Окультуривание – основа повышения плодородия пахотных земель

     Статистические  модели строятся при допущении, что  исследуемый процесс случаен  и может быть изучен с помощью  статистических методов анализа  систем (Лапко А.В., 1996). Они включают: эмпирические- и динамические статистические модели, корреляционный и факторный анализ, многомерное шкалирование, анализ временных рядов. Для снижения размерности статистических моделей используется ряд методов, например выделение главных компонент в регрессионных уравнениях и гармонических рядах.

     В истории разработки статистических моделей продуктивности агроценозов можно выделить несколько этапов: по обобщенным агроклиматическим показателям; эмпирическим уравнениям регрессионного типа; динамико-статистическим и физико-статистическим моделям; комплексным имитационным моделям.

     Методы  прогнозирования урожаев, основаные  на учете агроклиматических ресурсов региона разрабатывались в агрометеорологии. Для оценки потенциальной продуктивности используются величины баланса фотосинтетически активной радиации (ФАР), а также комплексные показатели - биоклиматический и гидротермический потенциалы продуктивности (БКП, ГТП) (Образцов А.С., 1990).

     Эмпирические  модели продуктивности агроценозов  в основном представлены так называемыми  производствеными функциями. Они представляют регрессионные уравнения, связывающие конечный результат (урожай и показатели его качества) с действующими величинами. К производственным функциям предъявляется ряд требований: модель должна учитывать основные факторы, оказывающие влияние на урожай; охватывать широкий диапазон их значений; аппроксимирующая функция должна максимально соответствовать реальным биологическим закономерностям.

     К эмпирико-статистическим (регрессионным) относятся многие модели почвенной  эрозии, модели. Эмпирико-статистические модели применяются в фитопатологии для описания динамики эпифитотий.

     Динамические  модели предназначены для прогнозирования  и оперативного управления продукционным  процессом с учетом складывающейся агрометеорологической обстановки. В основе динамического моделирования - описание системы с помощью обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных, параметры которых определяют по эмпирическим данным.

     Физико-статистические модели рассматривают систему как  совокупность взаимодействующих элементов со случайными свойствами. В модель вводиться функция распределения показателей состояния и глобальная характеристика взаимодействия компонентов (энтропия, энергия или вещественый результат). Область применения рассматриваемых моделей ограничивается описанием неструктурированных гомогенных систем, когда необходимо оценить воздействие многих факторов на результирующий признак.

     Комплексные имитационные модели призваны повысить адекватность агроэкологических прогнозов  за счет качественно более полного использования эмпирических данных. Имитационные модели призваны формализовать с помощью электронновычеслительных машин любые эмпирические сведения об объекте. Причинно-следственные связи в имитационных моделях прослеживаются не до конца. Это позволяет анализировать системы в условиях большой размерности и неполной информации об их строении, более результативно использовать знания предметной области. Структура имитационных систем, как правило, включает аналитическое описание объекта, блоки экспертных оценок, имитации и обработки результатов вычислительного эксперимента (Лапко А.В., 1996).

 

      8 ОХРАНА ПОЧВ ОТ НЕГАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ

     8.1. Подразделение земель

     В соответствии с целевым назначением  все земли подразделяются на:

     1) земли сельскохозяйственного назначения;

     2) земли населенных пунктов; 

     3) земли промышленности, транспорта, связи и иного несельскохозяйственного  назначения;

     4) земли природоохранного, рекреационного  и оздоровительного назначения;

     5) земли лесного фонда; 

     Б) земли водного фонда;

     7) земли запаса.

     К землям природоохранного, рекреационного и оздоровительного назначения относятся  земли заповедников, национальных и  дендрологических парков, ботанических садов, курортов и других объектов аналогичного назначения. Землями лесного фонда  признаются земли, покрытые лесом, а также не покрытые лесом, но предназначенные для нужд лесного хозяйства. К землям водного фонда относятся земли, занятые водоемами, гидротехническими, водохозяйственными сооружениями, а также полосы отвода по берегам водоемов. Землями запаса являются все земли, не предоставленные во владение и долгосрочное пользование. Земли запаса предназначаются для предоставления во владение, пользование и аренду.

     Охрана  земель включает систему организационных, экономических, правовых, инженерных и других мероприятий, направленных на защиту их от расхищения, необоснованных изъятий из сельскохозяйственного оборота, нерационального использования, вредных антропогенных и природных воздействий, в целях повышения эффективности природопользования и создания благоприятной экологической обстановки.

     Охрана  земель и их рациональное использование  осуществляются на основе комплексного подхода к угодьям как к  сложным природным образованиям (экосистемам), с учетом их зональных  и региональных особенностей. Система  рационального использования земель должна носить природоохранный, ресурсосберегающий характер и предусматривать сохранение почв, ограничение воздействий на растительный и животный мир, геологические породы и другие компоненты окружающей среды. Охрана земель предусматривает (Захаров С.А., 1931):

     — защиту земель от водной и ветровой эрозии, солей, от подветровой эрозии, подтопления, заболачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнения  отходами производства, других процессов  разрушения;

     — рекультивацию нарушенных земель, повышение их плодородия и других полезных свойств;

     — снятие и сохранение плодородного слоя почвы, с тем чтобы использовать его для рекультивации земель или повышения плодородия малопродуктивных угодий;

     — установление особых режимов пользования для земельных участков, имевших природоохранное и историко-культурное значение.

     Все землевладельцы, землепользователи  и арендаторы, независимо от форм и  сроков использования земель, осуществляют работы по защите и повышению качества земель за счет собственных средств и несут ответственность за ухудшение экологической обстановки на своем земельном участке и сопряженной территории, связанное с их деятельностью. 

     8.2. Земельный кадастр

     Для обеспечения рационального использования  и охраны земель, защиты прав собственников земли, землепользователей и арендаторов и создания объективной основы для установления цены на землю, земельного налога, арендной платы в российской федерации ведется государственный земельный кадастр. Государственный земельный кадастр содержит информацию о землях всех категорий и ведется по единой методике в тесной взаимосвязи и с соблюдением принципа совместимости с территориальным, лесным, водным кадастрами и кадастрами других видов природных ресурсов. Получение исходной информации для ведения государственного земельного кадастра обеспечивается проведением необходимых космоаэросъемочных, топографо-геодезических и других обследований и изысканий. Для оперативного обновления земельно-кадастровой информации используются материалы текущих обследований, съемок и мониторинга земель.

     Оценка  земель населенных пунктов и других категорий земель осуществляется с  учетом их местоположения, функционального  использования, степени социального  и инженерно-транспортного обустройства, экологической ситуации. Данные государственного земельного кадастра подлежат обязательному применению при планировании, использовании и охране земель, их изъятии и предоставлении, определении платежей за землю, проведении землеустройства, оценке хозяйственной деятельности, осуществлении государственного контроля и других мероприятий, связанных с использованием и охраной земель.  

     8.3. Почвозащитная система земледелия

     Большое значение имеет внедрение почвозащитной  бесплужной системы земледелия. Только переход от отвальной вспашки к бесплужной обработке уменьшает смыв почвы в 2-4 раза. А дополнение ее щелеванием на склонах круче 1° градуса уменьшает смыв почвы в 18-23 раза. Бесплужная обработка предотвращает появление пыльных бурь, в значительной степени снижает потенциальную засоренность пахотного слоя семенами сорных растений, очищает почву от сорняков, что, в свою очередь, позволяет уменьшить пестицидную нагрузку. Бесплужная обработка, замедляя нитрификационные процессы в почве, уменьшает содержание свободных нитратов в сельскохозяйственной продукции, т.е. позволяет вырастить экологически чистую продукцию. Вспашка с оборотом пласта, столетиями культивирующаяся в отечественном земледелии, нарушает естественные законы почвообразования и внутрипочвенные взаимосвязи. Дело в том, что верхние горизонты почвы заселены аэробной биотой, требующей для жизни кислород, а нижние горизонты, наоборот, — анаэробной биотой, для которой кислород губителен. С оборотом пласта почвенная биота становится нежизненной и погибает, превращая пахотный слой в полуинертную порошкообразную массу, нарушая внутрипочвенные взаимосвязи. Чтобы после такого вмешательства восстановить равновесие, требуется систематическая. Бесплужная обработка в течение 5-10 лет.

     Бесплужная  обработка почвы - высокоэффективный агромелиоративный прием. Годовой влагонакопительный эффект ее равен 30-50 мм, что стабилизирует земледелие, особенно во время сильных засух. Таким образом, почвозащитная бесплужная система земледелия - альтернатива угрожающей экологической ситуации, которая создалась в сельскохозяйственном производстве. При обработке почвы без оборота пласта в почве ускоряются восстановительные процессы, возрастают коэффициенты гумификации органического вещества и потенциальное почвенное плодородие. Перестав оборачивать пласт и оставив на поверхности почвы менее ценную часть урожая, моделируют дерновый (черноземный) процесс почвообразования в производственных условиях. Бесплужная обработка почвы позволила использовать в качестве удобрения помимо навоза, которого всегда не хватает, малоценную часть урожая: солому, измельченные стебли кукурузы, подсолнечника и других грубостебельных культур, ботву картофеля, томатов, кормовой и сахарной свеклы и т.п. Любые пожнивные органические остатки при бесплужной обработке почвы можно использовать для воспроизводства почвенного плодородия (Образцов А.С.,1990).  

     8.4. Мониторинг земель

     Это система наблюдения за состоянием земельного фонда для своевременного выявления  и оценки изменений, предупреждения и устранения последствий негативных процессов. Согласно положению «о мониторинге земель в российской федерации», утвержденному постановлением правительства россии 15 июля 1992 г., мониторинг земель является составной частью мониторинга окружающей природной среды. Объектом мониторинга земель являются все земли российской федерации независимо от форм собственности на землю, целевого назначения и характера использования. Мониторинг земель имеет подсистемы, соответствующие категориям земель:

     — сельскохозяйственного назначения;

     — населенных пунктов;

     — промышленности, транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информатики и космического обеспечения, энергетики, обороны и  иного назначения;

     — природоохранного, природно-заповедного, оздоровительного, рекреационного и  историко-культурного назначения;

     — лесного фонда;

     — водного фонда;

     — запаса.

     В зависимости от территориального охвата осуществляется федеральный, региональный и локальный мониторинг земель. В  соответствии с международными научно-техническими программами российская федерация  может принимать участие в работах по глобальному мониторингу земель. При ведении мониторинга земель выявляются следующие процессы:

     — эволюционные (связанные с естественно-историческими  процессами развития);

     — цикличные (связанные с суточными, сезонными, годовыми и иными периодами изменений природного характера);

     — антропогенные (связанные с человеческой деятельностью);

     — чрезвычайные ситуации (связанные с  авариями, катастрофами, стихийными и  экологическими бедствиями). Основными  задачами мониторинга земель являются:

     — своевременное выявление изменений состояния земельного фонда, их оценка, прогноз и выработка рекомендаций по предупреждению и устранению последствий негативных процессов;

     — информационное обеспечение государственного земельного кадастра, рациональное землепользование и землеустройство, контроль за использованием и охраной земель.