WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО

«Белгородская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Я. Горина»

    1. Б Ю Л Л Е Т Е Н Ь
    2. Н А У Ч Н Ы Х Р А Б О Т

Издается с 2003 года

Выпуск 26

Белгород 2011

УДК 63(06)

ББК 4

Б 98

Бюллетень научных работ. Выпуск 26

Белгород. – Издательство БелГСХА, 2011.. – с.248

Публикуются результаты научных исследо-

ваний по агрономии, ветеринарии, животновод-

ству, механизации и экономике, социальным и

естественным наукам.

Статьи написаны по материалам законченных

и продолжающихся исследований, проводимых на-

учными сотрудниками Белгородской государствен-

ной сельскохозяйственной академии и других науч-

ных и учебных заведений нашей страны и ближне-

го зарубежья.

Бюллетень предназначен для научных работников и

специалистов сельскохозяйственного производства.

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:

А.В. Турьянский (председатель),

В.Ф. Ужик (заместитель председателя),

В.Л.Аничин, И.А. Бойко, С.А. Булавин, Г.И. Горшков,

В.И. Гудыменко, В.В. Концевенко, П.П. Корниенко

Е.Г. Котлярова, О.Г. Котлярова, Д.П. Кравченко,

В.Н. Любин, А.С. Мацнев, Н.В. Наследникова,

Н.К. Потапов, Г.С. Походня, Л.А. Решетняк

В.А. Сыровицкий, Г.И. Уваров, А.В. Хмыров.

© Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования -

Белгородская государственная сельскохозяйственная

академия имени В.Я. Горина 2011.

Агрономия

УДК 631.41:631.821

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

УРОВНЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ

НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЗЕМЛИ

А.В. Барвинский

НУБиП Украины, г. Киев, Украина

Сельскохозяйственное землепользование в Украинском Полесье не соответствует принципам рационального природопользования, характеризуется высоким уровнем антропогенной нагрузки, который обусловил значительное распространение деградационных процесов, охвативших все пахотные почвы. Последнее может привести в обозримом будущем к разрушению не только почвенного покрова, но и всей ландшафтной сферы региона.

Агроэкологический аспект оптимизации сельскохозяйственного землепользования основывается на представлениях о потенциальной устойчивости экосистемы к такому уровню антропогенной нагрузки, сверх которого она теряет способность к саморегуляции. Критерием такой способности является восстановление основных параметров экосистемы в исходное или близкое к нему состояние после прекращения хозяйственной деятельности человека.

Почва как биокосное тело и основной компонент агроландшафта выдерживает без повреждения антропогенную нагрузку на уровне 12-15 ГДж, а интенсификация земледелия современными методами обусловливает нагрузку – 20-25 и даже 30 ГДж [5]. Поэтому важно, чтобы нагрузка на почву не превышала границу, при которой еще сохраняется ее способность к воспроизводству своих функций. В данной связи возникает необходимость введения нормативов качественного состояния окружающей среды, на основании которых следует формировать систему агроэкологических критериев оценки технологий в отношении их влияния на качество окружающей среды по всем параметрам.

Сравнительно немногие технологии возделывания полевых культур имеют прямое экспериментальное обоснование и построены с учетом системных связей. Большая их часть сложилась путем различного комбинирования, наложения новых приемов на традиционную агротехнику. Последнее обстоятельство нередко является причиной экономических потерь и экологических противоречий, когда современные средства интенсификации, особенно химизации, применяются на фоне традиционных способов обработки почвы, посева и ухода за посевами.

Безусловно, уровень технологической нагрузки на почву определяется структурой посевных площадей и набором сельскохозяйственных культур в севооборотах, ибо каждая из них отличается не только спецификой непосредственного влияния на почву, но и особенностями технологий их возделывания. Это обусловливает необходимость оценки проектируемых севооборотов не только относительно их почвозащитной эффективности, но и в отношении влияния на основные показатели почвенного плодородия с учетом конкретных почвенно-климатических условий.

На современном этапе развития аграрной сферы существенное изменение структуры посевных площадей сельскохозяйственных культур под воздействием конъюнктуры рынка (сокращение посевных площадей культур кормовой группы и увеличение удельного веса высокорентабельных культур овощной и технической групп) усиливает технологическую нагрузку на земельные ресурсы и может привести в будущем к потере значительных площадей продуктивных угодий.

На решение этой проблемы на общегосударственном уровне направлены ограничения на размещение пропашных культур и чистого пара на склонах больше 7° [6], нормативы контурно-мелиоративных систем земледелия [12], классификация пахотных земель по пригодности к возделыванию сельскохозяйственных культур [4].

На местном (локальном) уровне основой для разработки системы агроэкологических критериев должны служить концептуальные модели агроландшафтов, поскольку невозможно решать экологические задачи изолированно для какой-то одной части агроландшафта. Проблема имеет два аспекта: первый регламентация технологической нагрузки на элементы агроландшафта с учетом биогеохимических процессов трансформации энергии и веществ в агроландшафте; второй формирование технологий обработки почвы, применения удобрений, мелиорантов с учетом этих процессов. Без системы агроэкологических ограничений техногенеза невозможно создать предпосылки для экологически безопасного земледелия.

Регламентация технологической нагрузки на уровне конкретного агроландшафта требует проведения экологической экспертизы любой технологической операции, технологии и технологического блока в целом. Агротехническая операция, которая не прошла этой экспертизы, не может быть рекомендована к применению, даже при идеальном исполнении целевой функции. Допустим, что агротехническая операция отличается высокой противоэрозионной и агроэкологической эффективностью, но влияние этой операции на почву как систему может превышать определенный предельно допустимый уровень. Почва доводится до состояния сверхпродуктивности за счет опасной дозы “допинга”. Регулярное внесение частицы “хаоса” выше допустимой нормы приведет в итоге или к разрушению системы, или к ее переходу на другой качественно худший квазистабильный уровень авторегуляции.

Проблема состоит в том, чтобы разработать соответствующие методические подходы к комплексной экологической оценке конкретных землеустроительных решений еще на стадии проектирования, которые позволяли бы быстро (на основе несложных математических расчетов), но достаточно корректно прогнозировать возможные негативные экологические последствия в землепользовании для обеспечения принципа превентивности почвозащитных мероприятий.

Анализ последних публикаций. Проблеме регламентации технологической нагрузки на земельные ресурсы посвящены работы многих ученых [2, 3, 11, 15, 16, 17], но при этом используются различные методические подходы к ее решению.

