Научная статья на тему 'КОМПОНЕНТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОВТОРНО ОСВАИВАЕМЫХ МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮГА РОССИИ'

КОМПОНЕНТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОВТОРНО ОСВАИВАЕМЫХ МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮГА РОССИИ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
40
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕЛИОРИРОВАННЫЕ ЗЕМЛИ / НЕИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЗЕМЛИ / ПОВТОРНОЕ ОСВОЕНИЕ ЗЕМЕЛЬ / ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ / ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Лытов М.Н.

Актуальность. Актуальность исследования определяется многообразием факторов, процессов, спонтанно развивающихся на выведенных из оборота и длительное время не используемых сельскохозяйственных землях, которые имеют определяющее значение при выборе стратегии повторного освоения. Целью настоящего исследования является разработка концепта экологической модели длительное время не используемых и предполагаемых к повторному освоению ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения. Объект. Объектом исследования являются длительное время не используемые, ранее мелиорированные сельскохозяйственные земли, экологические факторы и процессы, характеризующие актуальное состояние таких земель и определяющие требования к технологиям повторного освоения. Материалы и методы. Рабочая гипотеза исследования состоит в предположении о возможности применения кластерного подхода к разработке технологических процессов с последующим автоматизированным конструированием технологий возобновления использования выведенных из оборота, ранее мелиорированных сельскохозяйственных земель, на основе типизированных экологических моделей. Экологическая модель при этом рассматривается в качестве ключа, к созданию таких технологий. Предполагается, что разрабатываемые экологические модели должны иметь такую же сегментарную структуру, как и типизированные элементы технологии, направленные на решение тех или иных проблем освоения длительное время не используемых сельскохозяйственных земель. Результаты и выводы. Разработан концепт экологической модели выведенных из оборота ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения, позволяющий синтезировать любую экологическую ситуацию с элементами типизации для последующего выбора типовых технологий освоения. Структура модели включает пять сегментов, которые были формализованы относительно основных проблемных моментов освоения брошенных и длительное время не используемых сельскохозяйственных земель. Это эколого-мелиоративный, эколого-деградационный, эколого-фитосанитарный, эколого-техногенный и инженерно-структурный сегменты модели, которые в совокупности позволяют охарактеризовать экологическую ситуацию и оценить возможность освоения неиспользуемого участка. Изучаемые сегменты экологической модели не используемых сельскохозяйственных, бывших мелиорированных земель сами по себе являются многофакторными комплексами, объединяющими множество различных процессов. Совокупность факторов внутри каждого из сегментов определяет различные экологические ситуации, которые имеют решающее значение при выборе стратегии и технологий сельскохозяйственного производства при повторном хозяйственном освоении таких территорий. Детализация факторов и процессов внутри каждого сегмента экологической модели позволяет сформировать достаточную систему показателей для всестороннего анализа экологического состояния предполагаемого к освоению участка. В то же время эти показатели уже априори сгруппированы в обособленные проблемные комплексы, которые позволяют формулировать качественные суждения и оперативно оценить наиболее значимые задачи, которые необходимо будет решать при возобновлении хозяйственной деятельности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Лытов М.Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COMPONENTS OF THE ECOLOGICAL MODEL OF THE RE-DEVELOPED RECLAIMED LANDS OF THE SOUTH OF RUSSIA

