LOGO

Директор АФИ Якушев В.П. Директор АФИ Якушев В.П.

Концепция научного обеспечения Концепция научного обеспечения ДЦП «Развитие мелиорации ДЦП «Развитие мелиорации Ленинградской области на Ленинградской области на

2014-2020 гг»2014-2020 гг»

Структура почвенного покрова с/х угодий Ленинградской области по материалам крупномасштабного почвенного обследования

№п/п

Наименование типов почв

Площадь с/х угодийБалл

бонитета от и дога % от общей

площади

1. Дерново-подзолистые почвы нормального увлажнения 192 346 31,2 61 - 75

2. Дерново-подзолистые слабоглееватые почвы 75 359

12,2 54 - 62

3. Дерново-подзолисто-глееватые почвы 126 855 20,5 44 - 54

4. Дерново-подзолисто-глеевые почвы 29 299 4,7 30 - 35

5. Дерново-карбонатные почвы 109 085 17,7 51 - 88

6. Болотно-подзолистые почвы 10 550 1,7 11 – 28

7. Торфяные почвы 40 884 6,6 20 - 26

8. Аллювиальные почвы 33 149 5,4 15 - 67

Классификация земель по качеству Ленинградской области

Класс качества земель

Сельскохозяй ственные

угодья

В том числе по угодьям, га Балл

бонитета почв, От-до

Качество

земель

Пашня

Много- летние насажд.

Сенокосы

Пастбища

га %

1 88543 14,3 75791 476 3897 8379 более 75 лучшие земли

2 238830 38,7 160387 11681 31308 35454 61-75 хорошие

земли

3 191182 31,0 97392 14475 40736 38579 41-60 земли

среднего качества

4 43676 7,1 17722 2484 12386 11084 26-40 земли ниже

среднего качества

5 55296 9,0 9623 6132 31592 7949 менее 25 земли

низкого качества

Всего: 617527 100 360915 35248 119919 101445

Распределение мелиоративных земель по угодьям, тыс. га.

Угодья

Общая

площадь с.х.

угодий

Площадь

мелиорируемых

земель

из них

осушенные орошаемые

Всего по области 617,5 340,6 328,6 12,0

в том числе:

- пашня 360,9 198,7 189,4 9,3

- сенокосы 113,2 77,4 77,0 0,4

- пастбища 97,4 63,3 61,1 2,2

- многолетние

насаждения42,9 1,2 1,1 0,1

Наличие мелиорированных земель в России

Федеральные округа

Всего

(тыс.га)

в том числе

Орошаемых Осушенных

РОССИЯ 9057,7 4269,9 4787,8

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ 1922,3 485,5 1436,8

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ

ЛЕНИНГРАДСКАЯ ОБЛ.1858,4

340,6

18,3/3,8

18,3

12,0

66,0/0,3

1840,1

328,6

17,9/7,0

ЮЖНЫЙ 1130.2 1078,5 51,7

СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ 1052,9 1034,1 18,8

ПРИВОЛЖСКИЙ 1315,9 900,6 415,3

УРАЛЬСКИЙ 276,4 125,2 151,2

СИБИРСКИЙ 735,3 505,5 229,8

ДАНЬНЕВОСТОЧНЫЙ 766,3 122,2 644,1

Произведенная продукция в 2012 году (Ленинградская область)

Наименование культурыПосевная

площадь, тыс. га

Валовой сбор,

тыс.т

Урожайность,

ц га-1

Зерно, всего 36,1 100,1 28,8

в т.ч. в с.х предприятиях 35,2 98,1 28,9

Картофель, всего 19,6 321,4 166

в т.ч. в с.х предприятиях 5,6 110,7 203

Овощи (откр.грунт), всего 7,5 250,4 324

в т.ч. в с.х предприятиях 3,0 165,0 500

Техническое состояние осушенных мелиорированных земель

Состояние мелиорированных земель(по данным обследований 2011 г)

72440 га

29360 га

103970 га

145502 га

Всего 351 272 га

Требуют улучшения - 41,4%

Требуют реконструкции - 20,6%

Требуют капитального ремонта- 29,6%

Хорошее состояние - 8,4%

Техническое состояние мелиоративных систем Ленинградской области на 01.01.2011г.

