CC BY
39
с1о1: 10.24412/0044-3913-2022-1-9-13 УДК 631.481
Почвенно-экологическая оценка сельскохозяйственных земель Красноярского края, Иркутской области, Республики Бурятия
24. Новый способ почвенно-агрохимического обследования земель равнинных регионов / В. М. Красницкий, А. Г. Шмидт, Л. В. Березин и др. // Плодородие. № 1. 2016. С. 10-12.
25. Ведомственный проект «Цифровое сельское хозяйство»: официальное издание. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2019. 48 с.
Precision farming in Siberia: Realities, challenges and prospects
G. P. Gamzikov
Novosibirsk State Agrarian University, ul. Dobrolyubova, 160, Novosibirsk, 630039, Russian Federation
Abstract. The current state of Siberian agriculture is analyzed, which indicates its significant resource potential, which is poorly realized today. The low level of agricultural productivity in the region is due to the weak social and financial levels of commodity producers, about half of which are engaged in extensive farming using only the fertility potential of the fallow field, without fertilizers and plant protection products. The average grain yield at 2-3-field rotation (fallow-grain) rarely exceeds 1 t/ha. Meanwhile, under the same weather conditions, intensive farming farms harvest 2-3 t/ha of grain. Consequently, the time has come to radically change the attitude towards agriculture. The stability of the commodity producer's survival and achievement of high productivity of field crops under the conditions of the region completely determines the level of optimization of socio-economic and organizational-economic conditions regulated by the authorities and depends on its qualifications and professional insight. To solve these problems, precision farming is promising. The basic approaches and methodology ofprecision farming techniques can be partially or completely implemented in the process of phased development of intensive and high-intensity field crop cultivation technologies based on an adaptive landscape farming system. The integrated implementation of precision and agrotechnological systems is possible only with state support for the necessary organizational, financial and personnel changes, which will effectively and successfully solve food security problems at a new technical level. Today, under Siberian conditions, the full development ofprecision farming is feasible only for financially strong farms that have mastered intensive technologies. The use of high-intensity varieties, mineral fertilizers (not less than 100 kg a.s./ha), plant protection products and modern technology allow them to steadily harvest grain crops of 3-5 t/ha and more. Gradually, farms of any form of ownership that have mastered high-intensity agricultural technologies can also be connected to a phased transition to precision farming techniques.
Keywords: natural conditions; state of farming; intensification; complexity; digitalization; precision farming; fertility conservation; agricultural technologies; field crops; high productivity.
Author Details: G. P. Gamzikov, member of the RAS, D. Sc. (Biol.), chief research fellow (e-mail: gamolgen@rambler).
For citation: Gamzikov GP [Precision farming in Siberia: Realities, challenges and prospects]. Zemledelie. 2022; (1):3-9. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2022-1-3-9.
А. А. ШПЕДТ12, доктор сельскохозяйственных наук, директор, профессор (e-mail: [email protected]) А. А. КОЗЛОВА3, доктор биологических наук, доцент (e-mail: [email protected]) И. А. БЕЛОЗЕРЦЕВА34, кандидат географических наук, доцент, зав. лабораторией (e-mail: [email protected]) Н. И. ГРАНИНА3, кандидат биологических наук, зав. кафедрой (e-mail: [email protected])
0. Г. ЛОПАТОВСКАЯ3, доктор биологических наук, профессор (e-mail: [email protected])
Н. Д. КИСЕЛЕВА3, старший преподаватель (e-mail: [email protected]) С. Л. КУКЛИНА3, кандидат биологических наук, доцент (e-mail: [email protected]) Н. А. МАРТЫНОВА3, старший преподаватель (e-mail: [email protected]) Д. Н. ЛОПАТИНА4, кандидат географических наук, научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН», Академгородок, 50, Красноярск, 660036, Российская Федерация 2Сибирский федеральный университет, просп. Свободный, 79, Красноярск, 660041, Российская Федерация
3Иркутский государственный университет, ул. Карла Маркса,
1, Иркутск, 664003, Российская Федерация
4Институт географии им. В. Б. Сочавы Сибирского отделения РАН, ул. Улан-Баторская, 1, Иркутск, 664033, Российская Федерация
Исследования проводили с целью сравнительной почвенно-экологической оценки сельскохозяйственных земель ряда регионов Восточной Сибири: Красноярского края, Иркутской области, Республики Бурятия. Южная их часть наиболее освоена, так как здесь сложились достаточно благоприятные природные условия для проживания человека и ведения сельского хозяйства. При этом резкая континентальность климата, пониженная тепло- и влагообеспеченность
обусловливают развитие почв с маломощным гумусовым горизонтом, что в условиях интенсивного земледелия значительно снижает их устойчивость к агрогенному воздействию. Использовали методику качественной оценки почв, разработанную в Почвенном институте им. В. В. Докучаева с расчетом почвенно-экологического индекса. Она включает количественное отражение природно-ресурсного потенциала сельскохозяйственных земель в баллах от 1 до 100, при этом максимальный 100-балльный индекс принадлежит черноземам типичным Краснодарского края. Согласно расчетам в ряде регионов Восточной Сибири величина этого показателя в Красноярском крае составляла 14,7...53,8 балла, в Иркутской области - 15,1.45,5 балла, в Республике Бурятия - 14,7.39,4 балла. Величина итогового почвенно-экологического индекса сельскохозяйственных земель Красноярского края в основном обусловлена почвенным почвенно-экологическим индексом и агрохимическим почвенно-экологическим индексом, в меньшей степени - климатическим почвенно-экологическим индексом. В Иркутской области величины этих показателей и итоговый почвенно-экологический индекс заметно ниже, чем в аналогичных агропочвах Красноярского края. Почвы агроландшафтов Бурятии выделяются самыми низкими значениями почвенного, агрохимического и климатического почвенно-экологических индексов, по сравнению с другими рассмотренными регионами.
Ключевые слова: сельскохозяйственные земли, оценка почв агроландшафтов, почвенный индекс, агрохимический индекс, климатический индекс, почвенно-экологический индекс.
Для цитирования: Почвенно-экологи-ческая оценка сельскохозяйственных земель Красноярского края, Иркутской области, Республики Бурятия/А. А. Шпедт, А. А. Козлова, И. А. Белозерцева и др. // Земледелие. 2022. № 1. С. 9-13. doi: 10.24412/0044-3913-2022-1-9-13.
Ценность земли как основного средства сельскохозяйственного
производства в конкретной хозяй- ы
ственной инфраструктуре определяет е
ее плодородие, то есть способность л
удовлетворять потребности растений д
в питательных веществах, воздухе, л
воде, тепле, биологической и физико- е
химической среде для обеспечения 2
формирования урожаев сельскохозяй- 1
ственных культурных растений с хоро- м
шим качеством продукции. Мировой и 2 отечественный опыт свидетельствуют,
что высокая и устойчивая продуктивность земледелия возможна лишь при комплексном учете всех агрохимических и экологических факторов, необходимых для нормального роста и развития растений, формирования урожая и его качества, недопущения деградации земель [1].
Значительная часть земель сельскохозяйственных предприятий характеризуется сильной изменчивостью в пространстве, мелкоконтурностью, пестротой плодородия почвенного покрова, что ограничивает их универсальное использование. Это обусловливает необходимость дифференцированной оценки агроэкологических условий земель и дает возможность проектировать и разрабатывать индивидуальные подходы к использованию земельных ресурсов [2].
Адаптивно-ландшафтная система земледелия - это система использования земель определенной агроэколо-гической группы, ориентированная на производство продукции экономически и экологически обусловленного количества и качества в соответствии с общественными (рыночными) потребностями, природными и производственными ресурсами, обеспечивающая устойчивость агроландшафта и воспроизводство почвенного плодородия [3]. Для этого требуется тщательное изучение и учет экологических особенностей каждой конкретной территории. Полное использование генетического потенциала сельскохозяйственных растений для достижения высокой урожайности предполагает глубокую адаптацию аграрного производства к условиям среды посредством экологически и экономически целесообразного воздействия на агроценоз [4].
Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия реализуется в несколько этапов, основным из которых выступают качественная оценка почв, агроэкологическая оценка земель и их типизации. Предполагается также геоинформационное обеспечение и почвенно-ландшафтное картографирование, бонитировка почв и оценка продуктивности земель, проектирование и разработка моделей земледелия для сельскохозяйственных предприятий, разработка региональной ландшафтно-экологической классификации земель [3].
В России и за рубежом существует множество методов качественной ° оценки почв [5, 6, 7]. Коллективом авторов Почвенного института им. ^ В. В. Докучаева разработана методика о» ее проведения на основе почвенно-| экологических индексов (ПЭИ), которая включает количественное отражение ® природно-ресурсного потенциала 5 сельскохозяйственных земель в баллах $ от 1 до 100, при этом максимальный
100-балльный индекс принадлежит черноземам типичным Краснодарского края [8].
Цель исследования - сравнительная почвенно-экологическая оценка сельскохозяйственных земель в ряде регионов Восточной Сибири (Красноярского края, Иркутской области, Республики Бурятия) с использованием расчета почвенно-экологического индекса для планирования рационального землепользования, охраны почв и почвенного покрова.
Исследовали пахотные и залежные агропочвы Канского природного округа Красноярского края, Иркутско-Черемховской равнины Иркутской области, Иволгинской котловины Республики Бурятия. Объектами исследования выступали следующие типы почв: дерново-подзолистые, серые лесные, дерновые лесные и дерново-карбонатные, черноземы оподзоленные, выщелоченные, обыкновенные и южные, каштановые, а также интразональные - аллювиальные и засоленные.
Канский природный район в геоморфологическом отношении представляет часть Канско-Рыбинской впадины, располагающейся на юго-западной окраине Средне-Сибирского плоскогорья. Характеризуется сложным геологическим строением, развитием карбонатных пород, сильным эрозионным расчленением. В формировании рельефа участвуют породы различного состава и возраста. Господствующие почвообразующие породы - палево-бурые лёссовидные суглинки и легкие глины, светло-бурые иловато-пылеватые суглинки и глины, темно-бурые пылевато-иловатые тяжелые суглинки и глины [9].
Важным фактором, влияющим на характер распределения растительности и почв на рассматриваемой территории, представляются климатические различия. Мера континентальности составляет 64...68 %. Средняя температура самого холодного месяца января равна -20 °С, самого теплого месяца июля -+18,8 °С. Теплообеспеченность в пределах зоны крайне неравномерная. Сумма температур выше + 10 °С варьирует от 1561 до 1818 °С. Абсолютные температурные колебания достигают 95 °С, что характеризует климат региона как резко континентальный. Продолжительность безморозного периода составляет от 84 до 115 дней, среднегодовое количество осадков - 445 мм, гидротермический коэффициент (ГТК) - от 1,00 до 1,44 [10, 11, 12].
Территория района занята Канской лесостепью, в ландшафте которой сочетаются лес и травянистая степь. От центра к периферии ясно прослеживаются зоны степи и лесостепи. В растительности лесостепи преоб-
ладают лиственные леса с хорошо развитым травяным покровом, а также разреженный березняк на северных склонах. Разнотравные степи обладают высоким и густым травостоем. Преобладающее место в его флоре занимает мезофильное разнотравье. В структуре почвенного покрова почти две трети приходится на черноземы (64,0 %), с абсолютным доминированием обыкновенных (49,8 %). Выщелоченные (12,3 %) и оподзоленные черноземы (1,9 %) часто встречаются в комплексе с черноземами обыкновенными, занимая мелкие микропонижения [9].
Иркутско-Черемховский природный район в геоморфологическом отношении представляет предгорную равнину с высотой плоских поверхностей междуречий 550.650 м, слабо расчлененную неглубокими долинами. Наднедолин рекминимальныеотметки падают до 400.420 м. Относительные высоты достигают 120.150 м, средняя крутизна склонов 8°. Склоны преимущественно пологие (2.7°), изрезанные заболоченными долинами (падями) с постоянными или временными водотоками [13].
Иркутско-Черемховская равнина выполнена юрскими отложениями, представленными песчаниками, алевролитами, аргиллитами, конгломератами, углистыми сланцами с прослойками углей. Юрские породы сравнительно легко разрушаются, что придает рельефу мягкие очертания, обусловливает формирование широких речных долин. Широкой полосой к юрским отложениям с юго-запада, юго-востока и севера прилегают нижне- и верхнекембрийские породы, представленные песчаниками, известняками, доломитами, доломитизированными известняками, что обусловливает проявление карста и формирование дерново-карбонатных почв. Почвообразующими породами служат также лессовидные суглинки буровато-палевого цвета различного происхождения, обогащенные карбонатами кальция и магния [14].
Территория Иркутско-Черемхов-ской равнины занята Приангарской лесостепью со степными островами, климат которой суровее и континен-тальней (холоднее и суше), чем в Канской лесостепи. Так, сумма температур выше +10 °С составляет 1595. 1656 °С, безморозный период - 83. 99 дней. Средние месячные температуры самого теплого месяца июля равны + 17 °С, самого холодного января --26 °С. Средняя годовая температура воздуха отрицательная и варьирует от -2,7 до -3,2 °С. Самые низкие температуры зимой отмечаются в пониженных формах рельефа, главным образом в долинах рек Иды, Осы, Обусы, Куды. Сюда зимой при антициклональной погоде «стекает» тяжелый холодный
воздух, образуя «озёра холода». Осадков выпадает 250.410 мм в год, их распределение неравномерное. На теплый период года (апрель-октябрь) приходится 85 % от годовой суммы, на холодный (ноябрь-март) - только 15 %, что ограничивает возможность накопления влаги посредством талых снеговых вод. Неравномерное внутри-годовое распределение атмосферных осадков усугубляется контрастностью их выпадения из года в год. Коэффициент увлажнения в степных ландшафтах составляет 0,6.0,8 (увлажнение недостаточное), в лесостепи и подтайге - до 1,1.1,4 [13].
Именно характер рельефа и конти-нентальность климата в Приангарье определили контрастность и сложность структуры растительного и почвенного покрова. Ландшафты региона относятся к семиаридным североазиатским южно-сибирским. Лугово-степные и степные геосистемы встречаются среди геосистем «ангарской» сосновой подтайги, для которой характерна травянистость наземного покрова и остепнение. Степи занимают незначительную площадь, по сравнению с лесами. Они представлены разнотравно-крупнозлаковыми, в сочетании с мелко-дерновинно-злаковыми и низинными галофитно-луговыми, степями, березняками и кустарниками [15].
Иволгинский природный район расположен в Иволгинской котловине, занимающей северную окраину Селен-гинского среднегорья и ограниченной низкогорными отрогами хребта Хамар-Дабан. Основными почвообразующими породами днища котловины выступают древнеозерные и современные аллювиальные отложения. Среди элювиально-делювиальных распространены преимущественно песчаные и супесчаные отложения гранитной группы [16].
Климат в районе исследования экстремально континентальный. Среднегодовые температуры отрицательные (-1,1 °С), безморозный период составляет 70.100 дней, сумма температур выше + 10 °С - 1600.1800 °С. Среднегодовое количество осадков находится на уровне 234 мм. Характер их выпадения неравномерный: в зимний период - в
среднем 7 % от годовой суммы, а во второй половине лета - 67.70 % [14].
Горно-котловинный характер рельефа, неоднородность литологического состава подстилающих пород, различные типы водно-температурных режимов обусловливают формирование разнообразного почвенно-растительного покрова. На сухо-степных ландшафтах, занимающих предгорную часть хребта Хамар-Дабан, под мятликово-ковыльными, разнотравно-ковыльными, лапчатково-мелкозлаковыми, полынно-злаковыми и другими сообществами формируются каштановые почвы. В пределах зоны каштановых почв на пологих шлейфах склонов, верхних речных террасах, межсопочных понижениях, то есть в местах с повышенным увлажнением вследствие временного скопления поверхностного стока, а также внутрипоч-венного бокового стока или грунтовых вод, формируются лугово-каштановые почвы. В днище котловины смена типов рельефа, неоднородный гранулометрический и химический состав аллювиальных отложений, уровень и химизм грунтовых вод обусловливают значительную пространственную неоднородность почвенно-растительного покрова. Почвенный покров в пойме представлен аллювиальными болотными, лугово-болотными, луговыми, дерновыми, лугово-дерновыми почвами в сочетании с гидроморфными солончаками и солонцами [16].
Методика качественной оценки почв агроландшафтов на основе ПЭИ позволила оценить плодородие почв при соответствующем уровне земледелия [1]. Почвенно-экологический индекс отражает в относительных величинах комплекс агроэкологических условий, а с использованием дополнительных коэффициентов возможно определение его изменения в зависимости оттипаи свойств почв, а также климата [8].
Почвенно-экологическую оценку земель агроландшафтов в последние годы применяют при комплексном мониторинге плодородия почв земель сельскохозяйственных угодий. Эта методика фактически утверждена на правительственном уровне. Расчет
почвенно-экологических индексов для земель сельскохозяйственного назначения проводили по формуле [1]:
ПЭИ = 12,5 ■ (2 - V) П ■ Дс ■ А
(£ Г > 10°С) ■(Ку - Р) Кк +100 ,
ПЭИп ПЭИа ПЭИк
где ПЭИ - итоговый почвенно-экологический индекс;
ПЭИп = 12,5 ■ (2 - V) ПДс -почвенный индекс,
где коэффициент 12,5 вводят в формулу для приведения определенной совокупности условий к 100 единицам (баллам) почвенно-экологического индекса, 2^ - средневзвешенная плотность в метровом слое почвы, П - коэффициент, позволяющий учитывать полезный объем почв различного гранулометрического состава, Дс -поправочный коэффициент на дополнительно учитываемые свойства почв (гранулометрический состав, содержание гумуса, степень щебнистости, солонцеватости, водной и ветровой эрозии, гидроморфности);
ПЭИа = А - агрохимический индекс, который рассчитывают как произведение коэффициентов КР2О5, КК2О и КрНКС|;
ПЭИк = (!Г>10 °С) -(Ку-Р)/(Кк+100) -климатический индекс,
где II >10 °С - среднегодовая сумма температур больше +10 °С; Ку - коэффициент увлажнения по Иванову; Р -поправка к коэффициенту увлажнения; Кк - коэффициент континентальности климата.
Результирующий ПЭИ определяли как произведение почвенного, климатического и агрохимического показателей.
Расчет балла бонитета почв сельскохозяйственных земель Канского природного района показал (табл. 1), что минимальные значения ПЭИ характерны для дерново-сильноподзолистой почвы (14,7 балла), максимальные -для аллювиально-луговой почвы (53,8 балла).
Дерново-подзолистые почвы занимают в структуре пашни Красноярского края 5,4 % [9]. Их ценность сильно зависит от степени оподзоленности. Разница между ПЭИ слабоподзолистой и сильноподзолистой почвами
1. ПЭИ земель сельскохозяйственного назначения Канского природного района Красноярского края
Наименование почвы, угодье Индекс
почвенный (ПЭИп) агрохимический (ПЭИа) климатический (ПЭИк) итоговый (ПЭИ)
12,5-(2-У)КП Дс ПЭИп К КР2О5 К КК2О КрНКС| ПЭИа Ку-Р Кк ПЭИк
Дерново-сильноподзолистая, пашня 5,42 0,86 4,64 0,87 0,87 0,95 0,72 0,90 200 4,39 14,7
Дерново-слабоподзолистая, пашня 5,42 0,81 4,39 0,94 0,94 1,00 0,88 0,90 200 5,30 20,5
Светло-серая лесная, пашня 5,80 0,90 5,20 0,95 0,96 1,00 0,91 0,85 200 4,33 20,5
Серая лесная, пашня 6,10 0,98 5,96 1,00 1,00 1,10 1,10 0,85 200 4,33 28,4
Темно-серая лесная, пашня 7,03 1,15 8,09 1,08 1,06 1,04 1,19 0,85 200 4,47 43,0
Чернозем оподзоленный, пашня 7,82 1,10 8,64 1,08 1,06 1,00 1,14 0,85 200 4,60 45,3
Чернозем выщелоченный, пашня 8,26 1,10 9,12 1,08 1,06 1,03 1,18 0,85 200 4,67 50,3
Чернозем обыкновенный, пашня 7,82 1,21 9,45 1,06 1,04 1,00 1,10 0,81 200 4,50 46,8
Чернозем южный, пашня 6,90 1,05 7,22 1,06 1,04 1,00 1,10 0,81 200 4,62 36,7
Лугово-черноземная, пашня 7,67 1,22 9,38 1,08 1,06 1,03 1,18 0,85 200 4,53 50,1
Аллювиально-луговая, пашня 8,30 1,22 10,10 1,08 1,06 1,00 1,14 0,85 200 4,67 53,8
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф
ь
Ф
М О м м
Наименование почвы, угодье Индекс
почвенный (ПЭИп) агрохимический (ПЭИа) климатический (ПЭИк) итоговый (ПЭИ)
12,5-(2-V)■К■П Дс ПЭИп к КР2О5 к КК2О КрНКС| ПЭИа Ку-Р Кк ПЭИк
Дерново-подзолистая, залежь 4,39 0,70 3,77 1,06 1,06 1,00 1,12 0,90 200 4,40 15,1
Дерновая лесная, пашня 4,92 0,70 3,44 1,05 1,00 1,05 1,10 0,90 200 5,22 19,7
Дерново-карбонатная, пашня 5,70 0,78 4,44 1,05 0,96 1,10 1,11 0,80 200 4,14 20,4
Серая лесная неоподзоленная, пашня 6,73 0,61 4,11 1,05 1,00 1,05 1,10 0,87 200 4,47 20,2
Серая лесная, косимая залежь 5,07 0,85 4,61 1,00 1,00 0,94 0,94 0,90 200 5,33 23,1
Темно-серая лесная, косимая залежь 6,59 0,85 5,60 1,04 0,97 0,96 0,97 0,90 200 5,22 28,6
Темно-серая лесная глеевые, залежь 6,54 1,00 6,54 1,04 1,03 0,96 1,03 0,94 200 4,69 31,6
Чернозем выщелоченный, пашня 9,00 1,05 9,45 1,08 1,06 1,03 1,18 0,81 200 4,08 45,5
Чернозем обыкновенный, пашня 8,67 1,05 9,10 1,00 0,98 1,00 0,98 0,82 200 4,11 36,6
Чернозем обыкновенный, залежь 8,06 1,05 8,46 0,97 0,98 1,00 0,95 0,82 200 4,11 33,0
Чернозем южный, пашня 7,67 1,00 7,67 0,97 0,98 1,00 0,95 0,78 200 4,29 31,3
Лугово-черноземная, пашня 9,26 1,05 9,72 1,00 1,00 1,00 1,00 0,67 200 3,47 32,1
Луговая солончаковатая, пастбище 7,06 0,85 6,00 0,93 0,95 1,00 0,88 0,90 200 5,86 30,9
Луговая осолоделая, пастбище 5,40 0,63 3,40 0,91 0,93 1,03 0,87 0,90 200 5,85 17,3
Лугово-болотная
засоленная, пастбище 5,08 0,53 5,01 0,93 0,95 1,00 0,88 0,73 200 3,50 15,4
Аллювиально-дерновая, пашня 6,90 0,74 5,11 0,87 1,08 1,1 1,03 1,05 200 5,48 28,8
Аллювиально-луговая, пашня 9,57 1,00 9,57 0,97 1,00 0,96 0,93 0,67 200 3,47 30,9
составляла 6 баллов, а средняя его величина варьировала в пределах 17...18 баллов.
Величина ПЭИ серых лесных почв возрастала от светло-серой (20,5 балла) к серой (28,4 балла) и темно-серой (43,0 балла). Величина ПЭИ последних находилась на уровне, близком к ПЭИ черноземов оподзоленного и обыкновенного.
Почвенно-экологические индексы широко используемых в сельском хозяйстве Красноярского края черноземов выщелоченных и обыкновенных составили 50,3 и 46,8 балла. Это почти вдвое ниже, чем у чернозема типичного Краснодарского края.
Значительной ценностью обладают интразональные почвы - лугово-черноземные и аллювиальные, на долю которых в структуре пашни приходится 6,4 % [10]. Они обладают высокой биогенностью и хорошо увлажнены. В пойменных ландшафтах благодаря отепляющему влиянию рек формируется особый благоприятный микроклимат, что позволяет использовать их для закладки садов и возделывания овощных и бахчевых культур. Величина ПЭИ лугово-черноземной почвы сопо-
ставима с ценностью чернозема выщелоченного. Аллювиальные почвы на территории края имеют ограниченное распространение, они очень уязвимы в экологическом отношении и поэтому нуждаются в охране и контроле за использованием.
В почвенном покрове Иркутско-Черемховской равнины присутствуют почвы различного уровня потенциального и эффективного плодородия (табл. 2). Низкоплодородные дерново-подзолистые почвы, которые включали в состав сельскохозяйственных угодий по мере вырубки лесов и раскорчёвки, занимают на ее территории около 2,0 % пашни [13]. При расчете почвенно-экологического индекса этот тип почвы характеризовался наименьшей величиной - 15,1 балла.
Наибольшая площадь пашни в Иркутской области расположена на серых лесных (47 %) и дерново-карбонатных (36,0 %) почвах [15]. Однако в пределах этих двух типов наблюдается существенное разнообразие их свойств. Так, ПЭИ серой лесной неоподзоленной и дерново-карбонатной почвы находится на уровне 20 баллов, а темно-серой лесной - на 10 баллов больше. Кроме
двух названных типов почвенный покров пашни представлен черноземами (7,0 %) и интразональными почвами (10,0 %), обладающими высоким уровнем плодородия - лугово-черноземные, луговые и аллювиальные [13].
Максимальная величина ПЭИ на территории Иркутско-Черемховской равнины отмечена у чернозема выщелоченного (45,5 балла), у чернозема обыкновенного и южного она на 10. 12 баллов ниже. В интразональных агропочвах ПЭИ варьирует от 15,4 балла у лугово-болотной почвы до 32,1 балла у лугово-черноземной. При этом они заметно беднее аналогов в Красноярском крае.
Расчет почвенно-экологического индекса сельскохозяйственных земель Бурятии, на примере Иволгинской котловины, показал низкую устойчивость агропочв региона к антропогенному воздействию, по сравнению с Красноярским краем и Иркутской областью (табл. 3).
Самые низкие величины ПЭИ отмечены у каштановых и дерново-подзолистых почв (11,4 и 14,7 балла), средние - у серых и темно-серых лесных (25,1 и 27,8 балла), а также
3. ПЭИ земель сельскохозяйственного назначения Иволгинского природного района Республики Бурятия
Индекс
Наименование почвы, угодье почвенный (ПЭИп) агрохимический (ПЭИа) климатический (ПЭИк) итоговый (ПЭИ)
12,5-(2-^КП Дс ПЭИп К КР2О5 к КК2О КрНКС1 ПЭИа Ку-Р Кк ПЭИк
Дерново-подзолистая, залежь 5,62 1,00 5,62 1,11 1,00 0,95 1,05 0,61 200 2,50 14,7
Дерново-карбонатная, пашня 6,30 1,14 7,18 1,15 1,11 1,15 1,47 0,61 200 2,50 26,4
Светло-серая лесная, пашня 5,98 0,85 5,08 1,10 1,00 1,05 1,16 0,90 200 4,26 25,1
Темно-серая лесная, залежь 6,59 0,85 5,60 1,11 1,03 0,96 1,10 0,90 200 4,52 27,8
Чернозем выщелоченный, пашня 8,78 1,05 9,12 1,08 1,06 1,03 1,18 0,74 200 3,66 39,4
Чернозем обыкновенный, залежь 9,14 1,05 9,60 1,08 1,05 1,00 1,13 0,47 200 3,01 32,6
Чернозем южный, залежь 8,13 1,05 8,54 1,08 1,04 1,00 1,12 0,47 200 3,01 28,8
Каштановая, пастбище 4,78 0,87 4,16 1,03 1,00 1,00 1,03 0,61 200 2,65 11,4
Аллювиально-дерновая, пастбище 8,71 0,91 7,93 1,03 1,04 1,00 1,07 0,65 200 2,98 25,3
Аллювиально-
луговая, пастбище, сенокос 9,55 1,05 10,03 1,08 1,06 0,96 1,09 0,61 200 3,01 32,9
Лугово-болотная, пашня 8,36 1,03 8,61 1,03 0,98 0,91 0,92 0,91 200 3,99 31,6
Akademgorodok, 50, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation 2Siberian Federal University, prosp. Svobodnyi, 79, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation 3Irkutsk State University, ul. Karla Marksa, 1, Irkutsk, 664003, Russian Federation
4Sochava Institute of Geography, Siberian branch, Russian Academy of Sciences, ul. Ulan-Batorskaya, 1, Irkutsk, 664033, Russian Federation
интразональных почв (аллювиально-дерновые, аллювиально-луговые и лугово-болотные) - от 25,3 до 32,9 баллов. Максимальные величины ПЭИ на обследованной территории характерны для чернозема выщелоченного (39,4 балла). У чернозема обыкновенного и южного он был равен 32,6 и 28,8 балла соответственно.
В целом, величина итогового ПЭИ в почвах земель сельскохозяйственного назначения Красноярского края (14,7. 53,8 балла) в большей степени определяется почвенным и агрохимическим индексами. Значения климатического показателя варьируют слабо и колеблются в пределах 4,3.5,3 балла.
В агропочвах Иркутской области отмечено снижение всех индексов, а также итогового ПЭИ, по сравнению с Красноярским краем, на 1,0. 13,0 баллов. Важное влияние на его величину оказывает климатический индекс, который варьирует от 3,5 до 5,9 баллов. Территория области испытывает недостаток увлажнения, что связано с нахождением земледельческой части области в аридной тени хребтов Восточного Саяна.
Лимитирующими факторами, ограничивающими продуктивность агро-почв Бурятии, выступают недостаточное количество осадков и тепла. Величины климатического, почвенного, агрохимического индексов оказались самыми низкими, по сравнению с агропочвами Красноярского края и Иркутской области. Итоговый индекс равен 11,4.39,4 балла.
Расчет почвенно-экологического индекса сельскохозяйственных земель Красноярского края, Иркутской области и Республики Бурятия показал, что его величина в 2.6 раз ниже, чем у черноземов типичных Краснодарского края, балл бонитета которых приближается к 100.
Литература.
1. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв / Л. Л. Шишов, Д. Н. Дурманов, И. И. Карманов и др. М.: Агропромиздат,1991. 304 с.
2. Иванов А. Л., Савин И. Ю., Столбовой В. С. Качество почв России для сельскохозяйственного использования // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2013. № 6. С. 41-45.
3. Кирюшин В. И. Состояние и проблемы развития адаптивно-ландшафтного земледелия // Земледелие. № 2. 2021. С. 3-7. 10.24411 /0044-3913-2021-10201.
4. Оценка агрочерноземов Сибири на основе современных подходов / А. А. Шпедт, Ю. В. Аксенова, В. Н. Жуланова и др. // Земледелие. № 4. 2019. С. 8-13. 10.24411/00443913-2019-10402.
5. Отечественные подходы к оценке степени деградации почв и земель / Э. Н. Молчанов, И. Ю. Савин, А. С. Яковлев и др. // Почвоведение. 2015. № 11. С. 1394-1406.
6. Mehra M., Singh C. K. Spatial analysis of soil resources in the Mewat district in the semiarid regions of Haryana, India // Environment, Development and Sustainability. 2018. Vol. 20. No. 2. P. 661-680. doi: 10.1007/s10668-016-9904-6.
7. Musakwa W. Identifying land suitable for agricultural land reform using GIS-MCDA in South Africa // Environment, Development and Sustainability. 2018. Vol. 20. No. 5. Р 2281-2299. doi: 10.1007/s10668-017-9989-6.
8. Применение и верификация почвенно-экологического индекса при оценке структур почвенного покрова пахотных угодий / Д. С. Бул-аков, Н. П. Сорокина, И. И. Карманов и др. // Почвоведение. 2013. № 11. С. 1367-11376.
9. Крупкин П. И. Черноземы Красноярского края: Монография. Красноярск: Издательство КрасГУ, 2002. 332 с.
10. Авдюкова Т. В., Хруцкий С. А. Состояние плодородия почв пашни восточной зоны Красноярского края // Земледелие. 2017. № 1. С. 25-29.
11. Сергеев А. П., Липатникова Т. Я., Го-ряева Е. В. Состояние плодородия пахотных почв южной зоны Красноярского края // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 4. С. 17-21.
12. Алхименко Р. В. Мониторинг состояние пахотных почв в западном и центральном территориальных округах Красноярского края // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 6. С. 10-14.
13. Козлова А. А., Белозерцева И. А., Лопатина Д. Н. Почвы Южного Предбайкалья: разнообразие и закономерности распространения // География и природные ресурсы. 2021. № 1. С. 103-114.
14. Qualitative assessment of the soils of agricultural landscapes in Eastern Siberia / A. A. Kozlova, I. A. Belozertseva, N. I. Granina, et al. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Irkutsk, 08-10 сентября 2020 года. Irkutsk, 2021. P. 012015. URL: https://iopscience. iop.org/article/10.1088/1755-1315/629/1/012015 (дата обращения: 02.11.2021). doi: 10.1088/1755-1315/629/1/012015.
15. Бутырин М. В., Штанцова В. В. Динамика основных показателей плодородия пахотных почв Иркутской области // Земледелие. 2017. № 4. С. 9-14.
16. Разнообразие почв и почвенные ресурсы Центральной экологической зоны Байкальской природной территории (в границах Республики Бурятия) / Л. Л. Убугунов, И. А. Белозерцева, В. И. Убугунова и др. // География и природные ресурсы. 2021. Т. 42. № 2 (166). С. 69-78.
Soil and ecological assessment of agricultural lands in the Krasnoyarsk Territory, Irkutsk region, and the Republic of Buryatia
A. A. Spedt12, A. A. Kozlova3, I. A. Belozertseva34, N. I. Granina3, O. G. Lopatovskaya3, N. D. Kiseleva3, S. L. Kuklina3, N. A. Martynova3, D. N. Lopatina4 1Federal Research Center «Krasnoyarsk Scientific Center», Siberian branch, Russian Academy of Sciences,
Abstract. We assessed agricultural lands in a number of regions of Eastern Siberia: the Kras-noyarskTerritory, the Irkutsk region, the Republic of Buryatia. Their southern part is the most developed since there are quite favourable natural conditions for human habitation and agriculture. At the same time, the sharp continentality of the climate, low heat and moisture supply cause the development of soils with a thin humus horizon, which, under conditions of intensive agriculture, significantly reduces their resistance to agro-genic impact. We used the methodology for the qualitative assessment of soils, developed at the Dokuchaev Soil Institute with the calculation of the soil-ecological index. It includes a quantitative reflection of the natural resource potential of agricultural lands, expressed in points from 1 to 100, while the maximum 100-point index belongs to typical chernozems of the Krasnodar Territory. According to calculations, the value of this indicator in the Krasnoyarsk Territory was 14.7-53.8 points, in the Irkutsk region - 15.1-45.5 points, in the Republic of Buryatia - 14.7-39.4 points. The value of the final soil-ecological index of agricultural lands in the Krasnoyarsk Territory is mainly due to the soil soil-ecological index and the agrochemical soil-ecological index, and to a lesser extent, the climatic soil-ecological index. In the Irkutsk region, the values of these indicators and the final soil-ecological index are noticeably lowerthan in similar agricultural soils of the Krasnoyarsk Territory. The soils of the agro-landscapes of Buryatia are distinguished by the lowest values of soil, agrochemical and climatic soil-ecological indices, in comparison with other regions considered.
Keywords: agricultural lands; assessment of soils of agricultural landscapes; soil index; agrochemical index; climatic index; soil-ecological index.
Author Details: A. A. Shpedt, D. Sc. (Agr.), director, prof., (e-mail: [email protected]);A. A. Kozlova, D. Sc. (Biol.), assoc. prof. (e-mail: [email protected]); I. A. Belozertseva, Cand. Sc. (Geogr.), assoc. prof., head of laboratory (e-mail: belozia@ mail.ru); N. I. Granina, Cand. Sc. (Biol.), head of department (e-mail: [email protected]); O. G. Lopatovskaya, D. Sc. (Biol.), prof. (email: [email protected]); N. D. Kiseleva, senior lecturer (e-mail: [email protected]); S. L. Kuklina, Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof. f (e-mail: [email protected]); N. A. Martynova, e senior lecturer (e-mail: natamart-irk@yandex. S ru); D. N. Lopatina, Cand. Sc. (Geogr.) research ^ fellow (e-mail: [email protected]). E
For citation: Shpedt AA, Kozlova AA, Be- S lozertseva IA, et al. [Soil and ecological assess- e ment of agricultural lands in the Krasnoyarsk 2 Territory, Irkutsk region, and the Republic of 1 Buryatia]. Zemledelie. 2022; (1):9-13. Russian. M doi: 10.24412/0044-3913-2022-1-9-13. 0
