AGRIS - 

2021

Osipenko, R.A. | Zaripov, Yu.V. | Zalesov, S.V.

The purpose of the work is to establish the possibility of using mined brick clay pits for grazing livestock and preparing animal feed. There was investigated the living above ground cover (LAC) being formed during the natural growth of mined brick clay pits. Species composition of the projective cover and aboveground phytomass were established on the counting areas of 0.5 x 0.5 sizes evenly spaced on the bottom and slopes of pit. At each of the quarry elements at least 30 registration sites were laid. In addition a similar number of registration sites were laid next to the quarry where clay was not mined. Researches were carried out in the district of pine-birch pre-forest steppe forests of the Trans Urals plain province, the west Siberian plain forest region. It was found that the soil of mined out pits does not contain heavy metals and other chemical elements hazardous to animals. The total aboveground phytomass of LAC at the bottom and slopes of the quarry is 1101.1 and 812.6 kg/ha in absolutely dry, state, respectively. The total projective cover at the bottom of the quarry 3 years after the technical stage of reclamation is 64.7% and on the slopes it is 42.5%. The presence of meadow species in the composition, in particular of legumes family (Vicia cracca L.; V. hybridum L.; V. sativa L.; V. vernus L.; V. sylvatica L.; Trifolium pratense L.; T. lupinaster L.; T. repens L.; T. hybridum L.; T. medium L.; Lathyrus pratensis L.; Melilotu salbus Medikus; M. officinalis (L.) Pall.; Medicago lupulina L.) indicates a high feed value of FR. The transfer of mined out brick clay pits for temporary agricultural use will contribute at the formation of soil on the bottom and slopes of the quarry and ultimately, increase the productivity of future plantations. | Цель работы - установление возможности использования выработанных карьеров кирпичной глины для пастьбы скота и заготовки кормов для животных. Были исследованы запасы надземной фитомассы живого напочвенного покрова (ЖНП), формирующегося при естественном зарастании выработанных карьеров кирпичной глины. Видовой состав, проективное покрытие и надземная фитомасса ЖНП устанавливались на учетных площадках размером 0,5 x 0,5 м, равномерно расположенных на дне и откосах карьера. На каждом из элементов карьера закладывалось не менее 30 учетных площадок. Кроме того, аналогичное количество учетных площадок закладывалось рядом с карьером, где добыча глины не производилась. Исследования проводились в округе сосново-березовых предлесостепных лесов Зауральской равнинной провинции Западно-Сибирской равнинной лесной области. Установлено, что грунт выработанных карьеров не содержит тяжелых металлов и других опасных для животных химических элементов. Общая надземная фитомасса ЖНП на дне и откосах карьера составляет 1101,1 и 812,6 кг/га в абсолютно сухом состоянии соответственно. Общее проективное покрытие на дне карьера спустя 3 года после технического этапа рекультивации составляет 64,7%, а на откосах 42,5%. Наличие в составе ЖНП луговых видов и в частности из семейства бобовых (Vicia cracca L.; V. hybridum L.; V. sativa L.; V. sernus L.; V. sylvatica L.; Trifolium pratense L.; T. lupinaster L.; T. repens L.; T. hybridum L.; T. medium L.; Lathyrus pratensis L.; Melilotus albus Medikus; M. officinalis (L.) Pall.; Medicago lupulina L. и др.) свидетельствует о высокой кормовой ценности ЖНП. Передача выработанных карьеров кирпичной глины под временное с.-х. использование будет способствовать формированию почвы на дне и откосах карьера и в конечном счете повышению продуктивности будущих насаждений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Kalichkin, V.K. | Pavlova, A.I., Siberia Research and Development Inst. of Farming and Chemization of Agriculture, Novosibirsk region