При разработке проектов почвозащитных агроландшафтов необходимо решить проблему технологического распределения почвенного покрова, прежде всего, на уровне конкретного водосбора (или склона) [2]. В соответствии с концепцией контурно-мелиоративного земледелия, разработанной специалистами ННЦ «Институт земледелия НААН Украины» [12], дифференцированный подход к использованию элементов ландшафтов базируется на разделении земель на три группы по критериям уклона земной поверхности: 0-30, 3-50 и больше 50. Однако, более корректным является технологическое распределение почвенного покрова определенного склона по интенсивности сельскохозяйственного использования на основе расчетов: 1) смыва с чистого пара 10%-й обеспеченности без применения противоэрозионной агротехники (длина линии стока равняется расстоянию между полезащитными полосами); 2) смыва с чистого пара при применении противоэрозионной агротехники; 3) смыва с чистого пара с напаханными валами-террасами (минимальная длина линии стока равняется 50 метрам); 4) смыва с чистого пара при применении противоэрозионной агротехники и напаханных валов-террас (длина линии стока равняется 50 метрам) [2]. Если результаты в последнем (четвертом) случае будут выше от допустимых потерь почвы, то этот рабочий участок, ограниченный расстоянием между полезащитными лесополосами, выводят с полевого севооборота в почвозащитный зерно-травяной или травопольный севооборот (с расчетом величины возможного смыва) без поля чистого пара. При этом граница между полевым и почвозащитным севооборотами определяется не только уклоном земной поверхности, но и параметрами эрозионной устойчивости почвы. На почвах с высокой эрозионной устойчивостью граница между севооборотами может размещаться в зоне склона крутизной 4-50, а на бесструктурных слабогумусированных почвах с низкой эрозионной устойчивостью – в зоне склона крутизной 1-20. В региональном и зональном масштабах значительные коррективы будут вносить климатические параметры эрозионной устойчивости. По такой же схеме (только вместо чистого пара берется наименее эрозионноустойчивый агрофон почвозащитного севооборота, например, ярые зерновые) можно определить границу пахотных земель с природными кормовыми угодьями (пастбища и сенокосы).

Поскольку технологический блок является важной составной частью экологически сбалансированного агроландшафта для инженерного проектирования его конструкции необходимо иметь алгоритм количественных оценок почвозащитной эффективности отдельных агротехнических мероприятий и технологий возделывания сельскохозяйственных культур в целом. Наиболее перспективным в этом плане следует считать оценку влияния технологических операций и способов использования земельных участков на основные параметры плодородия почвы, среди которых интегральным показателем ее качества является содержание гумуса.

Экологические аспекты в оценке роли гумусового состояния почв усиливаются в процессе интенсификации земледелия. На современном этапе развития аграрного сектора экономики гумусовое состояние почв определяет экологические пределы интенсификации, в частности выступает в качестве разрешающего фактора химизации с точки зрения обеспечения буферности почв и поглотительной способности по отношению к питательным веществам, преодоления нагрузки пестицидами и другими химическими веществами. Обеспеченность почв гумусом определяет возможности минимизации обработки почвы и соответственно сокращения энергетических затрат, способствует повышению устойчивости агроэкосистем при неблагоприятных внешних воздействиях.

Системы рационального сельскохозяйственного землепользования должны формироваться таким образом, чтобы воспроизводство гумуса в почвах не требовало специальных затрат, а являлось следствием мероприятий, направленных на повышение продуктивности агроценозов и защиту почв от различных видов деградации. В частности, наращивание запасов гумуса в почвах с помощью органических удобрений должно отвечать принципам экологической безопасности и экономической эффективности.

Поэтому целью наших исследований была адаптация балансового метода оценки землеустроительных решений по формированию структуры севооборотов к условиям Киевского Полесья, что выполнялось путем сравнения прогнозированного на основании балансовых расчетов и фактического содержания гумуса в конце ротации типичной для правобережного Полесья Украины 7-ми-польного севооборота.

Объект и методы исследований. Изучение баланса гумуса проводилось в длительном стационарном опыте, заложенном в 1970 г. на дерново-среднеподзолистой пылевато-супесчаной почве в Киевском агропочвенном районе.

Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы до закладки опыта: содержание гумуса (по Тюрину) – 0,91%, рН КСІ – 4,55, гидролитическая кислотность 2,30 мг-экв/100 г почвы, содержание подвижного фосфора – 3,20, калия – 6,20 мг на 100 г почвы.

Схема опыта, распределение удобрений и мелиорантов по вариантам на протяжении 4-х ротаций севооборота приведены в таблице 1.

В 1986 году после завершения двух ротаций севооборота схема опыта реконструирована, повторно внесены полные дозы извести для доведения реакции почвенного раствора до оптимального уровня, расширен диапазон доз органических удобрений. С этого времени введен 7-польный севооборот с таким чередованием культур: люпин на силос, озимая рожь, картофель, ячмень, клевер на зеленую массу, озимая пшеница, кукуруза на силос.

1. Схема опыта и количество внесенных удобрений на 1 га посевной площади

№№ вари- антов
Варианты опыта
1-2-я ротации 8-польного севооборота (1970-1985 г.г.)
Навоз, т N-P2O5- K2O CaCO3 (по Нг)
1 Контроль 0 0-0-0 0
2 NРК 0 49-51-54 0
3 NРК + навоз 10 49-51-54 0
4 NРК + навоз + СаСО3 10 49-51-54 0,75
5 NРК+ 2 навоз + СаСО3 “-“ “-“ “-“

Минеральные удобрения вносили в виде аммиачной селитры, суперфосфата и калийной соли: под люпин 90 кг/га – Р45 К45, под озимую рожь 180 – N60P60K60, под картофель 240 - N90P60K90, под ячмень 150 - N60P45K45, под озимую пшеницу 180 - N60P60K60, под кукурузу 270 - N90P90K90.

В качестве химического мелиоранта использовали сыромолотый известняк с содержанием СаСО3 90%. Его вносили в 1-й ротации под культивацию перед посадкой картофеля, в 3-й ротации – перед посевом люпина. Дозы извести рассчитаны по величине гидролитической кислотности (Нг): 0,75 Нг – 3,75 т/га, 1,0 Нг – 5 т/га. Органические удобрения вносили под картофель и кукурузу в дозах соответственно 10 ( 40 и 30 т/га) и 20 т (80 и 60 т/га) на гектар севооборотной площади. За 4 ротации на основных вариантах (с одинарными дозами) внесено 300 т органических удобрений, 1498 кг действующего вещества азотных, 1530 – фосфорных и 1648 кг действующего вещества калийных удобрений.

Определение общего содержания гумуса в начале и конце ротации осуществляли методом Тюрина-Симакова в модификации Никитина. Расчет баланса гумуса проводили методом Чесняка [1].

Результаты исследований и их обсуждение. В наших исследованиях установлено, что сельскохозяйственное использование дерново-подзолистых почв легкого гранулометрического состава приводит к нарушению природного процесса гумусообразования, изменению интенсивности и направленности процессов гумификации органической массы растительных остатков, и как результат – к уменьшению содержания гумуса. В частности, за 30 лет использования земельных участков без применения удобрений содержание гумуса в дерново-подзолистой супесчаной почве снизилось на 37,4% от исходного (табл. 2).

Последнее связано с преобладанием на неудобренных участках процессов минерализации над новообразованием гумуса. Об этом свидетельствует дефицитный баланс гумуса (-0,4-0,7 т/га) и интенсивность баланса гумуса на уровне 50-72% на протяжении последних двух ротаций севооборота (табл. 3).

