но также административных районов и отдельных сельскохозяйственных предприятий, располагающих, как правило, неравноценными почвенно-земельными ресурсами, находящимися в различных агроклиматических условиях.

Цель работы. Научное обоснование концепции агроресурсного потенциала региона, разработка методологических подходов к его оценке, управлению и повышению эффективности его использования на примере Ленинградской области.

Задачи исследования:

1. Сформулировать определение понятия агроресурсный потенциал (далее АРП); разработать научно обоснованную концепцию и структурно-функциональную организацию АРП региона (на примере Ленинградской области).

2. Оценить информативность имеющихся материалов почвенных и агрохимических обследований, данных учета и оценки земель; определить возможность использования их для характеристики и оценки АРП в соответствии с разработанной концепцией.

3. Провести агрохимическую оценку плодородия почв сельскохозяйственных угодий Ленинградской области, дать прогноз изменения агрохимических параметров плодородия, обосновать мероприятия по сохранению плодородия почв.

4. Разработать классификацию качества земель сельскохозяйственных угодий на основе учета агрогенетических особенностей почв и оценки их ресурсного потенциала.

5. Определить критерии для дифференцированной оценки ресурсного потенциала агроклиматических условий территории региона, обеспечивающие внутриобластную сопоставимость и сравнимость результатов оценки АРП между регионами.

6. Провести расчет АРП региона на примере Ленинградской области, оценить эффективность сельскохозяйственного использования земель, выявить возможности роста АРП.

7. Разработать методологические и методические основы формирования региональной сети тестовых полигонов как основного инструмента научного, информационного и инновационного обеспечения для оценки и управления АРП.

8. Продемонстрировать зависимость агрогенной трансформации свойств почв таежно-лесной зоны от интенсивности сельскохозяйственного использования земель; определить целесообразность учета агрогенно обусловленных изменений в свойствах почв при оценке их ресурсного потенциала.

9. Исследовать в производственных условиях научно обоснованные приемы химической и биологической коррекции продукционного процесса посевов сельскохозяйственных культур по эффективности их воздействия на урожайность и качество получаемой продукции.

Научная новизна. В соответствии с общими законами естествознания и экологии, с учетом приоритетной роли растениеводства в сельском хозяйстве сформулирована концепция агроресурсного потенциала, разработана его структурно-функциональная организация, включающая пять взаимосвязанных и обусловленных групп факторов: агробиологические ресурсы, почвенно-земельные ресурсы, агроклиматические ресурсы, ресурсы обеспечения и управления, условия и возможности реализации. Разработана методология и предложены критерии для дифференцированной оценки АРП на основе почвенно-земельных, агробиологических и агроклиматических ресурсов.

Впервые комплексно изучены и оценены с точки зрения концепции АРП материалы, характеризующие земли и почвы сельскохозяйственных угодий региона (на примере Ленинградской области), включая данные учета земель, материалы почвенных, агрохимических и эколого-токсикологических обследований, данные оценки земель, мониторинг на реперных участках. В процессе этой работы на основе концепции АРП удалось свести в единый комплекс разрозненные материалы, что ранее было невозможно из-за использования разными исследователями мало сопоставимых методик. Установлены параметры агрономически важных свойств пахотного горизонта для основных агрогенетических групп почв сельскохозяйственных угодий, показана достоверность в их различии на основе математической обработки данных.

Отмечена глубокая агрогенная трансформация строения профиля и свойств почв таежно-лесной зоны при их интенсивном сельскохозяйственном использовании. Изучена динамика основных агрохимических свойств почв при их длительном использовании, определен прогноз их изменения. На основе разработанной агоресурсной оценки почв составлена классификация земель по сельскохозяйственной ценности и их пригодности для земледельческого использования.

Показана высокая эффективность оперативного использования химических и биологических корректоров в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и в целом АРП.

Исходя из опыта проведения мониторинга в Ленинградской области, обоснована целесообразность создания трехуровневой иерархической системы комплексного агроэкологического мониторинга на тестовых полигонах (федеральный, региональный и муниципальный уровни).

Практическая значимость работы:

1. На основании предложенной концепции АРП и разработанных подходов к его оценке определен агроресурсный потенциал для конкретных территорий: субъекта Федерации (Ленинградская область) и ее муниципальный районных образований (17 административных районов). Расчеты выполнены как применительно к фактическим условиям, так и применительно к прогнозируемым сценариям развития земледелия. Это позволяет объективно оценивать достигнутые результаты хозяйственной деятельности региона, его муниципальных районных образований, а так же определять перспективы роста в сфере растениеводства (земледелия), учитывать их при распределении бюджетных инвестиций.

2. На основе разработанной классификации качества земель определены площади сельскохозяйственных угодий по пяти классам качества для региона Ленинградской области и ее административных районов.

3. В соответствии с разработанной концепцией развернута региональная сеть из 10 тестовых полигонов, характеризующих основные агроландшафты Ленинградской области, на которых осуществлен комплекс агроэкологических исследований за первый пятилетний цикл (2008-2012 г.г.).

4. На основе собственных экспериментальных данных и литературных источников разработаны рекомендации по химической и биологической коррекции продукционного процесса путем некорневых подкормок для посевов основных сельскохозяйственных культур, выращиваемых в области,

обеспечивающих повышение урожайности, улучшение качества продукции, а вместе с этим повышение эффективности использования АРП.

5. Методологические подходы, разработанные для оценки АРП, использованы для определения сельскохозяйственной ценности земель при составлении схем градостроительного развития территорий муниципальных образований области и отдельных поселений.

6. Результаты теоретических и прикладных исследований автора используются в учебных программах специальных курсов на факультете почвоведения и агрохимии Санкт-Петербургского аграрного университета, на биолого-почвенном и географическом факультетах СПбГУ, на кафедре экономики природопользования и сервиса экосистем в СПбГУ сервиса и экономики, на курсах повышения квалификации для специалистов агропромышленного комплекса в Академии менеджмента и агробизнеса.

Связь работы с научными программами и темами. Большинство задач, решаемых в диссертационной работе, соответствуют «Программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на период 2011-2015 годы», принятой РАСХН по отделу земледелие. Ряд исследований и практических работ выполнены в соответствии с планом мероприятий региональной долгосрочной целевой программы «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов Ленинградской области на 2008-2012 годы и на период до 2013 года, утвержденной постановлением Правительства Ленинградской области от 16 ноября 2009 года № 344. Следующие работы проводились при поддержке комитета по АП и РХ комплексу: «Эффективность новых видов органо-минеральных удобрений на различных сельскохозяйственных культурах в производственных условиях Ленинградской области», Государственный контракт №78 от 22.07.2011 г. «Оценка уровня плодородия почв и агроресурсного потенциала сельскохозяйственных угодий Ленинградской области на основе анализа и изучения материалов почвенных обследований сельскохозяйственных предприятий и районов», Государственные контракты с Комитетом по агропромышленному и рыбохозяйственному комплексу Ленинградской области на выполнение работ по мониторингу плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения на тестовых полигонах в 2008-2010 годах, в 2011 и 2012 годах.

Исследования по теме диссертационной работы были начаты автором во время работы в институте «СевЗапНИИГипрозем» при проведении почвенных

обследований и оценки земель (1981-1998 г.г.), при выполнении научно-исследовательских работ по разработке новой классификации почв, осуществлявшихся в 1992-1995 годах в системе «РОСНИИЗЕМПРОЕКТ» при участии Почвенного института имени В. В. Докучаева. В 1999-2007 годах исследования были продолжены во время работы в качестве директора ФГУ «Государственный центр агрохимической службы «Ленинградский» при выполнении агрохимических и эколого-токсикологических исследований почв сельскохозяйственных угодий, а также мониторинговых исследований на реперных участках. В эти годы было проведено более 70-ти полевых опытов на опытных полях и в производственных условиях по испытанию эффективности и разработке технологий применения новых видов удобрений в условиях Ленинградской области. Автор был одним из инициаторов и разработчиков «Методических указаний по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения». М., 2003, а также инициатором и организатором мониторинга на тестовых полигонах Ленинградской области. Обобщение многолетних исследований, обработка многочисленных материалов и результатов многолетних опытов, написание диссертации осуществлено в ГНУ АФИ Россельхозакадемии в 2008-2013 годах.

Положения, выносимые на защиту:

1. Концепция агроресурсного потенциала (АРП), сформулированное определение понятия АРП; разработанные структурно-функциональная организация АРП и системно-функциональный подход к его оценке и управлению; результаты расчета АРП для региона Ленинградской области и ее муниципальных районных образований.

2. Классификация качества земель сельскохозяйственных угодий Ленинградской области, разработанная на основе учета агрогенетических особенностей почв и оценки их ресурсного потенциала. Распределение сельскохозяйственных угодий области и районов по классам качества и пригодности для земледельческого использования, определенное в соответствии с разработанной классификацией. Составленная характеристика почв сельскохозяйственных угодий Ленинградской области, агрохимическая оценка их плодородия, выявленные особенности агрогенной трансформации почв в зависимости от интенсивности сельскохозяйственного использования земель. Обоснование предложений по сохранению площадей сельскохозяйственных угодий и воспроизводству плодородия почв.

3. Разработанные научно-методологические принципы формирования региональной сети тестовых полигонов для комплексного агроэкологического мониторинга плодородия почв и состояния агроландшафтов Ленинградской области как инструмента научного, информационного и инновационного обеспечения, оценки, управления, осуществления контроля и прогноза АРП.

4. Научно обоснованные, экспериментально проверенные в производственных условиях приемы химической и биологической коррекции продукционного процесса, обеспечивающие увеличение урожайности сельскохозяйственных культур, объемов производства высококачественной сельскохозяйственной продукции и наращивания АРП в целом.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научных, научно-практических конференциях, совещаниях и семинарах: «Докучаевское почвоведение 100 лет на службе сельского хозяйства» (Ленинград, 1983); 5-е Сибирцевские чтения, Архангельск, 1995; Международная конференция «Проблемы антропогенного почвообразования» (Москва, 1997); Научно-производственный экологический семинар «Охрана окружающей среды и органическое сельское хозяйство» (Санкт-Петербург, 2005); Межрегиональная научно-практическая конференция «Почвенные ресурсы Северо-запада России: их состояние, охрана и рациональное использование» (Санкт-Петербург, 2008); Международная научно-практическая конференция, посвященная 125-летию книги В.В. Докучаева «Русский чернозем», «Плодородие почв - уникальный ресурс - в нем будущее России» (Санкт-Петербург, 2008); III Всероссийская научно-практическая конференция «Мониторинг природных экосистем» (Пенза, 2009); Совещание «Инновационная модель мониторинга земель с.-х. назначения РФ» (Воронеж, 2009); Всероссийская научная конференция «Методическое обеспечение мониторинга земель сельскохозяйственного назначения» (М., 2009); V Всероссийская конференция «Гуминовые вещества в биосфере» (Санкт-Петербург, 2010); Международная конференция «Гумнов1 речовинш ф1тогормони в сшьському господарствЬ> (Дншропетровськ, 2010); Совещание-семинар «Анапа-2010»: «Перспективы использования новых форм удобрений, средств защиты регуляторов роста растений в агротехнологиях сельскохозяйственных культур»(Москва-Анапа, 2010); Международная конференция, посвященной 165-летию со дня рождения В. В. Докучаева «Ресурсный потенциал почв - основа продовольственной экологической безопасности России» (Санкт-Петербург,

2011); Ежегодные международные конференции «Балтийское море» (Санкт-Петербург, 2009-2012); Ежегодные производственные совещаниях руководителей и специалистов сельского хозяйства Ленинградской области (Санкт-Петербург, 2000-2012); Научные конференции ГПУ АФИ Россельхозакадемии (Санкт-Петербург, 2008-2012); международная конференция «Тенденции развития агрофизики в условиях изменяющегося климата» (к 80-летию Агрофизического НИИ (СПб, 2012);VIII Международный симпозиум «Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты»(М., 2012); Second International Conference of CIS IHSS on Humic Innovative Technologies «Natural land engineered nanoparticles in clean water and soil technologies» (M., 2012); Международная научно-практическая конференция, посвященная 100-летию выпуска первого мелиоратора России, Новочеркасск, 2013; Международный агроэкологический форум, СПб - Пушкин, 2013.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, 4 приложений, списка литературы из 406 наименований, в том числе 24 на иностранных языках. Содержание работы изложено на 351 странице машинописного текста, включает 42 таблицы, 33 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Аналитический обзор литературы

Развитие понятий и содержания АРП имеет свою историю, заложенную еще в СССР. Опыт природно-ресурсного районирования СССР представлен Руновой Т. Г в еще 1973 г. Рациональное использование природных ресурсов и ресурсные циклы освещены в работе И. В. Комар (1975). Природно-сельскохозяйственное районирование и использование земельного фонда СССР (1983), основы учения об окружающее среде (Розанов, 1984) - одна из основ разработки АРП.

Принципы природного районирования СССР для целей сельскохозяйственного производства были разработаны Н.Н Розовым еще в 5060-х годах. Агроклиматическое районирование СССР представлено Д. И. Шашко (1967). Эволюция биосферы и экологическое прогнозирование отражено в работах С. С. Шварца (1976) и других исследователей. Однако, среди

многочисленных публикаций, посвященных агроресурсному потенциалу (АРП), встречаются хоть и разносторонние, но весьма противоречивые трактовки.

Как показал обзор и анализ литературных источников, большинство исследователей-экономистов рассматривают АРП в основном с экономических позиций, часто оценивая не собственно ресурсы, а материально-технические средства и возможности их реализации. При этом без должного внимания остаются почвенно-земельные ресурсы с присущими им климатическими условиями, а также не учитывается особая (ключевая) роль живой материи, то есть сельскохозяйственных растений. С другой стороны почвоведы, оценивая ресурсный потенциал почв с учетом климатической составляющей, не рассматривают вопросы оценки АРП в целом. Одной из причин образовавшегося пробела исследований в этой важнейшей научной и практической области явилось отсутствие единой концепции АРП. Разработке концепции АРП, совершенствованию научно-методических основ оценки и повышению эффективности использования агроресурсного потенциала региона на примере Ленинградской области посвящена представленная работа.

Глава 2. Объекты и методы исследований

Объектами исследований являются: агроресурсный потенциал региона, включая почвенно-земельные ресурсы Ленинградской области, их наиболее активную продуктивную часть, а именно - сельскохозяйственные угодья с их почвенным покровом, со всем разнообразием почв, существенно различающихся по свойствам и плодородию, находящимися в различных агроклиматических условиях, и образующие комплексную триединую базовую основу агроресурсного потенциала на всех рассматриваемых территориально-хозяйственных уровнях: область, муниципальные районные образования, сельскохозяйственные предприятия, тестовые полигоны (отдельные земельные участки, поля севооборотов, рабочие участки).