A systematic approach to assessing the ecological situation on long-term unused agricultural lands is proposed. The components of the ecological model of previously reclaimed agricultural lands taken out of circulation, which together characterize any ecological situation, are considered, with elements of typing for the subsequent selection of standard development technologies. Introduction. The relevance of the study is determined by the variety of factors, processes that spontaneously develop on agricultural lands withdrawn from circulation and for a long time not used, which are of decisive importance when choosing a strategy for the re-development of such lands. The purpose of this study is to develop the concept of an ecological model for a long time not used and intended for re-development, previously reclaimed agricultural land. Object. The object of research is the unused, previously reclaimed agricultural lands, environmental factors and processes that characterize the current state of such lands and determine the requirements for re-development technologies. Materials and methods. The working hypothesis of the research is the assumption of the possibility of applying a cluster approach to the development of technological processes with subsequent automated design of technologies for the resumption of the use of decommissioned, previously reclaimed agricultural lands, based on typified ecological models. The ecological model is considered as a "key" to the creation of such technologies. It is assumed that the developed ecological models should have the same segmental structure as the typified elements of technology aimed at solving various problems of developing agricultural land that has not been used for a long time. Results and conclusions. The concept of an ecological model of previously reclaimed agricultural lands withdrawn from circulation has been developed, which makes it possible to synthesize any ecological situation with typification elements for the subsequent selection of standard development technologies. The structure of the model includes five segments, which were formalized in relation to the main problematic aspects of the development of abandoned and unused agricultural lands for a long time. These are the ecological and reclamation, ecological and degradation, ecological and phytosanitary, ecological and technogenic and engineering and structural segments of the model, which together make it possible to characterize the ecological situation and assess the possibility of developing an unused area. The studied segments of the ecological model of unused agricultural, former reclaimed lands, in themselves are multifactorial complexes that combine many different processes. The combination of factors within each of the segments determines various environmental situations that are of decisive importance when choosing a strategy and technologies for agricultural production in the re-development of such territories. Detailing the factors and processes within each segment of the ecological model makes it possible to form a sufficient system of indicators for a comprehensive analysis of the ecological state of the site proposed for development. At the same time, these indicators are already a priori grouped into separate problem complexes, which allow us to formulate high-quality judgments and quickly assess the most significant tasks that will need to be addressed when economic activity is resumed.

Текст научной работы на тему «КОМПОНЕНТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОВТОРНО ОСВАИВАЕМЫХ МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮГА РОССИИ»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

13. Rovelo C. O. R. Characterization and simulation of a low-pressure rotator spray plate sprinkler used in center pivot irrigation systems. 2019. No 11 (8). 1684.

14. Run Y. The Irrigation Uniformity Analysis Based on Translation Variable-Rate Sprinkler // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. No 576 (1). 012028.

Информация об авторах Козинская Ольга Владимировна, доцент кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Россия, г. Волгоград, проспект Университетский, 26, тел. 8 (8442) 41-81-53), кандидат сельскохозяйственных наук, доцент e-mail: kozinska1977@mail.ru

Бочарников Виктор Сергеевич, профессор кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО Волгоградский государственный аграрный университет (400002, Россия, г. Волгоград, проспект Университетский, 26, тел. 8 (8442) 41-81-53), доктор технических наук, профессор, тел. 8 (7112) 50-18-50, e-mail: bocharnikov_vs@mail.ru

Кальянов Александр Любомирович, доцент кафедры «Прикладная геодезия, природообустрой-ство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Россия, г. Волгоград, проспект Университетский, 26, тел. 8 (8442) 41-81-53), кандидат сельскохозяйственных наук, доцент e-mail: akksxn@mail.ru

Киселева Руммия Зайдулаевна, доцент кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Россия, г. Волгоград, проспект Университетский, 26, тел. 8 (8442) 41-81-53), кандидат технических наук, доцент e-mail: vhs@mail.ru

DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-60 COMPONENTS OF THE ECOLOGICAL MODEL OF THE RE-DEVELOPED RECLAIMED LANDS OF THE SOUTH OF RUSSIA

M. N. Lytov

Federal State Budget Science Center «All-Russian Scientific Research Institute of Hydrotechnics and Land Reclamation named after A.N. Kostyakov», Volgograd

Received 13.03.2022 Submitted 29.04.2022

Summary

A systematic approach to assessing the ecological situation on long-term unused agricultural lands is proposed. The components of the ecological model of previously reclaimed agricultural lands taken out of circulation, which together characterize any ecological situation, are considered, with elements of typing for the subsequent selection of standard development technologies.