2. Динамика расчетного и фактического содержания гумуса в дерново-подзолистой супесчаной почве в зависимости от системы удобрения и известкования (слой 0-20 см)

№№ вариантов опыта Фактическое содержание гумуса, % Конец III-й ротации 7-ми-польного севооборота
Фактическое содержание гумуса, % Расчетное содержание гумуса с использованием его баланса
Конец I-й ротации 8-ми-польного севооборота Конец II-й ротации 8-ми-польного севооборота
% + к факти-ческому
1 0,72 0,70 0,69 0,61 -0,08
2 0,77 0,79 0,76 0,78 +0,02
3 0,92 1,03 0,97 1,17 +0,10
4 0,96 1,09 1,13 1,26 +0,13
5 - - 1,45 1,37 -0,08
Среднее по опыту 0,89 0,94 1,05 1,09 +0,04


В общем, исследуемые дерново-подзолистые почвы легкого гранулометрического состава, которые являются фоновыми для зоны Полесья Украины, из-за генетически унаследованного низкого содержания физической глины (5-15%) и промывного типа водного режима характеризуются низкой гумусированностью верхних горизонтов (0,6-1,4%), неблагоприятными агрохимическими и физическими свойствами, слабой устойчивостью к разрушающему действию антропогенных факторов.

Поэтому, особое значение в комплексе мероприятий, которые обеспечивают возмещение потерь гумуса, приобретают удобрения. Если роль органических удобрений в оптимизации гумусового состояния дерново-подзолистых почв не вызывает сомнения [7, 14], то относительно влияния минеральных удобрений на этот показатель в литературе встречаются противоречивые мнения: от неблагоприятного [10] до непрямого положительного [9].

Механизм положительного действия минеральных удобрений на трансформацию содержания гумуса может проявляться путем увеличения биомассы послеуборочных остатков и корней под влиянием питательных веществ этих удобрений, а также за счет минерального азота, что стимулирует новообразование гумусовых веществ. Однако, в наших исследованиях минеральная система удобрения сельскохозяйственных культур не обеспечила бездефицитного баланса гумуса (его потери за 30 лет составили 7,7%), что обусловлено недостаточным количеством послеуборочных остатков для компенсации минерализационных потерь гумусовых веществ.

3. Среднегодовой баланс гумуса в типичном 7-ми-польном полесском севообороте в зависимости от системы удобрения и известкования

№№ вариантов опыта III-я ротация
Новообразование гумуса (т/га) за ротацию Минерализация гумуса (т/га) под всеми культурами севооборота Среднегодовой баланс гумуса (т/га) Интенсивность баланса гумуса, %
за счет послеуборочных остатков за счет органических удобрений
1 7,04 - 9,80 -0,39 71,8
2 9,45 - 9,80 -0,05 96,4
3 11,21 2,94 9,80 +0,62 144,4
4 11,90 2,94 9,80 +0,72 151,4
5 11,96 5,88 9,80 +1,15 182,0

Надеяться на существенное увеличение степени гумификации можно лишь при совместном внесении минеральных удобрений и свежего соломистого или полуперепревшего навоза. Кроме того, на коэффициенты гумификации органических удобрений значительно вплияет доза и равномерность их внесения в почву. С повышением доз навоза усиливается минерализация органического вещества с одновременным снижением интенсивности гумусообразования. Наиболее эффективная доза внесения удобрений под пропашные культуры - 30-50, под озимые - 20-30 т/га. Увеличение рекомендованных доз сопровождается значительным уменьшением (в 1,5-2 раза) окупаемости затрат и рентабельности, ухудшением качества продукции возделываемых культур, а также обусловливает неблагоприятные экологические последствия, связанные с загрязнением среды и ухудшением мелиоративного действия органических удобрений [13].

Поскольку применение органо-минеральной системы удобрения (10 т навоза и 160 кг действующего вещества NPK на гектар севооборотной площади) на кислых дерново-подзолистых почвах обеспечивало лишь слабо положительный баланс гумуса, поэтому для обеспечения существенной положительной трансформации гумусового состояния этих почв очень необходимо внесение кальцийсодержащих соединений, в частности извести.

Известкование почв, прежде всего, положительно влияет на состав гумуса, увеличивая содержание в нем гуминовых кислот и расширяя соотношение ГК:ФК. На известкованных почвах создаются более благоприятные условия для новообразования гумусовых веществ и в большей мере проявляется положительная роль севооборота в улучшении качественного состояния органического вещества. Кроме того, уменьшается абсолютный размер лабильной части органического вещества. Поэтому, комплексное применение удобрений и извести обеспечивало четко выраженный положительный баланс гумуса. А внесение 20 т/га органических удобрений в сочетании с минеральными и известкованием обусловило наивысший прирост гумуса в почве (31,2% за 14 лет). Такие темпы прироста свидетельствуют, что через 10-20 лет содержание гумуса при этой системе удобрения может достичь оптимальных параметров в супесчаных почвах -1,6-1,8% [8].

В современных условиях резкого сокращения поголовья КРС и в связи с этим – объемов применения органических удобрений вопрос состоит в том, как достичь увеличения поступления органической массы в почву, адекватной исследуемым дозам навоза. Конечно решению этого задания может способствовать оптимизация структуры сельскохозяйственных угодий и посевных площадей. Выведение с интенсивной обработки значительной части малопродуктивных связно-песчаных дерново-подзолистых почв для увеличения площадей сенокосов и пастбищ станет благоприятной предпосылкой для увеличения поголовья КРС, а сокращение площадей под пропашными культурами позволит снизить темпы минерализации гумуса и его общие потери. Кроме того, трансформация угодий позволит увеличить объемы использования соломы зерновых культур для заделки в почву.

Выводы.

Формирование экологически устойчивых агроландшафтов в условиях Киевского Полесья требует регламентации технологической нагрузки на сельскохозяйственные земли путем оптимизации структуры земельных угодий и посевных площадей, введения экологических ограничений относительно выращивания определенных культур, проведения экологической экспертизы технологий выращивания сельскохозяйственных культур, и повышения экологической стойкости почвенного покрова вследствие увеличения содержания органического вещества и насыщения почвенного поглощающего комплекса кальцием.

Для оценки уровня технологической нагрузки на сельскохозяйственные земли и прогнозирования экологических последствий способа использования земельных участков, в частности, структуры севооборотов, можно использовать балансовые расчеты такого интегрального показателя почвенного плодородия как содержание гумуса.

Литература

1. Бацула О.О., Головачов Є.А., Дерев'янко Р.Г. та ін. Забезпечення бездефіцитного балансу гумусу в грунті /За ред. О.О.Бацули.-Київ: Урожай, 1987.-128 с.

2. Булигін С.Ю. Регламентація технологічного навантаження земельних ресурсів /С.Ю.Булигін //Землевпорядкування. -2003.-№1.-С.38-43.

3. Гродзинский М.Д. Методы оценки устойчивости геосистем к антропогенным воздействиям /М.Д.Гродзинский//Физическая география и геоморфология. -1986.-Вып.33.-С.32-38.

