Алгоритм організації моніторингу ґрунтів на основі довготривалих польових дослідів
Створення в Україні мережі довготривалих польових дослідів на державному рівні. Моніторинг та інвентаризація земель сільськогосподарського призначення. Ідентифікація прояву деградаційних процесів ґрунтових показників і розроблення шляхів їх запобігання.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 22.07.2024 |
Размер файла | 431,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського»
Алгоритм організації моніторингу ґрунтів на основі довготривалих польових дослідів
А.В. Ревтьє-Уварова1, В.М. Ніконенко2, О.І. Сліденко3
1-2кандидати сільськогосподарських наук
м. Харків
Анотація
Мета. Визначити алгоритм організації моніторингу ґрунтів з використанням наявного наукового доробку довготривалих польових дослідів України.
Методи. Діалектичний, монографічний, абстрактно-логічний. Результати. Першим блоком організації моніторингу ґрунтів в Україні на основі довготривалих польових дослідів є проведення їх повторної інвентаризації через заповнення по кожному функціонуючому досліду форми-анкети з розширеною ієрархічною структурою метаданих та експериментальним блоком.
Підсумок інвентаризації -- Реєстр-каталог довготривалих польових дослідів України, що містить загальні відомості, характеристику природних умов території, методику закладання досліду, комплексну характеристику ґрунту та параметри ґрунтових показників, які встановлені перед закладанням досліду.
Користуючись інформацією Реєстру-каталогу, виконавці моніторингу ґрунтів визначають моніторинговий показник(и), подають запити до відповідних установ-виконавців на отримання результатів досліджень у наявній динаміці. польовий інвентаризація земля ґрунтовий
Одержані результати опрацьовують, констатують зміни стану та якості ґрунтів, ідентифікують можливі деградаційні ризики або прояви деградації. Подано пропозицію щодо створення мережі довготривалих польових дослідів України із затвердженням її на державному рівні та наданням статусу національної.
Висновки. Удосконалений алгоритм організації наукової інформації довготривалих польових дослідів для реалізації завдань моніторингу ґрунтів передбачає проведення їх інвентаризації з наступним формуванням відповідного Реєстру-каталогу та створенням Української мережі стаціонарних польових дослідів, що використовується виконавцями моніторингу ґрунтів для ідентифікації прояву і розвитку деградаційних процесів і розроблення шляхів їх запобігання/призупинення.
Ключові слова: ідентифікація деградаційних процесів, інвентаризація довготривалих польових дослідів
Вступ
Висока розораність території країни, де майже 80% загальної площі сільсько-господарських угідь припадає на ріллю, зумовлює появу різних видів деградації ґрунтів, яка катастрофічно посилилася після повномасштабного вторгнення РФ в Україну. Сформована наразі комбінація «ринок земель -- деградація ґрунтів -- руйнівний чинник», а також адаптація вітчизняного регулювання до стандартів ЄС зумовлює необхідність активізації моніторингу ґрунтів як підсистеми державної системи моніторингу довкілля для визначення алгоритмів превентивної та контролюючої дій за станом і якістю ґрунтових ресурсів з метою забезпечення їхнього сталого функціонування.
На державному рівні питання моніторингу ґрунтів регулюються Земельним Кодексом України, Законом України «Про охорону земель» та Положенням про моніторинг земель, яке є адресним правовим актом про моніторинг ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення [1]. В доповнення, уточнення та вдосконалення цього питання вітчизняними науковцями визначено наукові основи, методологічні принципи і порядок ведення моніторингу ґрунтів з урахуванням світового досвіду [2 6].
Беручи до уваги певні законодавчі корективи [7], моніторинг земель і ґрунтів проводять з метою своєчасного виявлення зміни стану земель, забруднення і властивостей ґрунтів, оцінки проведених заходів щодо охорони земель, збереження та відтворення родючості ґрунтів, запобігання впливу негативних процесів і ліквідації його наслідків.
Об'єктами здійснення моніторингу ґрунтів є довготривалі польові досліди [1], які проводять установи НААН та деякі вищі навчальні заклади. Їх використання як джерела ґрунтової інформації дає змогу реалізувати основні завдання системи моніторингу -- довгострокові систематичні спостереження, аналіз стану, якості та прогнозування, змін властивостей ґрунтів, інформаційно-аналітична підтримка в ухваленні рішень, їх раціональне використання та екологічна безпека, інформаційне обслуговування органів державної влади та місцевого самоврядування, а також забезпечення інформаційних потреб населення країни і міжнародних організацій з використанням сучасних автоматизованих інформаційних технологій [8].
Унікальність довготривалих польових дослідів порівняно з новостворюваними об'єктами моніторингу полягає в акумуляції в часі дії, взаємодії та післядії агротехнічних заходів і змін у довкіллі на параметри ґрунтових показників [9, 10], що важливо для оцінювання стратегії землекористування чи впливу змін клімату в довготривалій перспективі, зокрема й для ухвалення відповідних політичних рішень [1113].
