Ленинградская область

LOGO
Концепция научного обеспечения
ДЦП «Развитие мелиорации
Ленинградской области на
2014-2020 гг»
Директор АФИ Якушев В.П.
Структура почвенного покрова с/х угодий Ленинградской области
по материалам крупномасштабного почвенного обследования
Площадь с/х угодий
№
п/п
Наименование типов почв
га
% от общей
площади
Балл
бонитета
от и до
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
Сельскохозяй
В том числе по угодьям, га
Балл
Класс
ственные
бонитета
Многокачества
угодья
Пашня
Сенокосы Пастбища
почв,
летние
земель
От-до
га
%
насажд.
1
88543
14,3
75791
476
3897
8379
2
238830
38,7
160387
11681
31308
35454
3
191182
31,0
97392
14475
40736
38579
4
43676
7,1
17722
2484
12386
11084
5
55296
9,0
9623
6132
31592
7949
Всего:
617527
100
360915
35248
119919
101445
Качество
земель
лучшие
земли
хорошие
61-75
земли
земли
41-60
среднего
качества
земли ниже
26-40
среднего
качества
земли
менее 25
низкого
качества
более 75
Распределение мелиоративных земель по угодьям, тыс. га.
Общая
Угодья
Площадь
из них
площадь с.х. мелиорируемых
осушенные орошаемые
угодий
земель
617,5
340,6
328,6
12,0
- 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
42,9
1,2
1,1
0,1
Всего по области
в том числе:
- многолетние
насаждения
Наличие мелиорированных земель в России
в том числе
Всего
(тыс.га)
Орошаемых
Осушенных
РОССИЯ
9057,7
4269,9
4787,8
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ
1922,3
485,5
1436,8
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
Федеральные округа
СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ
ЛЕНИНГРАДСКАЯ ОБЛ.
Произведенная продукция в 2012 году
(Ленинградская область)
Посевная
Валовой сбор,
Урожайность,
площадь, тыс. га
тыс.т
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
Наименование культуры
Техническое состояние осушенных
мелиорированных земель
Состояние мелиорированных земель
(по данным обследований 2011 г)
Хорошее
состояние - 8,4%
29360 га
Требуют
улучшения - 41,4%
Требуют
капитального
ремонта- 29,6%
145502 га
103970 га
Всего 351 272 га
72440 га
Требуют
реконструкции - 20,6%
Площади в хорошем состоянии
Районные центры (1731)
Тосненский (26326)
Тихвинский (13699)
Сланцевский (12165)
Приозерский (23660)
3748987
1377
3267
2914
2839
10000
Подпопорожский (3399)
3027
4420
5484
489
121
3763
416
858
6547
277
2766
8158
1001
7005
3230
2170
118691874
485
40000
Лужский (34691)
Ломоносовский (13944)
Лодейнопольский (13685)
Кировский (10917)
Киришский (15546)
Кингисеппский (19833)
Гатчинский (26756)
Всеволожский (18901)
25000
11645
103511649
30000
Выборгский (38754)
1223401
35000
Волховский (32144)
15000
555
4008
20000
Волосовский (7138)
Бокситогорский (15524)
Техническое состояние мелиоративных систем
Ленинградской области на 01.01.2011г.
га
50000
45000
5000
0
Площади требующие улучшения земель и техн. уровня
Ленинградская область, распределение мелиорированных
земель по хозяйствующим субъектам на 01.01.2011г.
Хозяйственные товарищества и
общества 74.2%
1,0% 3,3 тыс. га
8,6% 29,4 тыс. га
7,1% 24,2 тыс. га
Сельскохозяйственные
производственные кооперативы
7.9%
Государственные предприятия
областной и муниципальной
собственности 1.2%
Государственные предприятия и
учереждения федеральной
собственности 8.6%
Подсобные хозяйства и прочие
предприятия 1%
1,2% 4,1 тыс. га
7,9% 26,8 тыс. га
Граждане 7.1%
74,2% 252,8 тыс. га
Источники и объемы финансирования программы
мелиоративных мероприятий в Ленинградской области
Всего из всех источников
3651,35 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 пространственноаттрибутивными данными
Мобильный наземный автоматический комплекс с
геоинформационным обеспечением отбора почвенных образцов
Дифференцированное внесение
основного удобрения
Положительный экономический эффект достигается путем
сбалансированного внесения минеральных удобрений, что позволяет
снизить экологическую нагрузку на поле.
Оперативный аэромониторинг состояния посевов
Преимущества перед космической
съемкой
1. Съемка может быть выполнена в любое время, вне
зависимости от облачности.
2. Данные доступны через 10 минут после съемки.
3. Площадь, покрываемая снимками, может быть любой
формы и задается пользователем индивидуально в
зависимости от задач.
4. Разрешение снимков составляет 10-20 см (в 4 раза выше,
чем самый лучший снимок с космического аппарата) и
зависит только от высоты полета. Может быть увеличено
до 5 см при полете на низкой высоте.
5. При повторной съемке одной и той же территории
снимок может быть получен уже через 5 минут после
приземления. Космические системы выполняют съемку в
среднем через 5 дней.