4. Добряк Д.С. Класифікація та еколого-безпечне використання сільськогосподарських земель/ Д.С.Добряк, О.П.Канаш, І.А.Розумний. –Київ: КІЗ, 2001.-308 с.

5. Добряк Д.С. Формування екологобезпечного землекористування в умовах дії водної та вітрової ерозій /Д.С.Добряк, Д.І.Бабміндра, В.О.Слінчук.-К.:Урожай, 2010.-152 с.

6. Закон України ”Про охорону земель” від 19 червня 2003 р. /Земельне законодавство України: Збірник нормативно-правових актів – Київ: Істина, 2007. – С.174-197.

7. Лыков А.М. Воспроизводство плодородия почв в Нечерноземной зоне. –Москва: Россельхозиздат, 1982.-142 с.

8. Мазур Г.А. Роль гумусу в родючості ґрунтів та відтворення його вмісту //Вісник аграрної науки.-Спеціальний випуск.–Травень, 2000.-С.12-15.

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

10. Минина Т.Н. Влияние удобрений на гумусное состояние дерново-подзолистой почвы //Свойства почв, их изменение при окультуривании и влияние на урожай в Северо-Западной зоне РСФСР.-1984.-С.14-20.

11. Можейко Г.А. О принципах построения и эксплуатации экологически сбалансированных и высокопродуктивных агроландшафтов /Г.А.Можейко //Вісник аграрної науки. -1997.-№4.-С.31-36.

12. Нормативи грунтозахисних контурно-меліоративних систем землеробства /За ред. О.Г.Тараріко, М.Г.Лобаса. –Київ: Агроінком, 1998. -158 с.

13. Рижук С.М., Медведєв В.В. Технологія відтворення родючості грунтів у сучасних умовах. – Київ-Харків: ННЦ «ІГА», 2003.-214 с.

14. Сафонов А.П. Влияние навоза на гумусообразование дерново-подзолистых почв //Земледелие. -1989.-№3.-С.32-34.

15. Серебрянский Л.Р., Скопин Ю.А. Поддерживаемое, сбалансированное или устойчивое развитие? /Л.Р.Серебрянский, Ю.А.Скопин//Известия РАН. Серия «География». -1998.-№1.-С.44-49.

16. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах /В.Б.Сочава. -Новосибирск: Наука,1978.-320 с.

17. Трускавецький Р.С. Концепція стійкості грунтів і ґрунтового покриву щодо зовнішніх навантажень /Р.С.Трускавецький//Генезис, географія і екологія грунтів. –Л.: Простір М, 1999.-С.23-29.

_____________________

УДК631.482:631.5[477.44]

ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА КАК ФАКТОРА

ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ ПРИ NO-NILL

С.Ю. Булыгин, М.И. Байдюк, Е.А. Воробьева, А.Н. Сегидин

БелГСХА, г. Белгород, Россия

Тепловой режим является обязательным фактором любого процесса в природе, в частности в почве. Разнообразные агротехнические мероприятия (орошение, прикатывание, рыхление и т.д.) в определенной степени изменяют температуру и тепловой режим в целом почвы, существенно влияет на параметры его физических свойств: влажность, плотность, скважность. Данные зарубежных и отечественных исследователей относительно особенностей теплового режима почв при разных технологиях выращивания культур и, прежде всего, обработки разнообразные и несколько противоречивы [1, 2, 4, 10-12]. Так, М. К. Шикула [5] показал, что при минимальной обработки на глубину 10-12 см без мульчи температура почвы на поверхности и на глубине 5 см была ниже, чем при отвальной пахоте, а на глубине 10 см и 20 см она была выше. П. И. Тихонравова и А. В. Нестерова [3] установили, что в целом «нулевая» технология вызывает снижение температуры в пахотном слое в теплый период.

Существенное влияние на температуру почвы влияет количество растительных остатков, оставленных или внесенных на поверхность почвы. J.W.Doran [6] показал, что в зависимости от количества мульчи при «нулевой» технологии максимальная температура поверхности почвы за летние месяцы колебалась в среднем от 46,6°С до 54,6°С. По J.К. Larsen [10] минимальная температура почвы зимой при отвальной вспашке составила 24°С, тогда как в варианте с посевом непосредственно в стерню - только 8°С.

Исследование температурных параметров и теплового режима почвы проводились в условиях стационарного полевого опыта, который заложен в 1996 году на территории опытного хозяйства Донецкого института агропромышленного комплекса (Донецкая область, Ясиноватский район). Главной целью этого опыта является комплексная оценка «нулевых» технологий выращивания культур в контексте понимания (no-till) американских ученых, имеющих все основания считаться авторами и основателями этих агротехнологий. Исследования проводились в полевом севообороте на черноземе обыкновенном малогумусном тяжелосуглинистом.

Вариантами исследования были традиционная и «нулевая» технологии обработки почвы при выращивании полевых культур (представлены данные по кукурузе на зерно после озимой пшеницы и озимой пшеницы после кукурузы на силос). Проективное покрытие растительными остатками в севообороте никогда не превышало 25% даже при "нулевой технологии, что меньше норматива (30% - определение почвоохранных технологий). Кроме того, отдельными вариантами были бессменный посев кукурузы на зерно (монокультура) и микроделяночный монокультуры кукурузы при близком к 100%-го проективной покрытии мульчей из измельченных стеблей. Повторность в пространстве 3-х кратная, во времени - 4-х кратная, размер посевной участка составлял 1,7 га, учетной - 100 квадратных метров. Температура почвы под озимой пшеницей замерялась термометрами Саввинова три раза в сутки через каждые 5 см до глубины 20 см с 9 по 19 сентября в 1997 году и с конца апреля до начала июня под кукурузой в 1999 году, а также 6 июня 2000 (солнечный безоблачный жаркий день), с 7.00 до 18.00 часов. Максимальная температура поверхности почвы измерялась максимальными термометрами в последней декаде мая - первой декаде июня 1999 и 2000 годов.

С целью получения более детальной и разносторонней картины температурного режима почвы были проведены наблюдения за температурой поверхности и пахотного слоя почвы почасово на вариантах: традиционная технология, «нулевая» технология без мульчи (междурядья), «нулевая» технология без мульчи (рядок) и «нулевая» технология с мульчей. Максимальная температура поверхности почвы 6 июня 2000 оказалась близкой при «нулевой» без мульчи в строке и междурядье (№ 2, 4), а также по традиционной технологии (№ 1). Значительно ниже (на 18-19° С) была температура поверхности почвы по «нулевой» технологии с мульчей. Разница температур почвы зависит преимущественно от наличия растительных остатков и несколько меньше - от обработки почвы. Температура поверхности почвы максимального значения достигает в 15.00 часов, а на глубине 5 см - через час.

