Скачать статью в pdf.

УДК 631.452

DOI: 10.15507/2658-4123.034.202403.407-423

 

Моделирование и оценка уровня плодородия почвы

 

 

Джабборов Нозим Исмоилович
доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела агроэкологии в растениеводстве Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства – филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (196634, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, Фильтровское ш., д. 3), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8910-2625, Researcher ID: А-7780-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Мишанов Алексей Петрович
старший научный сотрудник отдела агроэкологии в растениеводстве Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства – филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (196634, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, Фильтровское ш., д. 3), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9838-5508, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Добринов Александр Владимирович
кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник отдела агроэкологии в растениеводстве Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства – филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (196634, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, Фильтровское ш., д. 3), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3242-1235, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Савельев Анатолий Петрович
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0361-0827, Researcher ID: AAB-2078-2021, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Актуальность темы исследования связана с проблемой повышения плодородия почвы. Ценность почвы как основного средства аграрного производства в конкретной хозяйственной инфраструктуре определяется ее плодородием, то есть способностью удовлетворять потребность конкретных растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы воздухом и теплом. Эффективность процесса повышения плодородия почвы зависит от ее объективной оценки и прогнозирования, поэтому математическое моделирование уровня плодородия почв сельскохозяйственных угодий для производства сельскохозяйственной продукции является актуальной задачей агроинженерных исследований.
Цель исследования. Разработка математической модели для комплексной оценки уровня плодородия почвы.
Материалы и методы При проведении научной работы были применены аналитические методы, обобщены посвященные данной проблеме исследования, проведенные различными учеными. Объектом изучения послужили опубликованные результаты научных исследований авторов, полученные по существу рассматриваемого вопроса.
Результаты исследования. На основе анализа литературы был обоснован перечень наиболее значимых показателей оценки, влияющих на плодородие почвы: содержание органического вещества (гумуса), кислотность, влажность, пористость почвы, микроорганизмы и глинистые частицы в почве, содержание подвижных форм азота, фосфора, обменного калия. Разработана математическая модель, позволяющая оценить по предложенным показателям уровень плодородия почвы.
Обсуждение и заключение. Приведены примеры расчета по средним и базовым значениям показателей с использованием предложенной математической модели, которые дают представление о наиболее типичных процедурах формирования показателей и оценки рассматриваемого процесса. Значение вероятностного коэффициента плодородия LFs < 1 свидетельствует об истощении (деградации) почвы, что не обеспечит получение экономически оправданного урожая. При этом состоянии требуется провести мероприятия для повышения плодородия почвы. В случае, когда LFs > 1, почва является плодородной и способна снабжать растения питательными веществами, водой и воздухом для их полноценного роста и развития. Таким образом, уровень плодородия почвы является важным критерием оценки влияния агротехнологий на экологическую безопасность и устойчивое состояние окружающей среды.

Ключевые слова: уровень плодородия почвы, показатели комплексной оценки, математическая модель, вероятностный коэффициент

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Моделирование и оценка уровня плодородия почвы / Н. И. Джабборов [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2024. Т. 34, № 3. С. 407‒423. https://doi. org/10.15507/2658-4123.034.202403.407-423

Заявленный вклад авторов:
Н. И. Джабборов – научное руководство, формулирование концепции решения, моделирование процесса.
А. П. Мишанов – расчет и анализ показателей, формулировка выводов.
А. В. Добринов – анализ результатов исследования, составление структуры статьи.
А. П. Савельев ‒ постановка задачи, анализ литературных источников.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 15.05.2024; поступила после рецензирования 12.07.2024;
принята к публикации 19.07.2024

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Оценка действия энергосберегающих технологий основной обработки почвы на содержание органического вещества и агрофизические показатели плодородия / С. В. Щукин [и др.] // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 4 (56). С. 119–126. URL: https://clck.ru/3CkNWs (дата обращения: 25.04.2024).

2. Мудрых Н. М. Оценка плодородия почвы – основа сбалансированности питания растений // АгроЭкоИнфо. 2018. № 3. URL: https://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2018/3/st_320.doc (дата обращения: 25.04.2024).

3. Кузьменко Н. Н. Оценка плодородия дерново-подзолистой почвы при применении разных систем удобрений в севообороте // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. 2019. № 1 (41). С. 38–44. EDN: WSTBDU

4. Подобед О. Ю., Чабан В. I. Оцінка окремих показників родючості грунту природних і агрогенних екосистем зони степу// Зернові культури. 2018. Т. 2, № 2. С. 330–336. EDN: XJMPUN

5. Оценка конституционной основы плодородия агросерой почвы / А. В. Ручкина [и др.] // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2021. № 1. С. 57–61. https://doi.org/10.30850/vrsn/2021/1/57-61

6. Наумченко Е. Т., Банецкая Е. В. Оценка изменения плодородия почвы и продуктивности агроценоза при длительном внесении удобрений // Плодородие. 2023. № 1 (130). С. 39–41. https://doi.org/10.25680/S19948603.2023.130.09

7. Оценка и оптимизация плодородия агросерой почвы методами многомерного статистического анализа / Р. Н. Ушаков [и др.] // Агрохимия. 2022. № 12. С. 69–78. https://doi.org/10.31857/S0002188122120134

8. Оценка изменения плодородия чернозема выщелоченного Kраснодарского края в зависимости от систем основной обработки почвы / П. П. Васюков [и др.] // Плодородие. 2018. № 3 (102). С. 17–20. https://doi.org/10.25680/S19948603.2018.102.06

9. Гумбаров А. Д., Долобешкин Е. В. Оценка исходного агрохимического индекса плодородия пашни по средневзвешенным интегральным показателям // Новые технологии. 2019. № 2 (48). С. 204–216. https://doi.org/10.24411/2072-0920-2019-10220

10. Агроэкологическая оценка степени деградации лугово-черноземной почвы в яблоневых садах на примере ФГПУ «Мичуринское» Тамбовской области / В. Л. Захаров [и др.] // АгроЭкоИнфо. 2023. № 3. URL: https://www.agroecoinfo.ru/TEXT/RUSSIAN/2023/st_316_annot.html (дата обращения: 25.04.2024).

11. Ушаков Р. Н., Ручкина А. В., Елизаров А. О. К вопросу об информационном управлении плодородием почв // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. 2021. Т. 13, № 3. С. 85–92. EDN: TKEEGZ

12. Агроэкологическая оценка аграрного землепользования как основа повышения его устойчивости / А. А. Бунин [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2021. № 4 (169). С. 80–86. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-4-80-86

13. Милюткин В. А., Канаев М. А. Разработка технических средств мониторинга плодородия почв с исследованием эффективности дифференцированного внесения удобрений при точном земледелии // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 2 (64). С. 92–95. EDN: YMXGUJ

14. Уткин А. А. Мониторинг плодородия и экотоксикологического состояния реперных участков дерново-подзолистых почв Ивановской области // Агрохимия. 2023. № 4. С. 19–31. https://doi.org/10.31857/S0002188123040130

15. Волошенко И. В. Геоэкологическая оценка обрабатываемых почв // Успехи современного естествознания. 2023. № 4. С. 32–37. https://doi.org/10.17513/use.38021

16. Алексахин Р. М. Радиоактивное загрязнение почв как тип их деградации // Почвоведение. 2009. № 12. С. 1487–1498. EDN: KYGCWP

17. Окунев Г. А., Астафьев В. Л., Кузнецов Н. А. Влияние уплотняющего воздействия на почву в реализации энергосберегающих технологий // АПК России. 2017. Т. 24, № 5. С. 1188–1194. EDN: ZXVRFD

18. Джабборов Н. И., Федькин Д. С., Михайлов А. С. Обоснование системы технологических процессов восстановления необрабатываемых земель в условиях повышенного увлажнения // Инновации в сельском хозяйстве. 2014. № 5 (10). С. 66–68. EDN: TAQOXH

19. Джабборов Н. И., Добринов А. В., Федькин Д. С. Агроэкологические принципы формирования зональной системы обработки почвы // Региональная экология. 2015. № 5 (40). С. 23–27. EDN: VDWGMZ

20. Державин Л. М., Фрид А. С. О комплексной оценке плодородия пахотных земель // Агрохимия. 2001. № 9. С. 5–12. EDN: VLZVGZ

21. Подходы к освоению органического земледелия / Д. А. Максимов [и др.] //АгроЭкоИнженерия. 2020. № 4 (105). С. 101–113. EDN: FEVOAU

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.