555

4008

1223

401

1649

1035

1 485

1164

5

2170

3230

1001

7005

277

6547

416

858

12137

63

489

5484

302744

20

1874

1186

9

2839

987

3748

2914

1377

3267

2766

8158

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000

Бок

сито

горс

кий

(155

24)

Вол

осов

ский

(71

38)

Вол

ховс

кий

(321

44)

Вы

борг

ский

(38

754)

Все

воло

жск

ий (

1890

1)

Гатч

инск

ий (

2675

6)

Кинг

исеп

пски

й (1

9833

)

Кири

шск

ий (

1554

6)

Киро

вски

й (1

0917

)

Лод

ейно

поль

ский

(13

685)

Лом

онос

овск

ий (

1394

4)

Луж

ский

(34

691)

Под

попо

рож

ский

(33

99)

При

озер

ский

(23

660)

Сла

нцев

ский

(12

165)

Тих

винс

кий

(136

99)

Тос

ненс

кий

(263

26)

Рай

онны

е це

нтры

(17

31)

га

Площади в хорошем состоянии Площади требующие улучшения земель и техн. уровня

Ленинградская область, распределение мелиорированных земель по хозяйствующим субъектам на 01.01.2011г.

1,0% 3,3 тыс. га

8,6% 29,4 тыс. га

1,2% 4,1 тыс. га

74,2% 252,8 тыс. га

7,1% 24,2 тыс. га

7,9% 26,8 тыс. га

Хозяйственные товарищества иобщества 74.2%

Сельскохозяйственныепроизводственные кооперативы 7.9%

Государственные предприятияобластной и муниципальнойсобственности 1.2%

Государственные предприятия иучереждения федеральнойсобственности 8.6%

Подсобные хозяйства и прочиепредприятия 1%

Граждане 7.1%

Источники и объемы финансирования программы мелиоративных мероприятий в Ленинградской области

Всего из всех источников3651,35 млн. руб

Осуществление мероприятий программы позволит достичь следующих показателей на территории Ленинградской области

Теоретические основы и достижения

ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА ГИДРОФИЗИКИ

Установлена степень связанности почвенной влаги с почвенными частицами, ее подвижность и доступность для растений, разработаны мероприятия по регулированию водного режима почв. Изучены гидрологические характеристики и созданы методы их определения, развиты количественная теория состояния влаги в почве и методы оценки скоростей ее движения, процессов испарения, конденсации, транспирации и их регулирования, определения влагозапасов в почве и др.

ТЕПЛОФИЗИКА ПОЧВ

В результате комплекса теоретических и экспериментальных исследований выявлены основные закономерности и механизм теплопередачи в почве, на современной элементной и компьютерных базах созданы универсальные приборы, системы для ее изучения. Определена роль механического и минералогического составов, плотности и влажности почвы в процессах теплопереноса.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПОЧВЕННОЙ СТРУКТУРЫ

Исследованы процессы образования и разрушения структуры почв, методы физического, физико-химического и химического воздействия на нее. Доказано, что макроструктурные почвы обладают наиболее благоприятными для выращивания растений водными свойствами и воздушным режимом, так как в термодинамическом смысле – это более совершенные системы, они не требуют больших энергетических затрат, устойчивы к разрушающему действию водной и ветровой эрозий.

Физико-технический и программно-математический

базис формирования и управления пространственно-

аттрибутивными данными

Мобильный наземный автоматический комплекс с геоинформационным обеспечением отбора почвенных образцов

Дифференцированное внесение Дифференцированное внесение основного удобренияосновного удобрения

Положительный экономический эффект достигается путем сбалансированного внесения минеральных удобрений, что позволяет

снизить экологическую нагрузку на поле.

Оперативный аэромониторинг состояния посевов

Преимущества перед космической Преимущества перед космической съемкойсъемкой

1.1. Съемка может быть выполнена в любое время, вне Съемка может быть выполнена в любое время, вне зависимости от облачности.зависимости от облачности.

2. Данные доступны через 10 минут после съемки.2. Данные доступны через 10 минут после съемки.

3. Площадь, покрываемая снимками, может быть любой 3. Площадь, покрываемая снимками, может быть любой формы и задается пользователем индивидуально в формы и задается пользователем индивидуально в зависимости от задач.зависимости от задач.