При количественной оценке условий формирования температурного режима почвы были определены (рассчитаны) параметры теплофизических свойств пахотного слоя почвы в вариантах опыта. Установленные показатели определяются в основном теплоаккумуляцей и теплопереносом в почвенной толще. Теплофизические свойства почвы, кроме прямого их определения [1], достаточно хорошо описываются с помощью моделей. Существуют два типа моделей: эмпирические и физические. Эмпирические модели температуры почвы [2] достаточно удобными при наличии данных, полученных в данной местности на данной почве. Физические же модели [8] базируются на общих принципах теплового потока в почве и меньше зависят от специфики конкретных условий.

Объемная теплоемкость почвы определяется зарубежными и отечественными исследователями идентичными формулами [2, 8]:

Cv=(0,2+W/100), (1)

где Cv - объемная теплоемкость; W - влажность; - плотность; 0,2 -удельная теплоемкость.

Объемная теплоемкость с увеличением влажности и плотности растет линейно. Теплопроводность мы определяли по уравнению теплового потока, предложенным А. И. Гупало [2] для почв тяжелосуглинистого состава:

=10-3 (2,11,2-0,02W-0.007 (W-20)^2+0.8-0, 0W) (0,2+W/100), (2)
Температуропроводнисть (K) рассчитывалась на основе зависимости:

K = / Cv, (3)

Осенью 1997 г. после сева озимых в слое 0-10 см по «нулевой» технологии все теплофизические свойства чернозема были выше, а теплоемкость существенно больше (табл. 1). Неоспоримым является влияние влажности и плотности на теплофизические свойства. Но еще в 1959 году А. И. Гупало [2] показала, что теплоемкость возрастает при увеличении влажности и плотности, а температуропроводность и теплопроводность линейно повышаются только с увеличением плотности. Рост температуро-и теплопроводности за счет влажности происходит лишь до определенного предела, а впоследствии идет снижение.

1.- Теплофизические показатели чернозема обыкновенного при различных технологиях обработки почвы после посева озимой пшеницы.

Технология оброботки почвы Слой почвы, см Теплоемкость Температуропроводность Теплопроводность
Традициционная 0-10 10-20 0.4700 0.6300 0.0033 0.0034 0.0016 0.0021
Нулевая 0-10 10-20 0.6200 0.6200 0.0034 0.0032 0.0021 0.0020
HСP0,5 0-10 10-20 0.13 0.08 0.0007 0.0002 0.0005 0.0003
S% 0-10 10-20 7.8 4.0 12.1 5.4 4.8 1.2

Пик температуропроводности А. И. Гупало [2] определяет так: «коэффициент температуропроводности увеличивается с увеличением влажности и достигает максимума при таких величинах, когда пленочно-менисковый механизм переходит в капиллярный, что соответствует влажности замедление роста растений». Итак, повышенная теплоемкость почвы при «нулевой» технологии обусловлена более высокой влажностью (30,2%) по сравнению с традиционной (23,7%) и большей плотностью (1,23 и 1,08) соответственно. Повышенную температуро-и теплопроводность при «нулевой» технологии можно объяснить только за счет большей плотности, которые подтверждают другие исследователи [21].

В слое же 10-20 см теплоемкость, тепло-и температуропроводнисть, наоборот, были несколько выше традиционной технологии. Основной причиной повышения этих показателей является увеличенная плотность почвы при традиционной технологии - 1,25 против 1,17 при «нулевой» - из-за так называемой «плужной подошвы», дисковании и культивации, так как влажность почвы была практически одинаковой по вариантам.

Согласно полученным данным можно предположить, что верхний (0-10 см) слой почвы в варианте с «нулевой» технологией будет меньше прогреваться, чем на контроле, потому что его нагрев требует больше тепла, что обусловлено, прежде всего, высшей теплоемкостью (0,62) по сравнению с контролем (0,47). В то же время этот слой будет проводить больше тепла (теплопроводность почвы на варианте с «нулевой» технологией выше на 0,0005 Вт/м град, чем с традиционной), что приводит к уменьшению разницы температур между вариантами. В слое 10-20 см условия аккумуляции и переноса тепла мало отличаются по вариантам, поэтому разница в температуре почвы между «нулевой» и традиционной технологиями незначительна.

По данным M. Johnson и B. Lowery [9], теплоемкость почвы по «нулевой» технологии выращивания кукурузы была выше. S.C. Gupta, W.E. Larson и R.R. Allmaras [7] также отмечали разницу в теплоемкости между вариантами опыта (технологиями). Однако К. N. Potter с соавторами [11] получил данные, свидетельствующие о фактически одинаковой теплоемкости.

Исследователи наблюдали высокую температуропроводнисть почвы (на 20% большую по сравнению со вспашкой) по «нулевой» технологии [9, 11]. K.N. Potter [11] сообщает, что температуропроводнисть увеличивалась линейно, независимо от технологий, с увеличением влажности почвы. Автор ссылается на Van Duin [12], который в 1956 году установил повышение температуропроводности почвы до черты и снижение ее при дальнейшем увеличении влажности. S.C. Gupta, W.E. Larson и R.R. Allmaras [7] обнаружили, что разница температуропроводности в почвенном профиле 0-30 см была относительно мала. Очевидно, что каждый из этих авторов имеет свои данные, которые иногда совпадают с данными других исследователей, а иногда оказываются противоположными. Поэтому возникает необходимость проведения собственных исследований.

Имея все необходимые агрофизические показатели почвы и уравнения, мы определили теплофизические показатели в наших опытах с различными вариантами обработки почвы при выращивании кукурузы. Все измерения проведены 6 июня (табл. 2). В слое 0-10 см теплоемкость по «нулевой» технологии без мульчи и с мульчей оказалась существенно большей, чем при традиционной. Это обусловлено большей плотностью по «нулевым» технологиями (1,24 г / см3 без мульчи, 1,14 г/см3 с мульчей) против 1,02 г/см3 по традиционной, а по «нулевой» технологии с мульчей также большей влажностью в слое 0-10 см - 29,6% против 22,6% по традиционной.

2. Теплофизические показатели чернозема обыкновенного под кукурузой (монокультурой) при различных технологий обработки почвы на 6 июня 2000г.

Технология оброботки почвы Слой почвы, см Теплоемкость Температуропроводность Теплопроводность
Традиционная 0-10 10-20 0,43 0,49 0,00134 0,00184 0,00311 0,00378
Нулевая без мульчи 0-10 10-20 0,53 0,53 0,00198 0,0019 0,00375 0,0036
Нулевая с мульчей 0-10 10-20 0,56 0,58 0,00186 0,00189 0,00331 0,00329
Нулевая (рядок) 0-10 10-20 0,4 0,44 0,00126 0,00151 0,00318 0,00346

В слое 10-20 см теплоемкость при традиционной технологии была существенно большей по сравнению с «нулевой» в рядке (1,25 г/см3 против 1,13 г/см3), так как при междурядной обработке происходит уплотнение.

