Особенности проведения агроэкологического мониторинга на 64 мелиорированных землях 9. Организация информационной базы данных агроэкологического 68 мониторинга Рекомендуемый перечень вопросов для самоконтроля

В районах орошаемого земледелия требуется более обстоятельный учет влияния орошения, средств химизации и других факторов на плодородие почв, урожайность и качество получаемой продукции, минерализацию и загрязнение поверхностных и грунтовых вод.

Задача мониторинга заключается в контролировании, оценке, прогнозировании и управлении состоянием основных показателей плодородия почвы и гидрогеологической среды с целью получения высоких и устойчивых урожаев хорошего качества при минимальных расходах воды и удобрений на единицу продукции, а также предотвращения загрязнения окружающей природной среды.

Агроэкологический мониторинг должен проводиться во всех зонах орошаемого земледелия с учетом внутризональных почвенных и гидрогеологических особенностей. Набор контролируемых показателей в разных почвенно-климатических зонах может варьировать.

Для изучения динамики содержания подвижных форм элементов питания в почве почвенные образцы необходимо отбирать в основные фазы развития тех или иных культур.

Содержание подвижного фосфора и калия по основным фазам развития фиксируется в слоях 0-30 и 31-40 см. Содержание подвижного фосфора и калия, форм этих элементов и степень их подвижности в указанных слоях почвы и до метровой глубины измеряются в начале и конце вегетации первой и последней культур севооборота.

Содержание подвижных форм микроэлементов, фтора и тяжелых металлов, нитрификационная способность и биологическая активность почвы, содержание легкогидролизуемого азота диагностируются в пахотном слое почвы в начале вегетации культур.

В зонах распространения засоленных почв в начале и конце периода вегетации находится общее содержание водорастворимых солей и состав их в слоях: 0-30, 31-40, 41-60, 61-80, 81-100 см или до горизонта грунтовых вод (при глубине их залегания 1,5-2,0 м). При больших глубинах стояния грунтовых вод (3-4 м и более) замеры проводятся в специальных скважинах. В основании фазы развития культур определяется общее содержание солей, их состав (в том числе содержание нитратов). При наличии дренажной сети фиксируют степень минерализации и состав солей, содержание питательных веществ, остатков пестицидов в дренажных водах.

В зонах распространения солонцеватых почв и солонцов после проведения специальных мелиоративных приемов (внесение гипса или фосфогипса, плантажная или трехъярусная вспашка и другие мероприятия) в начале и конце вегетации устанавливается содержание обменного натрия.

При выращивании сельскохозяйственных культур по технологиям, предусматривающим применение пестицидов, в конце вегетационного периода в пахотном слое почвы диагностируется содержание остатков этих препаратов и их метаболитов, нитрозоаминов.

Определение объемной массы пахотного слоя почвы соотносится с началом и концом вегетационного периода и проводится по почвенному профилю до глубины 100 см. При этом учитывают продолжительность ротации севооборота. Микроагрегатный состав пахотного и подпахотного слоев (0-30 и 31-50 см) устанавливают в начале вегетации первой и последней культур севооборота, а также культур, размещаемых по пласту и обороту пласта люцерны и клевера.

В условиях орошения необходим постоянный контроль за влажностью почвы. Отбор образцов проводится послойно через 10 см до метровой глуби ны в период появления всходов, затем через 7-10 дней в период вегетации и перед уборкой, а также перед поливом и после.

Валовое содержание N, Р2О5 и КэО, содержание гумуса, наименьшую влагоемкость (НВ), максимальную гигроскопичность, влажность устойчивого завядания, плотность твердой фазы (удельная масса) фиксируют в пахотном (0-30 см) и нижележащих слоях до глубины одного метра вначале вегетации первой и в конце вегетации последней культур севооборота.

Для диагностики указанных показателей в необходимые сроки с помощью бура отбирают образцы почвы, составленные смешиванием пяти индивидуальных образцов, взятых с пахотного слоя, и трех - с нижележащих слоев. Влажность почвы определяется в индивидуальных образцах, взятых стрех скважин на делянке (полигоне).

Оценивается также содержание макро- и микроэлементов в растениях в основные фазы их развития; содержание нитратов, нитритов, нитрозоаминов, остатков пестицидов и их метаболитов, фтора, тяжелых металлов в получаемой продукции.