4.4. Разрешение снимков составляет 10-20 см (в 4 раза выше, Разрешение снимков составляет 10-20 см (в 4 раза выше, чем самый лучший снимок с космического аппарата) и чем самый лучший снимок с космического аппарата) и зависит только от высоты полета. Может быть увеличено зависит только от высоты полета. Может быть увеличено до 5 см при полете на низкой высоте.до 5 см при полете на низкой высоте.

5.5. При повторной съемке одной и той же территории При повторной съемке одной и той же территории снимок может быть получен уже через 5 минут после снимок может быть получен уже через 5 минут после приземления. Космические системы выполняют съемку в приземления. Космические системы выполняют съемку в среднем через 5 дней.среднем через 5 дней.

Деградация пахотных земельДеградация пахотных земель

Кустарник

Почвенная эрозия

Мелиоративная система с закрытым дренажом и открытыми водоприемными каналами

Открытые водоприемные каналы

В период с 1 по 5 августа 2011 года, 3 июля 2012 года и по регулярному графику в 2013 году, над опытными полями Меньковского филиала Агрофизического института были осуществлены пролеты самолета АН-2 с установленным на борту гиперспектрометром на высоте 1100 и 3600 метров.

Была осуществлена аэрофотосъемка опытных полей в спектральном диапазоне от 400 нм до 1003 нм с шагом около 2 нм. Одним кадром получалось 290 снимков.

Аппаратно-программный комплекс обработки данных гиперспектральной съемки

Экспериментальные работы получения спектральных характеристик на опытных полях Меньковского филиала ГНУ АФИ

Предварительные и сопутствующие наземные измеренияПредварительные и сопутствующие наземные измерения

Разработано программное обеспечение по Разработано программное обеспечение по обработке гиперспектральных снимковобработке гиперспектральных снимков

Коэффициент корреляции содержания сухого вещества (красный), азота (синий) и калия (зеленая) и коэффициента спектральной яркости (КСЯ) в зависимости от длины волны.

Оценка состояния дренажной системы по данным дистанционного зондирования

Формирование геоинформационной базы

состояния почв, как составной части геоинформационной

базы мелиорации

Картографирование почвенного покрова

Выбор управляемых почвенных параметров

Проведение комплексного мониторинга динамики почвенных параметров с помощью инструментальных методов и математических моделей

Анализ результатов, нормирование почвенных параметров и разработка электронных картосхем и баз данных агрофизического состояния почв

Разработка рекомендаций по рациональному применению мелиоративных и сельскохозяйственных мероприятий на основе комплексного мониторинга почвенного покрова.

Этапы формирования геоинформационной базы состояния почв

Нормативная базаНормативная база

- Концепция развития государственного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения и земель, используемых или предоставленных для ведения сельского хозяйства в составе земель иных категорий, и формирования государственных информационных ресурсов об этих землях на период до 2020 года.

Одобрена распоряжением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2010 г. №1292-р

- Концептуальные основы организации сети реперных агрополигонов земледельческой территории России.-СПб.: АФИ, 2010. 80 с.

Мониторинг земель с/х назначения

Разработана методология построения системы мониторинга продуктивности земель России на основе имеющейся опытно-исследовательской и физико-технической базы адаптивно-ландшафтного земледелия с использованием дистанционного зондирования и имитационного моделирования (реализовано на 11 тестовых полигонах Ленинградской области)

Почвенный покров Меньковского филиала ГНУ Агрофизический НИИ Россельхозакадемии

Электронные базы данных агрофизического состояния почв

Окно для ввода входной информации в базу данных агрофизического мониторинга почв Меньковского филиала

Агрофизического НИИ Россельхозакадемии

Этапы мониторинга агрофизического состояния почв

Пакеты картосхем пространственного распределения нормированных агрофизических параметров дерново-подзолистой почвы

Этапы мониторинга агрофизического состояния почв

Структура компьютерной системы поддержки принятия агромелиоративных решений

Агрохимические мероприятияАгрохимические мероприятия

7

Разработать рекомендации и апробировать в производственных условиях новые приемы применения химических мелиорантов в адаптивно-ландшафтном земледелии