Для выполнения исследований по изучению, определению и управлению АРП была разработана концепция регионального мониторинга и на ее основе сформирована сеть тестовых полигонов, охватывающая специфику административных, почвенных, агроклиматических и агроландшафтных условий Ленинградской области. Сеть включает 10 тестовых полигонов, по 2 в каждом из агроклиматических районов области, заложенных на типичных для региона почвах, в сельскохозяйственных предприятиях различной специализации и

интенсивности использования земель. Размещение полигонов представлено на рисунке 1.

хозяйственных районов Ленинградской области

Методологические подходы к оценке АРП разрабатывались на основе имеющихся методик оценки почв и земель, с учетом опыта их использования в практических земельно-оценочных работах. Данные почвенных и агрохимических обследований оценивались по общепринятым критериям. Лабораторные исследования образцов почв, растений, воды, удобрений выполнялись согласно общепринятым и утвержденным методикам. Оценка качественного состояния почвенных, растительных образцов проводилась ежегодно по каждому мониторинговому полигону по широкому перечню показателей в аккредитованном испытательном центре ФГУ «ГЦАС "Ленинградский"» и в специализированной аналитической лаборатории АФИ. Для агрохимической характеристики почв отбирались образцы на глубину пахотного слоя, кроме того, на каждом полигоне был заложен почвенный разрез, где отбирались образцы почв по всей глубине почвенного профиля.

Для прогнозных и балансовых расчетов использовались методы математического моделирования. Картографические работы выполнялись с использованием ГИС-технологий. Все полученные данные подвергались математической обработке методом вариационной статистики (Доспехов, 1979) с использованием пакетов программ «Stat» (Москва, ВИУА, 1991).

Глава 3. Концепция агроресурсного потенциала

Ключевыми моментами в разработке концепции агроресурсного потенциала (АРП) являются формулирование его определения и разработка его структурно-функциональной организации.

3.1. Определение агроресурсного потенциала

Согласно известным законам естествознания и экологии главными продуцентами органического вещества являются зеленые растения. Именно они, используя энергию солнца и плодородие почв, создают первичное органическое вещество - источник питания и энергии для животных и человека (то есть, консументов).

Базовой отраслью сельского хозяйства является растениеводство. Следуя этим правилам, мы пришли к выводу, что определение, оценку и управление АРП возможно успешно осуществить только на основе системно-функционального подхода. В соответствии с выбранным подходом сформулировано определение понятия АРП.

Агроресурсный потенциал — это общая интегральная продуктивность в зерновых единицах сельскохозяйственных угодий (земель) с присущими им почвами, которая может быть получена в конкретных природно-климатических условиях при определенных ресурсах обеспечения и управления, а также при конкретных условиях и возможностях их реализации.

Структура АРП представлена в таблице 1.

Исходя из сформулированного определения и данных таблицы, АРП является интегральной функцией пяти основных составляющих (групп факторов), к которым для засушливых районов добавляются в качестве самостоятельной группы водные ресурсы. АРП как интегральная производная нескольких сложных составляющих может быть выражена в следующем виде:

АРП = Р (АБР, ГОР, АКР, РОУ, УВР);

где АРП - агроресурсный потенциал; АБР - агробиологические ресурсы; ПЗР -почвенно-земельные ресурсы; АКР - агроклиматические ресурсы; РОУ -ресурсы обеспечения и управления; УВР - условия и возможности реализации.

Таблица 1. Структурный каркас агроресурсного потенциала

Агроресурсный потенциал (АРП)

№ Группа ресурсов Виды ресурсов

1. Агробиологические ресурсы Виды, сорта с.-х. культур. Качество семян и посадочного материала

2. Агроклиматические ресурсы ФАР, тепло- и влагообеспеченность, продолжительность вегетационного периода

3. Почвенно-земельные ресурсы Площадь с.-х. угодий и земель, пригодных для земледельческого освоения. Состав почвенного покрова, плодородие почв

4. Ресурсы обеспечения и управления Финансовые, материально-технические, организационно-хозяйственные, технологические, кадровые, научные, информационные, сервисные и другие ресурсы, которые прямо или опосредованно могут влиять на производительную способность базовых факторов

5. Условия и возможности реализации Характер общегосударственной политики, социально-экономические и рыночные условия, экологическая обстановка и географическое положение

6. Водные ресурсы для районов с дефицитом влаги Наличие запасов влаги, пригодной для обеспечения растениеводства (земледелия)

Ценность агробиологических ресурсов (первая группа факторов) характеризуется, в первую очередь, урожайным потенциалом возделываемых культур, а также их требованиями к почвенным и агроклиматическим условиям. Виды и сорта культур постоянно обновляются, менее урожайные сменяются более урожайными. Обновление видов и сортов соответственно является одним из направлений наращивания АРП.

Почвенно-земельные и агроклиматические ресурсы составляют природную группу факторов, которые обуславливают возможность выращивания тех или иных культур, обеспечивают условия, необходимые для их роста и развития, то есть для реализации их урожайного потенциала. Климатические условия определяют климатически обеспеченную урожайность, почвенные условия

(плодородие почв) - фактически возможную урожайность. Очевидно, что чем благоприятнее почвенные и агроклиматические условия, тем выше реализация урожайного потенциала культур. Эти природные факторы относительно постоянные величины для конкретных территорий, по крайней мере, на определенный период времени. Агроклиматические ресурсы практически не подвластны воздействию человека. Почвенно-земельные ресурсы, их состояние, в первую очередь плодородие почв существенно изменяются при сельскохозяйственном использовании земель. Мелиорация и оптимизация агрономически важных свойств почв с помощью обоснованных севооборотов способствует повышению их плодородия, увеличивает их ресурсный потенциал, обеспечивает более эффективное использование погодно-климатических условий и наиболее высокую реализацию урожайного потенциала культур. Это второе направление наращивания АРП в целом.

Три рассмотренные группы факторов наиболее взаимосвязаны и взаимозависимы, они образуют собственно продуцирующую систему (то есть агроценоз или агроэкосистему), производящую ресурс потребления. Отмеченное обстоятельство позволяет определить эти группы ресурсов (факторов), как базовые, системообразующие в структуре АРП.

Четвертая группа факторов состоит из ресурсов обеспечения и управления, характеризующих возможности, которые усиливают использование базовых, природных ресурсов. Факторы обеспечения и управления чрезвычайно разнообразны, весьма динамичны во времени, они постоянно изменяются, как в отдельности, так и в совокупности. Наличие тех или иных возможностей в значительной мере определяется и зависит от существующих политических, социально-экономических и других условий, относящихся к пятой группе. Эта группа факторов определяет результат окончательного выбора технологий различной степени интенсивности и приемов управления продукционным процессом, которые оказывают определяющее влияние на биопродуктивность, то есть степень реализации урожайного потенциала сельскохозяйственных культур. Таким образом, выбор оптимальных технологий возделывания и приемов по уходу за посевами сельскохозяйственных культур на основе учета всех видов ресурсов становится третьим направлением в повышении эффективности использования и наращивании АРП.

В соответствии с приведенным определением АРП, характеристикой и обоснованием роли составляющих его факторов разработана схема структурно-функциональной организации и реализации АРП (рис. 2).

Площадь используемых или планируемых для использования земель Структура с/к угодий, посевных площадей

Урожайность (продуктивность) сельскохозяйственных культур (сельскохозяйственных угодий)

Валовой объем видов растениеводческой продукции в зерновых единицах

Фактический или расчетный АУД

Рисунок 2. Структурно-функциональная организация АРП

Взаимодействие и взаимовлияние факторов представляется весьма разнообразным и достаточно сложным, но именно во взаимодействии всех факторов, во взаимодействии в той или иной степени управляемом (контролируемом) человеком, реализуется АРП.

3.2. Виды агроресурсного потенциала

Динамичность, возможность управления, определения и оценки АРП в различных вариантах диктуют целесообразность подразделять его на несколько видов: фактический агроресурсный потенциал (ФАРП) и расчетный агроресурсный потенциал (РАРП).

Фактический агроресурсный потенциал это фактически полученный объем растениеводческой продукции хозяйствующим субъектом (регионом, районом, сельскохозяйственным предприятием) с определенной площади сельскохозяйственных угодий при фактической структуре посевов, при фактических погодно-климатических условиях, в определенный год.

Расчетный агроресурсный потеш/иал - это расчетная величина объема растениеводческой продукции, который может быть получен с сельскохозяйственных угодий региона (района, сельскохозяйственного предприятия) или любой заданной площади, с почвами известного плодородия, в условиях со среднемноголетними погодно-климатическими условиями, при существующих или прогнозируемых ресурсах обеспечения, оптимальной структуре посевов, нормальном материально-техническом и научном обеспечении. Соответственно РАРП может быть рассчитан как применительно к сложившейся структуре посевных площадей и существующему ресурсному обеспечению (эффективный агроресурсный потенциал - ЭАРП), так и применительно к прогнозируемым сценариям развития (перспективный агроресурсный потенциал - ПАРП). Очевидно, что ПАРП может быть определен на разные сценарии, например на различные по интенсивности системы земледелия, или с учетом ожидаемых изменений климата.

Таким образом будем различать три вида агроресурсного потенциала: фактический (ФАРП), эффективный (ЭАРП) и перспективный или потенциальный (ПАРП). Первый фиксируется по факту хозяйственной деятельности, два других определяются расчетным путем. Сравнительная оценка фактического и эффективного АРП будет характеризовать эффективность растениеводческой отрасли. Сравнительная оценка фактического и перспективного АРП будет отражать перспективы роста

Глава 4. Характеристика и оценка базовых агроресурсных факторов Ленинградской области

В настоящее время, развивая сформулированный Докучаевым тезис о том, что почва является зеркалом ландшафта, можно с определенностью сказать, что состояние земель сельскохозяйственных угодий и их почв являются зеркальным отражением социально-экономической политики государства.

4.1.3емельные ресурсы: площади сельскохозяйственных угодий, структура и динамика посевных площадей

Общая площадь земель области по состоянию на начало 2011 года составила 7 318,8 тыс. га. Площадь сельскохозяйственных угодий - 617,5 тыс. га, 8,4 % от общей площади (рис. 3).

■ 1980г.

Рисунок 3. Динамика площадей сельскохозяйственных угодий районов Ленинградской области На основании анализа состояния земельных ресурсов установлено, что среди районов области наибольшую площадь сельскохозяйственных угодий имеют Лужский и Волосовский районы, за ними идут Гатчинский и Выборгский, затем Волховский и Ломоносовский, Тосненский и Кингисппский, Приозерский, Бокситогорский, Всеволожский. В остальных районах площадь сельскохозяйственных угодий составляет менее 30000 гектаров. Наименьшая площадь сельскохозяйственных угодий в Подпорожском (10671 га) и в Кировском (19153 га) районах. Наибольшей сельскохозяйственной освоенностью территории характеризуются Волосовский район (25,5%), Ломоносовский (20,5%), Гатчинский (18,6%). Во Всеволожском, Кингисеппском, Лужском, Сланцевском и Тосненском районах сельскохозяйственная освоенность от 10,5 до 12,5%. В остальных районах сельскохозяйственная освоенность менее 10%. Самая низкая сельскохозяйственная освоенность территории в Подпорожском районе (1,4%).

По данным почвенных обследований по состоянию на начало 80-х годов в области был сформирован мелиоративный фонд площадью около 800 тыс. га, наиболее значимые площади земель, пригодных для сельскохозяйственного освоения были выявлены в Лужском районе (почти 170 тыс. га), в Тосненском районе (87 тыс. га), Ломоносовском (73тыс. га), Волосовском (64 тыс. га). Крайне незначительны площади земель, пригодных для сельскохозяйственного освоения в Произерском районе (менее 10 тыс. га), в Подпорожском районе (10 тыс. га), во Всеволожском (16 тыс. га). На основании анализа динамики площадей сельскохозяйственных угодий за постперестроечный период в разрезе области и районов установлено, что за период с 1980 года по настоящее время сельскохозяйственные предприятия утратили около 160 тыс. га сельскохозяйственных угодий, то есть более 20%. Уменьшение площадей сельскохозяйственных угодий произошло в основном за счет большого выбывания из оборота кормовых угодий: сенокосов - 114,8 тыс. га (48,9%), пастбищ 70,7 тыс. га (41,1%). Площадь пашни сократилась на 4,3 тыс. га (1,2%). Увеличилась площадь многолетних насаждений с 5,9 тыс. га до 35,2 тыс. га. Наиболее существенные потери сельскохозяйственных угодий произошли в Подпорожском (53%), Выборгском (42%) и Тихвинском (37,1%) районах.

Лучше других за период перестройки и постперестроечный период сохранили сельскохозяйственные угодья предприятия Волосовского района, в котором уменьшение площади составило всего 4,1%, в основном за счет сокращения площади пастбищ (3,4 тыс. га). В период от 70-х до 90-х годов прошлого столетия общая посевная площадь всех культур в области постоянно увеличивалась. Увеличение шло в основном за счет роста площадей кормовых культур (многолетних трав), в связи с ростом поголовья скота.

После 1990 года происходило резкое снижение общей посевной площади. Уменьшение площадей под зерновыми культурами, овощами и картофелем происходило в течение всего характеризуемого периода и уменьшилось к 2010 году по сравнению с 1970 годом по зерновым в 2 раза, по картофелю в 5 раз, по овощам в 4 раза. Утрата площадей сельскохозяйственных угодий и уменьшение посевных площадей основных культур нанесли серьезный урон сельскому хозяйству области, существенно сократились объемы производства растениеводческой продукции. Восстановление утраченных площадей сельскохозяйственных угодий и посевных площадей, а также наличие земель мелиоративного фонда представляют большой резерв для наращивания АРП в области.

4.2. Почвенные ресурсы: почвы сельскохозяйственных угодий, их свойства, бонитет, агрохимическая оценка плодородия

Развернутая характеристика почв сельскохозяйственных угодий дается на основе анализа и изучения материалов почвенного обследования и данных оценки земель сельскохозяйственных предприятий и районов Ленинградской области. Почвы сельскохозяйственных угодий области представлены более чем 300-ми разновидностями, объединенные в восемь агрогенетических групп (рис. 4).