Для проведення наукового моніторингу ґрунтів довготривалі польові досліди є безальтернативним джерелом інформації завдяки розумінню та обґрунтуванню змін родючості ґрунту, що відбуваються за тривалого впровадження певних агротехнічних заходів у конкретних ґрунтово-кліматичних умовах. Довготривале проведення дослідів є досить дороговартісним, проте наукова і практична цінність накопичених результатів широкомасштабна й зростає пропорційно до їх тривалості, оскільки отримана в них інформація не може бути замінена іншими способами. Крім того, довготривалі польові досліди незамінні в майбутніх дослідженнях як основа калібрування та перевірки аналітичних методів [14], як інструмент перевірки достовірності прогнозних моделей і гіпотез.
Науковими перевагами довготривалих польових дослідів є: встановлення реакції ґрунтової системи на змодельовані агротехнологічні заходи в довготривалій перспективі, зміни в якій можуть істотно відрізнятися від аналогічного короткострокового впливу (так звані екологічні несподіванки); виявлення значущості впливу непрямих чинників на процеси в ґрунтовій системі, які не простежуються за короткий період і можуть змінюватися в довготривалій перспективі; можливість дослідження впливу та післядії неконтрольованих природних чинників (мінливість клімату, екстремальні явища чи катаклізми, спалах чисельності шкодочинних організмів (хвороби, шкідники), забруднення полютантами тощо); використання як платформи для нових досліджень, де є змога більш детального вивчення ґрунтових процесів [13].
Кожний із польових дослідів, забезпечуючи отримання конкретних результатів відповідно до мети його закладання, дає широку екстраполяцію даних, акумульовану мережею довготривалих дослідів: перевірку стійкості системи землеробства в агроекологічній зоні впродовж тривалого часу і моніторинг наслідків зміни клімату та коригування цих наслідків, якщо необхідно для підтримання загальної стійкості; надання інформації щодо вдосконалення найкращих практик землеробства на користь землекористувача, місцевої екології та довкілля загалом; постійні експерименти з іншими керованими чинниками та архів зразків ґрунту і рослинного матеріалу для подальших наукових досліджень процесів, які впливають на родючість ґрунту, продуктивність рослин, якість урожаю і води та довкілля; реальне оцінювання впливу сільського господарства на довкілля та несільськогосподарської антропогенної діяльності на родючість ґрунту та якість рослинницької продукції; надання ретроспективних наборів даних, які можна використовувати для розроблення математичних моделей з опису впроваджених сільськогосподарських практик, скажімо, для прогнозування впливу зміни клімату на властивості ґрунту та його продуктивність [15, 16].
Слід зазначити, що досить затребуваним інструментом отримання інформації про стан ґрунтового покриву України є агрохімічна паспортизація, яку проводять упродовж 58 років (з 1964 р.) з інтервалом 5 років і результати якої використовують при проведенні грошової оцінки земель, обліку якості земель, складанні проєктів землеустрою, зміні цільового призначення земельних ділянок, визначенні глибини зняття родючого шару ґрунту для виконання будівельних робіт тощо [17].
Проте, враховуючи специфіку та особливості агрохімічної паспортизації, результати, отримані під час її проведення, поступаються результатам, одержаним у довготривалих польових дослідах. Це пов'язано з відсутністю хронологічної просторової прив'язки (немає точної фіксації точки відбирання проб ґрунту впродовж періоду проведення агрохімічних обстежень). Проби ґрунту можна відбирати в межах одного землекористування, але на різних полях без урахування неоднорідності ґрунтового покриву, що обмежує порівняння отриманих результатів у часовій динаміці; обмеженістю інформації з історії землекористування та впроваджених агротехнологічних заходів, що не дає можливості достовірно оцінити вплив певних чинників на зміни ґрунтових показників; комерціалізованим виконанням робіт, яке знижує об'єктивність отриманих результатів.
Для порівняння, програма «Моніторинг хімічного складу орних ґрунтів Польщі» як елемент Державного моніторингу довкілля у сфері ґрунтів та їх якості, який проводять з 1995 р. з інтервалом також 5 років, проте проби ґрунту відбирають з 216 постійних вимірювальних і контрольних точок, розташованих на орних землях, що характеризують ґрунтовий покрив країни [18].
Довготривалі польові досліди локально обмежені й мають просторову прив'язку, ґрунтуються на наукових методичних засадах проведення польових досліджень, в яких фіксуються вихідні і проміжні параметри ґрунтових показників і хронологія впроваджених агротехнологічних заходів.
Загалом наявні ретроспективні результати комплексних досліджень властивостей ґрунтів, змін їхньої родючості та якісних характеристик за різнотривалого впровадження певних елементів технологій вирощування (системи обробітку ґрунту, удобрення, сівозміни тощо) на конкретному ґрунтовому різновиді, є винятковим науковим інструментом для проведення моніторингу ґрунтів. Цінність довготривалих польових дослідів як об'єкта наукоємного моніторингу ґрунтів полягає в їх методологічно обґрунтованому проведенні впродовж певного проміжку часу на конкретній території із систематичною фіксацією параметрів ґрунтових показників під впливом різних змодельованих агротехнологічних чинників впливу.