Приемы, рекоменда

ции1 8400 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200

8 Разработать методику оценки экономической и экологической эффективности точных систем удобрения и воспроизводства почвенного плодородия в адаптивно-ландшафтном земледелии

Методика 1 1600 800 800

9 Разработать методику обоснования и определения почвенно-агрохимических индексов, агроклиматических а ландшафтно-экологических коэффициентов по хозяйствам и районам области для дифференцирования (определения) размера субсидий из федерального бюджета, областного бюджета, местного бюджета. Произвести расчеты в ряде хозяйств и районов

Методика, отчет

1 3000 1000 1000 1000

10 Разработать предложение по совершенствованию методологии комплексного мониторинга на тестовых полигонах

Предложение

1 1000 1000

Итого:37400 5400 6600 6800 5400 5000 2200 3000 3000

Об известковании в Ленинградской области

площадь пашни 450 тыс. га, а сельскохозяйственных угодий 800 тыс. га

ежегодно известковались от 80 до 120 тыс. га. Средневзвешенное значение рН с 5,0 (кормовые угодья) и

5,2(пашня) в 1968 году повысилось к 1990 году в среднем до 5,84. К этому времени среди сельскохозяйственных угодий стали преобладать почвы с нейтральной и близкой к нейтральной реакцией (более 75%), при сохранении незначительной площади слабокислых почв( около 15%);

По данным последнего тура обследования(2007-2011гг.), средневзвешенное значение рН снизилось с 5,84 до 5,6; Увеличилась площадь всех групп кислых почв, особенно слабокислых.

Причины резкого сокращения известкования

Утрата материально - технической базы для известкования по традиционной технологии.

Высокая стоимость традиционных известковых мелиорантов.

Прекращение федеральной финансовой поддержки.

Недостаточность финансовой поддержки из областного бюджета.

Нерешенность правовых вопросов с землей.

Фундаментальные исследования в области химической мелиорации почв

1. Дифференцированная система оптимизации доз извести по комплексу почвенных и биологических параметров

2. Оптимизация химического и гранулометрического состава известковых материалов с учетом биологических, экономических и экологических критериев

3. Оптимизация периодичности известкования

4. Оптимизация уровней применения удобрений

5. Создание экологически безопасных удобрений

Концепция создания экологически безопасных минеральных удобрений

1. Создание удобрений, с учетом реальных коэффициентов использования элементов питания, обладающих оптимальными соотношениями основных макроэлементов для конкретной культуры

2. Создание удобрений с минимальным содержание анионов, способных образовывать с кальцием и магнием хорошо растворимые соединения

3. Создание удобрений, в которых элементы минерального питания обменно сорбированы на ионитах (катионитах, анионитах или цеолитах) и таким образом, защищены от вымывания

4. Создание удобрений регулируемой растворимости.

Новые органические и органо-минеральные удобрения на основе птичьего помёта

Вид удоб-рения

Показатели состава удобрений

Вл%

рН Орг.%

N%

P2O5%

K2O%

Ca%

Mg%

Cu Zn Ni Pb Cd NPK

ОФК 2 9,2 50 3,0 8,6 3,5 7,2 2,5 97 484 8 21 0,1 25

БАП«ТК» 58 6,8 80 4,9 3,5 2,5 6,5 1,1 71 116 5 5 0,2 20

02468

1012141618

полевойсевооборот

овощнойсевооборот

Контроль- 0NPKОФК, 2т/ гаОФК, 4 т/ га

0

5

10

15

20

25

30

NPK ОФК, 2т/ га ОФК, 4т/ га

Статистические показатели неоднородности свойств дерново-подзолистых почв

Физико-химические и агрохимические свойства почвы,

ед.имз.

Статистические показатели по элементарным

структурам почвенного покрова Пятнистость Мозаика

М Мmin – Mmax

V, % М Мmin – Mmax

V, %

рНKCl5,06 4,59-6,62 55 5,39 4,78-6,82 66

Нобм., ммоль/100г 0,15 0,10-0,30 22 0,16 0,05-0,30 30

Аlподв., мг/100г 0,77 0,34-2,07 40 0,93 0,18-2,39 49

Нг., ммоль/100г 2,63 1,23-3,50 18 1,66 0,56-4,03 49

Sобм., ммоль/100г 5,53 4,00-6,80 13 5,65 2,00-17,0 43

гумус, % 2,02 1,17-3,50 25 1,63 0,93-4,26 28

Р2О5 подв., мг/кг 511 190-975 25 283 104-889 52

К2О подв., мг/кг 250 110-490 33 160 26-445 37

Точное окультуривание – новый вид физико-химической мелиорации

Электронная карта-задание на дифференцированное применение

доломитовой муки

Эффективность комплексного и дифференцированного (точного) окультуривания почвы в овощном севообороте

Вариант окультуривани

я

Продуктивность севооборота

Окупаемость удобрений

т/га з.ед.

прибавка кг з.ед./ кг NРК

руб/руб

т/га %

Контроль - 0 3,9 - - - -

Комплексное 8,1 4,2 108 5,6 3,45

Точное 9,8 5,9 151 8,7 4.37

НСР05 0,27 Дифференцированное

применение доломитовой муки

Пространственная Пространственная база данныхбаза данных

Модуль Модуль выработки выработки

решенийрешений

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ АФИ В ОБЛАСТИ ОЦЕНКИ И

УПРАВЛЕНИЯ АГРОРЕСУРСНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ РЕГИОНА (АРП)

Структурная и функциональная организация АРП

Ресурсы Ресурсы обеспеченияобеспечения

Ресурсы Ресурсы обеспеченияобеспечения

Условия и Условия и возможности возможности реализацииреализации

Условия и Условия и возможности возможности реализацииреализации

Почвенно-земельныеПочвенно-земельныересурсыресурсы

Почвенно-земельныеПочвенно-земельныересурсыресурсы

Агроклиматические Агроклиматические ресурсыресурсы

Агроклиматические Агроклиматические ресурсыресурсы

Агробиологические Агробиологические ресурсыресурсы

Агробиологические Агробиологические ресурсыресурсы

Продукционный процессПродукционный процессПродукционный процессПродукционный процесс

АГРОТЕХНОЛОГИИАГРОТЕХНОЛОГИИ

ЭкстенсивныеЭкстенсивные ОбычныеОбычные ИнтенсивныеИнтенсивные ВысокиеВысокие

Краткая характеристика основных составляющих АРП

1. Агробиологические ресурсы (АБР): культуры, сорта, их генетический потенциал, репродукции, качество семян и др.

2. Почвенно-земельные ресурсы (ПЗР): виды и площади сельскохозяйственных угодий(земель сельскохозяйственного назначения), мелиоративное и культуротехническое состояние сельхозугодий, почвенный покров, агрогенетические особенности и плодородие почв.

3. Агроклиматические ресурсы (АКР): энергообеспеченность (ФАР) теплообеспеченность, влагообеспеченность и др.

4. Ресурсы обеспечения (РО): финансовые, материальные, технические, кадровые, технические, научные, информационные, сервисные, др.

5. Условия и возможности реализации (УВР): политические, социально-экономические, рыночные; ландшафтные, географические, экологические.

АРП как интегральная функция нескольких сложных составляющих может быть выражена в следующем виде:

АРП = F (АБР, АЗР, АКР, РО, УВР);

В этом выражении:

-АРП - Агроресурсный потенциал;

- АБР - Агробиологические ресурсы;

- ПЗР - Почвенно-земельные ресурсы;

- АКР - Агроклиматические ресурсы;

- РО - Ресурсы обеспечения;

-УВР - Условия и возможности реализации.

Формализованное выражение АРП

Очевидно, что роль каждой из выделяемых групп факторов в формировании АРП не одинакова, также очевидно, что неодинаково значение (участие) и каждого отдельного фактора в формировании АРП. Взаимодействие и взаимовлияние факторов представляется весьма разнообразным и достаточно сложным.

LOGO

http://www.agrophys.ruhttp://www.agrophys.ru

http://www.agrophys.ruhttp://www.agrophys.ru

E-mail: vyakushev@agrophys.ruE-mail: vyakushev@agrophys.ruoffice@agrophys.ruoffice@agrophys.ru

Тел.: 534-13-24Тел.: 534-13-24Факс: 534-19-00Факс: 534-19-00