■ 1. Дерново-подзолнстые

■ 2. Дерново-подзолнстые слабоглееватые

■ 3. Дерново-подзолнстые глееватые

■ 4. Дерново-подзолнстые глеевые

■ 5. Дерново-карбонатные

■ 6. Торфянисто-подзолистые

■ 7. Торфяные низинные

■ 8. Аллювиальные

Рисунок 4. Структура почвенного покрова сельскохозяйственных угодий Ленинградской области

Наибольшая площадь среди сельскохозяйственных угодий области приходится на дерново-подзолистые автоморфные почвы (№ 1), однако почвы с различной степенью переувлажнения (№ 2, 3, 4, 6, 7, 8), то есть требующие регулирования водного режима, составляют в целом более половины сельскохозяйственных угодий. Примерно шестая часть земель сельскохозяйственных угодий расположена на дерново-карбонатных почвах, которые в отличие от всех остальных почв не нуждаются в известковании. Соотношение групп почв среди сельскохозяйственных угодий области, составленное нами на основе обобщения данных крупномасштабного почвенного обследования, уточняет и дополняет соотношение пахотных почв, разработанное Н. Л. Благовидовым (1946). Распределение земель сельскохозяйственных угодий административных районов области по приведенным группам почв, представлено в таблице 2.

Таблица 2. Распределение земель сельскохозяйственных угодий административных районов по агрогенетическим группам почв

№№ п./п. Районы Площадь с/х Площади агрогенетических групп почв в % от площади земель с/х угодий

угодии, тыс. га 1 2 3 4 5 6 7 8

1 Бокситогорский 32,3 50,8 14,7 5,8 5,4 6,5 4,6 6,2 6,0

2 Волосовский 68,3 18,8 7,4 2,4 0,4 68,6 0,2 1,2 1„0

3 Волховский 42,4 22,3 23,1 23,4 5,7 6,2 2,4 6,7 10,2

4 Всеволожский 32,0 33,5 22,4 26,8 4,8 — 1,8 7,4 3,3

5 Выборгский 50,7 18,3 20,5 28,4 14,7 — 0,7 10,0 7,4

6 Гатчинский 53,2 18,8 17,1 15,6 2,3 32,8 2,1 9,4 1,9

7 Кингисеппский 35,4 24,4 18,5 16,4 8,2 18,9 0,5 2,7 10,4

8 Киришский 25,3 28,8 24,0 31,5 4,0 — 2,7 4,0 5,0

9 Кировский 19,2 21,9 25,1 20,9 4,1 11,8 1,9 6,2 8,1

10 Лодейнопольский 20,4 32,5 22,2 16,1 0,4 — 0,8 12,2 15,8

И Ломоносовский 39,4 18,6 18,5 23,5 4,1 28,7 3,0 2,8 0,8

12 Лужский 70,5 37,5 15,5 8,6 0,7 22,5 0,3 9,6 5,3

13 Подпорожский 10,7 42,2 20,1 14,1 13,4 — 1,5 4,5 4,2

14 Приозерский 32,5 29,6 17,5 28,8 8,0 — 2,0 10,3 3,8

15 Сланцевский 23,1 36,6 20,9 12,3 3,9 15,5 0,6 6,5 3,7

16 Тихвинский 22,8 37,8 20,7 12,3 3,4 0,4 5,1 8,5 11.8

17 Тосненский 39,0 21,1 33,8 29,8 5,4 0,8 2,3 5,3 1,5

Ленинградская область 617,5 27,5 19,1 17,3 4,7 17,7 1,7 6,6 5,4

Административные районы области имеют весьма существенные различия по структуре почв сельскохозяйственных угодий.

На основе математической обработки показателей свойств пахотного (гумусового) горизонта для оценочных групп почв, установленных в ходе 4 тура оценки земель Ленинградской области, определены средние значения основных свойств для пахотного (гумусового) горизонта указанных выше групп почв (табл. 3).

Таблица 3. Средние значения свойств пахотного (гумусового) горизонта по группам почв (числитель), варьирование средних значений по оценочным группам (знаменатель), баллы бонитета почв и классы качества земель (по данным СевЗапНИИГипроЗем)

№№ п./п. Названия почв Свойства Баллы бонитета Классы качества

гумус, % рн 5, моль / 100 г почвы

1 Дерново-подзолистые 2Л 1,7-3,1 52. 4,5-5,8 М 2,2-12,8 61-75 2

2 Дерново-подзолистые слабоглееватые м 2,1-3,7 5,2 5,0-5,4 М 5,9-12,2 54-62 2-3

3 Дерново-подзолистые глееватые 4^5 3,6-4,7 м 5,1-5,8 14.1 9,5-15,9 44-54 3

4 Дерново-подзолистые глеевые 4,2-6,0 М 4,7-5,1 11,3 9,3-13,0 30-35 4

5 Дерново-карбонатные м 2,6-5,8 6,6 6,3-6,9 22,7 12,1-36,0 67-88 1-2

6 Торфянисто-подзолистые - 16 4,6-6,6 13.7 7,5-20,0 11-28 4-5

7 Торфяные низинные - 5^9 5,3-6,5 35.6 33,0-38,3 20-26 5

8 Аллювиальные м 1,4-6,0 йЛ 5,2-5,6 13,9 7,7-20,6 15-67 2-5

Примечание. Гумус по Тюрину

На основании проведенных исследований дана характеристика и произведена оценка ресурсного потенциала основных агрогенетических групп почв сельскохозяйственных угодий. Впервые, применительно к условиям Ленинградской области, представлена классификация сельскохозяйственных угодий по классам качества земель на основе оценки ресурсного потенциала почв. Наибольшую площадь среди сельскохозяйственных угодий занимают хорошие земли (второй класс) - 38,7% и земли среднего качества (третий класс) -(31%). Это преимущественно дерново-подзолистые почвы. Лучшие земли (первый класс) представлены в основном дерново-карбонатными почвами и частично дерново-подзолистыми почвами - 14,3% (табл. 4).

Ц X В том числе по классам земель

№ № Районы Й ее Ю Й я 111 Ю , Я >Н и 5 Я й 3 " 2 -а с=Г 35 я г лучшие хорошие средние ниже среднего худшие

п./ з: д сз ч о с я £ 2 Р 5 >75 61-75 41-60 26-10 <25

п. й ю о. О ё. О О «= й ^ баллов баллов баллов баллов баллов

1 2 Бокситогорский Волосовский 63 73 57 73 32 330 68 326 3,1 59,3 62,4 25,8 13,7 12,9 9,4 0.6 11,4 1,4

3 Волховский 65 52 42 432 3,5 39,9 35,1 7,9 13,7

4 Всеволожский 57 53 32 007 0,0 41,5 41,7 8,1 8,7

5 Выборгский 57 46 50 729 0,0 14,1 50,8 20,7 14,4

6 Гатчинский 68 61 53 171 24,5 28,4 32,4 4,7 10,0

7 Кингисеппский 67 58 35 428 15,0 23,0 48,6 9,6 3,7

8 Киришский 63 57 25 277 0,0 51,1 37,1 6.8 5,0

9 Кировский 64 54 19 153 5,9 36,5 40,9 5,7 11,1

10 Лодейнопольский 59 52 20 397 0,0 48,2 25,8 4,4 21,6

И Ломоносовский 69 63 39 386 27,5 33,7 28,0 6,9 4,0

12 Лужский 67 62 70 852 18,7 46,3 23,1 1,3 10.5

13 Подпорожский 62 56 10 371 0,0 59,2 19,7 14,4 6,8

14 Приозерский 56 51 32 528 0,0 36,2 41,9 10,4 11.5

15 Сланцевский 66 61 23 077 7,4 58,2 20,3 6.3 7.9

16 Тихвинский 62 56 22 752 0,4 61,3 19,5 6,4 12.4

17 Тосненский 64 56 39 011 0,4 48,9 37,9 6,9 5.9

Ленинградская обл. 65 58 617 527 14,3 38,7 31,0 7,1 9.0

4.3. Агрогенетические особенности основных групп почв сельскохозяйственных угодий, оценка их плодородия

Согласно современным представлениям почвы являются полифункциональным ресурсом. Их роль в сохранении биосферы и жизнеобеспечении человечества уникальна и незаменима. Одной из главных функций почв является обеспечение продуктивности растений, посевов сельскохозяйственных культур. Эта функция реализуется благодаря плодородию почв, которое является интегральным свойством, обеспечиваемом вещественным и химическим составом, генетическими особенностями, режимным и экологическим состоянием, антропогенными и естественными процессами воспроизводства элементов питания и агрономически важных свойств. Естественно, что плодородие и функция его воспроизводства выражены по-разному у почв различного генезиса с разной степенью агрогенного преобразования. Объективная всесторонняя оценка свойств и плодородия почв -ключ к рациональному использованию их функциональных возможностей.

Сопоставимые параметры плодородия основных групп почв представлены в виде диаграмм на рисунке 5.

Содержание пъгуса.и о 0 2 4 6

Дерново-карбонатые

Дерново-подзолистые

слабооглеенные Дерново-подчошктые шееватые

Дерново-подзолпстые глеевые

(.Чтима поглощенных оснований, ммопь 100 г. 0 20

0 1

Дерново-карбонатные

Дерново-подчолпетые

спаооотлеенные

Дерново-подчолпетые

тяееватые

Де( шово-подчоппетые

гчеекые

рН К01 3 4 5

Содержание фракции ф] гя пеской гл [ иы. 0 о

Дерново-карбонатные

Дерново-подчолнстые

слабооглеенные

Д ерново-подчол не г ые

глееватые

Дерново-подчолнстые

глеевые

Балл бонптета 20 40 60 30 100

Рисунок 5. Параметры плодородия пахотного горизонта основных агрогенетических групп почв с/х угодий Ленинградской области

Выявлено существенное различие по содержанию гумуса в сравниваемых группах почв. Причем, с увеличением оглеенности дерново-подзолистых почв содержание гумуса достоверно возрастало. Величина суммы поглощенных оснований была максимальной в случае дерново-карбонатных почв, она же достоверно отличалась от таковой других разновидностей почв. Во всех дерново-подзолистых почвах (независимо от оглеенности) существенных различий между значениями этой характеристики выявлено не было. Величина водородного показателя (рН) была максимальной в случае дерново-карбонатных почв, а минимальной - в дерново-подзолисто-глеевых почвах, обменная кислотность этих объектов достоверно отличалась от таковых других почвенных разновидностей. Между содержанием фракции физической глины в сравниваемых разновидностях почв достоверных различий выявлено не было.

Балл бонитета был максимальным в случае дерново-карбонатных почв, а минимальным - дерново-подзолисто-глеевых почв. С увеличением оглеенности дерново-подзолистых почв балл достоверно снижался. Исключение составляли дерново-подзолистые и дерново-подзолистые слабооглеенные почвы - между значениями балла бонитета в этих объектах существенных различий обнаружено не было.

Класс качества в дерново-карбонатных и дерново-подзолистых почвах был одинаковым, а в остальных объектах этот показатель достоверно возрастал с увеличением оглеенности дерново-подзолистых почв.

На основе материалов почвенных обследований в области были выполнены внутрихозяйственная оценка земель и четыре тура массовой оценки земель, начиная с качественной оценки (бонитировка почв), завершая стоимостной оценкой (расчет платежей и кадастровой стоимости). Полевые обследования и составление карт должны осуществляться на основе современных классификационных построений, позволяющих более системно отразить природные свойства почв и особенно исторически приобретенные, антропогенно обусловленные признаки, что достигается использованием самых современных ГИС-технологий и специальных космических снимков высокой разрешающей способности. Уточнение и обновление почвенной информации важно для оценки почвенно-земельных ресурсов и агроресурсного потенциала в целом, для повышения эффективности их использования, для сохранения многофункциональной предназначенности почв.

Очень важным обстоятельством, необходимым в будущем для оценки получаемых результатов, является обобщение, научный анализ, оценка

имеющихся материалов почвенного и агрохимического обследований, данных оценки земли. Одновременное комплексное обобщение и научный анализ имеющихся материалов многолетних почвенных и агрохимических обследований, данных оценки земель ранее не осуществлялось и впервые проведено специалистами ООО «Агрохимзем» под научным и методическим руководством ученых ГНУ АФИ, под общим руководством Суханова П. А. при выполнении научно-исследовательских работ по государственным контрактам (2011, 2011) в рамках реализации мероприятий по региональной целевой программе «Плодородие 2008-2013 г.г.». На основании оценки большого массива данных изучена динамика, оценено состояние и определен прогноз изменения агрохимических параметров плодородия почв Ленинградской области.

Анализ имеющихся архивных материалов почвенного обследования свидетельствует об их высокой информативной ценности. Выявлена пригодность их использования для сравнительной оценки почв сельскохозяйственных угодий в разрезе районов и области, для определения агроресурсного потенциала. Вместе с этим установлена необходимость корректировки и уточнения почвенной информации для сельскохозяйственных предприятий и фермерских хозяйств в связи с происшедшим перераспределением земель, а также при характеристике и оценке плодородия почв отдельных земельных участков в связи с различной степенью их агрогенной трансформации, недостаточно отраженной на имеющихся почвенных картах. В целом представленная классификация земель по сельскохозяйственной ценности с учетом агроресурсной оценки почв и их устойчивости к агрогенным нагрузкам позволяет оптимизировать структуру посевных площадей, определять основные стратегические мероприятия по сохранению и воспроизводству плодородия почв, сохранению площадей сельскохозяйственных угодий.

4.4. Агроклиматические ресурсы: характеристика климатических условий с позиций агроресурсного потенциала

Климатические условия определяют возможности земледельческого использования территорий и развития сельскохозяйственного производства в целом, отсюда их особая роль в формировании АРП. Для Ленинградской области характерна неоднородность как физико-географических, так и климатических условий. Это определяет разные возможности для развития сельского хозяйства в различных районах области (табл. 5).

Таблица 5. Характеристика агроклиматического потенциала Ленинградской области

Агроклиматический район Тш КУ КК АКП АКИ

Первый (Подпоржский, Бокситогорский, восточные части Тихвинского и Лодейнопольского районов) 1500 1,18 154,3 6,97 0,70

Второй (Волховский, Киришский, частично Тихвинский, Лодейнопольский, Тосненский) 1700 0,98 144,0 6,82 0,68

Третий (Выборгский, Приозерский, большая часть Всеволожского района) 1600 0,98 144,0 6,42 0,64

Четвертый (Волосовский, частично Ломоносовский, Кингисеппский и Гатчинский районы) 1600 1,12 138,8 7,50 0,75

Пятый (Сланцевский, Лужский, частично Кингисеппский и Гатчинский районы) 1800 1,05 138,8 7,91 0,79

Шестой (Побережье Финского залива) 1750 1,05 133,7 6,88 0,69

Ленинградская область 1600 1,05 144,0 7,08 0,71

Примечания: Тю — сумма положительных температур за период со среднесуточной температурой выше +10 градусов Цельсия; КУ — коэффициент увлажнения; КК — коэффициент континентальное™; АКП — агроклиматический потенциал по И. И. Карманову; АКИ — агроклиматический индекс, предложенный нами, рассчитывался как отношение фактического АРП к базовому значению (10), принятому для оптимальных климатических условий Краснодарского края. Использование АКИ упрощает формулу для расчета урожайности, обеспечивает сравнимость данных между регионами.