Конечно, корректнее было бы сравнивать плотность рядка с «нулевой» технологией с рядком по традиционной, но предпосевная культивация также способствует созданию так называемой «пахотной подошвы». Бесспорно, максимальная теплоемкость в слое 10-20 см наблюдается при «нулевой» технологии с мульчей из-за существено более высокой влажности (28,4%) по сравнению с традиционной (18,9%), хотя это только тенденция — НСР равна 0,11, а поэтому разница по теплоемкости между этими вариантами несущественна. Высокая теплоемкость почвы по «нулевой» технологии без мульчи, с нашей точки зрения, создана достаточно высокими влажностью и плотностью грунта - 23,9% и 1,20 г/см3 соответственно.

Теплопроводность ведет себя аналогично теплоемкости, что обусловлено вышеупомянутыми факторами. По «нулевой» технологии без мульчи и с мульчей теплопроводность была существенно выше в слое 0-10 см, однако в слое 10-20 см при традиционной технологии она превосходила показатели по «нулевой» в рядке. Между поверхностью почвы и глубокими слоями происходит непрерывный теплообмен. Поток тепла, который может иметь направление от поверхности почвы вглубь и наоборот и называется теплообменом в почве. По Р. Д. Хэнксом и др. [4], тепловой поток - это теплопроводность умноженная на градиент температуры в вертикальном направлении.

Итак, имеем:

Q = - (Т / z), (4)

Q-тепловой поток поверхности почвы, - теплопроводность, (Т / z) - градиент температуры в вертикальном направлении.

Литература

1. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследований физических свойств почв и грунтов. - М.: Высшая школа, 1973. - 399 с

2. Гупало А.И. Тепловые свойства почвы в зависимости от Ее влажности и плотности / / почвоведением. - 1959.- № 4.- С. 41 - 45 - P.405 - 412.

3. Тихонравова П.И., Нестерова А.В. Температурный режим дерново-подзолистой почвы при минимализациы обработки / / почвоведением. - 1995. № 2. - С. 200 - 204.

4. Хэнкс Р.Дж., Ашкрофт Дж.Л. Прикладная физика почв: Влажность и температура почвы. - Ленинград: Госметеоиздат, 1985. - 152 с.

5. Шикула Н.К., Назаренко Г.В. Минимальная обработка черноземов и воспроизводство их плодородия. - М.: Агропромиздат, 1990. - 320 с.

6. Doran J.W., W.W. Wilhelm, and J.F. Power. Crops residue removal and soil productivity with no - till corn, sorgum and soybean / / Soil Sci. Soc. Am. J. - 1984. - N 48. - P.640 - 645.

7. Gupta S.C., W.E. Larson and Allmaras R.R. Predicting soil temperature and soil heat flux under different tillage - surface residue conditioins / / Soil Sci. Soc. Am. J. - 1984. - N 48. -P.223 - 232.

8. Heatherly L.G., Elmore C.D. and Wesley R.A. Weed control and soybean response to preplant tillage and planting time / / Soil & Tillage Reseach - 1989. –

9. Johnson M.D. and Lowery B. Effect of three conservation tillage practices on soil temperature and thermal properties / / Soil Sci. Soc. Am. J. - 1985. - N 49. -P.1547 - 1552.

10. Larsen J.K. Brun L.J. Enz J.W. and Cox D.J. Predicting soil temperature to indicate winter wheat mortality / / Soil Sci. Soc. Am. J. - 1988. - N 52. - P.776 - 780.N17.-P.199-210.

11. Potter K.N., R.M. Cruse and R. Horton. Tillage effects on soil thermal properties / / Soil Sci. Soc. Am. J. - 1985. - № 49. -P. 968 - 973.

12. Van Duin, R.H.A. On the influence of tillage on conduction of heat, diffusion of air and infiltration of water in soil / / Agric. Res. Rep.- 1956. - N 7. -62-82.

___________________

УДК 631.4:445.4

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ КОСМИЧЕССКОЙ СЪЕМКИ

С НАЗЕМНЫМ ФОТОМЕТРИРОВАНИЕМ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ГУМУСИРОВАННОСТИ ПОЧВЫ

С.Ю. Булыгин, Д.И. Бидолах

БелГСХА, г. Белгород, Россия;

Бережанский агротехнический институт Национального университета биоресурсов и природопользования Украины,

г. Тернополь, Украина

Известно, что цвет почв зависит от химического состава [1], в частности от содержания гумуса [2], что делает возможным определение последнего с использованием спектрофотометрических методов [3,4,5]. Перспективным направлением этих исследований может быть использование материалов космической съемки [6]. Следует отметить, что несмотря на все преимущества дистанционных методов [7], их широкое использование для определения гумусированости почвенного покрова ограничено погодными условиями и растительным покровом [8]. Это создает необходимость поиска еще и портативного прибора, который можно было бы использовать для определения спектральных характеристик почв в полевых условиях даже в условии покрытия почвы растительностью. Науке уже известны такие приборы как спектрофотометры. Но они не приобрели широкого использования в практике ввиду их неудобности, дороговизны и дефицитности. Именно поэтому, внимание исследователей все более обращается к более практичным приборам, например к цифровым фотоаппаратам [9]. Современные цифровые фотоаппараты можно рассматривать как новый полевой прибор, который дает возможность проводить оперативный анализ изображения почв с использованием количественных характеристик [10].

Целью статьи поставлено разработку методики определения содержания гумуса в почве по материалам цифровой фотосъемки.

Задание исследований:

разработать методику отбора и подготовки почвенных образцов для фотографирования;

разработать регламенты технологии фотографирования почвенных образцов фотоаппаратом;

создать алгоритм интерпретации полученных результатов и определения содержания гумуса в почве с помощью компьютерной программы.

Методика и результаты исследований. При разработке любой методики исследований нужно определиться с такими составляющими, как: «нулевая точка» или эталонный образец; сенсор или измерительный блок; блок обработки, преобразования и индикации результатов. В качестве эталона для проведения исследования баланса цвета почвы предлагается использовать стандартный лист бумаги белого цвета для офисной техники (80 г/м2, белизна 80%) в виду того, что в компьютерной программе цвет определяют исходя из комбинации трех составляющих: красной (R), зеленой (G) та синей (B), а комбинация максимальных значений RGB составляет именно белый цвет. В случае использования эталонных образцов иных цветов возможно возникновение ошибок, связанных с недостаточностью или частотной неравномерностью освещения образца, а также ошибками цифрового фотоаппарата.

Для проведения эксперимента было отобрано 200 почвенных образцов, в каждом из которых определено содержание гумуса по стандартной методике [11]. Для фотографирования почвенные образцы высушивались до воздушно-сухого состояния и просеивались через решето с диаметром отверстий 1 мм.

Для определения зависимости цвета почвы от содержания гумуса проводились специальные калибровочные исследования для осуществления которых было спроектировано и изготовлено специальное лабораторное оборудование. В полевых условиях освещение образца будет изменчивой величиной, зависимой от погодных условий, географического размещения и времени измерений, поэтому было проведено комплекс исследований для определения зависимости интенсивности цвета почв и эталонного образца от интенсивности освещения. Эксперименты проводились в помещении с исключительно искусственным и регулированным освещением. Для воссоздания природного освещения образцов почвы использовали лампы накаливания электрические общего назначения Б 230-240-75, которые подключались к лабораторному трансформатору, с помощью которого изменяли их световой поток и частотный спектр облучения. Искусственное освещение образцов лампами изменяли в пределах от 0 до 50-60 лк. Также во время съемок использовали молнию фотоаппарата Olympus C350. Фотоаппарат устанавливали на штативе над образцом таким образом, чтоб он не оказался в тени от штатива или иных преград. Расстояние между почвенным образцом и объективом фотоаппарата составляла 60 см. Фотоаппарат настраивался таким образом, чтоб в объектив попадал лист бумаги по длине.

При проведении исследований было определено, что фотосъемку опытного образца почвы и эталона следует проводить в рамках одного снимка, поскольку при их отдельной съемке фотоаппарат в автоматическом режиме совершает коррекцию, в следствии чего теряется воспроизводимость результатов измерений. Поэтому, для проведений исследований образцы готовили, помещая их в бюксы, которые помещали сверху эталона (чистого листа бумаги).

При проведении калибровочных исследований экспериментально было установлено, что фотографирование образцов можно проводить только в том случае, когда интенсивность составляющих RGB эталона превышает 180 единиц. При этом разница между составляющими цвета (по каналам RGB) не должна превышать 10%. Такое освещение образца достигалось при использовании молнии фотоаппарата независимо от светового потока ламп накаливания, что можно объяснить функцией автоматической настройки фотоаппарата „баланс белого”, которая определялась однозначно при использовании вспышки.

Рассматривая обычный цифровой фотоаппарат, следует обратить внимание на то, что он в определенной мере является интеллектуальным прибором, который способен автоматически проводить коррекцию полученных данных, исходя из расстояния до образца, баланса его цветов, контрастности и т.п. Не у всех существующих цифровых фотоаппаратов есть возможность установки в ручном режиме всех параметров съемки, к тому же это обуславливает дополнительную квалификацию исполнителей, исходя из чего методику разрабатывали, считая, что фотоаппарат работает в автоматическом режиме.

Интерпретацию, обработку и индикацию результатов предлагается осуществлять с помощью компьютера. Для проведения калибровочных исследований нами был разработан программный комплекс Land damage expert (LDE), который в дальнейшем проектируется использовать непосредственно для проведения измерений. Программный комплекс было написано с использованием языка программирования Borland Delphi 7 и ориентировано для использования под руководством операционных систем Microsoft Windows NT, 2000, XP, Vista. Рекомендованные аппаратные требования для работы программы: процессор Pentium III 500 и выше, оперативная память от 256 Mb (133), 30 Mb свободного дискового пространства на винчестере, допускается использование интегрированной видеокарты. Структурно программа LDE состоит из блоков введения информации, преобразования данных с фотографии в цифровой код, статистической обработки данных и блока сравнения. Блок введения информации отвечает за выбор необходимого фотоснимка почвенного образца и распознания участка почвы и эталона на снимке. Внешний вид программы представлено на рисунке 1.

В программе определение участков почвы и эталона проводится также в ручном режиме с помощью компьютерной «Миши», левая кнопка которой используется для обозначения участка опытного образца почвы, а правая – для обозначения области эталона. Отмеченные участки также отображаются в рабочем окне программы для визуального отслеживания в увеличенном режиме загрязнения почвы или эталона сторонними элементами. При использовании программы LDE для определения концентрации гумуса непосредственно в полевых условиях разработана возможность сохранения результатов в виде RTF, XLS или иных специализированных форматов. Сохранение фотографий почвенных образцов может быть использовано для нужд мониторинга почв и для контролирующих органов.

Блоки введения данных и статистической обработки соответственно предназначены для определения значений RGB участков изображения почвы и эталона а также построения графиков интенсивности каналов цвета.

 Рис. 1. Рабочее окно программы Land damage expert Большинство -0

Рис. 1. Рабочее окно программы Land damage expert

Большинство цифровых фотоаппаратов сохраняют графическую информацию в двух основных форматах BMP и Jpeg, но, благодаря меньшему объему чаще используется последний формат, главным предназначением которого есть получение фотографических изображений высокой ступени сжатия при небольших потерях качества. Сжатие данных за методом Jpeg предусматривает преобразование блоков изображения в реальном цвете размером 88 пикселей в набор уровней яркости и цветности. Для каждого блока используется двумерное дискретное преобразование Фуръе, в результате чего получают набор из 64 коэффициентов, которые представляют этот блок. Программный комплекс LDE адаптирован для работы с файлами в этих двух форматах, но для проведения анализа блок введения данных обязательно трансформирует файл изображения в формат BMP, для которого цвет каждого пикселя определяется отдельно.

Дополнительной функцией блоку статистической обработки есть отсеивание ошибочных участков, которые могут появляться вследствие плохой подготовки образцов до фотографирования. Участки, интенсивность цвета которых отличается от среднего цвета почвы более указанного оператором значения отсеиваются и не учитываются в дальнейших расчетах. Предусмотрено возможность выведения предупреждающих сообщений при превышении установленного оператором процента ошибочных участков.

Блок сравнения используется для выдачи, исходя из интенсивности освещения среднего приведенного значения показателя RGB почвы и эталона и определения количества гумуса исходя из экспериментально полученных данных для конкретного вида почв. В качестве приведенного значения RGB почв принимали те величины интенсивности цветов, которые должны быть при максимальной белизне эталона (значения по каналам RGB 255).

Зависимости между интенсивностью составляющих цвета почв и содержанием гумуса в них определяются экспериментально для каждого отдельного подтипа почв по образцам, для которых известно количество гумуса.

В наших исследованиях было использовано образцы почвы разного типа и с разным содержанием гумуса. Полученные результаты свидетельствуют, что существует прямая зависимость между цветом почвы и содержанием гумуса в ней. При этом для красной составляющей цвета по темно-серым лесным почвам коэффициент корреляции находился в пределах 0,986-0,996. Аналогично для синей и зеленой составляющей цвета этот коэффициент соответствовал значениям 0,951-0,998 и 0,745-0,989 соответственно в пределах одного подтипа почв.

Описанная зависимость интенсивности красной составляющей цвета почвы (как наиболее информативной) и содержания гумуса в почве (рис. 2) может быть представлена для исследованных нами почв в таком виде:

(4)

где: H – содержание гумуса в процентах;

R – значение интенсивности красной составляющей цвета почвы

 Рис. 2. Зависимости между содержанием гумуса и -2

Рис. 2. Зависимости между содержанием гумуса и приведенным значением интенсивности красной составляющей цвета почв.

Эмпирически полученные и математически аппроксимированные математические зависимости служат базой и математическим алгоритмом для компьютерной программы LDE. За результатами исследований получено декларационный патент на полезную модель [12]. Для обработки и сертификации методик определения гумуса в почвах за выше изложенными принципами и алгоритмом нужно отработать для отдельных подтипов почв соответственные зависимости в статистически существенных пределах, что требует большого количества почвенных образцов с известным содержанием гумуса. Также описанную методику можно использовать для массового определения количества гумуса для большого количества образцов в пределах одного подтипа почв. В этом случае для части образцов проводят аналитическое определение количества гумуса в лабораторных условиях, а для остальных образцов гумус определяют по уравнениям зависимости для данного подтипа почв.

Выводы:

Доказана возможность и целесообразность использования цифровых фотоаппаратов для определения содержания гумуса в почвах.

Предложено оригинальную методику определения содержания гумуса в почвах с помощью цифрового фотоаппарата.

Предложено оригинальную прикладную компьютерную программу Land demage expert (LDE) для обработки данных, полученных с помощью цифрового фотоаппарата и определения содержания гумуса в почвенных образцах.

Литература

1. Карманов И.И. Спектральная отражательная способность и цвет почв, как показатели их свойств. Г.: Колос, 1974.351 с.

2. Михайлова Н.А., Орлов Д.С. Оптические свойства почв и почвенных компонентов.- М.:Наука, 1986. 117 с.

3. Виноградов Б.В. Дистанционная индикация содержания гумуса в почвах // Почвоведение.-1981.-№ 11. С. 114-123.

4. Шатохін А.В., Ачасов А.Б., Загородня Л.О. Зв`язок вмісту вуглецю в ґрунтах Лісостепу і Степу України з їх спектральними характеристиками // Агрохімія і ґрунтознавство. -1998.- Вип.59. С. 25-31.

5. Садовников Ю.Н., Орлов Д.С. Спектрофотометрический метод характеристики почв, почвенной окраски и количественные закономерности отражения света почвами // Агрохимия.- 1978.- № 4. С. 133-149.\

6. Шатохин А.В., Ачасов А.Б., Использование современных технологий при картографировании почвенного покрова Северной Донецкой Степи // Почвоведение.- 2005 - № 7 С. 790-798.

7. Дистанционное зондирование: количественный подход / Дейвис Ш.М., Ландгребе Д.А., Филлипс Т.Л. и др.: Пер. с англ. - М.: Недра, 1983. - 414 с.

8. Зборищук Ю.Н. Дистанционные методы инвентаризации и мониторинг почвенного покрова. - Г.: Изд-во МГУ,1992.-86 с.

9. Gutschick V. Should you use a digital camera in your research? //Bulletin of the ecological society of america. 2002. V.83. №3. P.14-18

10. Пузаченко Ю.Г., Пузаченко М.Ю., Козлов Д.Н., Алещенко Г.М. Анализ строения почвенного профиля на основе цифровой цветной фотографии// Почвоведение.- 2004 - №2 - С.133-146.

11. Методи аналізів ґрунтів і рослин/ За ред. Булигіна С.Ю. та ін. – Харків: ІГА, 1999.- С.13-14.

12. Булигін С.Ю., Ачасов А.Б., Бідолах Д.І. Барвінський А.В., Ачасова А.О., Гайбура Н.А., Опришко О.О. Спосіб визначення вмісту гумусу в ґрунті Деклараційний патент на корисну модель 20040604549; 11.06.2004; 17.01.2005; 17.01.2005; Бюл.№1.

УДК 632.

СОСТОЯНИЕ ЗЕЛЁНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В Г. БЕЛГОРОДЕ

П.В. Деревянкин, А.Н. Смелый

Россия, Белгород, Белгородская ГСХА

В Белгороде и области исследований по выявлению негативных факторов влияющих на состояние зелёных насаждений не проводилось.

Обследование насаждений позволит выявить причины угнетения и гибели древесных и кустарниковых растений, определить видовой состав вредителей и возбудителей болезней, установить наличие загрязняющих веществ в почве.

Результаты данных исследований позволят разработать мероприятия по ликвидации негативных воздействий на зелёные насаждения и установить принципы создания технологий озеленения г. Белгорода и области.

Основная цель данных исследований заключается в создании здоровых, устойчивых к неблагоприятным условиям и долговечных зелёных насаждений в г. Белгороде.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- выявление причин угнетения и гибели древесных и кустарниковых пород используемых при озеленении территорий.

- разработка рекомендаций по борьбе с болезнями и вредителями зелёных насаждений, и снижению воздействия негативных факторов окружающей среды.

Исследования проводились в 2008-2010 гг. в условиях г. Белгорода, ботанического сада БелГУ и прилегающих к городу защитных и лесных насаждений, по трём направлениям:

1. Выявление факторов негативно влияющих на зелёные насаждения (нарушение технологий создания насаждений и ухода за ними, негативные последствия хозяйственной деятельности человека).

2. Определение видового состава вредителей и возбудителей болезней, выявленных в период обследования зелёных насаждений.

3. Разработка рекомендаций по защите зелёных насаждений.

Результаты исследований позволят выявить факторы негативного влияния на состояние зелёных насаждений, разработать мероприятия по их ликвидации.

Объектами обследований были парки (Победы, Южный, Памяти), проспекты (Гражданский и Ватутина) с прилегающими скверами, улицы (Н. Чумичёва, Попова, Белгородского полка, Б.-Хмельницкого, 50-летия Белгородской области) и бульвары (Святотроицкий и Народный).

При обследовании применялись общепринятые лесопатологические методы обследований и лабораторных исследований по выявлению вредителей и возбудителей болезней.

Характеристика состояния зеленых

насаждений г. Белгород

Центральный парк им. Ленина

В результате проведенных обследований древостоя в парке установлено состояние всех произрастающих здесь древесных пород.

Таблица 1- Состояние древесных пород

в насаждениях центрального парка им. Ленина

№ секторов Общее количество деревьев, шт. Из них по категориям состояния:*
I II III IV V VI
шт. % шт. % шт. % шт % шт % шт %
Детская площадка 67 63 94 2 3 - - - - - - 2 3
2 164 83 50,6 18 11,0 41 25 4 2,4 - - 18 11,0
3 и 1 562 440 78,3 35 6,3 26 4,8 - - - - 61 10,6
4 511 382 74,7 56 11,0 18 3,5 - - - - 55 10,8
5 287 248 86,6 7 2,5 3 1,0 1 0,4 - - 28 9,5
6 87 64 73,6 5 5,7 3 3,5 - - - - 15 17,2
7 667 586 87,9 15 2,2 1 0,1 - - - - 65 9,8
8 601 464 77,2 21 3,5 3 0,5 - - - - 113 18,8
9 370 311 84,0 20 5,4 3 0,8 - - - - 36 9,8
10 721 572 79,3 49 6,8 15 2,0 4 0,6 - - 81 11,3
11 563 525 93,3 7 1,2 - - - - - - 31 5,5
12 927 882 95,1 19 2,1 7 0,7 - - - - 19 2,1
13 367 280 76,3 19 5,1 12 3,3 16 4,3 - - 40 11,0
Центральная аллея 16 2 12,5 8 50,0 4 25,0 2 12,5 - - - -
Аллея к улице Мичурина 98 90 91,8 6 6,2 2 2,0 - - - - - -
ИТОГО 6008 4992 83,0 287 4,8 138 2,3 27 0,5 - - 564 9,4


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
 



<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.