Abstract

Introduction. The relevance of the study is determined by the variety of factors, processes that spontaneously develop on agricultural lands withdrawn from circulation and for a long time not used, which are of decisive importance when choosing a strategy for the re-development of such lands. The purpose of this study is to develop the concept of an ecological model for a long time not used and intended for re-development, previously reclaimed agricultural land. Object. The object of research is the unused, previously reclaimed agricultural lands, environmental factors and processes that characterize the current state of such lands and determine the requirements for re-development technologies. Materials and methods. The working hypothesis of the research is the assumption of the possibility of applying a cluster approach to the development of technological processes with subsequent automated design of technologies for the resumption of the use of decommissioned, previously reclaimed agricultural lands, based on typified ecological models. The ecological model is considered as a "key" to the creation of such technologies. It is assumed that the developed ecological models should have the same segmental structure as the typified elements of technology aimed at solving various problems of developing agricultural land that has not been used for a long time. Results and conclusions. The concept of an ecological model of previously reclaimed agricultural lands withdrawn from circulation has been developed, which makes it possible to synthesize any ecological situation with typification elements for the subsequent selection of standard development technologies. The structure of the model includes five segments, which were formalized in relation to the main problematic aspects of the

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

development of abandoned and unused agricultural lands for a long time. These are the ecological and reclamation, ecological and degradation, ecological and phytosanitary, ecological and technogenic and engineering and structural segments of the model, which together make it possible to characterize the ecological situation and assess the possibility of developing an unused area. The studied segments of the ecological model of unused agricultural, former reclaimed lands, in themselves are multifactorial complexes that combine many different processes. The combination of factors within each of the segments determines various environmental situations that are of decisive importance when choosing a strategy and technologies for agricultural production in the re-development of such territories. Detailing the factors and processes within each segment of the ecological model makes it possible to form a sufficient system of indicators for a comprehensive analysis of the ecological state of the site proposed for development. At the same time, these indicators are already a priori grouped into separate problem complexes, which allow us to formulate high-quality judgments and quickly assess the most significant tasks that will need to be addressed when economic activity is resumed.

Key words: reclaimed lands, unused lands, re-development, ecological situation, ecological model, model components.

Citation. Lytov M.N. Components of the ecological model of the re-developed reclaimed lands of the South of Russia. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 2(66). 498-506 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-60.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 631.67:581.55

КОМПОНЕНТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОВТОРНО ОСВАИВАЕМЫХ МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ

ЮГА РОССИИ

М. Н. Лытов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова, г. Волгоград

Дата поступления в редакцию 13.03.2022 Дата принятия к печати 29.04.2022

Актуальность. Актуальность исследования определяется многообразием факторов, процессов, спонтанно развивающихся на выведенных из оборота и длительное время не используемых сельскохозяйственных землях, которые имеют определяющее значение при выборе стратегии повторного освоения. Целью настоящего исследования является разработка концепта экологической модели длительное время не используемых и предполагаемых к повторному освоению ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения. Объект. Объектом исследования являются длительное время не используемые, ранее мелиорированные сельскохозяйственные земли, экологические факторы и процессы, характеризующие актуальное состояние таких земель и определяющие требования к технологиям повторного освоения. Материалы и методы. Рабочая гипотеза исследования состоит в предположении о возможности применения кластерного подхода к разработке технологических процессов с последующим автоматизированным конструированием технологий возобновления использования выведенных из оборота, ранее мелиорированных сельскохозяйственных земель, на основе типизированных экологических моделей. Экологическая модель при этом рассматривается в качестве ключа, к созданию таких технологий. Предполагается, что разрабатываемые экологические модели должны иметь такую же сегментарную структуру, как и типизированные элементы технологии, направленные на решение тех или иных проблем освоения длительное время не используемых сельскохозяйственных земель. Результаты и выводы. Разработан концепт экологической модели выведенных из оборота ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения, позволяющий синтезировать любую экологическую ситуацию с элементами типизации для последующего выбора типовых технологий освоения. Структура модели включает пять сегмен-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