Наиболее высоким агроклиматическим потенциалом характеризуются территории пятого и четвертого агроклиматических районов, к которым относятся Лужский, Сланцевский, Волосовский, Ломоносовский, Кингисеппский и Гатчинский районы. Наиболее низкий агроклиматический потенциал на территории Карельского перешейка, на котором расположены Выборгский, Приозерский и Всеволожский районы. Различие в величинах агроклиматического потенциала между наиболее теплообеспеченным - пятым агроклиматическим районом и наиболее холодным (третьим) превышают 20%.

Агроклиматический потенциал, как базовая составляющая АРП, может быть реализован посевами только при оптимальном соотношении и соответствии этих ресурсов биологическим особенностям выращиваемых культур. Определены критерии для дифференцированной оценки АРП климатических условий, обеспечивающие внутриобластную сопоставимость и сравнимость результатов оценки между регионами. В сравнительном аспекте относительно Краснодарского края агроклиматический индекс (АКИ) на территории Ленинградской области составляет от 0,64 до 0,79, при среднеобластном значении - 0,71.

Таким образом, сравнительная агроресурсная оценка земель сельскохозяйственных угодий основывается на бонитете почв и

агроклиматической обеспеченности соответствующей территрии, характеризуемой величиной АКИ.

Глава 5. Научные основы оценки и управления агроресурсным потенциалом 5.1. Оценка агроресурсного потенциала

Оценка агроресурсного потенциала - многофакторной функционирующей системы чрезвычайно сложная проблема по всем параметрам (выбор подходов, научно-методическое и информационное обеспечение, трудоемкость, затратность и другие аспекты). Приступить к ее решению без четко сформулированной концепции практически было бы невозможно. Исходя из структурно -функциональной организации АРП, формирующие его факторы можно разделить на две группы: системообразующие (агробиологические, почвенно-земельные, агроклиматические) и факторы функционирования (ресурсы обеспечения и управления, прочие условия). Системообразующие факторы, в силу их естественно — исторической природы, имеют достаточно устойчивые во времени параметры. Научные подходы к их оценке хорошо разработаны и реализованы практически. Применительно к Ленинградской области следует отметить фундаментальные разработки Н. Л. Благовидова (1960) и В.А.Семенова (1970) по бонитировке почв и оценке качества земель, а также практические работы по оценке земель, выполненные институтом «СевЗапНИИГипрозем», (1986). Оценка агроклиматических условий области на основе многолетних наблюдений выполнена Северо-Западным управлением гидрометеорологической службы (1971). Предложенная нами концепция позволила методологически объединить имеющие научные и практические разработки по оценке отдельных ресурсов, формирующих АРП, в единой системе его оценки в целом с учетом уровня ресурсов обеспечения и управления. Ресурсы обеспечения и управления очень изменчивы, могут быстро меняться в зависимости от условий. Все они в той или иной мере интегрируются в технологиях земледелия, соответственно их можно учесть при определении АРП путем применения коэффициентов интенсивности, характеризующих производительность различных видов технологий.

Определяя подходы к оценке АРП, мы максимально ориентируемся на адаптацию имеющихся и апробированных методик оценки отдельных ресурсных факторов. В частности, при бонитировке почв использован метод сравнительной оценки свойств почв на основе единых для России бонитировочных шкал; при оценке агроклиматических условий реализован сравнительно-географический метод с использованием таких интегральных показателей, как гидротермический

коэффициент (ГТК), агроклиматический потенциал (АКП) и предложенный нами агроклиматический индекс (АКИ).

Агроресурсный потенциал, исходя из его структурно-функциональной организации, должен оцениваться на основе системно-функционального подхода по результативному методу, то есть по объему растениеводческой продукции в унифицированных (зерновых, кормовых, энергетических) единицах. Таким образом, оценке подлежит производительная способность системообразующих факторов (ресурсов) на разном уровне их функционирования (экстенсивные, обычные, интенсивные и высокие технологии). В зависимости от характера объекта оценка АРП по аналогии с оценкой земель может подразделяться на массовую и частную. Массовая оценка охватывает уровень: страна - регион -район. Частная оценка распространяется на отдельное предприятие, на отдельный земельный участок. Наличие такой оценки позволит объективно оценивать результаты фактической хозяйственной деятельности в отрасли растениеводства и определять перспективы ее развития. Оценка является неотъемлемым атрибутом управления.

5.2. Научные основы управления агроресурсным потенциалом на основе принципов точного земледелия

Управление, согласно энциклопедическому словарю (1985), определяется как функция, обеспечивающая сохранение определенной структуры, поддержание режима деятельности, реализацию программ и целей. Соответственно, применительно к агроресурсному потенциалу, функция управления может быть сформулирована как: 1) сохранение земель сельскохозяйственного назначения и сельскохозяйственных угодий, 2) поддержание режима деятельности растениеводства и земледелия у всех видов сельскохозяйственных производителей, 3) реализация программ продовольственной независимости, сохранения плодородия почв и агроландшафтов, обеспечения экологической безопасности. В реализации обозначенных направлений определяющее значение имеют управление плодородием почв и управление продукционным процессом. Воспроизводство плодородия почв сохраняет АРП, управление продукционным процессом обеспечивает эффективность его использования. Современное техническое оснащение и новейшие научные разработки позволяют осуществлять все большее число мероприятий по управлению плодородием почв и продукционным процессом на основе принципиально новых научных подходов в соответствии с принципами точного земледелия: научная обоснованность, строгая адресность,

дифференцированная дозированноеть, своевременность и оперативность, четкая реализация; учет, анализ и оценка результатов. Осуществление мероприятий и приемов по управлению плодородием почв и продукционным процессом в соответствии с принципами точного земледелия возможно лишь на основе надлежащего научного, информационного и инновационного обеспечения. В качестве оптимального места для апробации научных разработок в производственных условиях, тестирования и адаптации инноваций следует рассматривать тестовые полигоны региональной сети агроэкологического мониторинга. Таким образом, комплексный агроэкологический мониторинг, совмещенный с экспериментальными работами, апробацией инноваций и специальными исследованиями становится инструментом не только информационного обеспечения, но и научного и инновационного.

Глава 6. Оценка агроресурсного потенциала региона на примере Ленинградской области 6.1. Методология оценки агроресурсного потенциала

Оценка АРП региона является массовой оценкой, включает в себя оценку АРП муниципальных районных образований и области в целом. Процедура оценки предусматривает последовательное выполнение следующих действий. Уточнение площадей сельскохозяйственных угодий районных образований. Определение структуры почвенного покрова сельскохозяйственных угодий в разрезе оценочных групп по административным районам. Расчет средневзвешенного балла бонитета почв по административным районам исходя из площадей почв по оценочным группам и их бонитета. Определение агроклиматического индекса для района. Расчет базовой нормативной урожайности зерновых по оценочным группам почв района. Базовая нормативная урожайность определяется по формуле:

БНУ = 33,2 х (БП 100) х (АКИ),

где БНУ - базовая нормативная урожайность зерновых для района при экстенсивных технологиях; 33,2 - нормативная урожайность (ц/га) зерновых культур на эталонной почве, соответствующая нормам нормальных зональных технологий при базовом значении бонитета почв - 100 баллов и базовом значении АКИ - 1,0 (условия Краснодарского края), «Методические рекомендации...,2003); БП - средний балл бонитета для оценочной группы почв, АКИ - агроклиматический индекс соответствующего района. БНУ для групп

почв определена применительно к обычным зональным технологиям. Для определения БНУ применительно к другим видам технологий используются соответствующие эмпирические коэффициенты: 0,8 - для экстенсивных технологий, 1,4 - для интенсивных, 2,1 - для высоких. С учетом рассчитанной БНУ для оценочной группы почв и площади сельскохозяйственных угодий с этой группой почв, путем умножения БНУ на площадь определяется ресурсный потенциал по оценочным группам почв. Величина АРП района определяется суммированием ресурсных потенциалов, рассчитанных по всем оценочным группам почв района. Величина АРП региона определяется сложением всех рассчитанных районных величин АРП.

6.2. Агроресурсиый потенциал Ленинградской области и ее административных районов

Результаты расчета АРП, приведены в таблице 6.

Таблица 6. Агроресурсный потенциал районов Ленинградской области

Наименование районов Балл бонитета почв с/х Площадь с/х угодий, га БНУ ц/га зерн. единиц АРП

№№п/п 1 2 з 4

угодий тысяч тонн зерновых единиц

1 Бокситогорский 57 32 330 13,3 34,4 43,0 60,2 90,3

2 Волосовский 73 68 326 18,2 99,5 124,3 174,2 261,2

3 Волховский 52 42 432 11,9 40,4 50,5 70,7 106,0

4 Всеволожский 53 32 007 12,1 31,0 38,7 54,2 81,2

5 Выборгский 46 50 729 9,8 39,8 49,7 69,6 104,4

б Гатчинский 61 53 171 15,1 64,2 80,3 112,4 168,6

7 Кингисеппский 58 35 428 15,1 42,8 53,5 74,9 112,4

8 Киришский 57 25 277 12,9 26,1 32,6 45,6 68,5

9 Кировский 54 19 153 12,3 18,9 23,6 33,0 49,6

10 Лодейнопольский 52 20 397 11,9 19,4 24,3 34,0 51,0

11 Ломоносовский 63 39 386 15,6 49,1 61,4 86,0 128,9

12 Лужский 62 70 852 16,2 91,8 114,8 160,7 241,1

13 Подпорожский 56 10 671 12,9 11,0 13,8 19,3 29,0

14 Приозерский 51 32 528 11,0 28,6 35,8 50.1 75,2

15 Сланцевский 61 23 077 15,9 29,4 36,7 51,4 77,0

16 Тихвинский 56 22 752 13,0 23,7 29,6 41,4 62,2

17 Тосненский 56 39 011 12,7 39,6 49,5 69,3 104,0

Итого по Ленинградской области 58 617 527 14,3 689,7 862,2 1207,0 1810,6

Примечания: 1 - экстенсивные технологии, технологический коэффициент - Кт = 0,8; 2- обычные технологии, Кт= 1,0; 3- интенсивные технологии, Кт= 1,4; высокие (точные) технологии, Кт = 2,1.

Наряду с АРП для обычных технологий, определены расчетные величины АРП применительно к технологиям различной интенсивности. Величина АРП с учетом технологий рассчитывалась с помощью коэффициентов интенсивности технологий, установленных эмпирически для условий Ленинградской области с использованием данных мониторинга урожайности основных сельскохозяйственных культур по области в целом, отдельных сельскохозяйственных предприятий и литературных данных.

Глава 7. Формирование региональной сети полигонов для комплексного агроэкологического мониторинга земель сельскохозяйственного назначения

7.1. Принципы формирования региональной сети тестовых полигонов

Мониторинг почв земель сельскохозяйственного назначения на тестовых (реперных) полигонах (участках) представлял собой систему постоянных комплексных наблюдений за состоянием сельскохозяйственных угодий, плодородием почв, потоками биогенных элементов, антропогенной нагрузкой, качеством и количеством сельскохозяйственной продукции и другими параметрами. Комплексный характер наблюдений заключается в одновременном отслеживании состояния сельскохозяйственных угодий, вида и интенсивности их использования, плодородия почв, величины и качества урожая, количества и качества выпадающих осадков (снег, дождь), качества грунтовых и поверхностных вод. Такой подход обеспечивал своевременное выявление и прогнозирование изменений плодородия почв, качества и количества сельскохозяйственной продукции, предупреждение и устранение негативных процессов, происходящих в окружающей среде при хозяйственной деятельности. Важным, при проведении мониторинговых исследований, являлось выявление доли сельского хозяйства в загрязнении водоемов и водотоков, а также возможность расчета баланса и потоков биогенных элементов.

На основании проведенных исследований удалось выделить следующие основные методологические принципы формирования региональной сети тестовых полигонов предназначенных для осуществления комплексного агроэкологического мониторинга плодородия почв, состояния агроландшафтов, а также для информационного, научного и инновационного обеспечения управленческих и технологических решений при освоении интенсивных и высоких технологий земледелия.

Принцип бассейновости. Обеспечивает единство взаимосвязанной системы микроландшафтов, когда географические границы полигонов совпадают с линиями водоразделов и тальвегов.

Принцип достаточности. Количество (10) заложенных тестовых полигонов достаточно для осуществления комплексного мониторинга плодородия и состояния экосистем во всех (5) агроклиматических районах области (по 2 в каждом из них), в хозяйствах с разной структурой посевных площадей интенсивностью использования земель.

Принцип сравнимости. Ежегодные основные исследования и наблюдения на полигонах (отбор проб, их лабораторные исследования, анализ и оценка результатов) проводятся по одинаковым методикам.

Принцип представительности. Каждый из полигонов занимает поле севооборота или отдельно обрабатываемый участок площадью от 20 до 50 га, то есть имеет размеры, типичные для условий области.

Принцип репрезентативности. Этот важнейший принцип обеспечивается выполнением четырех выше изложенных.

Принцип согласованности. Расположение полигонов, проведение на них наблюдений согласовано с сельхозпредприятиями, органами управления сельским хозяйством.

Принцип инновационности. Апробация и адаптация в производственных условиях новых технических и инструментальных разработок, методологических и технологических приемов осуществлялась на тестовых полигонах, что обеспечивает наиболее всестороннюю и объективную их оценку.

Принцип информативности. Результаты наблюдений, их оценка и интерпретация доводятся для заинтересованных лиц и органов, публикуются в печати.

На основании вышеизложенных принципов впервые в условиях отдельного региона (Ленинградской области) сформирована сеть региональных тестовых полигонов (10-полигонов), которая может выступать в качестве действенного инструмента инновационного и информационного обеспечения управленческих и технологических решений в сфере использования АРП.

В настоящее время сформирована концепция построения иерархической системы мониторинга продуктивности земель России. Для реализации и обоснования концепции организации сети тестовых агрополигонов земледельческой территории России необходимо было уточнить сами понятия типов агрополигонов в структуре сельскохозяйственного мониторинга. Такое положение было впервые реализовано и опубликовано в работе:

«Концептуальные основы формирования сети реперных полигонов» (Якушев В. В. и др., 2010). В иерархической системе мониторинга продуктивности земель России предлагаемая система мониторинга включает в себя полигоны 1-го разряда: по одному тестовому полигону в каждой почвенно-агрономической зоне и полигоны П-го разряда: по одному реперному полигону на каждом из 67 стационаров зональных сельскохозяйственных научно-исследовательских учреждений. Полигоны П-го разряда в свою очередь должны опираться на сеть реперных полигонов более низкого иерархического уровня (рис. 6).