Мета досліджень -- визначити алгоритм організації моніторингу ґрунтів із використанням наявного наукового доробку довготривалих польових дослідів України.
Матеріали та методи досліджень. Дослідження проведені із застосуванням таких методів: діалектичного -- для об'єктивного визначення перспективності використання довготривалих польових дослідів і реалізації цілей моніторингу ґрунтів; монографічного -- опрацювання нормативно-правових документів і наукових публікацій; абстрактно-логічного -- для теоретичного узагальнення та формулювання пропозицій і висновків.
Результати досліджень
Довготривалі польові досліди завдяки особливостям їх функціонування та проведення досліджень забезпечують отримання ретроспективних поліінформативних результатів, придатних для реалізації цілей моніторингу ґрунтів.
Відповідно до положень порядку проведення моніторингу ґрунтів запропоновано вдосконалений алгоритм його організації на основі довготривалих польових дослідів України для використання як засобу систематичних довготривалих спостережень (рис. 1) [1].
Рис. і. Удосконалений алгоритм організації моніторингу ґрунтів на основі довготривалих польових дослідів
З урахуванням певної застарілості результатів попередньої інвентаризації (2014 р.) та істотного впливу повномасштабного вторгнення РФ на функціонування довготривалих польових дослідів першим блоком організації моніторингу ґрунтів на їх основі є проведення повторної інвентаризації. Цю роботу відповідно до завдання щодо науково-методичного керівництва ведення моніторингу ґрунтів покладено на ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського» (ННЦ «ІҐА імені О.Н. Соколовського») [1], який також проводив попередні інвентаризації.
Нещодавно НААН на пропозицію від ННЦ «ІҐА імені О.Н. Соколовського» було ініційовано проведення в 3-місячний термін збору інформації про функціонування довготривалих польових дослідів (таблиця), які проводять в умовах воєнного стану в країні (лист НААН до керівників НДУ від 29.06.2023 р. 4-10/167) для їх обліку з наступним оцінюванням впливу війни на їх функціонування та формуванням актуального переліку для проведення інвентаризації в повному обсязі.
Опитувальник щодо функціонування довготривалого польового досліду
Установа |
ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського» |
|
Назва досліду |
Агроекологічний моніторинг |
|
Рік закладання |
1990 |
|
Локація (територіальне розташування) |
Харківська обл., Чугуївський р-н, сел. Дослідне |
|
Тип досліду А -- обробіток ґрунту і сівозміни Б -- ґрунтозахисні системи В -- системи удобрення Г -- екологічне землеробство Д -- комплексні системи Е -- інші |
В -- системи удобрення |
|
Номер атестата (за наявності згідно з реєстром стаціонарних польових дослідів України, 2014/ немає) |
10 |
|
Мета досліджень |
Дослідження впливу удобрення різної інтенсивності і тривалості на продуктивність агробіоценозу та основні показники родючості чорнозему типового |
|
Загальна площа під дослідом (із зазначенням одиниці площі, га або м3) |
10,5 га |
|
Тип ґрунту (повна назва) |
Чорнозем типовий середньогумусний важкосуглинковий на лесових породах |
|
Повноцінність функціонування досліду порівняно з довоєнним періодом (від 10 (без змін) до 0 (істотні зміни та їх короткий опис) |
0 -- ведення досліду призупинено через тимчасову окупацію території проведення досліджень (з лютого по вересень 2022 р.) та поточне розмінування території |
|
Вплив війни на функціонування досліду чи ускладнення його проведення (від 0 (min) до 10 (max), короткий опис цього впливу/складнощі проведення) |
10 -- фактичне призупинення (консервація) проведення досліду спочатку через окупацію, наразі триває процес розмінування території, станом на липень 2022 р. зафіксовано 2 вирви від снарядів на полі № 2 |
|
Поточні проблеми функціонування в умовах воєнного стану (суб'єктивно від 0 (min) до 10 (max), у тому числі фінансові, ресурсні тощо) |
10 -- надвисокий ризик фізичного доступу до досліду, знищення матеріально-технічної бази |
|
Перспективність проведення подальших досліджень (без змін/реконструкції(короткий зміст)/закриття) |
Часткова реконструкція досліду після визначення ступеня руйнування ґрунтового покриву та пошкодження ділянок досліду, а також виокремлення ділянок для досліджень із впливу воєнних дій на продуктивну функцію та якісні показники чорнозему типового |
|
Контактна особа |
Аліна РЕВТЬЄ-УВАРОВА |
|
Дата заповнення опитувальника |
20.06.2023 |
|
Приклад оформлення опитувальника (складається окремо по кожному польовому досліду, який проводять більше 10 років). |
Повторна інвентаризація передбачає заповнення респондентами форми-анкети по конкретному функціонуючому довготривалому польовому досліду. У розробленій удосконаленій формі-анкеті порівняно з використовуваною в попередній інвентаризації розширено ієрархічну структуру метаданих з урахуванням рекомендації щодо формування загальної інформації відповідно до вимог глобальної мережі довготривалих сільськогосподарських експериментів (The Global Long-Term Agricultural Experiment Network, GLTEN) [19] та експериментального блоку інформації з урахуванням досвіду провідних міжнародних ґрунтових інформаційних платформ (WoSIS [20, 21], LUCAS Soil [22, 23] та інші).
Так, за результатами опитування респондентів із 25 країн Європи, які є членами співфонду Європейської спільної програми з управління сільськогосподарськими ґрунтами (European Joint Programme Cofund on Agricultural Soil Management, EJP SOIL) [24], установлено використання моніторингових атрибутів ґрунту, досвід визначення яких є і в Україні (рис. 2).
Рис. 2. Показники ґрунту, які використовують країни-учасники EJP SOIL
Слід зазначити, що нововведенням порівняно з попередньою інвентаризацією є тлумачення терміна «довготривалий» польовий дослід замість «стаціонарний», оскільки стаціонар більше характеризує територіальну прив'язку, тоді як тривалість ведення передбачає й постійне місцерозташування. Також у міжнародній практиці стосовно подібних наукових об'єктів використовують визначення «long-term field (8gricultural) experiment» -- довготривалий польовий експеримент (дослід).
Відмінним також є включення до переліку довготривалих польових дослідів, тобто тих, що функціонують понад 10 років. За прикладом EJP SOIL [25] для збору метаданих використовують польові експерименти, зосереджені на (сталому) управлінні ґрунтом мінімальною тривалістю 5 10 років із статистично обґрунтованою методикою та регулярним моніторингом параметрів культури/ґрунту. Також на перспективу бажаним є виокремлення польових дослідів до 10 років проведення або новозакладених, які при забезпеченні відповідної тривалості функціонування будуть включені до реєстру довготривалих польових дослідів за наступної інвентаризації або на вимогу виконавця цих досліджень. Не менш актуальним для реалізації цілей моніторингу є включення окремим блоком нині закритих/нефункціонуючих довготривалих польових дослідів, які мають накопичені в ретроспективі результати. Як, скажімо, в Німеччині з 205 зареєстрованих довготривалих польових дослідів мінімальною тривалістю 20 років 65 -- закриті [26].
Головним завданням повторної інвентаризації, зокрема й для забезпечення проведення наукового моніторингу ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення, є каталогізація довготривалих польових дослідів із наведенням вихідних параметрів показників ґрунтів. Кінцевим продуктом опрацювання заповнених форм-анкет є актуальний Реєстркаталог довготривалих польових дослідів України, де масив інформації по кожному досліду об'єднаний у такі блоки: загальні відомості, природні умови території проведення досліджень, методика закладання досліду, комплексна характеристика ґрунту та параметризація низки ґрунтових показників, визначених до початку (на час закладання досліду) дії на ґрунт певного елемента технології вирощування сільськогосподарської культури або в сівозміні. Також акцентовано на можливості визначення за наявними даними потенційних деградаційних процесів: дегуміфікації, втрати елементів живлення, декальцинації, підкислення ґрунту тощо.
Наведені в Реєстрі-каталозі параметри показників ґрунту перед закладанням досліду є «відправною точкою» для узагальнення, аналізування та оцінювання якісного стану ґрунтів, прогнозування можливих змін їхньої родючості та розроблення шляхів запобігання чи усунення негативних наслідків.
Подальші дії -- це розповсюдження сформованого Реєстру-каталогу всім уповноваженим виконавцям моніторингу ґрунтів, якими є Міністерство аграрної політики України (нині Міністерство аграрної політики та продовольства України), Міністерство охорони навколишнього природного середовища України (нині Міністерство захисту довкілля та природних ресурсів України), Державний комітет України із земельних ресурсів, Державний комітет України по водному господарству (нині Державне агентство водних ресурсів України) та УААН (нині НААН). Також за необхідності можливим є розповсюдження Реєстру-каталогу серед зацікавлених сторін.
Для довідки, у країнах-членах EJP SOIL послуги з моніторингу ґрунтів надають такі ґрунтово-інформаційні служби, як Національні централізовані ґрунтові служби (Чехія, Німеччина, Іспанія, Франція, Фінляндія, Угорщина, Литва, Латвія, Нідерланди, Норвегія, Швеція, Словенія, Словаччина, Польща та Португалія), лише деякі регіональні ґрунтові служби (Італія) або ґрунтові служби федеральної землі (Австрія), регіональні інспектори з питань ґрунтів за відсутності національної інформації про ґрунти (Бельгія). У Словенії надають послуги з моніторингу ґрунтів у національному масштабі, але лише на вимогу. В Ірландії, Туреччині та Великій Британії таких послуг не надають [27].
Наступний крок -- виконавці моніторингу ґрунтів, користуючись інформацією Реєструкаталогу, визначають моніторинговий показник(и) ґрунту, після чого подають запити до відповідних установ-виконавців із конкретного довготривалого польового досліду на отримання результатів досліджень у наявній динаміці (річній або за ротацію сівозміни) за конкретними показниками ґрунту залежно від дії природних та антропогенних чинників (скажімо, щільність ґрунту -- ущільнення, структура ґрунту -- деструктуризація, уміст органічної речовини -- дегуміфікація, елементів живлення -- дистрофізація, солей -- засолення, важких металів та інших полютантів -- забруднення, показник рН -- підкислення або підлуження, уміст обмінно-увібраних катіонів -- декальцинація або осолонцювання тощо). Акумульовані таким чином результати довготривалих польових дослідів опрацьовують і за їх підсумком констатують зміни стану та якості ґрунтів, ідентифікують можливі деградаційні ризики або прояви деградації. За необхідності розробляють шляхи запобігання та/ або призупинення розвитку деградаційних процесів, що спрямовано на забезпечення сталого управління ґрунтами та досягнення нейтрального рівня деградації земель.
Для розв'язання ґрунтознавчих питань важливим є створення мережі довготривалих польових дослідів в Україні із затвердженням її на державному рівні та наданні статусу національної. Це можна пояснити тим, що зазначені наукові об'єкти не мають аналогів чи альтернативи в межах країни завдяки вже акумульованій інформації щодо можливих змін, відстежити які можна в реальному часі. Особливістю такої мережі є те, що кожний дослід дає можливість детально дослідити конкретну практику управління ґрунтом у часовому розрізі, тоді як із залученням та узагальненням подібних дослідів із різних регіонів країни з різним кліматом і ґрунтами стає можливим науково обґрунтоване масштабування результатів.
Про визнання унікальності довготривалих польових дослідів свідчить створення низки глобальних, регіональних і національних мереж, функціонування яких спрямоване на більш широке та спільне використання накопичених даних, оскільки результати подібної тривалості в багатьох випадках є довшими, ніж середньостатистична кар'єра науковця.
Так, у травні 2018 р. під кураторством Rothamsted Research було започатковано Глобальну мережу довготривалих сільськогосподарських експериментів (Global Long-Term Agricultural Experiment Network, GLTEN), що охоплює 6 континентів і представляє різні кліматичні умови, довкілля, системи сільськогосподарських культур і методи ведення сільського господарства [28].
Започаткована в США в 2009 р. Національна мережа вуглецю в ґрунтах, яку в 2012 р. було трансформовано в Міжнародну мережу вуглецю в ґрунтах (International Soil Carbon Network, iSCN), налічує понад 250 дослідів з усього світу, згрупованих за тривалістю проведення та наявністю архівів зразків ґрунту [29].
Міжнародна довгострокова екологічна дослідницька мережа (International Long Term Ecological Research Network, ILTER охоплює 39 мереж-членів, які разом керують понад 750 довготривалими дослідами, зокрема й польовими [30].
У рамках EJP SOIL створено базу даних, що налічує понад 220 довготривалих польових дослідів у всій Європі. Країнами-партнерами з довготривалих польових дослідів є Австрія,
Бельгія, Данія, Естонія Франція, Фінляндія, Німеччина, Угорщина, Італія, Литва, Польща, Іспанія, Швеція, Швейцарія, Туреччина та Велика Британія [31].
Прикладами функціонування національних мереж довготривалих польових дослідів є національні довгострокові випробування удобрення в Угорщині (National Long-term Fertilization Trials, Hungary) [32, 33], мережа довготривалих агрономічних польових дослідів Литви (Network of longterm agronomic field experiments in Lithuania) [34], сільськогосподарські багаторічні досліди Швеції (SLU Agricultural Long-Term Experiments) [35] та ін.
Наявні вітчизняні довготривалі польові досліди формують повноцінну національну мережу довготривалих польових дослідів (Ukrainian the network of long-term field experiments) агроекологічного спрямування, створення якої можливе на платформі Українського ґрунтового інформаційного центру як окремого структурного інформаційно-довідкового блоку [36].
Висновки
Удосконалений алгоритм організації моніторингу ґрунтів на основі довготривалих польових дослідів передбачає обов'язкове проведення повторної інвентаризації для уточнення інформації щодо нині функціонуючих довготривалих польових дослідів з наступним формуванням відповідного Реєстру-каталогу, який містить загальні відомості, характеристику природних умов території, методику закладання досліду, комплексну характеристику ґрунту та параметри ґрунтових показників, які визначені перед його закладанням.
Виконавці моніторингу ґрунтів, користуючись «вихідною» інформацією Реєстру-каталогу та масивом ретроспективних даних щодо змін стану та якості ґрунтів під впливом сільськогосподарської діяльності, отриманих від установ-виконавців досліджень, мають змогу реалізувати основні завдання моніторингу ґрунтів, зокрема й ідентифікувати деградаційні процеси. Подано пропозицію щодо створення Української мережі довготривалих польових дослідів із затвердження її на державному рівні та наданням статусу національної.
Abstract
Algorithm of organizing soil monitoring based on long-term field experiments
Revtie-Uvarova A.1, Nikonenko V.2, Slidenko O.3
NSC «Institute of Soil Science and Agrochemistry named after O.N. Sokolovskyi», Kharkiv
Goal. To determine the algorithm for organizing soil monitoring using the available scientific output of long-term field experiments in Ukraine.
Methods. Dialectical, monographic, abstract.
Results. The first block of the organization of soil monitoring based on long-term field experiments is their re-inventory by filling out a form questionnaire with an extended hierarchical structure of metadata and an experimental block for each functioning experiment.
The summary of the inventory is the Register catalog of longterm field experiments in Ukraine, which contains general information, characteristics of the natural conditions of the territory, methods of setting up the experiment, comprehensive characteristics of the soil and the parameters of soil indicators, which were established before setting up the experiment. Using the information of the Register Catalog, the performers of soil monitoring determine the monitoring indicator(s), and submit requests to the relevant performing institutions to obtain the results of research in the existing dynamics. The obtained results are processed, and then they fix changes in the state and quality of soils and identify possible degradation risks or manifestations of degradation. A proposal was submitted to create a network of long-term field experiments in Ukraine with its approval at the state level and the granting the national status.
Conclusions. The improved algorithm for the organization of scientific information of long-term field experiments for the implementation of soil monitoring tasks provides for their inventory, followed by the formation of a corresponding Register Catalog and the creation of the Ukrainian network of stationary field experiments, which is used by soil monitoring performers to identify the manifestation and development of degradation processes and developing ways to prevent/ suspend them.
Key words: identification of degradation processes, inventory of long-term field experiments, Ukrainian network of long-term field experiments, soil quality indicators, Register Catalog.
Бібліографія
1. Положення про моніторинг ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення: Наказ Міністерства аграрної політики України від 26.02.2004 № 51. URL: https://zakon.rada.gov.ua/ laws/show/z0383-04#Text
2. Медведев В.В. Мониторинг почв Украины. Концепция. Итоги. Задачи. Харьков: КП «Городская типография», 2012. 537 с.
3. Балюк С.А., Медведев В.В. Концепція організації і функціонування моніторингу ґрунтів в Україні з урахуванням європейського досвіду: наукове видання. Харків: Смугаста типографія, 2015. 45 с.
4. Теорія і практика ґрунтоохоронного моніторингу; за ред. М.М. Мірошниченка. Харків: ФОП Бровін О.В., 2016. 382 с.
5. Панас Р., Маланчук М. Сучасні проблеми здійснення моніторингу ґрунтового покриву України. Геодезія, картографія і аерофотознімання. 2013. Вип. 78. С. 101-105.
6. Оверковська Т.К. Моніторинг земель України: правові аспекти. Юридичний вісник. 2015. № 1 (34). С. 125-128.
7. Про внесення змін до деяких законодавчих актів України щодо державної системи моніторингу довкілля, інформації про стан довкілля (екологічної інформації) та інформаційного забезпечення управління у сфері довкілля: Закон України від 20.03.2023 № 2973-ІХ. URL: https: //zakon.rada.gov.ua/laws/show/2973-20#Text
8. Моніторинг довкілля. Аналітична записка щодо стану та перспектив розвитку державної системи моніторингу довкілля. Київ, 2023. 119 с. URL: https://mepr.gov.ua/wp-content/uploads/ 2023/02/Monitoring-Green-Paper_15_02_2022.pdf
9. Janzen H.H. Long-term ecological sites: musings on the future, as seen (dimly) from the past. Global Change Biology. 2009. № 15. Р. 27702778. doi: 10.1111/j.1365-2486.2009.01971.x
10. Стаціонарні довгострокові польові досліди Полтавської дослідної станції ім. М.І. Вавилова. Ч. 1; за ред. А.В. Кохана, Л.Д. Глущенка, Р.В. Олепіра. Полтава, 2018. 232 с.
11. Poulton P.R. The Rothamsted long-term experiments: Are they still relevant? Canadian J. of Plant Science. 1996. V. 76. № 4. Р. 559-571. doi: 10.4141/cjps96-103
12. Merbach W., Deubel A. Long-term field experiments -- museum relics or scientific challenge? Plant, Soil and Environment. 2008. V. 54 (5). Р. 219-226. doi: 10.17221/395-PSE
13. Knapp A.K., Smith M.D., Hobbie S.E. et al. Past, Present and Future Roles of Long-Term Experiments in the LTER Network. BioScience. 2012. V. 62. № 4. P. 377-389. doi: 10.1525/ bio.2012.62.4.9
14. Korschens M. The importance of long-term field experiments for soil science and environmental research -- a review. Plant, Soil and Environment. 2006. № 52. Р. 1-8. URL: http://dipsa.unibo.it/Ealt/ english/files/importance.pdf
15. Debreczeni K., Korschens M. Long-term field experiments of the world. Archives of Agronomy and Soil Science. 2003. № 49(5). Р. 465-483. doi: 10.1080/03650340310001594754
16. Johnston A.E., Poulton P.R. The importance of long-term experiments in agriculture: their management to ensure continued crop production and soil fertility; the Rothamsted experience. European J. of Soil Science. 2018. V. 69. Р. 113125. doi: 10.1111/ejss.12521
17. Величко В.А., Мартин А.Г., Новаковська I.O. Моніторинг ґрунтів України -- проблеми землевпорядного, ґрунтознавчого та наукового забезпечення. Вісник аграрної науки. 2020. № 7. С. 5-16. doi: 10.31073/agrovisnyk202007-01
18. Monitoring Chemizmu Gleb Ornych Polski. URL: https://www.gios.gov.pl/chemizm_gleb/index. php?mod=monit
19. Editing Experiment Metadata: GLTEN. URL: https://gltenhelp.readthedocs.io/en/latest/contents. html
20. FAQ -- WoSIS. ISRIC World Soil Information. URL: https://www.isric.org/explore/wosis/faq-wosis
21. Ribeiro E., Batjes N.H., van Oostrum A.J.М. World Soil Information Servise (WoSIS) -- Towards the standardization and harmonization of world soil profile data. Procedures manual 2020, Report 2020/01. ISRIC -- World Soil Information, Wageningen. https://data.europa.eu/doi/10.2788/ 97922
22. Orgiazzi A., Ballabio C., Panagos P. et al. LUCAS Soil, the largest expandable soil dataset for Europe: a review. European J. of Soil Science. 2018. V. 69. № 1. P. 140-153. doi: 10.1111/ejss.12499
23. LUCAS Topsoil Survey. Methodology, data and results. JRC Technical Reports; eds. G. ^th, A. Jones, L. Montanarella. Publications Office of the European Union. Luxembourg, 2013. doi: 10.2788/97922"
24. Towards climate-smart sustainable management of agricultural soils. Deliverable 6.1. Report on harmonized procedures for creation of databases and maps. EJP SOIL. 2021. URL: https://ejpsoil.eu/ fileadmin/projects/ejpsoil/WP6/EJP_SOlL_D6.1_ Report_on_harmonized_procedures_for_creation_ of_databases_and_mapsfinal.pdf
25. Donmez C., Blanchy G., Svoboda N. et al. Provision of the metadata of European Agricultural Long-TermExperiments through BonaRes and EJP SOIL collaboration. Data in Brief. 2022. V. 42: 108226. doi: 10.1016/j.dib.2022.108226
26. Grosse M., Hierold W., Ahlborn M.C. et al. Long-term field experiments in Germany: classification and spatial representation. Soil. 2020. V. 6. № 2. P. 579-596. doi: 10.5194/soil-6-579-2020
27. Towards climate-smart sustainable management of agricultural soils. Deliverable 6.2. Report on the national and EU regulations on agricultural soil data sharing and national monitoring activities. EJP SOIL, 2021. URL: https://ejpsoil.eu/fileadmin/ projects/ejpsoil/WP6/EJP_S0IL_D6.2_ Report_on_ national_and_EU_regulations_on_agricultural_soil_ data_sharing.pdf
28. About the GLTEN. URL: https://glten.org/ about
29. Long-term Soil Experiments. International Soil Carbon Network. URL: https://iscn.fluxdata.org/ network/partner-networks/ltse/#top
30. The International Long Term Ecological Research Network. URL: https://www.ilter.network/operations/purpose
31. Blanchy G., D'Hose T., Klumpp K. A catalog of meta-data about agricultural long-term field experiments in Europe (EJP SOIL 7.3) (Data collection, parent table). BONARES. 2022. doi: 10.20387/ bonares-jwhj-z839
32. Hungarian long-term fertilizer experimental network, Biscerd. GLTEN. URL: https://glten.org/ experiments/265
33. Debreczeni K., Sisak I., Sardi K., Csitari G. Long-term fertilization trials in Hungary. Evaluation of Soil Organic Matter Models. Part of the NATO ASI Series book series (ASII, V. 38). 1996. P. 319324. doi: 10.1007/978-3-642-61094-3_27
34. Marcinkonis S. The agronomic experimental network in Lithuania. European society for soil conservation. 2012. V. 1. URL: https://www. researchgate.net/publication/272748859_ The_ agronomic_experimental_network_in_Lithuania
35. SLU Agricultural Long-Term Experiments. Swedish University of Agricultural Sciences. URL: https://www.slu.se/en/faculties/nj/this-is-the-njfaculty/collaborative-centres-and-major-researchplatforms/long-term-field-experiments-/
36. Український ґрунтовий інформаційний центр (УҐІЦ): Національний Науковий Центр «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського». URL: http://issar.com.ua/uk/ukrayinskyygruntovyy-informaciynyy-centr-ugic
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Загальні характеристики земель сільськогосподарського призначення. Якісні характеристики ґрунтів. Природно-сільськогосподарське районування території України. Особливості методики нормативної грошової оцінки земель сільськогосподарського призначення.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 17.03.2010Народногосподарське значення, ботанічні та біологічні особливості соняшника. Вимоги соняшнику до умов вирощування. Сівба та догляд за посівами. Математичне оброблення результатів польових дослідів, обліків і спостережень на базі комп’ютерної техніки.
дипломная работа [84,0 K], добавлен 25.01.2013Система спостереження за станом земель з метою своєчасного виявлення змін, їх оцінки, відвернення та ліквідації наслідків негативних процесів. Структура, зміст, функції та принципи моніторингу земель, законодавче регулювання порядку його проведення.
презентация [2,9 M], добавлен 18.04.2015Земельні ресурси та їх значення як основного засобу сільськогосподарського виробництва. Поняття, історичні передумови земельної реформи в Україні. Основні елементи та механізми функціонування ринку сільськогосподарських земель. Земельна реформа в Україні.
курсовая работа [351,9 K], добавлен 30.09.2010Класифікації орних земель за придатністю ґрунтів для вирощування сільськогосподарських культур. Характеристика критеріїв, за якими здійснюються агровиробничі групування ґрунтів: генетична зближеність ґрунтів, ступінь виявлення негативних процесів.
контрольная работа [48,9 K], добавлен 28.02.2012Загальні відомості про ДПДГ "Сонячне". Характеристика основних типів ґрунтів сільськогосподарського підприємства. Агровиробниче групування ґрунтів і рекомендації щодо підвищення родючості ґрунтів господарства та сільськогосподарського використання.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 18.05.2014Агротехнічні вимоги та організація трудових процесів на механізованих польових роботах. Досвід застосування інноваційних технологій і групової роботи агрегатів. Удосконалення робіт по обробці ґрунту, внесенні добрив, догляду за посівами, збиранні врожаю.
курсовая работа [952,7 K], добавлен 19.03.2014Експертна оцінка земель несільськогосподарського та сільськогосподарського призначення. Методичні та практичні аспекти експертної грошової оцінки земельних ділянок в Україні. Економічне регулювання земельних відносин.
курсовая работа [55,6 K], добавлен 11.03.2004Принципи систематики й класифікації ґрунтів. Вивчення природних факторів ґрунтоутворення: генезису, фізичних, фізико-хімічних та хімічних властивостей типових для степової зони ґрунтів на прикладі ґрунтового покриву сільськогосподарського підприємства.
курсовая работа [460,5 K], добавлен 24.05.2014Методика проведення агрохімічних досліджень ґрунтового покриву, огляд фізико-географічних і кліматичних факторів Рівненського району. Еколого-агрономічна паспортизація земель сільськогосподарського призначення. Роботи з охорони родючості ґрунтів.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 19.04.2013Розробка сучасної концепції ресурсозберігаючих і екологічно безпечних способів хімічної меліорації кислих і солонцевих ґрунтів. Окультурення солонцевих ґрунтів України, дослідження шляхів підвищення їх родючості. Аерогенна еволюції солонцевих ґрунтів.
научная работа [160,3 K], добавлен 08.10.2009Технологія вирощування льону-довгунця. Місце, загальні умови і методика проведення дослідів. Агротехнологічна, енергетична та економічна ефективність досліджень. Динаміка виробництва льону в Україні. Суть процесу росяного або водяного мочіння льону.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 08.09.2011Система контурномеліоративного та стратегія адаптивного землеробства. Руйнування земель водною і вітровою ерозією. Характеристика процесів і наслідків руйнування земель. Набір протиерозійних прийомів. Доля дощового і весняного руйнування ґрунтів.
реферат [32,2 K], добавлен 21.01.2011Фрезерування як прийом обробки ґрунту. Класифікація та принцип роботи фрезерних машин, їх призначення для сільськогосподарських робіт. Особливості конструкції котків в залежності від виду польових робіт. Конструкційні параметри важкої дискової борони.
дипломная работа [5,5 M], добавлен 07.12.2010Способи вивчення трудових процесів. Методика нормування праці на польових механізованих роботах, на ручних роботах, на роботах з обслуговування тварин, на транспортних роботах. Економічна ефективність впровадження технічно-обґрунтованих норм праці.
отчет по практике [57,1 K], добавлен 18.10.2012Розгляд заходів, пов’язаних із корінним поліпшенням властивостей ґрунтів і спрямованих на підвищення їхньої родючості. Види меліорації. Гідромеліорація — зрошення та осушення. Екологічні проблеми, деградація ґрунтів, зниження рівня ґрунтових вод, ерозія.
презентация [7,6 M], добавлен 19.09.2016Відомості про ерозію ґрунтів. Боротьба з водною ерозією. Лісоутворюючі породи у протиерозійних насадженнях. Рекультивація земель та їх сільськогосподарське використання. Аналіз стану еродованості ґрунтів Новгород-Сіверського району Чернігівської області.
курсовая работа [667,4 K], добавлен 21.09.2010Вивчення сучасних світових тенденцій розвитку сільськогосподарського землекористування. Раціоналізація структури посівів з врахуванням геоморфологічних, ґрунтових та господарських умов регіонів. Огляд рівню економічної ефективності галузі рослинництва.
реферат [29,2 K], добавлен 20.09.2013Вплив розвитку землеробства на інтенсивність ерозійного процесу ґрунтів. Швидкі зміни в степових ландшафтах України. Наукові дослідження в галузі ерозієзнавства, створення Інституту охорони ґрунтів. Принципи виділення ландшафтних територіальних структур.
реферат [34,4 K], добавлен 23.01.2011Класифікація гербіцидів, підприємства по їх виробництву та реалізації на Україні. Приклади гербіцидних препаратів, їх характеристика та механізм дії. Особливості застосування продукції у сільському господарстві. Закордонні аналоги та порівняння з ними.
курсовая работа [169,9 K], добавлен 25.12.2011