тов, которые были формализованы относительно основных проблемных моментов освоения брошенных и длительное время не используемых сельскохозяйственных земель. Это эколого-мелиоративный, эколого-деградационный, эколого-фитосанитарный, эколого-техногенный и инженерно-структурный сегменты модели, которые в совокупности позволяют охарактеризовать экологическую ситуацию и оценить возможность освоения неиспользуемого участка. Изучаемые сегменты экологической модели не используемых сельскохозяйственных, бывших мелиорированных земель сами по себе являются многофакторными комплексами, объединяющими множество различных процессов. Совокупность факторов внутри каждого из сегментов определяет различные экологические ситуации, которые имеют решающее значение при выборе стратегии и технологий сельскохозяйственного производства при повторном хозяйственном освоении таких территорий. Детализация факторов и процессов внутри каждого сегмента экологической модели позволяет сформировать достаточную систему показателей для всестороннего анализа экологического состояния предполагаемого к освоению участка. В то же время эти показатели уже априори сгруппированы в обособленные проблемные комплексы, которые позволяют формулировать качественные суждения и оперативно оценить наиболее значимые задачи, которые необходимо будет решать при возобновлении хозяйственной деятельности.

Ключевые слова: мелиорированные земли, неиспользуемые земли, повторное освоение земель, экологическая ситуация, экологические модели.

Цитирование. Лытов М. Н. Компоненты экологической модели повторно осваиваемых мелиорированных земель Юга России. Известия НВ АУК. 2022. 2(66). 498-506. DOI: 10.32786/20719485-2022-02-60.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Введение. Проблема выбывших из оборота сельскохозяйственных земель хорошо известна во всем мире и, к сожалению, получила значительное распространение в России [1, 2, 7, 10, 13]. Общие оценки не используемых в настоящем сельскохозяйственных земель в России достигают 46 млн га. В значительной мере затронуты и наиболее ценные - мелиорированные сельскохозяйственные земли [6].

Выведенные из оборота сельскохозяйственные земли остаются по сути брошенными землями, развитие экологической ситуации на которых никто не контролирует [8, 11]. Активно развивается сорно-полевая и бурьянная растительность, сохраняется опасность развития эрозии и опустынивания брошенных территорий. Брошенные поля создают благоприятные условия для резервирования многих сельскохозяйственных вредителей, активизируются процессы закустаривания и залесения, в ряде случаев имеет место заболачивание и другие процессы, из-за которых к технологиям возобновления использования выведенных из оборота сельскохозяйственных земель предъявляются особые требования [4, 11].

Определить каковы эти требования, сформировать соответствующие экологические модели с элементами типизации технологий освоения является важной задачей возобновления использования ранее брошенных сельскохозяйственных земель. Целью настоящего исследования является разработка концепта экологической модели длительное время не используемых и предполагаемых к повторному освоению, ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения.

Материалы и методы. Рабочая гипотеза исследований состоит в предположении о возможности применения кластерного подхода к разработке технологических процессов с последующим автоматизированным конструированием технологий возобновления использования выведенных из оборота, ранее мелиорированных сельскохозяйственных земель, на основе типизированных экологических моделей. Экологическая модель таких, не используемых в настоящем сельскохозяйственных территорий рас-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

сматривается в качестве «ключа» к созданию технологий освоения. При этом предполагается, что компоненты экологической модели должны иметь такую же сегментарную структуру, как типизированные элементы технологии, направленные на решение тех или иных проблем освоения длительное время не используемых бывших мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения. Разрабатываемые экологические модели должны учитывать все многообразие факторов, процессов и векторов развития экологической ситуации, которое, вообще говоря, в значительной мере присуще брошенным сельскохозяйственным территориям. Должны также учитываться и специфичные факторы формирования постхозяйственных экосистем, обусловленные мелиоративным обустройством территории, инженерной инфраструктурой, нарушение технологических функций которой на брошенных землях особенно значимо. Наряду с этим экологическая модель должна иметь конструкцию из таких элементов, которые можно легко типизировать, их совокупность в полной мере описывает экологическое состояние предполагаемых к освоению земель. Объектом исследований являются длительное время не используемые, бывшие мелиорированные земли сельскохозяйственного назначения. Предмет исследований - компоненты экологической модели не используемых, ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения.