Карта России

Сеть полигонов 1-го и П-го разряда в иерархической системе мониторинга продуктивности земель России

Географическая сеть полевык опытов с удобрениями | # || д ||а»|

Рисунок 6. Сеть полигонов 1-го и П-го разряда в иерархической системе мониторинга продуктивности земель России Таким образом, на основании комплекса проведенных исследований разработаны методологические основы формирования иерархической сети тестовых полигонов, в соответствии с ней осуществлено развертывание «региональной сети тестовых полигонов». Впервые сформулирована и обоснована целесообразность создания трехуровневой иерархической системы комплексного агроэкологического мониторинга на тестовых полигонах (федеральный, региональный и муниципальный уровни).

Региональная сеть тестовых полигонов, развернутая согласно разработанной концепции предназначена как для осуществления комплексного агроэкологического мониторинга, так и для использования в качестве инструмента для информационного обеспечения оценки и управления агроресурсным потенциалом. Региональная сеть полигонов, охватывающая все агроклиматические районы, типичные агроландшафты и основные почвы,

характеризует территориальные особенности агроресурсного потенциала региона, может служить кластером для формирования иерархической сети тестовых полигонов РФ.

7.2. Агроэкологическая оценка плодородия почв тестовых полигонов Ленинградской области

На основании 5-летнего цикла мониторинговых работ для всех 10 тестовых полигонов сформированы их паспорта и дана агроэкологическая оценка плодородия почв. Агроэкологическая оценка плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения определялась комплексом совокупных параметров, причем не только с агрохимических позиций обеспеченности растений питательными элементами, но и с учетом сохранения экологических функций ландшафта. Оценка распределения основных элементов питания, микроэлементов, тяжелых металлов и других биогенных элементов производилась по всему почвенному профилю для каждого полигона. Именно почвенные условия, агрогенетические особенности почв определяли специфику агроэкологического состояния агроландшафта. Для исследования свойств почв на каждом из тестовых полигонов (ТП) заложены полнопрофильные разрезы, характеризующие основные агрогенетические группы почв сельскохозяйственных угодий (рис. 7).

ТП-6 ТГГ-7 ТП-8 ТП-9 ТП-10

Рисунок 7. Морфогенетические особенности почв тестовых полигонов

Основное название почв дано согласно «Классификации и диагностике почв СССР» (1977), с учетом систематического списка почв сельскохозяйственных угодий Ленинградской области; в скобках приводится название почвы в соответствии с «Классификацией почв России», (1997).

ТП-1. Приозерский район, ЗАО «Мельниково». Межсельговое понижение, ровный участок, пашня осушаемая. Дерново-подзолистая глеевая тяжелосуглинистая на ленточных глинах. (Агродерново-подзолистая окисленно-глеевая тяжелосуглинистая на ленточных глинах).

ТП-2. Выборгский район, фермерское хозяйство Калганова В. Н. Грядообразное повышение, верхняя часть прямого пологого склона, пашня. Дерново-слабоподзолистая легкосуглинистая на моренном суглинке. (Агрозем текстурно- дифференцированный проградированный легкосуглинистый на моренном суглинке).

ТП-3. Всеволожский район, ЗАО «Племенной завод Приневское». Приневская низменная равнина, плоско выровненный участок, пашня осушаемая. Дерново-подзолистая глееватая супесчаная на двучленных отложениях. (Агрозем альфегумусовый окисленно-глееватый, проградированный супесчаный на двучленных отложениях).

ТП-4. Гатчинский район, ГУ «ОПХ «Суйда». Силурийское плато, пологий склон грядообразного повышения, залежь, осушаемый участок. Дерново-карбонатная оподзоленная среднесуглинистая на карбонатном моренном суглинке. (Агродерново-карбонатная оподзоленная среднесуглинистая на карбонатном моренном суглинке).

ТП-5. Волосовский район, ГП ОПХ «Каложицы». Силурийское плато, плоское повышение, ровный участок с небольшими карстовыми микропонижениями, пашня. Дерново-карбонатная выщелоченная среднесуглинистая на элювии карбонатных пород. (Агродерново-карбонатная выщелоченная среднесуглинистая на элювии карбонатных пород).

ТП-6. Сланцевский район, ЗАО «Осьминское». Холмисто-грядовая равнина, грядообразное повышение, верхняя часть слабо пологого прямого склона, местами с вогнутыми микропонижениями, пашня осушаемая. Дерново-слабоподзолистая слабооглеенная среднесуглинистая на карбонатном моренном суглинке. (Агродерново-подзолистая слабооглеенная среднесуглинистая на карбонатном моренном суглинке).

ТП-7. Лужский район, ЗАО «Племзавод «Рапти». Холмисто-грядовая равнина, грядообразное повышение, пологий прямой склон, средняя часть, пашня. Дерново-слабоподзолистая слабооглеенная легкосуглинистая на моренном бескарбонатном суглинке. (Агродерново-подзолистая языковатая слабооглеенная легко суглинистая на бескарбонатном моренном суглинке).

ТП-8. Тосненский район, ЗАО «Агротехника», грядообразное озовое повышение, слабовыпуклая вершина, пашня. Дерново-слабоподзолистая супесчаная на водно-ледниковых песках и супесях. (Агрозем альфегумусовый проградированный супесчаный на водноледниковых песках и супесях).

ТП-9. Волховский район, ООО «Пашское». Приладожская низменная равнина, плоско выровненный участок, пашня, осушаемая. Дерново-подзолистая глееватая супесчаная на озерных песках и супесях. (Агрозем светлый проградированный окислено-глееватый супесчаный на озерных песках и супесях).

ТП-10. Тихвинский район, ЗАО «Культура-Arpo». Слабоволнистая равнина, пологий склон плоского грядообразного повышения, пашня осушаемая. Дерново-слабоподзолистая супесчаная на двучленных отложениях. (Агродерново-подзолистая супесчаная на двучленных отложениях).

В таблице 7 представлены показатели распределения основных агрохимических параметров по почвенным профилям всех 10 тестовых полигонов. Агрогенная трансформация за многолетний период окультуривания почв обусловила формирование принципиально нового гумусового профиля у всех типов дерново-подзолистых почв, состоящего из пахотного и подпахотного (проградированного) горизонта. Агрогенно обусловленные изменения в морфологии верхних горизонтов у дерново-карбонатных почв менее выражены.

№№ п/л Горизонт, глубина, (от-до), см рНка Р20,, мг/кг к,о, мг/кг Органическое вещество, % ГОСТ26213-91 Нг, моль/100 г почвы S, моль /100 г почвы

ТП-1 Апах (0-22) 4,8 238 232 6,80 7,92 17,4

А,(22-33) 4,6 200 155 8,26 7,59 17,0

А;В8 (33-46) 3,8 85 119 0,94 12,2 5,0

В,(46-69) 3,5 213 207 0,29 12,5 6,2

ВС0 (69-81) 4,2 900 153 0,19 1,70 7,8

СчП (81-112) 4,3 850 303 <0,10 1,23 10,6

ТП-2 Ал„(0-25) 5,7 600 206 4,22 2,68 11.8

А,(25-39) 5.6 325 119 4,07 2,92 10,6

А,В (39-56) 4,9 133 97 0,50 2,31 4,4

В,(56-77) 4,3 26 129 0,48 1,86 1,4

В,(77-98) 4,3 110 120 0,51 1,63 3.4

С(98-115) 4,3 170 93 <0,10 1,50 3,2

ТП-3 А„„ (0-25) 6,8 925 188 6,62 0,83 13,8

А, (25—40) 7,0 650 46 4,86 0,47 15.0

А,(40-62) 6,6 260 43 1,05 0,55 2,8

ВСЕ (62-82) 5,9 160 73 0,48 0,63 6,4

С, (82-112) 5,4 270 47 <0,10 0,64 6,2

ТП-4 А„„ (0-22) 5,5 775 260 6,57 3,13 13.6

В, (22-39) 6,4 300 204 0,71 0,95 18.6

В,„ (39-60) 7,3 <25 71 0,58 0,25 48,8

ВС, (60-88) 7,3 <25 83 0,45 <0,25 49,2

Ск(88-115) 7,5 <25 69 <0,10 <0,25 49,4

ТП-5 А„„ (0-22) 6,5 350 206 2,96 0,89 20,0

В,(22-46) 6,7 125 232 1,14 0,64 41,8

В,к (46-66) 6,8 <25 119 0,76 0,58 47,4

ТП-6 А„„ (0-22) 6,2 300 197 3,82 1,31 14,0

А,(22-34) 6,3 325 170 3,25 1,13 14,4

А,В„ (34-54) 5,8 220 164 0,45 1,56 4.8

В,(64-95) 5,4 550 153 <0,1 1,43 15.4

С(85-102) 6,9 650 153 <0,1 1,08 40,8

ТП-7 А„„(0-21) 5,5 525 335 3,62 2,86 13.0

А,(21-29) 5,5 363 303 3,21 2,21 10,4

В, (29-52) 5,5 135 129 0,87 1,06 2,6

B,g (58-81) 5,1 115 97 0,58 1,10 8,8

С,(81-108) 5,1 298 118 0,16 1.13 8,0

ТП-8 А„„ (0-27) 6,1 675 524 4,76 1.67 16,8

А,(27-38) 6,4 550 488 3,29 1.10 16,0

А,В (38-56) 6,7 150 97 0.40 0.41 0,8

В(56-67) 6,6 233 116 0,27 0,45 1,0

ВС (67-96) 5,9 181 131 0,26 0,61 3,4

С(96-106) 5,5 211 153 0,18 0,81 4,2

С,(106-120) 5,1 375 424 <0,10 3.13 3,0

ТП-9 А„„ (0-25) 6,7 135 120 5.87 0,95 14,2

А,(25-42) 6,8 125 190 5.01 0,87 15.6

В,г (42-61) 6,9 70 116 0,28 0,33 0,7

В2, (61-83) 6,7 75 118 0,40 0,33 0,4

Ср(83-108) 6.7 70 119 0.30 0,33 0,6

ТП-10 А„„ (0-22) 5.7 650 69 3,68 2,41 7,8

А, (22-29) 6 575 60 3,83 1,67 8,3

В,(29-53) 6,3 525 46 0,54 0,59 1,7

В,(53-81) 6,3 350 77 0,43 0,53 2,3

С(81-106) 5,7 250 274 0,32 0,85 1,9

Гумусовый профиль дерново-карбонатных почв в процессе окультуривания принципиально не изменился по сравнению с таковым у целинных аналогов этих почв. Улучшение физико-химических свойств в агрогенно созданных верхних горизонтах дерново-подзолистых почв безусловно является следствием их агрогенной трансформации. Длительное сельскохозяйственное использование обеспечило накопление запасов органического вещества (гумуса) и основных элементов питания не только в верхних слоях почвенного профиля, но и по всей почвенной толще.

Содержание подвижного фосфора и калия почти по всем почвенным профилям варьировало в широких пределах, преимущественно с высоким и очень высоким содержанием в верхних пахотных и подпахотных (агропроградированных) горизонтах. Характер и степень агрогенных изменений в морфологии и свойствах почв в значительной мере определены интенсивностью их земледельческого использования. Тестовые полигоны: 2, 3, 8, 9 длительно используются в овощных севооборотах; тестовые полигоны: 5,6,1 -в полевых севооборотах; тестовые полигоны: 1,4, 10 - в кормовых севооборотах. Существенные различия у почв, используемых в разных севооборотах, заметны, прежде всего, по суммарной глубине пахотного и подпахотного горизонтов. В верхних горизонтах дерново-карбонатных почв (4, 5) и в нижних горизонтах дерново-подзолистых почв на карбонатной морене (6) вероятно имеет место своеобразный «синергетический эффект» в накоплении подвижного фосфора, то есть карбонатный мелкозем, обогащенный фосфатами аккумулирует также подвижный фосфор удобрений, проникающий из верхних горизонтов, а также аккумуляцией в нижних иллювиальных горизонтах (за исключением ТП-2 и ТП-9).

Глава 8. Региональная сеть комплексного агроэкологического мониторинга как инструмент контроля состояния плодородия почв и агроландшафтов

Действенным инструментом оценки изменения плодородия почв и состояния агроландшафтов являются регулярно проводимые почвенно-агрохимические обследования и стационарные наблюдения на агрополигонах. Организация сети стационарных агрополигонов была начата с обработки данных, полученных в рамках проводимого с 1994 г. локального мониторинга сельскохозяйственных угодий, что осуществлялось на 25-ти реперных участках (РУ). РУ охватывали основные типы агроландшафтов Ленинградской области.

8.1. Динамика агрохимических показателей на полигонах Ленинградской области с 1994 по 2005 г.г.

Динамика основных показателей, характеризующих плодородие почв за

период наблюдений, приведена на рисунке 8. Анализ данных наблюдений с 1994 по 2005 г.г. показал, что только в течение последних 3-5 лет рассматриваемого периода четко определилась тенденция к ухудшению показателей плодородия.

250 225 200 175 150 125

2ЯЯ 2К2

-t-н

-t-1-1-

7.00 6.50 б.ОО 5.50 5,оо 4,50

- 4.00 3,50

- З.ОО 2.50 2,00

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

- фосфор

- (фг.в-а -pH

Р2О5; КгО - мг/кг pH ед.; орг. в-во - %

Рисунок 8. Изменение средних значений показателей плодородия почвы по результатам мониторинга на реперных участках Ленинградской области

Устойчивый тренд на снижение содержания обменного калия был зафиксирован на всех реперных участках. Этот процесс развивается во всех типах почв, кроме тех участков, которые находятся в пригородных хозяйствах, то есть там, где сохранился достаточно высокий уровень применения удобрений. По кислотности, содержанию подвижного фосфора, а так же органического вещества в пахотных горизонтах почв оцениваемых участков, тенденции к снижению показателей пока менее выражены. Следует отметить, что данные по реперным участкам согласуются с общими результатами агрохимических обследований пахотных земель Ленинградской области, (Суханов и др., 2007).

8.2. Динамика агрохимических показателей на мониторинговых полигонах Ленинградской области с 2008 по 2012 г.г.

Ниже приводятся данные по динамике основных агрохимических показателей за годы исследований по тестовым полигонам области (рис. 9).

