- •Аннотация
- •Оглавление
- •Глава 1. Обзор литературы 10
- •1.1 Адаптивно-ландшафтные системы земледелия 10
- •Глава 2. Объекты и методы исследования 33
- •Глава 3. Основная часть 47
- •Введение
- •Перечень сокращений и условных обозначений
- •Глава 1. Обзор литературы
- •1.1 Адаптивно-ландшафтные системы земледелия
- •1.1.1 Принципы адаптивно-ландшафтного землеустройства
- •1.2 Агроэкологическая оценка земель
- •1.2.1 Агропроизводственные группировки почв
- •1.2.2 Бонитировка почв
- •1.2.3 Общая методология агроэкологической оценки земель по фао
- •1.2.4 Основные задачи и критерии оценки земель в системе адаптивно-ландшафтного земледелия
- •1.2.5 Агроэкологические требования сельскохозяйственных культур
- •1.2.6 Агроэкологическая группировка и типизация земель
- •1.3 Геоинформационное обеспечение агроэкологической оценки земель
- •1.3.1 Геоинформационные системы (гис)
- •1.3.2 Перспективы использования гис в сельском хозяйстве
- •1.3.3 Возможности применения гис для агроэкологической оценки
- •Глава 2. Объекты и методы исследования
- •2.1 Характеристика объектов исследования
- •2.1.1 Географическое положение схп «Аткарское» зао «Русский гектар» и история его сельскохозяйственного использования
- •2.1.2 Агроклиматические условия
- •2.1.3 Рельеф
- •2.1.4 Растительность
- •2.1.5 Гидрография и гидрология
- •2.1.6 Почвообразующие и подстилающие породы
- •2.1.7 Почвенный покров
- •2.2 Характеристика методов исследования
- •Глава 3. Основная часть
- •3.1 Характеристика агроэкологических групп и типов земель и особенности их использования
- •3.2 Формирование АгроГис
- •3.2.1 Оцифровка топографической основы
- •3.2.2 Построение карты-слоя форм и элементов рельефа
- •3.2.3 Создание карты-слоя структур почвенного покрова
- •3.2.4 Создание карты-слоя видов земель
- •3.2.5 Оценка земель по пригодности для возделывания сельскохозяйственных культур
- •3.2.6 Формирование полей севооборотов и производственных участков
- •3.3 Принципы проектирование агротехнологий различного уровня интенсификации
- •Сравнительная оценка агротехнологий различного уровня
- •3.3.1 Урожайность сельскохозяйственных культур при различных уровнях интенсификации производства
- •3.4 Проектирование севооборотов и полевой инфраструктуры
- •3.4.1 Возможности специализации производства и выбор севооборотов
- •3.4.2 Севообороты, принятые в проекте
- •3.5 Проектирование системы обработки почвы
- •3.5.1 Особенности формирования системы обработки почвы в условиях хозяйства
- •3.5.2 Система ухода за паровыми полями
- •3.5.3 Принципиальные схемы систем обработки почвы в севооборотах
- •3.6 Проектирование системы применения удобрений
- •Способы внесения удобрений под культуры в севообороте №1
- •Сроки внесения и дозы конкретных удобрений под культуры
- •Продолжение таблицы 39
- •3.7 Мелиорация и использование солонцовых почв
- •3.8 Защита почв от эрозии
- •3.9 Защита посевов от сорняков
- •3.9.1 Роль и место химического метода в борьбе с сорняками
- •3.9.2 Особенности применения гербицидов в посевах культур
- •Ассортимент и регламенты применения гербицидов на посевах основных культур
- •Продолжение таблицы 40
- •3.10 Защита сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней
- •3.10.1 Озимая пшеница
- •Мероприятия по защите озимой пшеницы
- •3.10.2 Горох
- •3.10.3 Просо
- •3.10.4 Ячмень
- •3.10.5 Гречиха
- •3.10.6 Подсолнечник
- •3.10.7 Чечевица
- •3.11 Оценка экономической эффективности агротехнологий
- •Список литературы
- •Приложения
3.2 Формирование АгроГис
Начальным этапом формирования АгроГИС является крупномасштабное почвенное картирование, которое состоит из нескольких этапов: предварительного камерального периода, полевого периода и завершающего камерального периода.
Содержание работ предварительного камерального периода включало в себя сбор имеющихся материалов и их анализ, составление предварительной картографической основы, планирование полевых работ.
При составлении крупномасштабных почвенных карт нами были использованы:
Топографическая карта местности, масштаба 1:10 000, высота сечения горизонталей 2,5 м;
План землеустройства;
Региональная почвенно-географическая литература;
Данные почвенного картирования за предыдущие годы.
Предварительная картографическая основа изготавливалась путем ксерокопирования листов топографической карты масштаба 1:10 000.
Полевой период проводился в сентябре 2009 г. Техника съемки при полевом почвенно-ландшафтном исследовании не отличалась от почвенного обследования и была проведена согласно Общесоюзной инструкции по почвенному обследованию и составлению крупномасштабных почвенных карт. Согласно инструкции на один разрез приходилось около 30 га. Пункты заложения разрезов фиксировались на рабочей основе (рис. 9, Приложение В). Привязка разрезов проводилась при помощи системы GPS-позиционирования, был использован GPS-приемник Garmin, точность привязки лежала в допустимых пределах и составляла 5-8 м.
Завершающий камеральный период проводился на кафедре почвоведения МСХА. На этом этапе полевых работ были составлены бумажные карты форм и элементов рельефа.
Следующий этап проводился на базе компьютерного класса кафедры почвоведения РГАУ-МСХА с использованием ГИС-технологий. Работа проводилась на компьютерах с установленными на них программой Map Info 7.5.
3.2.1 Оцифровка топографической основы
Использование ГИС-технологий при почвенно-ландшафтном картографировании связано прежде всего с оцифровкой картографического материала. Общей позицией оцифровки является сканирование топографической основы и присвоение координат получившемуся растровому изображению. Перед оцифровкой имеющаяся топографическая основа была разрезана на части формата А3 и отсканирована. Далее каждому полученному изображению были присвоены координаты, в результате чего получили растровое изображение. Выбор координатной системы зависит от топографической основы. В моей работе проектирование велось в координатной системе Долгота/Широта проекция WGS 84 с использованием координат, снятых с GPS-приемников.
После регистрации изображения можно приступать непосредственно к формированию АгроГИС. Первым этапом создается база данных, содержащая информацию полевых дневников - координаты каждого разреза, почвенная разность, строение геоморфологического профиля. Эти данные послужат для дальнейшего построения карты-слоя структур почвенного покрова.
3.2.2 Построение карты-слоя форм и элементов рельефа
Существует несколько вариантов ее создания: оцифровка топографической основы с получением трехмерной цифровой карты рельефа либо оцифровка предварительно изготовленной вручную на бумажной топографической основе карты форм и элементов рельефа. Первый вариант более точен и нагляден, в перспективе он открывает широкие возможности по автоматическому проектированию, однако он, как правило, значительно более трудоемок и предъявляет высокие требования к программно-аппаратному обеспечению и квалификации пресонала. Второй вариант менее точен, но значительно проще в исполнении. В диссертации оцифровка этого слоя велась вручную - поочередно отрисовывались ложбины и лощины, пойма, склоны различной крутизны (рис. 5, Приложение). В автоматическом режиме забивалась база данных по каждому конкретному контуру с указанием следующей информации-типа поверхности, уклона, экспозиции, площади участка. Проведя сортировку полученных участков по признаку «Экспозиция» с последующим копированием, была создана карта экспозиции склонов (рис. 7, Приложение В). Таким же образом были созданы карты крутизны и формы склонов (рис. 6 и рис. 9, Приложение В). Все полученные карты-слои совместимы между собой и имеют единую привязку и содержат общую для всех трех слоев базу данных.