Результаты и обсуждение. Структура экологической модели выведенных из оборота, ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения приведена на рисунке 1. Модель включает различные экологические сегменты, которые условно выделены для упрощения описания всей совокупности процессов и экосистемных связей, формирующихся на брошенных сельскохозяйственных землях. Структура модели включает все проблемные факторы освоения неиспользуемых земель, а собственно сегменты модели и являются проблемными комплексами, которые наиболее выражены на брошенных или выведенных из оборота сельскохозяйственных угодьях.

Рисунок 1 - Структура природно-экологической модели выведенных из оборота, ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения

Figure 1 - The structure of the natural-ecological model of withdrawn from circulation,

previously reclaimed agricultural land

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Рассмотрим подробнее, что представляет собой каждая составляющая предложенной природно-климатической модели.

Эколого-мелиоративный сегмент модели включает совокупность показателей и процессов, качественно и количественно характеризующих мелиоративное состояние предполагаемых к освоению земель, его прогноз и риски, связанные с возобновлением хозяйственной деятельности. В рамках эколого-мелиоративного сегмента модели оцениваются процессы природного и вторичного засоления мелиорированных земель, составляется солевой профиль предполагаемых к освоению территорий, оценивается актуальность проблемы осолонцевания почвенного покрова, систематизируются данные по динамике уровня и степени минерализации грунтовых вод (рисунок 2).

Природное засоление достаточно распространено на юге России, оно обусловлено близким залеганием естественным образом сформированных солевых горизонтов, подтягиванием солей в верхние горизонты почвы при испарении влаги, особенностями гидрологического режима территории. Вторичное засоление обусловлено изменением водного режима и гидрологии почв в результате проведения гидротехнических мелиораций [5].

По степени засоления почвы сейчас выделяют пять классов. Следует понимать, что соли в почве присутствуют всегда, но до определенного уровня не оказывают токсичного или какого-либо другого негативного действия, снижая почвенное плодородие. До достижения этого порогового уровня почвы являются незасоленными. Следующий класс включает слабозасоленные почвы. Они оказывают слабое угнетающее действие на сельскохозяйственные растения, однако выпадов практически не наблюдается. За счет снижения физиологической активности растений урожай может сокращаться до 10-20 %. Среднезасоленные почвы значительно более токсичны для сельскохозяйственных растений. Урожай может снижаться до 50 %, явным образом выражены выпады растений по площади. Сильнозасоленные почвы характеризуются массовыми выпадами и гибелью сельскохозяйственных растений, в результате чего может быть потеряно до 80 % урожая. И наконец, солончаки, которые проявляются наибольшей выраженностью фактора, здесь могут выживать лишь отдельные, солеустойчивые растения.

Рисунок 2 - Эколого-мелиоративный сегмент модели Figure 2 - Ecological reclamation segment of the model

Деградация по разным причинам брошенных и не используемых в настоящем земель является одним из наиболее выраженных векторов развития самопроизвольно формируемой экосистемы [3]. Эколого-деградационный сегмент является одной из актуальнейших составляющих разрабатываемой природно-экологической модели, который включает такие процессы, как снижение содержания и минерализация гумуса, эрозия, формирование выраженного микрорельефа, опустынивание и заболачивание (рисунок 3).

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Рисунок 3 - Эколого-деградационный сегмент модели Figure 3 - Ecological-degradation segment of the model

Минерализация и снижение содержания гумуса довольно часто сопровождают интенсивные формы ведения сельскохозяйственного производства. На брошенных землях эти процессы, как правило, приостанавливаются, но не сразу, а по мере формирования зонального залежного типа растительности. Показатель позволяет оценить потенциал плодородие почвы и риски формирования малоплодородных зон, а также своевременно назначить компенсационные мероприятия.

Гидротехнические мелиорации предполагают тщательное выравнивание и планирование поверхности поля для равномерного распределения влаги без стока. Возобновление использования мелиоративных технологий предполагает, что поверхность остается выровненной, а микрорельеф не сформирован. На практике, к сожалению, такое встречается редко.