Нг.тюль 100 г

рН.«Я

2008 2009 2010 2011 2012 Орг. в-во, "в

8 -<5 -

5 -

А *>

I -0

МЯ >(Ю9 111111 >ГЖ >»!>

8. »голь 100 г

2008 2000 2010 2011 2012

200Я 2009 2010 2011 2012

К20,мг/кг

Р2 05, мг/кг

>008 >009 >010 >011 >01>

2008 2009 2010 2011 2012

Рисунок 9. Динамика агрохимических параметров почвенного плодородия на мониторинговых полигонах Ленинградской области (значения показателей по полигонам выделены цветами, слева направо от 1-го до 10 -го полигона)

Отмечено, что для большинства полигонов характерна тенденция снижения содержания элементов питания в почвах, а, следовательно, почвенного плодородия и АРП в целом. Особое внимание следует обратить на кажущееся малозаметным подкисление почв. Среднее значение показателя рН в пахотном

горизонте за период наблюдений снизилось с 5,95 ед. в 2008 году до 5,56 ед., то есть среднегодовое снижение этого показателя составило 0,07-0,08 единиц. Анализ данных агрохимического обследования за 2000-2004г.г. (сплошное обследование сельскохозяйственных угодий) и выборочного обследования на площади 85 тыс. га за 2007-2010 г.г. показал, что в период между этими обследованиями среднее значение показателя рН уменьшилось на 0,2 единицы, что составляло 0,03-0,04 единицы в год. В последнее десятилетие прошлого века среднегодовое уменьшение этого показателя не превышало 0,02 единицы. Таким образом, налицо существенное ускорение процесса подкисления почв в последние годы, которое станет еще более прогрессирующим без возобновления известкования почв. Полученные данные обеспечивают объективной и систематизированной информацией о состоянии плодородия и экологии почв земель сельскохозяйственного назначения. Это в свою очередь позволит точнее планировать использование бюджетных средств на поддержание плодородия, а также более обоснованно планировать необходимые агрохимические мероприятия и оценивать эффективность их осуществления.

Агрохимический анализ почвы (ее свойств) позволяет более рационально и экономно использовать дорогостоящие удобрения, повышая при этом уровень урожайности в хозяйстве. Кроме того, агрохимическое обследование почв позволяет минимизировать негативное влияние удобрений на окружающую среду за счет их более рационального использования. Это в свою очередь благоприятно сказывается на уровне почвенного плодородия в последующие годы.

Глава 9. Управление биопродукционным процессом в системе АРП 9.1. Современные подходы к управлению биопродукционным процессом

К числу перспективных средств наращивания АРП можно, на наш взгляд, отнести разработку новой ресурсосберегающей технологии производства растениеводческой продукции, которая основана на апробационном выборе наиболее эффективных средств и способов управления ростом и развитием возделываемых культур. В качестве средств управления биопродуктивностью и качеством возделываемых культур использовались химические и биологические корректоры. В настоящее время растениеводство в основном опирается на химическую коррекцию условий роста и развития растений. Принцип химической коррекции продуктивности растений - устранение в почве дисбаланса элементов минерального питания растений с помощью

использования минеральных и органических удобрений, а также некоторых мелиорантов. Однако, для того чтобы оптимизировать биопродукционный процесс на высокотехнологичной основе необходимо сочетать все возможные средства и способы, используя весь комплекс современных инновационных разработок. Так, для реального повышения урожайности культурных растений наряду с химической коррекцией продуктивности растений предложено проводить биологическую коррекцию (Суханов, Попов, 2001; Попов, Суханов, 2002; Попов, 2006). Суть биологической коррекции в том, что она рассматривается как способ управления составными частями функционирования системы почва-растение, с помощью различных биологических приемов и с учетом физиологических особенностей растений. Путь биологической коррекции системы «почва - растение» (в условиях агроэкосистем) включает в себя восстановление естественных механизмов, обуславливающих продуктивность растительного сообщества. Биологическая коррекция агроценозов опирается на научные достижения современных биотехнологий, таких как: естественные и искусственные физиологически активные соединения, микробиологические препараты (различные культуры азотфиксирующих микроорганизмов, везикулярно-арбускулярная микориза и др.), биологические средства защиты растений и т.д. (Попов, 2006).

В качестве средств биологической коррекции нами использовались экологически безопасные, дешевые и многофункциональные гуминовые удобрения. Известно, что различные гуминовые удобрения (препараты) в настоящее время все шире используются в качестве средств управления биопродуктивностью возделываемых культур в практике растениеводства.

К числу перспективных и новых средств управления относятся органо-минеральное удобрение (биопрепарат) «Стимулайф» и новый класс жидких минеральных полимерных удобрений типа «Аквадон» и «Зеленит», «Комплексное хелатное удобрение - КХМ» «Кора-1Ч», «Кора-РК», другие средства управления. Новые регуляторные средства применялись в качестве прогрессивных способов повышения урожайности возделываемой продукции, а также в качестве средств получения ранней продукции в условиях производства на тестовых полигонах сети мониторинговых исследований и в других хозяйствах Ленинградской области. Наращивание объемов применения гуматов в условиях производственных посевов Ленинградской области представлено в таблице 8.

Таблица 8. Площади овощных культур и картофеля, обработанные гуматами в хозяйствах Ленинградской области

Год 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2005 2010

Площадь, га 120 300 550 900 1200 2500 3400 >10000 >20000

Технологии использования биологических корректоров адаптированы к условиям производства и применяются при использовании как сельскохозяйственных машин нового поколения, так и имеющейся в хозяйствах техники. Оптимизация биопродуктивности культур достигается на основе оценки состояния растений в конкретно сложившихся условиях, что обеспечивает выбор оптимальных препаратов для каждой культуры и сроков обработки растений в критические фазы онтогенеза регулирующими средствами. Гуминовые удобрения использовались в оптимальных для каждой культуры концентрациях и сроках обработки. Средства биологической коррекции дополняются необходимыми средствами химической коррекции. Повышение урожайности, а соответственно и эффективности использования АРП от применения некорневых подкормок гуминовыми препаратами по данным многолетних опытов показано на рисунке 10.

Картофель Капуста белокачанная Столовая свёкла Морковь Многолетние травы Пшеница Ячмень Овёс

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Прибавка, %

Рисунок 10. Результаты применения гуминовых препаратов (1999-2012 гг.).

I 1 1 1 i !

1 1

I 1

Многолетние исследования и наблюдения, проводимые агрохимической службой Ленинградской области (ООО «Агрохимзем»), ГНУ АФИ Россельхозакадемии и другими научными учреждениями как в специальных опытах, так и в производственных испытаниях, позволили сформировать реальное представление не только об эффективности появившихся средств химической и биологической коррекции биопродукционного процесса и наращивания АРП, но и об особенностях их действия на различные сельскохозяйственные культуры в зависимости от фаз развития растений. Обнаружена определенная избирательность действия тех или иных средств коррекции при возделывании различных культур (Суханов, 1999; Суханов, Попов, 2001; Суханов, Лештаева, 2003; Суханов, 2008; Комаров и др., 2011, 2012; Котагоу е! а1., 2012; Суханов и др., 2012). Применение средств биологической коррекции обеспечивает улучшение качества растениеводческой продукции и повышение урожайности картофеля, многолетних трав, зерновых, овощных культур в среднем на 17-35%. Экономическая эффективность некорневых подкормок растений биологическими средствами коррекции составляла не менее 10 рублей на рубль затрат даже при минимальных прибавках урожайности (1012%).

Экспериментально определены оптимальные концентрации действующих веществ в рабочих растворах для осуществления некорневых подкормок (Суханов, Попов, 2012). Следует сказать и о других эффектах применения гуминовых препаратов. В частности, замечено повышение устойчивости картофеля к фитофторозу, лучшая лежкость овощей и картофеля во время хранения. Обработка гуминовыми препаратами способствовала лучшему выходу сельскохозяйственных культур из стрессовых ситуаций: после длительных засушливых периодов, весенних и летних заморозков, а также восстановления посевов после повреждения градом. Все отмеченное позволяет ориентироваться на широкое использование гуминовых препаратов как эффективного средства регулирования роста и развития растений, а также как перспективное направление биологического регулирования продуктивности агроценозов. Использование препаратов ГВ в сельском хозяйстве позволяет скомпенсировать недостаток гуминовых соединений в системе почва - растение и улучшить продукционный процесс растений. Также выявлена прямая зависимость эффективности обработок от времени суток, в которое они осуществляются. Своевременное применение некорневых подкормок обеспечивает сохранение посевов сельскохозяйственных культур в стрессовых ситуациях, засушливые

периоды, пониженные температуры и др. (Комаров и др., 2011, 2012; Кошагоу е[ а1„ 2012; Суханов и др., 2012).

9.2. Оценка изменения АРП в хозяйствах Ленинградской области за 1986-2012 г.г. по общей урожайности овощной продукции

Возрастание биопродуктивности возделываемых культур в разрезе области характеризует динамику роста АРП, что представлено по основным хозяйствам и культурам. Для анализа использованы данные статистической отчетности и материалы Ассоциации «Ленплодоовощ» за период более 25 лет (с 1986 по 2012 гг.). В анализ включена выборка тех хозяйств, которые, с одной стороны имеют разный АРП по основным природным факторам (почвенным, агроклиматическим) и по ресурсам обеспечения. На этом основании выделено одно из ведущих в области хозяйств (ЗАО «ПЗ Приневское» Всеволожского района, характеризуемое наиболее высоким уровнем базовых факторов, формирующих АРП. Вторым выбрано хозяйство ЗАО «Победа» Ломоносовского района, обеспеченное несколько более низким уровнем почвенных факторов эффективного плодородия, при близких агроклиматических условиях (находятся в одном агроклиматическом районе) и обладающее более низкими условиями обеспечения. Третьим объектом анализа являлось хозяйство ЗАО ПЗ «Агротехника» Тосненского района, находящееся в иных агроклиматических условиях, обладающее высокопродуктивными почвами, преимущественно легкого гранулометрического состава и характеризуемое высокой культурой земледелия.

Предложенная нами инновационная ресурсосберегающая технология наращивания АРП апробирована в хозяйствах Ленинградской области с 1990 по 2012 г.г. Массовое внедрение некорневых подкормок в производственные технологии внесло существенный вклад в увеличение урожайности овощных культур во всех сельскохозяйственных предприятиях области.

Динамика роста урожайности овощных культур, на посевах которых наиболее массово применяются некорневые подкормки гуминовыми препаратами и другими средствами регулирования продукционного процесса, отображена на рисунке 11 на примере названных овощеводческих хозяйств, являющихся ведущими в отрасли овощеводства в Ленинградской области.

ЗАО ПЗ "Приневское"

800 2 700

О) 0> О) О) О)

800

ЗАО "Победа"

800 ¡5 700

ЗАО ПЗ "Агротехника"

соа>сооа>а>датспслт<па>

см см см см см см

Рисунок 11. Динамика урожайности овощных культур в хозяйствах Ленинградской

области за 1986-2012 г.г.

Предложенная нами инновационная ресурсосберегающая технология

наращивания АРП апробирована в хозяйствах Ленинградской области с 1990 по

2012 г.г. Массовое внедрение некорневых подкормок в производственные

технологии внесло существенный вклад в увеличение урожайности овощных культур во всех сельскохозяйственных предприятиях области.

В заключение необходимо заметить, что представленная работа является логичным продолжением научных исследований и практических разработок по бонитировке почв, оценке земель и агроклиматических ресурсов, объединяет их на новой системно-функциональной основе в единой концепции АРП. В работе определены и реализованы на примере Ленинградской области подходы к оценке АРП региона, а также продемонстрированы приемы повышения эффективности использования и наращивания АРП на основе современных средств коррекции продукционного процесса в соответствии с принципами точного земледелия.

Выводы

1. Представлено теоретическое обоснование и на его основе сформулирована концепция агроресурсного потенциала (АРП) региона, включающая определение понятия АРП, структурно-функциональную организацию и характеристику составляющих его групп факторов. Обосновано выделение почвенно-земельных и агроклиматических ресурсов в качестве базовых факторов. Разработан системно-функциональный подход к оценке АРП, определены основные направления в управлении и наращивании АРП на основе принципов точного земледелия.

2. Впервые, на уровне региона (на примере Ленинградской области), проведено одновременное комплексное изучение и анализ материалов почвенных и агрохимических обследований, данных учета и оценки земель сельскохозяйственного назначения, результатов мониторинговых исследований на реперных и тестовых полигонах. Подтверждена высокая информативность имеющихся архивных материалов почвенных обследований и оценки земель. Установлена возможность их использования для характеристики и оценки АРП региона в разрезе административных районов и области в целом.

В результате изучения названных материалов и документов установлено, что площадь сельскохозяйственных угодий области с 780 тыс. га в 1981 году сократилась до 617 тыс. га в 2011 году, то есть более чем на 160 тыс. га или более 20%. Наиболее существенные потери сельскохозяйственных угодий произошли в Подпорожском (53%), Выборгском (47%) и Тихвинском (37%) районах. Сокращение площадей произошло в основном за счет кормовых угодий (более 150 тыс. га). Меньше других сократились площади сельскохозяйственных угодий в Волосовском и Гатчинском районах.

3. Впервые, в количественных показателях представлено распределение почвенного покрова сельскохозяйственных угодий области по 8-ми основным агрогенетическим группам почв: дерново-подзолистые (27,5%), дерново-подзолистые слабооглеенные (19,1%), дерново-подзолистые глееватые (17,3%), дерново-подзолистые глеевые (4,7%), дерново-карбонатные (17,7%), торфянисто-подзолистые (1,7%), торфяные (6,6%), аллювиальные (5,4%). В связи с общим сокращением площадей сельскохозяйственных угодий в области, относительная доля дерново-карбонатных почв среди сельскохозяйственных угодий увеличилась с 12,5% (1981 г) до 17,7% (2011 г). Распределение почвенного покрова сельскохозяйственных угодий по перечисленным агрогенетическим группам почв составлено для всех административных районов области.

4. Проведена агрохимическая оценка плодородия почв сельскохозяйственных угодий Ленинградской области, в частности: определены средние значения и доверительные параметры агрохимических свойств пахотного (гумусового) горизонта для основных агрогенетических групп почв; показано достоверное увеличение содержания гумуса в ряду от дерново-подзолистых почв нормального увлажнения к дерново-подзолистым глеевым почвам с нарастанием степени гидроморфизма. Среди почв сельскохозяйственных угодий области по данным последнего тура сплошного агрохимического обследования (2004 г) преобладали почвы: со слабокислой, близкой к нейтральной и нейтральной реакцией (88,8%, средневзвешенное значение рН — 5,8); с повышенным, высоким и очень высоким содержанием подвижного фосфора - 72,2% (при средневзвешенном содержание 214 мг/кг); средним и повышенным содержанием обменного калия - 63,4% (при средневзвешенном содержании 149 мг/кг). Средневзвешенное содержание органического вещества в почвах области составляло 4,4-4,5%, преобладали почвы с повышенным и высоким содержанием органического вещества. По данным обобщения материалов выборочного агрохимического обследования, проведенного в 2007-2010 годах на площади 90 тыс. га интенсивно используемых земель оценена динамика и дан прогноз изменения агрохимических параметров плодородия, позволяющих обосновать виды и объемы основных мероприятий по сохранению и воспроизводству плодородия почв. Установлено, что за последние 10 лет доля кислых почв, требующих известкования, возросла среди сельскохозяйственных угодий с 11,2% в 2004 году до 16,9% в 2010 году, то есть в 1,5 раза. Увеличение площадей кислых почв обусловило снижение средневзвешенного значения рН с 5,8 до 5,6. Площадь

сельскохозяйственных угодий с почвами, требующими известкования полными дозами извести, составляет 105 тыс. га; с почвами, нуждающимися в поддерживающем известковании - 285 тыс.га. Наметился тренд к ухудшению гумусового состояния почв, среднее содержание органического вещества в пахотном горизонте снизилось за период между последними турами обследования с 4,4 до 4,2%. Незначительное увеличение среднего содержания обменного калия и подвижного фосфора, зафиксированное в пахотном горизонте выборочно обследованных почв за период 2007-2010 годы по сравнению с данными предыдущего сплошного обследования, обусловлено интенсивным применением удобрений на обследованных землях.

5. Разработана и составлена для Ленинградской области классификация качества земель сельскохозяйственных угодий на основе оценки ресурсного потенциала и агрогенетических особенностей почв. Выделено 5 классов качества земель. Установлено, что лучшие земли с бонитетом почв выше 75 баллов составляют среди сельскохозяйственных угодий области 14,3%; хорошие земли с бонитетом почв 61-75 баллов составляют 38,7%; земли среднего качества с бонитетом почв 41-60 баллов составляют 31,0%; земли ниже среднего качества с бонитетом почв 26-40 баллов составляют 7,1%; земли низкого качества с бонитетом почв 25 баллов и меньше составляют 9,0%.

6. Впервые рассчитаны агроклиматические индексы (АКИ) области, обеспечивающие дифференцированную агроресурсной оценку климатических условий внутри региона и сопоставимость результатов оценки АРП между регионами. За эталон (единицу) принят агроклиматический индекс Краснодарского края с оптимальными условиями для выращивания зерновых. Установлено, что величина АКИ по районам области варьирует от 0,64 до 0,80 при среднем значении для области 0,71.

7. В соответствии с разработанными концепцией АРП и системно-функциональным подходом рассчитан агроресурсный потенциал Ленинградской области в сопоставимых зерновых единицах, величина которого составляет применительно к обычным технологиям 862,2 тыс. т. зерновых единиц, применительно к интенсивным технологиях - 1207,0 тыс. т. зерновых единиц, а при высоких технологиях (точное земледелие) - 1810,6 тыс. т. зерновых единиц. Величина АРП определена для всех административных районов области. Наибольшим АРП характеризуются Волосовский и Лужский районы. В качестве основных направлений в наращивании АРП определены следующие: максимальное предотвращение вывода (выбывания) земель

сельскохозяйственных угодий из земледельческого использования; оптимизация агрохимических и агрофизических параметров плодородия почв на основе агромелиоративных, агротехнологических и агрохимических мероприятий; широкое внедрение в технологии возделывания сельскохозяйственных культур элементов точного земледелия.

8. Разработана научная концепция и развернута региональная сеть тестовых полигонов, предназначенная для осуществления комплексного агроэкологического мониторинга, как инструмента научного, информационного и инновационного обеспечения оценки и управления АРП региона. Региональная сеть мониторинга состоит из 10 тестовых полигонов, по 2 в каждом из 5 агроклиматических районов области, характеризующих типичные агроландшафты, охватывающие основные агрогенетические группы почв сельскохозяйственных угодий, расположенных в сельскохозяйственных предприятиях с различным уровнем интенсивности земледелия. Проведен первый пятилетний цикл (2008-2012 г.г.) комплексных агроэкологических исследований, как на всех полигонах, так и в ряде сельскохозяйственных предприятий. Сформированная региональная сеть мониторинга может служить кластером для формирования иерархической сети мониторинга плодородия почв и состояния агроландшафтов РФ.

9. Исследована зависимость степени агрогенной трансформации почв таежно-лесной зоны (на примере Ленинградской области) от характера их земледельческого использования (типов севооборотов). Наиболее глубокая трансформация профиля и наиболее радикальные изменения свойств произошли в почвах, длительно используемых в овощных севооборотах . Глубина агрогенно созданного гумусового профиля (Ар+А1) составляет в этих почвах 38-52 см содержание органического вещества в пахотном горизонте 4,22-6,62 %, рН 5,76,8, очень высокое содержание доступного фосфора 600-1350 мг/кг, обменного калия высокое и очень высокое (188-524 мг/кг), гидролитическая кислотность незначительная (0,80-2,68 ммоль/100 г), сумма поглощенных оснований средняя и повышенная (11,8-16,8 ммоль/100 г). Почвы этих полигонов утратили типодиагностические признаки почв подзолистого типа (отсутствие подзолистого или оподзоленного горизонта) и трансформировались согласно «Классификации почв России» (1997) в тип агроземов. На этой основе определена необходимость учета агрогенной трансформации свойств почв при оценке их ресурсного потенциала.

Установлено, что в почвах, используемых под полевые севообороты, глубина трансформации профиля почв и изменения свойств почв весьма значительны, но существенно меньше, чем в почвах овощных севооборотов. Суммарная мощность (Ар+А,) составляет 22-34 см. Содержание органического вещества в пахотном горизонте 2,96-6,5%, pH от 5,5 до 6,5, содержание доступного фосфора 300-775 мг/кг, обменного калия 197-260 мг/кг, гидролитическая кислотность 0,89-3,13 ммоль/100 г, сумма поглощенных оснований 13,6—20,0 ммоль/100 г. В этой группе показатели гидролитической кислотности низкие, а поглощенных оснований достаточно высокие в связи с тем, что на 2 из трех полигонах находятся дерново-карбонатные почвы, а в предыдущей группе почвы дерново-подзолистого типа. В почвах тестовых полигонов, используемых под кормовые севообороты, глубина агрогенной трансформации профиля примерно идентична с почвами предыдущей группы, но большинство агрохимических показателей пахотного горизонта за исключением содержания органического вещества имеют более низкий уровень, что характеризуется более кислой реакцией, ниже содержание подвижного фосфора и обменного калия, выше гидролитическая кислотность. Хорошее гумусное состояние в почвах этих полигонов обусловлено преимущественным возделыванием многолетних трав. В профиле почв полевых и кормовых севооборотов сохранились морфологические признаки оподзоливания в виде переходного горизонта АгВ (ЕВ, ELB), в связи с этим они согласно новой классификации относятся к агродерново-подзолистым почвам.

10. Выявлено, что для большинства исследованных почв характерно повышенное содержание фосфора по профилю, что свидетельствует об агрогенном зафосфачивании почв, обусловленном интенсивным фосфоритованием в 70-80-е годы прошлого столетия. Особенности профильного распределения фосфора обусловлены генетическими особенностями почв (гранулометричеким составом, литологической неоднородностью, наличием карбонатов). В дерново-карбонатных почвах агрогенное накопление фосфатов усиливается благодаря геохимическому барьеру, происходит своеобразный «синергетический эффект», интегрирующий агрогенное накопление и обогащенность фосфатами элювия карбонатных пород. Профильное распределение калия существенно отличается от такового у фосфора, меньшее закрепление его в профиле почв отражает значительно большую миграционную способность этого элемента в почвах лесной зоны, приводящую к выносу калия за пределы почвенного профиля.

11. В производственных условиях изучены научно обоснованные приемы повышения урожайности и качества растениеводческой продукции на основе приемов химической и биологической коррекции продукционного процесса. Прибавки урожайности возделываемых культур при использовании приемов коррекции продукционного процесса в системе точного земледелия составляли от 10 до 43% к соответствующему хозяйственному фону.

Рекомендации производству

1. Использовать разработанную концепцию АРП в качестве инструмента оценки результатов сельхозяйственной деятельности региона и муниципальных районных образований.

2. Для информационного обеспечения и инновационного развития АРП систематически проводить работы по комплексному агроэкологическому мониторингу.

3. При планировании градостроительного и промышленного освоения территорий учитывать разработанную классификацию сельскохозяйственных угодий по качеству земель и пригодности их для сельскохозяйственного использования, основанную на агроресурсной оценке почв.

4. Для устойчивого развития состояния агроландшафтов и сохранения плодородия почв осуществлять мероприятия по воспроизводству почвенного плодородия и управления биопродукционным процессом в соответствии принципами точного земледелия и разработанными рекомендациями.

5. При агроресурсной оценке почв учитывать степень их агрогенной трансформации с выделением глубоко трансформированных почв (утративших основные диагностические признаки естественных почв) в особую классификационную группу типов - агроземов, характеризующихся наиболее высоким эффективным плодородием и ресурсным потенциалом.

6. Сельхозтоваропроизводителям шире использовать оперативные приемы химической и биологической коррекции урожая, особенно в связи с возникающим дефицитом отдельных микроэлементов в интенсивных технологиях возделывания культур.

7. Для предотвращения подкисления почв ежегодно проводить известкование на площади 20-22 тыс. га полными дозами извести и на площади 50-55 тыс. га - поддерживающее известкование.

8. Для обеспечения бездефицитного баланса гумуса увеличить внесение органических удобрений в среднем до 10 т/га. При определении доз удобрений учитывать очень высокое содержание подвижного фосфора в значительной части почв сельскохозяйственных угодий.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Суханов П. А. Влияние антропогенного воздействия на изменение свойств дерново-подзолистых почв / А. С. Федоров, П. А. Суханов, Н. Г. Ткачева // Вестник Санкт-Петерб. ун-та. 1998. Сер. 3. Вып. 3. № 17. С. 41-48.

2. Суханов П. А. Гуминовые препараты в сельском хозяйстве Ленинградской области / А. И. Попов, П. А. Суханов // Агрохимический вестник. 2001. №2. С. 4-5.

3. Суханов П. А. О методах агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий в точном земледелии / В. П. Якушев, Л. Н. Якушева, Петрушин А. Ф., Якушев В. В., Слинчук С. Г., Суханов П. А. // Вестник РАСХН. 2004. № 3. С. 75-6.

4. Суханов П. А. Мониторинг стока биогенных веществ /П. А. Суханов, Ш. Т. Даишев, А. Ю. Перцович, В. Н. Соболева, М. Хофман, Й. Деелстра, Н. Бергман // Агрохимический вестник. 2006. № 1.С. 16-23.

5. Суханов П. А. О мониторинге плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения Ленинградской области / А. А. Комаров, П. А. Суханов // Известия СПбГАУ. 2010. № 21. С. 11-17.

6. Суханов П. А. Изменение микроэлементного состава дерново-подзолистой почвы под влиянием различных систем удобрения / А. И. Иванов, П. А. Суханов, Е. А. Дымова, В. А. Воробьев // Агрохимия. 2010. № 12.С. 3-9.

7. Суханов П. А. Использование элементов точного земледелия на тестовых полигонах Ленинградской области / А. А. Комаров, П. А. Суханов, В. В. Якушев, П. В. Лекомцев // Известия СПбГАУ. 2011. № 22. С. 9-15.

8. Суханов П. А. Агроэкологическая оценка тестового полигона ЗАО «Агротехника» Тосненского района Ленинградской области / А. А. Комаров, П. А. Суханов, Л. Л. Соковнин, К.И.Носов // Известия СПбГАУ. 2011. №23. С. 96-103.

9. Суханов П. А. Оценка состояния окружающей среды в зоне интенсивного земледелия по данным агроэкологической характеристики тестового полигона ЗАО ПЗ «Приневское» / П. А. Суханов, Н. И. Немчинова А. А. Комаров // Известия СПбГАУ. 2011. № 24. С. 91-98.

10. Суханов П. А. Агрохимическая характеристика тестового полигона «Алакюль» Выборгского района Ленинградской области / П. А. Суханов, А. А. Комаров, В. Н. Калганов // Известия СПбГАУ. 2011. № 25. С. 24-29.

11. Суханов П. А. Региональный мониторинг сельскохозяйственного назначения на основе сети стационарных полигонов / П. А. Суханов,

B. В. Якушев, А.В.Конев, Д. А. Матвеенко // Агрохимический вестник. 2011. № 3. С. 14-16.

12. Суханов П. А. Мониторинг плодородия почв на тестовом полигоне ОПХ «Суйда» Гатчинского района Ленинградской области / П. А. Суханов, А. А. Комаров // Известия СПбГАУ. 2012. № 26. С. 63-67.

13. Суханов П. А. Агроэкологический мониторинг плодородия почв на тестовом полигоне ЗАО ПЗ «Рапти» Лужского района Ленинградской области / П.А.Суханов, А.А.Комаров, С. Н. Ковтюх // Известия СПбГАУ. 2012. №27.

C. 90-5.

14. Суханов П. А. Агроэкологический мониторинг на мелиорированной пашне юго-запада Ленинградской области / А. А. Комаров, П. А. Суханов // Известия СПбГАУ. 2012. № 28. С. 90-95.

15. Суханов П. А. Агроэкологический мониторинг плодородия почв на тестовом полигоне ОПХ «Каложицы» Волосовского района Ленинградской области / П. А. Суханов, А. А. Комаров, Ю. В. Хомяков // Известия СПбГАУ. 2013. № ЗО.С. 72-76.

16. Суханов П. А. Концептуальная модель базы данных для автоматизированного сбора информации о состоянии посевов / П. А. Суханов,

A. А. Комаров, Р. А. Полуэктов // Известия СПбГАУ. 2013. № 31. С. 91-95.

17. Суханов П. А. Динамика агроресурсного потенциала почв Ленинградской области / П. А. Суханов, А. А. Комаров // Агрохимический вестник. 2013. № 5. С. 4-7.

Монографии:

18. Суханов П. А Почвенно-экологические исследования в Ливии / Л. Л. Шишов, Л. С. Пантелеев, П. А. Суханов и др. М.: Почвенный институт им. В. В. Докучаева, 1981.456 с.

19. Суханов П. А. Почвенно-экологические условия возделывания гевеи в Камбодже/ Л. Л. Шишов, М. П. Капшук, О. А. Агафонов, А. Д. Кашанский, С. В. Овечкин, П. А. Суханов, О. А. Дворников // Монография. М.: Почвенный институт им. В. В. Докучаева, 1991. 272 с.

20. Суханов П. A. Russian soil classification system / Л. Л. Шишов,

B. Д. Тонконогов, И. И. Лебедева, П. А. Суханов и др. М.: V. V. Dokuchaev Soil Science Institute, 2001. 220 с.

21. Суханов П. А. Классификация почв России / JI. JI. Шишов, И. И. Лебедева, В. Д. Тонконогов, П. А. Суханов и др. М.: Почвенный институт им. В. В .Докучаева, 2003. 236 с.

22. Суханов П. А. Функциональное зонирование, оценка и реабилитация земель как фактор обеспечения экологически сбалансированного развития территорий / А. М. Малинин, П. А. Суханов // Эколого-экономическое обоснование сбалансированных форм регионального развития в системе «Общество-природа». (Цели, задачи, решения). Ч. 2. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. С. 289-323.

