Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Все статьи: 567
О совершенствовании регулирования утилизации отвалов почв и грунтов
Статья научная
Проведен анализ нормативно-правовых основ регулирования утилизации отвалов почв и грунтов в РФ. Показано, что существующие регламенты не отвечают современным требованиям охраны и рационального использования почв. Выявлено отсутствие единого подхода к утилизации отвалов почв и грунтов. В ряде нормативно-правовых документов отвалы почв и грунтов рассматриваются как материал для рекультивации нарушенных земель, в других - как отходы производства. Обосновано несоответствие практики отнесения всех типов отвалов почв и грунтов к отходам 3-5-го классов опасности и подлежащих к вывозу на спецполигоны. Утилизация таких отвалов административно или уголовно наказуема. Такой подход к материалу почвенных выемок наносит большой вред экономике и окружающей среде в целом. Предложено изменить практику нерационального использования материала отвалов почв и внести соответствующие изменения в нормативные документы. Одним из таких изменений может быть введение в документы об определении класса опасности отходов градации “экологически безопасные отходы” с предписанием использования относящихся к этой категории материала отвалов почв и грунтов без ограничений использования в народном хозяйстве. Предлагается внести уточнение мощности почвы (почвенного слоя) до 5 м, включив в него максимальную глубину залегания плодородного слоя почв (ПСП) и потенциально плодородный слой (ППС). Эта величина соответствует принятому стратиграфическому положению об общей закономерности строения осадочной оболочки Земли. Согласно этому взгляду, почвы подстилаются недрами, что не предполагает наличия промежуточных геологических слоев между почвами и недрами.
Бесплатно
О тоне изображения открытой поверхности почв как прямом дешифровочном признаке
Статья научная
На основе анализа изображения открытой поверхности пахотных черноземных почв ключевого участка на спутниковых данных LANDSAT, полученных в разные сезоны и разные даты съемки, изучена вариабельность тоновых неоднородностей изображения почв. Тон изображения нестабилен и значительно изменяется от одного срока съемки к другому даже в пределах одного сезона года. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что при автоматизированном дешифрировании почв по космическим снимкам анализ тонового пространства единичного изображения не может служить надежной основой для составления почвенных карт.
Бесплатно
Об информационном подходе в классификации почв
Статья научная
Обсуждаются понятия новой универсальной научной дисциплины - информациологии и приложение ее принципов, методов и подхода к построению почвенных классификаций. Дается формализованное определение понятия классификации, как базы знаний в информационных системах. С точки зрения классиологии понятие классификации обладает двойственным характером, разделяясь на таксономию и мерономию. Первое предполагает отношения между объектом классификации и образуемого ими множества, а второе - отношение между целым и частями самого объекта. Соответственно используются отношения эквивалентности в таксономии и толерантности в мерономии. Приведена структурно-функциональная схема системы для практической реализации информационного подхода к классификации почв.
Бесплатно
Об опасных тяжелых металлах/металлоидах в почвах
Статья научная
Согласно современным экотоксикологическим данным нидерландских экологов, опасные тяжелые металлы/металлоиды в почве образуют ряд: Se > Tl > Sb > Cd > V > Hg > Ni > Cu > Cr > As > Ba. Этот ряд сильно отличается от ряда опасности тяжелых элементов, принятого в России в соответствии с ГОСТом 17.4.1.02-83, в котором опасность Pb, Zn, Со в почвах преувеличена, а V, Sb, Ba - недооценена. В список опасных элементов в почве также должны быть включены Tl, Cr. Содержание в загрязненных почвах тяжелых металлов/металлоидов изучено очень неравномерно: лучше исследованы 11: Cu, Zn, Pb, Ni, Cd, Cr, As, Mn, Co, Hg, Se; остальные 46 изучены гораздо хуже, хотя среди них имеются опасные: Ba, V, Tl. В России сведений о содержании в почвах этих элементов недостаточно, именно на них следует сконцентрировать внимание почвоведам-экологам.
Бесплатно
Об оптимальном сроке спутниковой съемки для картографирования пахотных почв
Статья научная
Состояние открытой поверхности пахотных почв сильно варьирует во времени и зависит от вещественного состава верхнего горизонта почв, метеорологических условий, специфике и давности ее обработки. Изменение поверхности пахотных почв оказывает значительное влияние на особенности их отображения на данных дистанционного зондирования. Для максимального извлечения информации о неоднородностях почвенного покрова спутниковая съемка должна быть проведена перед первой обработкой поверхности пахотных почв весной.
Бесплатно
Об оптимизации размещения сети датчиков интернета вещей на пахотных угодьях
Статья научная
Одним из направлений цифровизации в сельском хозяйстве является внедрение технологий интернета вещей. Оно выражается в создании и использовании специализированных датчиков свойств почв и посевов, которые размещаются на полях. Размещение подобных датчиков в пространстве должно позволить охарактеризовать все микронеоднородности параметров плодородия почв на поле. То есть их количество и пространственное размещение должно быть оптимальным, с одной стороны, с точки зрения затрат на их приобретение и эксплуатацию, а с другой стороны, с точки зрения точности интерполяции получаемых с их помощью данных на всю территорию поля. Показано, что использование карт состояния посевов, полученных по спутниковым данным, и выделение по ним рабочих участков (management zones) может приводить к значительным ошибкам при интерполяции результатов мониторинга в отдельных точках на все поле. Предложен подход для оптимизации размещения датчиков, основанный на использовании карт пестроты плодородия почв полей, которые являются результатом доработки, обновления и уточнения традиционно составленных почвенных карт на основе данных дистанционного зондирования высокого или сверхвысокого пространственного разрешения. Возможности использования подхода продемонстрированы на примере тестового поля.
Бесплатно
Обновление почвенной карты горных районов Узбекистана
Статья научная
Одно из последних обновлений сведений о почвенном покрове горных регионов Узбекистана содержится в “Атласе почвенного покрова Республики Узбекистан”, изданном в 2010 г. В нем приведены почвенные карты регионов страны в масштабах от 1 : 350 000 до 1 : 2 500 000 и дана краткая характеристика почв. Атлас был составлен на основе традиционных методов картографирования почв. В результате его контурная часть, традиционно для карт подобного масштаба, достаточно схематична. Цель исследований - обновление контурной части почвенных карт горных территорий Узбекистана, содержащихся в этом Атласе, на основе анализа их изображения на спутниковых данных Landsat 8. Обновлялась контурная часть карты на территории с абсолютной высотой местности более 900 м. Обновления контуров карты проводились на основе методов интерактивного косвенного дешифрирования, при котором границы контуров уточнялись в ГИС с использованием в качестве подложки цветовых композитов спутниковых данных, полученных в оптимальные сроки съемки. Корректировка карты, выделение горных территорий, и подсчет площадей были выполнены с использованием пакета прикладных программ ГИС ILWIS v.3.3. Около 18% всех выделов почвенной карты были разделены на несколько составляющих. У 37% выделов границы изменились существенно (площадь выдела - более чем на 30% при изменении длины границы в среднем на 15-38%). У 45% выделов границы изменились не столь значительно (площадь выдела - не более чем на 30% при изменении длины границы не более чем на 20%). Не установлено ни одного случая слияния почвенно-картографических выделов. В результате контурная часть скорректированной карты, в сравнении с исходной картой, стала значительно детальней и с большей изрезанностью границ. На обновленной карте показан естественный почвенный покров без учета антропогенного изменения почв. Но использованный подход к обновлению карты может включать в себя и дополнение карты этой информацией в том числе, так как она может быть получена путем дешифрирования по тем же спутниковым данным, которые были использованы для обновления.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Статья научная
В работе приводятся результаты дешифрирования запечатанных почв и грунтов для территории г. Волгограда и его различных функциональных зон. Определение доли запечатанности осуществлялось посредством автоматизированного метода путем классификации космоснимка QuickBird методом “максимального правдоподобия”. В качестве объектов исследования выбраны территории всех районов города Волгограда, а также селитебные и рекреационные функциональные зоны. Установлено, что запечатанные поверхности занимают около 169.4 км2 (20.5% от всей площади города). Однако для каждого из районов города и каждой функциональной зоны характерна своя доля запечатанных территорий. Наиболее запечатанными оказались поверхности Тракторозаводского (24.2%), Ворошиловского (33.0%), Дзержинского (37.4%), Центрального (45.2%), Краснооктябрьского (39.4%) и Красноармейского (26.6%) районов Волгограда. Почвенный покров Советского (13.5%) и Кировского (12.9%) районов запечатан в наименьшей степени. Запечатанность функциональных зон также варьирует в широких пределах. Так, наибольшие значения запечатанности (до 63%) характеризуют много-, мало- и среднеэтажную зону. Широкий интервал значений (от 26 до 51%) соответствует территориям зон индивидуальной жилой застройки, а также коллективных садов и дач (от 9.6 до 39.5%). В рекреационной зоне средняя запечатанность на уровне 27.6%. Таким образом, выявленная доля запечатанных поверхностей на территории Волгограда и его функциональных зон позволит в дальнейшем эффективно решать задачи территориального планирования при реализации работ по озеленению и благоустройству городской территории.
Бесплатно
Определения коэффициента влагопроводности почв в почвенных колоннах и лизиметрах
Статья научная
Рассмотрены теория и методы определения коэффициентов влагопроводности и фильтрации. Предложено использовать для этих целей почвенные колонны и лизиметры. Показано, что даже небольшое уменьшение содержания влаги в почве может обусловить весьма заметное снижение влагопроводности. В интервале высоких значений потенциала влаги коэффициент влагопроводности заметно больше в почвах легкого гранулометрического состава, а в интервалах средних и низких значений, наоборот, выше в суглинистой почве. Максимальные величины влагопроводности в любой почве близки к значениям коэффициента фильтрации, а минимальные стремятся к нулю. Равенство коэффициентов фильтрации и влагопроводности обычно имеет место в условиях нисходящего потока при влажности, равной полной влагоемкости или близкой к ней.
Бесплатно
Оптимизация анализа агрегатного состава почв методом автоматического рассева
Статья научная
Поставлен и проведен эксперимент по определению оптимального режима просеивания на аналитической просеивающей машине. За основу взят метод “сухого” просеивания Саввинова, а в качестве объектов были выбраны пахотные горизонты агродерново-подзолистой почвы (Eutric Retisol) и агрочернозема миграционно-мицеллярного (Haplic Chernozem). Для анализа агрегатного состава были использованы навески почвы массой 500 ± 0.5 г, которые просеивалась с 3-6-кратной повторностью, частотой 50 Гц и амплитудой вибраций от 0.5 до 2.5 мм на протяжении от 1 до 5 минут. Был проведен расчет работы прибора по просеиванию образца почвы. Для определения оптимального режима просеивания была проведена аппроксимация результатов эксперимента функцией асимптотической регрессии. Для агродерново-подзолистой почвы оптимальным режимом просеивания является использование амплитуды вибрации 1 мм на протяжении 1 минуты; для агрочерноземов - амплитуды вибрации 2.5 мм на протяжении 2 минут. В качестве универсального режима “сухого” просеивания образцов почв на аналитических просеивающих машинах, по результатам данного исследования, рекомендуется использовать следующие параметры при частоте используемой сети 50 Гц: амплитуда вибрации 2.5 мм, время - 2 минуты.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся возможности детального анализа пространственного распределения кислотности почвы для снижения издержек на известкование и оптимизации землепользования пяти рабочих участков опытного крестьянского фермерского хозяйства “Гутько С.”. На основании вариограммного анализа определяются закономерности распределения кислотности на ключевых участках. Регрессионный анализ показал значимую и высокую полиномиальную зависимость между индексом NDVI и кислотностью почв (корреляционное отношение составляет 0.60–0.75 на ключах № 2–4) и значимую прямую линейную взаимосвязь на ключе № 1. Геостатистический анализ позволил выявить на участке № 3 среднюю пространственную зависимость (остаточная дисперсия 29.9%). На основе сильной взаимосвязи между средними значениями индекса NDVI летних месяцев за 3 года (9 снимков) и кислотности почвы было предложено использовать NDVI в качестве предиктора для оптимизации сетки пробоотбора с использованием стохастического моделирования. Было установлено, что проявление взаимосвязи с NDVI больше на тех участках, где меньше выражена расчлененность рельефа. На основании расчетов затрат “франко-почва” для проведения известкования было обосновано преимущество детального учета кислотности перед классическими методами агрохимического обследования, применяемыми на территории Республики Беларусь. Прибыль за ротацию составила около 1 200 долларов США с площади 184,5 га. По результатам анализа распределения кислотности, индекса NDVI и истории полей была предложена более детальная схема элементарных участков с севооборотами, которые учитывают кислотность почвы. Ограничением для более дробной разбивки участков выступили возможности имеющейся сельскохозяйственной техники.
Бесплатно
Оптические характеристики фракций органического вещества агрегатов типичных черноземов
Статья научная
Изучены спектры поглощения фракций органического вещества в ультрафиолетовой и видимой областях. Исследованы спектры водорастворимого органического вещества, лабильных гуминовых веществ и гуминовых веществ, выделяемых из мелких, средних и крупных агрегатов типичных черноземов многолетних опытов (Курская область). Использованы образцы чернозема типичного, отобранные в ежегодно косимой степи, и чернозема с экстремальной деградацией органического вещества (вариант многолетнего опыта - бессменный черный пар с 1964 г.) На основе полученных спектров рассчитаны параметры оптических показателей SUVA254, E2/E3, E4/E6. Наибольшие различия между агрегатами разного размера отмечались в вытяжках растворенного органического вещества. Для лабильных гуминовых веществ различия были меньше. В гуминовых веществах разницы между оптическими показателями для разных агрегатов одного вида использования черноземов не выявлено. Показано, что все три параметра изменяются не единообразно, таким образом являясь независимыми показателями, и для наиболее полной характеристики спектров следует использовать все три параметра.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен опыт использования космических снимков для создания карты землепользования территории Светлоярской оросительной системы и прилегающих к ней хозяйств, расположенных в северо-западной правобережной части Прикаспийской низменности (Волгоградская область). Карта землепользования отражает современную обстановку и содержит информацию о полях с различными сельскохозяйственными культурами и разновозрастной залежью. Для определения разновозрастной залежи использовали полевые материалы, которые позволили выявить состав растительности, варьирующий в зависимости от возраста залежи, что нашло отражение на снимках. Создание карты землепользования является необходимым этапом составления почвенно-солевой карты. Комплексный анализ данных, полученных на основе космических снимков, рекогносцировочных и полевых работ, мелиоративных кадастров, карты землепользования позволил оценить современную обстановку в районе исследования и констатировать следующее: в настоящее время используется чуть более 50% орошаемых земель, из них 86% заняты озимой пшеницей, оставшиеся площади приходятся на кормовые травы и овощные культуры; другая половина земель представляет собой разновозрастную залежь. При возделывании сельскохозяйственных культур используют преимущественно влагозарядковые поливы и капельное орошение, в результате практически повсеместно уровень грунтовых вод опустился ниже 5 м.
Бесплатно
Опыт классификации земель сельскохозяйственных угодий (методологические подходы и структура)
Статья научная
Изложены методологический подход и структура классификации земель России, опирающиеся на природно-сельскохозяйственное районирование. Первые три её выдела являются таксонами районирования. Таксоны классификации земель учитывают, в первую очередь, лимитирующие свойства и особенности почв. Выделены следующие таксоны почвенно-экологической характеристики земель сельскохозяйственных угодий: 1) почвенно-экологическая группа земель; 2) тип земель; 3) класс земель; 4) род земель. Свойства почв, а также различных компонентов ландшафта (рельефа, почвообразующих пород и др.) признаются равнозначными и являются основанием для выделения двух низших таксонов - класса и рода земель внутри типа и почвенно-экологической группы земель. Методологический подход и структура классификации являются основой разработки классификации земель России, необходимой для целей учета качества земельных ресурсов, а также при проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
Бесплатно