Проблема опустынивания сельскохозяйственных земель, к сожалению, хорошо знакома для юга России. Выделяют различные стадии опустынивания: фоновый уровень, слабая, средняя, сильная, очень сильная. Такие земли предполагают проведение специальных мероприятий по сдерживанию развития процессов, вводится ограничение на сельскохозяйственное использование по различным родам деятельности.

Еще одной проблемой ввода в оборот длительное время не используемых, ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения является распространение опасной сорной растительности, резервация вредителей и болезней сельскохозяйственных растений. Эколого-фитосанитарный сегмент природно-экологической модели неиспользуемых сельскохозяйственных земель включает оценку сформированных типов растительности и стадию сукцессии, исследование обсемененности почвы семенами сорных растений, распространения болезней и вредителей (рисунок 4).

Тип сформированной на брошенных полях растительности является одним из важнейших факторов, которые необходимо учитывать при вводе участков в сельскохозяйственный оборот. Это, вообще говоря, многовекторный процесс со своими стадиями развития экосистемы. На первых порах здесь преобладают типичные полевые сорняки, на следующем этапе, как правило, получают распространение опасные многолетние и корневищные сорняки, параллельно возможно формирование молодой древесной и кустарниковой поросли, возможна закладка очагов карантинных растений [9]. Далее в большинстве случаев увеличивается доля многолетних злаковых, возможно формирование зональных древесно-кустарниковых сукцессий, возможно формирование карантинных зон.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Рисунок 4 - Эколого-фитосанитарный сегмент модели Figure 4 - Ecological and phytosanitary segment of the model

Актуальным показателем является степень обсемененности почвы семенами сорных растений. В зависимости от степени обсемененности почвы выполняется прогноз фитосанитарного состояния посевов при вводе участка в оборот и разрабатывается стратегия защиты растений.

Эколого-техногенный сегмент является важной составляющей природно-экологической модели, который необходимо учитывать при планировании длительное время не используемых сельскохозяйственных земель к освоению (рисунок 5).

Факторы техногенного загрязнения среды определяют качество сельскохозяйственной продукции, ограничения на отдельные виды сельскохозяйственного производства, а также саму возможность возобновления сельскохозяйственного использования земель.

Рисунок 5 - Эколого-техногенный сегмент модели

Figure 5 - Eco-technogenic segment of the model

По степени опасности загрязнения почвы выбросами промышленных объектов территорию делят на санитарно-защитные зоны, зоны влияния, к которым относят всю территорию, где концентрация загрязняющих веществ от промышленного объекта вы-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

№ 2 (66), 2022

ше 0,05ПДК, за исключением санитарно-защитных зон. Территории, где концентрация загрязняющих веществ от промышленного объекта ниже 0,05ПДК, считают вне зоны влияния промышленного объекта.

Санитарно-защитные зоны определяются классом экологической опасности промышленного объекта. Для промышленных объектов и производства первого класса сани-тарно-защитная зона составляет 1 км, для промышленных объектов второго класса - 500 м, третьего класса соответственно - 300 м, четвертого и пятого класса - 100 и 50 м.

Мы уже рассматривали выше некоторые экологические факторы, которые получили развитие вследствие деформаций инженерно-мелиоративных объектов и соответствующих нарушений технологического регламента. Собственно, сами инженерные сооружения не являются объектами природной среды. Однако инженерные объекты мелиоративного плана могут оказывать непосредственное действие на окружающую экосистему, и прежде всего на - мелиорированные сельскохозяйственные земли. Состояние объектов такого плана необходимо учитывать при прогнозе развития экосистемы, в том числе при возобновлении хозяйственной деятельности на длительное время не используемых землях. Поэтому инженерно-инфраструктурный сегмент включен в состав модели и рассматривается в качестве одной из ее компонент (рисунок 6).

Физический износ мелиоративных сооружений является одной из ведущих причин возникновения аварий и формирования дополнительной нагрузки на окружающую среду. Выделяют несколько качественных этапов износа мелиоративных объектов, в том числе изменение прочности конструкций, утрата водонепроницаемости, накопление биогенных компонентов и частичная утрата функции, высокий риск возникновения аварий, разрушение и полная утрата функций.

Рисунок 6 - Инженерно-инфраструктурный сегмент модели Figure 6 - Engineering and infrastructure segment of the model

Таким образом, рассмотренные сегменты экологической модели не используемых сельскохозяйственных, бывших мелиорированных земель сами по себе являются многофакторными комплексами, объединяющими множество различных процессов. Совокупность факторов внутри каждого из сегментов определяет различные экологические ситуации, которые складываются на предполагаемых к повторному освоению участках.

Выводы. Рассмотрены компоненты экологической модели выведенных из оборота ранее мелиорированных земель сельскохозяйственного назначения, в совокупности характеризующие любую экологическую ситуацию, с элементами типиза-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

ции для последующего выбора типовых технологий освоения. Структура модели включает пять сегментов, которые были формализованы относительно основных проблемных моментов освоения брошенных и длительное время не используемых сельскохозяйственных земель. Это эколого-мелиоративный, эколого-деградационный, эколого-фитосанитарный, эколого-техногенный и инженерно-структурный сегменты модели, которые в совокупности позволяют оценить возможность освоения неиспользуемого участка.

Библиографический список

1. Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота / Г. А. Романенко [и др.]. Москва: Росинфор-магротех, 2008. 64 с.

2. Иванов А. Л., Волков С. Н., Савин И. Ю. Почвенно-экологические и инфраструктурные аспекты реализации стратегии развития агропроизводства в России // Бюллетень Почвенного института им. В. В. Докучаева. 2017. № 89. С. 104-120.

3. Кирейчева Л. В., Шевченко В. А., Юрченко И. Ф. Диагностика деградационных процессов на неиспользуемых сельскохозяйственных землях // International Agricultural Journal. 2021. Т. 64. № 2. С. 109-120.

4. Полякова Н. В., Платонычева Ю. Н., Серов А. А. Эффективность возврата залежи в состав пашни в зависимости от длительности зарастания участка и стадии сукцессии // Экономика сельского хозяйства России. 2016. № 5. С. 57-62.

5. Причины вторичного засоления орошаемых почв Нижнего Поволжья и его прогнозирование на основе математического моделирования влагопереноса / А. С. Овчинников, Н. А. Пронько, А. С. Фалькович, В. В. Бородычев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 2 (50). С. 9-17.

6. Шевченко В. А., Бородычев В. В., Лытов М. Н. Концептуальные подходы к оценке неиспользуемых сельскохозяйственных земель // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2020. № 6. С. 20-26.

7. A review of the application of remote sensing data for abandoned agricultural land identification with focus on Central and Eastern Europe / T. Goga [et al.] // Remote sensing. 2019. V.

11. 2759.

8. Critical Environmental Issues Confirm the Relevance of Abandoned Agricultural Land / N. Lana-Renault [et al.] // Water. 2020. V. 12. 1119.

9. Hilbig B. E., Allen E. B. Fungal pathogens and arbuscular mycorrhizal fungi of abandoned agricultural fields: potential limits to restoration // Invasive Plant Science and Management. 2019. V.

12. No 3. P. 186-193.

10. Major pollutants in soils of abandoned agricultural land contaminated by e-waste activities in Hong Kong / B. N. Lopez [et al.] // Arch Environ Contam Toxicol. 2011. V. 61. P. 101-114.

11. Marushia R. G., Allen E. B. Control of exotic annual grasses to restore native forbs in abandoned agricultural land // Restoration Ecology. 2011. V. 9. No 1. P. 45-54.

12. Ricci J. M. P., Conrad E. Exploring the feasibility of setting up community allotments on abandoned agricultural land: a place, people, policy approach // Land Use Policy. 2018. V. 79. P. 102-115.

13. Vegetation community and soil characteristics of abandoned agricultural land and pine plantation in the Qinling Mountains / Z. Kerong [et al.] // Forest Ecology and Management. 2010. V. 259. P. 2036-2047.

Информация об авторе

Лытов Михаил Николаевич, ведущий научный сотрудник Волгоградского филиала федерального государственного бюджетного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова (400002, г. Волгоград, ул. Тимирязева, 9), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2743-9825, e-mail: vkovni-igim@yandex.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.