The computer-aided methods for classification of placor lands using Geographical Information Systems (GIS) and a neural expert system (NES) are suggested. Quantitative relief characteristics are adopted as a basis for recording. In the GIS ArcGIS 10 system, an electronic map of placor lands located in Maslyanino District of Novosibirsk Region was created, a database consisting of topographical and soil maps was formed. By the method of ANUDEM interpolation a topologically correct digital relief model (DRM) was developed containing maps as follows: hypsometric; angle and exposure of slopes; plan, profile and total curvature of the Earth's surface; cumulative runoff. The boundaries of elementary surfaces (ES), being homogeneous morphological formations, were established. Parameters reflecting the intensity of erosion processes (SPI index) were taken into consideration. The main point of the classification is to attribute the ES to a certain group of lands as to a complex of traits, for which particular scales containing characteristics of relief, soil cover, drainage of a territory, a degree of the erosion development have been created. A knowledge base was formed to train multi-layer neural network using GIS databases and particular scales; a neural network was trained. By means of neural expert system, classification and topology of lands were conducted. Placor lands are located on flat and weakly expressive sites, and characterized by the following traits: plan curvature of the Earth's surface of 0 to 0.03, profile of 0 to 0.15, and total of 0 to 0.22; angles of relief incline less than 1.5 deg; horizontal dismemberment of relief less than 0.5 km/km2; vertical dismemberment of relief less than 5 m; SPI index changes from –13.80 to –6.47. | Предложена методология автоматизированного способа классификации плакорных земель с применением географической информационной системы (ГИС) и нейронной экспертной системы. За основу учета приняты количественные показатели рельефа. В ГИС ArcGIS 10 создана электронная карта плакорных земель, находящихся в Маслянинском районе Новосибирской области, сформирована база данных, состоящая из топографической и и почвенных карт. Методом интеполирования ANUDEM создана топологическая корректная цифровая модель рельефа, содержащая карты: гипсометрическую, крутизны и экспозиции склонов, плановой, профильной и общей крутизны земной поверхности, кумулятивного стока. Установлены границы элементарных поверхностей, представляющих собой однородные морфологические образования. Учтены параметры, отражающие интенсивность протекания эрозионных процессов (индекс SPI). Суть классификации состоит в отнесении элементарных поверхностей по комплексу признаков к определенной группе земель, для чего созданы частные шкалы с характеристиками рельефа, почвенного покрова, дренированности территории, степени развития эрозии. Сформирована база знаний для обучения многослойной нейронной сети с использованием базы данных ГИС и частных шкал оценок, обучена нейронная сеть. С помощью нейронной экспертной системы проведены классификация и топология плакорных земель, распространенных на плоских и слабовыпуклых участках и характеризующихся следующими показателями: кривизна земной поверхности – плановая изменяется от 0 до 0,03, профильная – от 0 до 0,15 и общая – от 0 до 0,22; углы наклона рельефа менее 1,5 град.; горизонтальное расчленение рельефа менее 0,5 км на квадратный километр; вертикальное – менее 5 м; индекс SPI изменяется от –13,80 до –6,47.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Yurkova, R.E. | Dokuchaeva, L.M., Russian Research and Development Inst. of Melioration Problems. Novocherkassk, Rostov Region

The studies were conducted in the Rostov region I 2009-2014. The object of research is black southern chernozems (zonal soils) and alkali fine soils, which make up integrated soil cover with more than 35% alkali. According to the scheme of the experiment, the effect of phosphogypsum (PG) applied in doses 5 and 10 t/ha on alkali and zonal soils properties at the background of deep tillage by application of accepted (overall application) and proposed (selective application) practices on soil complex has been studied. The studies revealed that the alkalinity decreased faster in chernozems than in alkali soils. This is due to the fact that a higher sodium absorption ratio in solonetz (by 28–30%) restrained the alkalinity processes. At the same time the alkalinity decrease was observed on chernozems at a dose of 5 t/ha of PG in the fifth year of aftereffect, and on solonetzes the alkalinity restoration took place by the same year. 10 t/ha of PG application on chernozems does not increase the process of its decline and solonetzes soils became weakly alkaline at this dose by the third year, with 5 t/ha of PG they became medium alkaline (1.26 mmol/100 g soil), by the fall of the fifth year they became non-alkaline. The composition of the soil absorption complex (SAC) under the control has not changed on chernozem and solonetz. In the reclaimed options on chernozem the amount of Ca approached the optimal parameters and was 74–78% of the soil absorption complex, and the content of exchangeable Na was 2%, that also corresponds to the optimal parameters by the fifth-year autumn. The best results of ameliorating aftereffect on solonetz were obtained in variants with rates of PG 10 t/ha. By the continuous application the calcium content in soil absorption complex increased by almost 41%, while the proportion of magnesium and sodium decreased respectively by 33 and 58%. The data is similar by the selective application. In order to save and avoid additional chemical load on the chernozem it is recommended to apply a selective way of ameliorant application. | Исследования проводились в Ростовской области в 2009-2014 гг. Объект исследований – черноземы южные зональные почвы) и солонцы мелкие, составляющие комплексный почвенный покров с участием солонцов более 35%. Согласно схеме опыта изучалось влияние фосфогипса (ФГ), вносимого в дозах 5 и 10 т/га, на свойства солонцов и зональных почв на фоне глубокого рыхления при применении принятой (сплошное внесение) и предлагаемой (выборочное внесение) технологий внесения. В результате исследований выявлено, что в черноземах щелочность снижалась быстрее, чем в солонцах. Это связано с тем, что большее содержание обменного натрия в солонцах (на 28–30%) сдерживало процессы расщелачивания. При этом на черноземах при дозе 5 т/га ФГ уменьшение щелочности наблюдалось и на пятый год последействия, а на солонцах к этому году происходило ее восстановление. Внесение 10 т/га ФГ на черноземах не ускоряет процесс ее снижения, а на солонцах с третьего года последействия при этой дозе почвы стали слабощелочными, при 5 т/га ФГ – среднещелочными (1,26 ммоль/100 г почвы), к осени пятого года последействия – нещелочными. Состав почвенного поглощающего комплекса (ППК) при контроле ни на черноземе, ни на солонце не претерпел никаких изменений. В мелиорируемых вариантах на черноземе количество Ca к осени пятого года последействия приблизилось к оптимальным параметрам и составляло 74–78% от суммы ППК, а содержание обменного Na – 2%, что также соответствует оптимальным параметрам. Лучшие результаты мелиорирующего эффекта в последействии на солонце получены в вариантах с дозой ФГ 10 т/га . При сплошном внесении содержание кальция в ППК возросло почти на 41%, а доля магния и натрия уменьшилась соответственно на 33 и 58%. При выборочном внесении данные аналогичны. В целях экономии и недопущения дополнительной химической нагрузки на черноземы рекомендуется применять выборочный способ внесения мелиорантов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Berezin L.V.