23. Суханов П. А. Почвенные и агроклиматические ресурсы Ленинградской области. Свод правил экологически безопасной сельскохозяйственной практики в условиях Ленинградской области. Ч. 1. Содержание крупного рогатого скота. СПб., 2006.С. 11-16.

24. Суханов П. А. Эколого-агрохимическое состояние пахотных земель Ленинградской и Псковской областей. Монография. Ч. 1. Ленинградская область. С. 8-30.

25. Суханов П. А. Эколого-агрохимическое состояние пахотных земель Ленинградской и Псковской областей. Монография. Ч. 3. Оценка земельных ресурсов (на примере земель МО «Кингисеппский район Ленинградской области»), С. 81-100.

26. Суханов П. А. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения / В. Г. Сычев, А. Н. Аристархов, И. В. Володарский, Л. М. Державин и др. М.: МинСельхоз РФ, РАСХН, 2003. 195 с.

27. Суханов П. А. Практическое руководство для сельскохозяйственных предприятий по охране окружающей среды / В. Н. Афанасьев, П. А. Суханов,

A. В. Афанасьев, Д. А. Максимов, А. Ю. Перцович. СПб.: ВНИПТИМЭСХ, 2005. 272 с.

28. Суханов П. А. Методическое пособие по кормам. Отбор проб; нормативные требования оценки качества и питательности; расчет энергетической питательности и переваримого протеина / И. Ф. Яковенко, П. А. Суханов, С. В. Варакина. СПб. - Пушкин: СПбГАУ, 2006. 35 с.

29. Суханов П. А. Рекомендации по применению гуминовых удобрений на основании опыта внедрения в ЗАО «Победа» Ломоносовского района Ленинградской области / П. А. Суханов, А. А. Комаров, В. В. Якушев,

B. Э Гаврюшин, А. А. Кучиев, К. О. Смирнова, Е. Г. Пермяков, П. В. Лихачев. СПб.: АФИ, 2012. 36 с.

Отпечатано в ГНУ АФИ Россельхозакадемии 195220, Санкт-Петербург, Гражданский пр., д. 14. Тираж 100.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Суханов, Павел Александрович, Санкт-Петербург

■ Щ I I ■ !■!■ II I ■■■ I 11В1 I ■ ■■■ I 11111 ■ ■

Государственное научное учреждение Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии

(ГНУ АФИ Россельхозакадемии)

05201450472 На правах рукописи

Суханов /7--

Павел Александрович

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ АГРОРЕСУРСНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ РЕГИОНА (НА ПРИМЕРЕ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ)

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук Специальность 06.01.03 - агрофизика

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук

Комаров Андрей Алексеевич

Санкт-Петербург 2013 год

шштшя,к. I ■ ■■ ■ ■■■■■■ ■ ■ ■ I ■ ■ н ■ ■ ■■■■■ * щ (■■■■

СОДЕРЖАНИЕ

Введение..................................................................................................................6

Глава 1 Аналитический обзор литературы...................................................18

1.1 Обзор и анализ существующих подходов к определению понятий и содержания агроресурсного потенциала (АРП).................................................21

1.2 Анализ формирования структурной организации АРП..............................27

1.3 Оценка АРП в разных странах.......................................................................29

Глава 2 Объекты и методы исследований.....................................................35

2.1 Объекты исследований...................................................................................35

2.2 Тестовые полигоны Ленинградской области...............................................35

2.3 Методы исследовании....................................................................................38

Глава 3 Концепция агроресурсного потенциала..........................................43

3.1 Определение и структурно-функциональная организация агроресурсного потенциала.............................................................................................................51

3.2 Виды агроресурсного потенциала.................................................................57

Глава 4 Характеристика и оценка базовых агроресурсных факторов Ленинградской области.....................................................................................59

4.1 Земельные ресурсы: площади сельскохозяйственных угодий, структура и динамика посевных площадей........................................................61

4.2 Почвенные ресурсы: почвы сельскохозяйственных угодий, их свойства, бонитет, агрохимическая оценка плодородия...................................................68

4.2.1 Почвы сельскохозяйственных угодий, их свойства и бонитет................69

4.2.2 Агрохимическая оценка плодородия почв сельскохозяйственных угодий.....................................................................................................................93

II I

II I ■■ ■■ II ■■■■ ■■

II III II ■ ■ ■ 111 ■!■!

4.3 Агрогенетические особенности основных групп почв сельскохозяйственных угодий, оценка их плодородия...................................101

4.4 Агроклиматические ресурсы: характеристика климатических условий

с позиций агроресурсного потенциала.............................................................107

4.4.1 Подходы к агроресурсной оценке климатических условий..................113

Глава 5 Научные основы оценки и управления агроресурсным потенциалом.......................................................................................................117

5.1 Оценка агроресурсного потенциала............................................................117

5.2 Научные основы управления агроресурсным потенциалом на основе принципов точного земледелия.........................................................................126

Глава 6 Оценка агроресурсного потенциала на примере Ленинградской области.................................................................................................................128

6.1 Методология определения агроресурсного потенциала...........................128

6.2 Агроресурсный потенциал Ленинградской области и её административных районов...............................................................................131

Глава 7 Формирование региональной сети полигонов для комплексного агроэкологического мониторинга земель сельскохозяйственного назначения..........................................................................................................141

7.1 Принципы формирования региональной сети тестовых полигонов.......141

7.1.1 Научно-методические основы формирования региональной сети тестовых полигонов в условиях Ленингрдской области.................................142

7.1.2 Научно-методические аспекты проведения почвенно- агрохимического обследования и оценки состояния почвенного покрова на тестовых полигонах.............................................................................................................147

7.1.3 Концептуальные основы формирования иерархической сети тестовых полигонов.............................................................................................................154

HI 1 lllli il IDE I i il П II II I I ill ■ 1 1 II H ■■ I ■■

7.2 Агроэкологическая оценка плодородия почв тестовых полигонов Ленинградской области......................................................................................157

7.2.1 Агроэкологическая оценка плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения по полигону №1 ЗАО «Мельниково» Приозерского района..........................................................................................158

7.2.2 Агроэкологическая оценка почв земель сельскохозяйственного назначения по полигону №2 крестьянского хозяйства

Калганова «Алакюль-1» Выборгского района.................................................162

7.2.3 Агроэкологическая оценка плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения по полигону №3 ЗАО ПЗ «Приневское» Всеволожского района........................................................................................167

7.2.4 Агроэкологическая оценка почв земель сельскохозяйственного назначения по полигону №4 ЗАО ПЗ ОПХ «Суйда» Гатчинского района... 171

7.2.5 Агроэкологическая оценка почв земель сельскохозяйственного назначения по полигону №5 ОПХ «Каложицы» Волосовского района........176

7.2.6 Агроэкологическая оценка почв земель сельскохозяйственного назначения полигона №6 ЗАО «Осьминское» Сланцевского района...........180

7.2.7 Агроэкологическая оценка почв земель сельскохозяйственного назначения полигона №7 ЗАО ПЗ «Рапти» Лужского района.......................184

7.2.8 Агроэкологическая оценка плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения полигона №8 ЗАО ПЗ «Агротехника» Тосненского района............................................................................................188

7.2.9 Агроэкологическая оценка плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения полигона №9 ООО «Пашское» Волховского района...........................................................................................193

7.2.10 Мониторинг плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения полигона №10 ЗАОПЗ «Культура-Arpo»..................................196

Глава 8 Региональная сеть комплексного агроэкологического мониторинга как инструмент контроля состояния плодородия почв и агроландшафтов................................................................................................202

8.1 Динамика агрохимических показателей на полигонах Ленинградской области с 1994 по 2005 г.г..................................................................................202

8.2 Динамика агрохимических показателей на мониторинговых полигонах Ленинградской области с 2008 по 2012 г.г.......................................................203

Глава 9 Управление биопродукционным процессом в системе АРП.....222

9.1 Современные подходы к управлению биопродукционным процессом.. 223

9.2 Оценка изменения АРП в хозяйствах Ленинградской области за 1986-2012 г.г. по общей урожайности овощной продукции..........................236

Выводы................................................................................................................258

Рекомендации производству...........................................................................264

Список литературы..........................................................................................265

Приложения

Приложение 1......................................................................................................313

Приложение 2......................................................................................................316

Приложение 3.......................................................................................................318

Приложение 4.......................................................................................................334

Введение

Актуальность темы. Современный период развития страны характеризуется формированием нового государственного устройства, новых социально-экономических отношений, основанных на приоритете собственности и, в первую очередь, права собственности на землю. Вследствие этого земля, оставаясь базисом для развития всех отраслей экономики и основным средством производства в сельском хозяйстве, стала реальным товаром, основным объектом недвижимости. В современной экономике «она (земля) рассматривается в качестве одного из важнейших источников дохода государства от рентных платежей» (Богданов, Гарманов, Засядь-Волк, Осипов, 2010). С приобретением новых бюджет формирующих функций роль земли, как стратегического ресурса, только возросла. Именно земельные ресурсы с присущими им почвами и соответствующими климатическими условиями определяют сельскохозяйственную земледельческую ценность территории, образуют естественно-историческую (природную) основу (базу) агроресурсного потенциала (АРП) регионов. Сохранение почвенно-земельных ресурсов, обеспечивающих возможность их земледельческого использования, для сельскохозяйственных целей должно быть стратегическим направлением государственной политики и политики регионов по обеспечению их собственной продовольственной независимости.

Актуальность работы определяется тем, что при большом количество исследований по АРП специалистами различных направлений (географы, экономисты, природоведы, землеустроители, почвоведы и др.), выполнены они в разных аспектах, на различной методологической основе; до настоящего времени не сформировано общепринятое определение понятия АРП, нет однозначного суждения исследователей о ресурсах, определяющих АРП. Соответственно неоднозначны подходы к его оценке, а результаты не обеспечивают сопоставимость в оценке сельскохозяйственной деятельности регионов, не дают достаточных обоснований для дифференцированного и

III II II ■ II II I I ■ I « « ■■ I ■■■■ I I II I I ■■■ ■■ ■■

наиболее эффективного распределения бюджетных инвестиций в сельское хозяйство. То есть не вооружаются органы управления необходимой и весьма важной информацией, как для стратегического планирования, так и для принятия оперативных решений.

Решение проблемы требует разработки единой концепции АРП, включающей: формулирование понятия, обоснование основных составляющих, структуру и содержание, подходы к оценке и управлению. Реализация концепции позволит осуществлять научно обоснованное, более оптимальное распределение бюджетной поддержки между регионами и хозяйствующими субъектами на основе анализа и оценки их агроресурсного потенциала. В свою очередь оптимальное распределение бюджетных субсидий обеспечит их наибольшую эффективность и будет способствовать получению максимальной прибыли в условиях рыночной экономики, в тоже время при сохранении экологического благополучия агроландшафтов. С другой стороны, сопоставимая оценка агроресурсного потенциала позволяет объективно оценивать результаты хозяйственной деятельности не только регионов, но также административных районов и отдельных сельскохозяйственных предприятий, располагающих, как правило, неравноценными почвенно-земельными ресурсами, находящимися в различных агроклиматических условиях.

Задачи исследования:

9. Исследовать в производственных условиях научно обоснованные приемы химической и биологической коррекции продукционного процесса

посевов сельскохозяйственных культур по эффективности их воздействия на урожайность и качество получаемой продукции.

Основные результаты проведенных исследований представлены в девяти главах диссертации.

В первой главе проанализированы имеющиеся работы по исследуемой проблеме. Отмечено наличие большого количества исследований в области оценки, управления и использования сельскохозяйственных и земельных ресурсов. Отмечена определенная общность в понимании понятия «агроресурсы». Однако, в определении «агроресурсный потенциал» мнения исследователей чрезвычайно различаются. Особенно разнятся определения агроресурсного потенциала между экономистами и «природниками». Поэтому особое внимание в исследованиях обращено на формулировку понятия «агроресурсный потенциал» и определение его содержания с учетом приоритетности природных (естественно-исторических) факторов.

Во второй главе приведена характеристика объектов и методов исследования. Объектом исследования является агроресурсный потенциал региона на примере Ленинградской области. Земельные, почвенные и агроклиматические ресурсы Ленинградской области, образующие комплексную триединую основу (базу) агроресурсного потенциала, являются главными объектами исследования.

В третьей главе дано научное обоснование и представлена разработанная концепция агроресурсного потенциала (АРП), включающая в себя: формулировку понятия АРП, структурно-функциональную организацию и виды агроресурсного потенциала. Очень важно, что показано основополагающая роль базовых факторов и АРП рассматривается, как сложная, изменяющаяся, функциональная структура, в основе которой продуцирующая агроэкосистема.

В четвертой главе дается развернутая характеристика базовых факторов: земельных, почвенных и агроклиматических ресурсов. Дается оценка этих факторов с позиции их агроресурсной оценки. Отмечается

значительное различие между районами области по площадям сельскохозяйственных угодий, составу и плодородию почв сельскохозяйственных угодий, по качеству земель сельскохозяйственных угодий, а также по агроклиматическим условиям, сельскохозяйственной ценности территорий в целом. Показана необходимость комплексной оценки перечисленных факторов для характеристики сельскохозяйственной ценности территорий и определения АРП.

В пятой главе рассмотрены научные подходы к оценке земель и почв, проанализированы основные подходы к расчету нормативной урожайности, как интегрального показателя плодородия почв, при соответствующих агроклиматических условиях и используемых технологиях. По результатам анализа развития земельно-оценочных работ отмечается, что оценка АРП в соответствии с разработанной концепцией является их логическим продолжением, объединяет в едином формате бонитировку почв, оценку земель и агроклиматических условий, а также технологии земледелия.

В шестой главе в соответствии с разработанной концепцией АРП и проанализированными научными подходами к оценке земель предложена методология определения АРП региона. На основе предложенной методологии определен АРП Ленинградской области применительно к технологиям разного уровня. Проанализирован фактически достигнутый уровень (ФАРП), на основе его анализа раскрыты перспективы и возможности наращивания АРП.

В седьмой главе обоснована особая роль комплексного мониторинга, включающего в себя систематический агроэкологический мониторинг на тестовых полигонах. Разработаны принципы организации и дается развернутая характеристика тестовых полигонов, заложенных на территории сельскохозяйственных предприятий с различной интенсивностью использования земель, расположенных во всех агроклиматических районах области.

■ II I II

■ ■ !■

II ■

■ ■ ■ I ■■! ■ 11111 ■■■ ■* ■

В восьмой главе анализируется результаты комплексного агроэкологического мониторинга, в том числе исследования на тестовых полигонах за первый цикл наблюдений. Опред�

Информация о работе

Суханов, Павел Александрович
доктора сельскохозяйственных наук
Санкт-Петербург, 2013
ВАК 06.01.03

Диссертация

Научные основы оценки и управления агроресурсным потенциалом региона - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы