Охрана сельскохозяйственных угодий в хозяйствующем субъекте с применением цифровых технологий

Введение . Одной из целей Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной про-

Вестник КрасГАУ. 2020. № 2 дукции, сырья и продовольствия на 2013–2020 годы является воспроизводство и повышение эффективности использования в сельском хозяйстве земельных и других ресурсов, а также экологизация агропромышленного производства [1]. В сельском хозяйстве естественные ландшафты посредством антропогенной деятельности трансформируются в агроландшафты, а они в свою очередь, являясь объектом природопользования, становятся объектом охраны [2– 7]. Природоохранные мероприятия в отношении земельных ресурсов осуществляются посредством оптимизации агроландшафтов и организации устойчивых агроэкологических систем, начиная с общегосударственного уровня и заканчивая уровнем хозяйствующего субъекта в муниципальном районе [8–10]. Поэтому данная работа является актуальной и современной.

Цель исследования . Организация охраны сельскохозяйственного землепользования посредством агроэкологического анализа с использованием цифровых технологий.

Задачи : агроэкологический анализ сельскохозяйственного землепользования, создание цифровых карт, способствующих организации охраны сельскохозяйственных угодий.

Объекты и методы исследования . Объекты исследования: агроландшафты акционерного общества «Кипринское» Шелаболихинского муниципального района Алтайского края; процессы (эрозия и дефляция), тормозящие оптимальное природопользование. Основой исследования стали экологический и ландшафтный подходы, направленные на организацию адаптивного природопользования и сопряженные с агроэкологической оценкой земель. Системный подход использовали при анализе причинноследственных связей в агробиоценозах. Также использовались методы анализа и синтеза, дедукции и индукции.

Результаты и их обсуждение . Шелаболи-хинский район был образован в 1985 году. Территория находится в северной части Приобского плато. Он граничит с Сузунским районом (Новосибирская область), Тальменским, Павловским, Ребрихинским, а также Тюменцевским и Каменским районами Алтайского края.

Часть землепользования ОАО «Кипринское», согласно геоморфологическому районированию, разместилась в границах слабоволнистой рав- нины Приобского плато, другая часть – в пойме реки Оби. Территория хозяйства, помимо серьезной антропогенной нагрузки, подвержена воздействию водной эрозии и дефляции.

Согласно почвенно-географическому районированию, рассматриваемая нами сельскохозяйственная организация расположена в зоне черноземов в подзоне обыкновенных черноземов [11]. Преобладающими почвами являются обыкновенные черноземы (21,4 % от общей площади хозяйства), расположенные на выровненных и слабоповышенных участках, далее идут выщелоченные черноземы (16,4 %), приуроченные к слабоволнистым и выровненным участкам слабоволнистой равнины. В пойме р. Оби распространены пойменно-луговые и пойменно-иловато-болотные почвы. Анализируемые природные характеристики землепользования сельскохозяйственной организации указывают на то, что оно является типичным для всей северной части Приобского плато и результаты исследований можно интерполировать на всю его территорию.

Площадь землепользования сельскохозяйственной организации составляет 26832 га, из которых, 21304 га – земли сельскохозяйственного назначения. На пашню приходится 9178 га, или 43 % площади, на суходольные сенокосы – 300 га, на пойменные – 5334 га, на суходольные и пойменные пастбища – 1532 и 4905 га соответственно, залежных земель нет, и 55 га составляют многолетние насаждения. Сельскохозяйственная организация занимается выращиванием зерновых и зернобобовых культур, а также в кодах ОКВЭД значится разведение крупного рогатого скота, деятельность агентов по оптовой торговле живыми животными, сельскохозяйственным сырьем, текстильным сырьем и полуфабрикатами, замороженными продуктами. По состоянию на 01.01.2018 прибыль ОАО составила более 55 млн руб.

На основе анализа эрозионных процессов, распространенных на территории землепользования ОАО «Кипринское», нами создана цифровая картосхема эродированных земель (рис. 1).