Agricultural lands soil and agrochemical inspection technique in plain regions without relief digital model creation was improved. The technique is based on the differentiated study of influence of shooting ranges by the complicated cluster analysis of light reflection of ecosystems. The possibility of color channels variation in RGB system for the separate consideration of absorption of solar radiation by the soil and vegetable cover has been taken into account. Light reflection of agrocoenosis in the period of soil resting and the subsequent cultivation of spring-sown soft wheat while its blossoming on the fallow lands was studied according to the pictures of high resolution (5 m per pixel) made by the RapidEye spacecraft (Germany). The research was conducted in the forest-steppe zone of the Ishim-Irtysh interstream area of Western Siberia in 2011-2014. While synthesizing the pictures received in the different ranges of frequencies the priority of near infrared range of a range of solar radiation reflection (0.845-0.885 microns) which brings more part of energy in comparison with short-wave visible part of a range is offered. In the article the offer to calculate the absorption amount of solar radiation by ecosystems using the comparison of the greatest possible size of radiation arriving at the Earth surface to its reflection by this or that ecosystems or its components is proved for the first time. Each component absorbs selectively the part of solar energy for biomass formation or for accumulation of humus and other soil processes. Information of space pictures on soil condition differs from the aerial photographs which are the basis for a traditional technique of soil mapping. The latter isn’t determined by an open field surface which absorbs more than 90% of the coming radiation, but according to the spectral analysis of the reflected part of an agrocenosis of field cultures prevailing in the region, or biogeocenosis of typical natural ecosystems. | Усовершенствован способ почвенно-агрохимического обследования земель сельскохозяйственного назначения в равнинных регионах без построения цифровой модели рельефа. Способ основан на дифференцированном изучении влияния диапазонов съемки путем усложненного кластерного анализа светоотражения экосистем. Учитывалась возможность варьирования цветовыми каналами в системе RGB для раздельного учета поглощения солнечной радиации почвенным и растительным покровом. По космическим снимкам высокого разрешения (5 м на пиксель) космического аппарата RapidEye изучалось светоотражение агроценозов в период парования поля и последующего возделывания на нем яровой мягкой пшеницы в фазе ее цветения, а также на залежных землях, намечаемых к повторному освоению, в лесостепной зоне Ишим-Иртышского междуречья Западной Сибири в 2011-2014 гг. На этапе синтезирования снимков, полученных в разных диапазонах частот, предлагается приоритет ближнего инфракрасного диапазона спектра отражения солнечной радиации (0,845-0,885 мкм), который несет относительно большую часть энергии по сравнению с коротковолновой видимой частью спектра. Впервые обосновывается предложение рассчитывать величину поглощения экосистемами солнечной радиации сопоставлением максимально возможной величины радиации, поступающей на поверхность Земли, с ее отражением той или иной экосистемой или ее компонентами. Каждый из них избирательно поглощает свою долю солнечной энергии на формирование биомассы либо на накопление гумуса и другие почвенные процессы. Информация космических снимков о состоянии почвенного покрова отличается от информации аэрофотоснимков, положенных в основу традиционной методики почвенного картирования тем, что она определяется не по открытой поверхности поля, которая поглощает более 90% приходящей радиации, а по спектральному анализу отраженной её части агроценозами преобладающих в регионе полевых культур, либо биогеоценозами типичных природных экосистем.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Pivovarova, E.G. | Gribov, S.I. | Konontseva, E.V. | Khludentsov, Zh.G. | Komyakova, E.M. | Domnikova, E.Yu., Altai State Agrarian Univ., Barnaul

В 2013-2014 гг. были проведены полевые исследования, в ходе которых было заложено и проанализировано 56 полнопрофильных разрезов 5 почвенных районов подзоны умеренно засушливой и колочной степи Алтайского края. В структуре почвенного покрова (СПП) доля черноземных почв составляет от 65,8% до 68,0%, с преобладанием черноземов обыкновенных (40,1-48,0%) над черноземами выщелоченными (17,5-25,7%). Черноземно-луговые и лугово-черноземные почвы занимают от 13,4% до 18,3%, почвы засоленного ряда - от 2,8% до 8,1%. Увеличение доли чернозёмов обыкновенных, аллювиальных и засоленных почв в СПП при агрогенной трансформации способствует увеличению площади дефлированных почв. На участках, где в СПП преобладают чернозёмы выщелоченные, усиливаются эрозионные процессы и незначительно снижается доля дефлированных почв. Увеличение относительного содержания серых лесных почв в СПП снижает долю эродированных почв, а высокая доля аллювиальных, засоленных и полугидроморфных почв способствует повышению контрастности почвенного покрова и процентного отношения эродированных и дефлированных почв в структуре пахотных угодий. Изменение свойств чернозёмных почв, используемых в пашне, свидетельствует о существенном изменении характера основного (дернового) почвообразовательного процесса: снижение содержания гумуса, мощности гумусового горизонта и аккумулятивного характера большинства физико-химических свойств не позволяет отнести большинство из них к чернозёмному типу и требует определённой таксономической единицы в классификационной системе для агрогенно преобразованных чернозёмов. В почвах естественных ландшафтов колочной степи (темно-серые лесные, лугово-чернозёмные) трансформация почвообразовательных процессов определяется геохимическим ландшафтом – в трансаккумулятивных элементарных ландшафтах усиливаются процессы стратификации продуктов почвообразования и эрозионного материала, в транссупераквальных ландшафтах этот процесс не выражен. | In 2013-2014 field research, during which 56 full-height cuts of 5 soil regions of a subband of moderately droughty steppe and steppe with kolkis of Altai Region were put and analysed, was conducted. In the soil cover structure (SCS) the share of chernozem soils is from 65.8% to 68.0%, with prevalence of ordinary chernozems (40.1-48.0%) over lixivious chernozems (17.5-25.7%). Chernozem and meadow and meadow and chernozem soils takes from 13.4% to 18.3%, and the soil of the salted row - from 2.8% to 8.1%. The increasing percentage of ordinary chernozems, alluvial and saline soils in the SCS under agrogenic transformation increases the area of deflated soils. In the areas where leached chernozems predominate within the SCS, erosion processes intensify and the percentage of deflated soils decreases insignificantly. The increase of the relative content of gray forest soils in the SCS reduces the proportion of eroded soils, and a large proportion of alluvial, saline and semiterrestrial soils enhance the contrast range of the soil cover and the percentage of eroded and deflated soils in the structure of arable lands. The change in the properties of chernozems within arable lands is indicative of a significant change in the nature of the main sod pedogenesis. The decrease in humus content, humus horizon thickness and accumulative nature of most of the physical and chemical properties do not allow to assign most of those soils to chernozem type and requires a specific taxonomic unit in the classification system for agrogenically transformed chernozems. In the soils of natural landscapes of the forest-outlier steppe (dark-gray forest soils and meadow chernozems) the transformation of the pedogenesis is determined by the geochemical landscapes as following: in the trans-accumulative elementary landscapes the processes of stratification of pedogenic and erosion products are enhanced; in the trans-superaqual landscapes this process is not pronounced.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation