Введение
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Роль NPK в питании растений и их содержание в почве
1.1.2. Роль азота в питании растений и его
содержание в почвах
1.1.3. Роль фосфора в питании растений и его
содержание в почвах 10
1.1.4. Роль калия в питании растений и его
содержание в почве 11
1.2. Характеристика объектов и районов исследования активность почв и способы ее оценки 12
1.3. Агрохимическое состояние почв Северного
Казахстана 15
1.4. Геостатистический анализ пространственного варьирования показателей 18
Глава 2. Объекты и методы исследования
20
Глава 3. Результаты и обсуждения 28
Заключение 41
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Единая стратегия экономического развития стран таможенного союза ориентирована на импорто-замещение продовольственных товаров и рациональное использование природных ресурсов, в том числе плодородных сельскохозяйственных угодий. Выполнение данной стратегии требует перехода сельскохозяйственного производства на современные передовые наукоемкие технологии. Однако, изменения в экономике постсоветского пространства последних десятилетий привели к ряду негативных изменений в сельском хозяйстве, в том числе и в агрохимическом обслуживании полей. Отказ от государственного финансирования работ по комплексному агрохимическому окультуриванию полей, в ряде случаев, и регулярного агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий, а как следствие, не системное внесение минеральных удобрений не могло не повлиять на агрохимическое состояние пахотных угодий, в том числе на пространственную вариабельность содержания элементов питания.
Традиционные подходы к агрохимическому обслуживанию пахотных угодий ориентированы на внесение расчетных доз минеральных удобрений на поля севооборотов или рабочие участки полей севооборотов в целом, по результатам оценки содержания доступных элементов питания на отдельных элементарных участках. Содержание доступных элементов питания на каждом элементарном участке характеризуется анализом одного смешанного образца, составленного из регламентированного количества индивидуальных точечных проб [1-3]. Размеры элементарных ^участков отбора для территорий с однородным рельефом и почвенным ПОКРОВОМ получаются при этом примерно соизмеримыми с размерами самих полей. Согласно регламентирующему отбор проб стандарту [3] максимальный размер элементарного участка для Северного Казахстана должен составлять 100 га при среднем размере полей 200-400 га. При проведении агрохимического обследования в соответствии с действующими стандартами вариабельность агрохимических свойств полей на малых расстояниях практически не учитывается.
Считается, что для почв степной и сухо-степной зон характерна пространственная однородность, которую связывают с однородностью рельефа и материнских пород [12]. Однако изменчивость проявления естественных и антропогенных процессов на разных уровнях организации почвенного покрова в степях также приводит к закономерному проявлению вариабельности. По данным И.В. Михеевой (2005), статистические показатели свойств каштановых почв в пределах индивидуума изменяются и зависят от способа их использования (целина, не орошаемая пашня, орошаемая пашня). Вариограммный анализ пространственной неоднородности степных почв показывает, что варьирование значений почвенных свойств может характеризоваться различной степенью пространственной корреляции, которая проявляется на различных расстояниях и отличается для различных почв [15].
Традиционные подходы ^агрохимического обследования пашни ориентированы на внесение расчетных доз удобрений на поля севооборотов в целом по результатам оценки содержания доступных элементов питания на участках отбора смешанных образцов. Размеры элементарных участков для территорий с однородным рельефом и почвенным покровом, как правило, соизмеримы с размерами самих полей. Согласно стандарту (ГОСТ 28168-89, 2008), максимальный размер элементарного участка отбора смешанного образца для Северного Казахстана должен составлять 100 га при среднем размере полей 200-400 га. При применении такого подхода вариабельность агрохимических свойств полей практически не учитывается.
Современные технологии прецизионного земледелия построены на оценке пространственной неоднородности сельскохозяйственных угодий, а стратегия их применения ориентирована на адаптацию системы удобрения к пространственной неоднородности конкретных полей. Продуктивная реализация технологий точного земледелия требует детального изучения
пространственной неоднородности сельскохозяйственных угодий и разработки методов ее количественного описания на основе
построения интерполированных картограмм. Правильная реализация технологий прецизионного земледелия позволяет получать высокие урожаи экологически безопасной
продукции при минимальных затратах
минеральных удобрений и с минимальным негативным воздействием на почвы.
Цель работы оценка различных методических подходов к интерполяции пространственной неоднородности агрохимических свойств
пахотных угодий на примере детального изучения земель ТОО «Мичурине»
(Северный Казахстан) с использованием ГИС-технологий и методов геостатистического пространственного анализа данных.
Проведенные исследования показывают, что исследованные массивы пашни по средним величинам и показателям вариабельности агрохимических свойств могут оцениваться как однотипные. Однако, по сочетанию случайных и регулярных составляющих, выявляемых геостатистическим анализом они сильно отличаются друг от друга и для построения интерполированных картограмм обеспеченности полей необходим дифференцированный выбор методов интерполирования данных, соответствующих результатам аппроксимации модельных вариограмм. Результаты агрохимического обследования полей позволяют сделать вывод, что при применении интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур для получения стабильно высоких урожаев требуется применение высоких доз азотных удобрений. Следовательно, для решения вопроса о целесообразности применения технологий точного земледелия необходим ^“пространственный анализ вариабельности агрохимических показателей, прежде всего в аспекте обеспечения получения экологически безопасной продукции, а также рационального применения минеральных удобрений. Работа выполнена при финансировании по Российско-Казахстанскому проекту НИР - «Оценка вариабельности основных агрохимических свойств пахотных угодий ТОО «Мичуринский»