Рис. 1. Картосхема эродированных земель

Водная эрозия и дефляция являются наиболее распространенными и активными на пахотных землях по сравнению с кормовыми угодьями. Эрозионно опасная пашня распространена почти на 40 % от общей площади хозяйства, в том числе на слабосмытую пашню приходится более 33 %, а на среднесмытую – 6 % площади. Дефляционно опасной пашни в хозяйстве более 60 %, почти вся она отнесена к слабодефлиро-ванной.

К эрозионно опасным кормовым угодьям отнесено 84 % территории сенокосов и почти полностью все пастбища. В основе своей все они размещены на слабо- и среднесмытых почвах. Также более 16 % площади сенокосов размещены на дефляционно опасных землях.

Далее нами проведен анализ современного землепользования с точки зрения оценки его землеустроительной организации и влияния состава угодий на экологическую стабильность территории. В качестве экологических показателей были взяты общепринятые расчетные характеристики сельскохозяйственного землепользования, используемые при его экологической оценке [12]. Результаты представлены в таблице.

Экологическая оценка землепользования

Земли	Распахан-ность, %	Сенокосы, пастбища, %	Лесистость, %	Соотношение пашни, луга, леса, %	Коэф. экол. стаб.	Коэф. антр. нагр., балл
Земли сельскохозяйственного назначения	34,2	45,0	7,6	34:45:8	0,49	3,15
Сельскохозяйственные угодья	43,0	56,6	0,4	43:57:0	0,43	3,43
Земли сельскохозяйственного назначения (без пойменных земель)	67,8	13,5	14,1	68:14:14	0,30	3,51
Сельскохозяйственные угодья (без пойменных земель)	82,7	16,5	0,8	83:17:1	0,23	3,82

На основании проведенной агроэкологической оценки сельскохозяйственного землепользования можно констатировать, что оно подвержено высокой антропогенной нагрузке, а система земледелия, применяемая в хозяйстве, не только не защищает, но и способствует дальнейшей деградации как пахотных, так и кормовых угодий посредством водной эрозии и дефляции. Деградационные процессы, несбалансированность сельскохозяйственных угодий делают территорию экологически нестабильной.

Продолжили ландшафтно-структурный анализ территории, сопоставив данные по уклонам и типам местности, чтобы распределить земли сельскохозяйственной организации по типам урочищ. Выяснилось, что 54 % площади ОАО размещено на землях с уклоном менее 1°, более 22 % – с уклоном 1–2°, почти 10 % – с уклоном 2– 3°, 14 % – уклон составил от 3 до 7° (рис. 2). Коэффициент расчлененности территории равен 2,3 км/км2.

На основании типологического анализа землепользования нами выделено три типа общности рельефа, которые положены в основу выделения типов местности. В границах объекта исследования четко различаются пойменный, приречный и плакорный типы местности (рис. 3) [13, 14].

Рис. 2. Картосхема крутизны склонов

Рис. 3. Картосхема типов местности

Плакорный тип местности является наиболее однообразным, несмотря на наличие колков и западин разного размера. В составе плакорно-го типа местности нами на территории землепользования выделены четырнадцать типов урочищ, а также сделано площадное и пространственное (цифровая карта) распределение земель.

На основании выделенной нами совокупности агроэкологических факторов необходимо провести их ранжирование с точки зрения лимитирующего влияния на возделывание сельскохозяйственных культур и возможностей их преодоления [15]. Факторы классифицируются по возможности управления ими на управляемые, регулируемые, ограниченно регулируемые и нерегулируемые.

Так как агроэкологические типы выделялись с учетом первичных элементов агроландшафта, то контуры сельскохозяйственных типов земель практически совпали с границами типов урочищ, однородных по почвенным разностям, крутизне и форме склона, интенсивности деградацион-ных процессов, и стали однотипными по характеру сельскохозяйственного использования. В ряде случаев в границах нескольких урочищ пришлось выделить несколько типов земель.

Разделение территории хозяйства на типы земель нами проведено с применением ГИС-технологий (программа MapInfo), обеспечивших картографическую визуализацию результатов ландшафтно-экологической оценки. Посредством оцифровки картографических материалов масштаба 1:25000 были созданы электронные тематические карты-слои. В атрибутивных базах данных к каждой карте прилагаются площади выделенных контуров.

В результате цифровой типологизации было выделено 10 типов земель и составлена картосхема агроэкологических типов земель сельскохозяйственной организации (рис. 4).

Таким образом, анализируя типы земель, следует отметить, что первый тип сформировался на плакорных водораздельных пространствах (1-й тип урочищ). Он является наиболее благоприятным для производства полевых сельскохозяйственных культур. Второй, третий и четвертый типы земель расположены в грани- цах 7-го, 8-го и 9-го типов урочищ. К ним относятся земельные участки, подходящие под пахотные угодья, но имеющие определенные ограничения в использовании, связанные, например, с полосным размещением культур, посевами поперек склона, противоэрозионной обработкой территории, исключением из севооборотов пропашных культур, чистых паров, доведением соотношения площади полезащитных лесных полос до нормативного (1 га на 25 га сельскохозяйственных угодий). В четвертом и пятом типах земель, которые расположены на склонах 2–3° и 3–5° (9-й и 10-й тип урочищ), использование территории возможно только посредством проектирования почвозащитных севооборотов, содержащих от 50 до 70 % трав от площади севооборота.

В одиннадцатом типе урочищ выделили VI и VII типы земель со склонами 4–7°, используемые под пастбища, и 7–10° – склоны, отнесенные к лесо-луговому типу, предназначенные также под пастбища, но с их защитой посредством лесополос для предотвращения эрозии. Днища балок (VIII тип земель, выделенный в пределах 12-го типа) следует использовать под улучшенные кормовые угодья (сенокосы и пастбища) с рекультивацией лесной растительности, которая раньше на этой территории занимала значительно бóльшие площади и играла средостабилизирующую функцию.

В девятый природоохранный тип земель отнесены котловинно-западинные типы урочищ. Он по своему функционалу выполняет средостабилизирующую роль, защищая водоразделы и приводораздельные склоны от ветровой эрозии. Десятый тип земель включает в себя непригодные для сельского хозяйства территории, занятые оврагами, песками, оползневой зоной, и размещен на 13-м и 14-м типах урочищ. Овраги после проведения капиталоемких рекультивационных работ могут быть использованы в сельском хозяйстве как культурные сенокосы и пастбища в случае увеличения поголовья животных и роста потребности в кормах. Комплекс природоохранных мероприятий для пахотнопригодных типов земель ОАО «Кипринское» подробно описан в монографии Л.М. Татаринцева.

Заключение . Таким образом, в результате проведенной в работе цифровой типизации земель и анализа существующих агроландшафтов в границах выделенных типов нами предлагается проведение природоохранной трансформации эродированных и низкопродуктивных земель в кормовые угодья (сенокосы или пастбища, сообразно потребности) или лесные насаждения. В частности, под посадку сплошных лесонасаждений на сильносмытых, расчлененных овражно-балочной сетью землях (VI тип) следует вывести 22 га пашни. С этой же целью необходимо подверженные сильной и средней эрозии кормовые угодья на площади 86 га перевести в средостабилизирующие лесные насаждения. Распаханные балки (VII тип), занимающие площадь 196 га, рекомендуется перевести в залежь или высадить на них древеснокустарниковую растительность. В результате предложенного комплекса мероприятий площадь пашни в ОАО «Кипринское» уменьшится на 8 %, или 697 га, в результате чего произойдет ее качественная трансформация. Это повлияет на увеличение доли средостабилизирующих угодий, положительно отразится на экологических показателях состояния агроландшафтов и в конечном итоге сократит дополнительные затраты на низкопродуктивных угодьях и компенсирует упущенную выгоду от вывода из сельскохозяйственного оборота неэффективной пашни [16–17].