Деградация 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 измерения
Разработано программное обеспечение по
обработке 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
Этапы формирования геоинформационной базы
состояния почв

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.
Нормативная 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 физикотехнической базы адаптивноландшафтного земледелия с
использованием дистанционного
зондирования и имитационного
моделирования (реализовано на 11
тестовых полигонах Ленинградской
области)
Почвенный покров Меньковского филиала ГНУ
Агрофизический НИИ Россельхозакадемии
Этапы мониторинга агрофизического
состояния почв
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
агрофизических параметров дерново-подзолистой почвы
нормированных
Структура компьютерной системы поддержки
принятия агромелиоративных решений
Агрохимические мероприятия
7
8
9
10
Разработать
рекомендации
и
апробировать в производственных
условиях
новые
приемы
применения
химических
мелиорантов
в
адаптивноландшафтном земледелии
Приемы,
рекоменда
ции
1
8400
Разработать
методику
оценки
экономической и экологической
эффективности
точных
систем
удобрения
и
воспроизводства
почвенного
плодородия
в
адаптивно-ландшафтном
земледелии
Методика
1
1600
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
Разработать
предложение
по
совершенствованию методологии
комплексного
мониторинга
на
тестовых полигонах
Предложе
ние
1
1000
1200
1000
1000
1200
1200
1200
1200
1200
1200
800
800
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
удобрения
ОФК
БАП«ТК»
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Показатели состава удобрений
Вл рН
%
Орг.
%
N
%
9,2
50
3,0
8,6
3,5
7,2 2,5
97
484
8
21 0,1
25
58 6,8
80
4,9
3,5
2,5
6,5 1,1
71
116
5
5
20
2
P2O5 K2O Ca Mg Cu Zn Ni Pb Cd NPK
%
%
% %
0,2
30
25
Контроль-0
NPK
ОФК, 2т/га
ОФК, 4 т/га
20
15
10
5
полевой
севооборот
овощной
севооборот
0
NPK
ОФК, 2т/га
ОФК, 4т/га
Статистические показатели неоднородности
свойств дерново-подзолистых почв
Физико-химические и
агрохимические
свойства почвы,
ед.имз.
рНKCl
Нобм., ммоль/100г
Аlподв., мг/100г
Нг., ммоль/100г
Sобм., ммоль/100г
гумус, %
Р2О5 подв., мг/кг
К2О подв., мг/кг
Статистические показатели по элементарным
структурам почвенного покрова
Пятнистость
Мозаика
М
Мmin –
Mmax
V, %
М
Мmin –
Mmax
V,
%
5,06
4,59-6,62
55
5,39
4,78-6,82
66
0,15
0,10-0,30
22
0,16
0,05-0,30
30
0,77
0,34-2,07
40
0,93
0,18-2,39
49
2,63
1,23-3,50
18
1,66
0,56-4,03
49
5,53
4,00-6,80
13
5,65
2,00-17,0
43
2,02
1,17-3,50
25
1,63
0,93-4,26
28
511
190-975
25
283
104-889
52
250
110-490
33
160
26-445
37
Точное окультуривание – новый вид
физико-химической мелиорации
Пространственная
база данных
Эффективность комплексного и дифференцированного (точного)
окультуривания почвы в овощном севообороте
Продуктивность
севооборота
Вариант
окультуривани
я
т/га
з.ед.
Контроль - 0
прибавка
Окупаемость
удобрений
кг з.ед./
кг NРК
руб/руб
т/га
%
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
Модуль
выработки
решений
Электронная карта-задание на
дифференцированное применение
доломитовой муки
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И
РАЗРАБОТКИ АФИ В ОБЛАСТИ ОЦЕНКИ И
УПРАВЛЕНИЯ АГРОРЕСУРСНЫМ
ПОТЕНЦИАЛОМ РЕГИОНА (АРП)
Структурная и функциональная организация АРП
Условия и
возможности
реализации
Ресурсы
обеспечения
Почвенно-земельные
ресурсы
Агроклиматические
ресурсы
Агробиологические
ресурсы
Продукционный процесс
АГРОТЕХНОЛОГИИ
Экстенсивные
Обычные
Интенсивные
Высокие
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.
Формализованное выражение АРП
АРП как интегральная функция нескольких сложных
составляющих может быть выражена в следующем виде:
АРП = F (АБР, АЗР, АКР, РО, УВР);
Очевидно, что роль каждой
из выделяемых групп
В этом выражении:
факторов в формировании
АРП не одинакова, также
-АРП - Агроресурсный потенциал;
очевидно, что неодинаково
значение (участие) и
каждого отдельного фактора
- АБР - Агробиологические ресурсы;
в формировании АРП.
- ПЗР - Почвенно-земельные ресурсы; Взаимодействие и
взаимовлияние факторов
представляется весьма
- АКР - Агроклиматические ресурсы;
разнообразным и достаточно
сложным.
- РО - Ресурсы обеспечения;
-УВР - Условия и возможности реализации.
LOGO
http://www.agrophys.ru
http://www.agrophys.ru
E-mail: [email protected]
[email protected]
Тел.: 534-13-24
Факс: 534-19-00