Для осушенных почв мониторинг должен включать наблюдения за состоянием и изменением их во времени и пространстве, оценку состояния почвенного покрова и прогноз возможных его изменений; разработку научно обоснованных приемов регулирования состояния почв и режимов, непосредственно определяющих их плодородие.

На осушаемых землях основными процессами, приводящими к отрицательным экологическим последствиям, являются: загрязнение растительной продукции нитратами, а кормов - избыточным количеством калия; загрязнение почвы тяжелыми металлами, пестицидами и другими нежелательными ингредиентами. Особое значение приобретают процессы разрушения органического вещества, наблюдаемые прежде всего на торфяных почвах. Разрушение органического вещества приводит к потерям его, а с ним - и элементов почвенного питания, обусловливает увеличение концентрации биогенных элементов, продуктов техногенеза в дренажных и грунтовых водах, близлежащих водоемах.

Особенностью осушаемых почв является высокая степень подвижности элементов питания и связанное с этим более интенсивное вымывание их в окружающие водоемы и т.д.

9. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Комплексная информация, получаемая в длительных и краткосрочных опытах, входящих в систему полигонного и локального агроэкологического мониторинга, представляет собой достаточно сложную структуру, включающую широкий набор количественных и качественных характеристик, всесторонне описывающих особенности растения и среду их обитания. Полноценная ее систематизация, обработка и анализ данных, эффективное и оперативное использование для последующего решения различных функциональных задач возможны при организации упорядоченных информационных потоков в виде баз или банков данных. Необходима формализация экспериментального материала, что, в свою очередь, предполагает проведение классификации информации, ее структурирование и представление в достаточно унифицированных и, по возможности, гибких, легко модифицируемых формах.

В соответствии с требованиями по проектированию баз данных в первую очередь разрабатываются концептуальная, логическая и физическая структуры и создаются макеты таких баз. Должны быть определены общие принципы классификации информации и формы ее представления.

Опыты, проводимые в рамках полигонного мониторинга, объективно делятся на краткосрочные и длительные. Анализ и оценка специфики опытов этих групп и получаемой на их основе информации, решаемых функциональных задач обусловливают целесообразность формирования баз данных по разделам - «краткосрочные опыты» и «долгосрочные опыты».

Таким образом, база данных полигонного мониторинга включает следующие предметные разделы:

каталоги опытов;

описание краткосрочных опытов;

описание длительных опытов;

материалы наблюдений на полигонах с автоматизированными системами контроля.

Организация любой базы данных требует наличия соответствующих классификаторов. Входящий в состав рассматриваемой базы данных локальный классификатор основан на имеющихся отраслевых.

При проектировании базы данных разработчики, исходя из пожеланий заказчика, предусматривают возможность ввода непосредственно агрегированной информации по специально составляемой форме. В конечном итоге создаваемая по материалам длительных опытов база данных содержит:

  • - паспорт севооборота;
  • - первичную информацию по ротациям и полям севооборота;
  • - агрегированную информацию.

Форма представления результатов исследований, полученных в краткосрочных опытах системы агроэкологического мониторинга, охватывает все характеристики, фиксируемые при проведении эксперимента. При этом важно сочетать требование максимальной информативности с требованием минимализации объема выходных данных.

Имеющиеся формы отчетности отличаются следующими особенностями:

в них учитываются требования к информации, получаемой на всех уровнях полигонного мониторинга;

они позволяют в полном объеме помещать (вносить) в созданную структуру материалы всех «традиционных» краткосрочных и длительных экспериментов, которые проводились ранее и проводятся в настоящее время на базе в агрохимслужбах с любыми культурами по любым темам в различных почвенно-климатических зонах страны;

частичная модификация разработанных форм, включение новых таблиц не приводит к разрушению или кардинальным изменениям создаваемой структуры базы данных; имеется возможность вносить изменения и дополнения, расширять набор форм.

Весьма важна паспортизация опытов Паспорт краткосрочного опыта содержит ряд обязательных реквизитов, в том числе- наименование культуры, годы учета, адресность опыта с указанием почвенно-климатической зоны и особенностей рельефа, подробное описание типа и подтипа почвы и генетических условий ее образования. В паспорте формируются общие задачи и цели конкретного исследования. Они излагаются в сокращенном варианте (для последующей распечатки в каталоге опытов, выводимом на экран видеотерминала) и в полном виде, выбираемом пользователем из классификатора в режиме диалога. Эта информация дополняется сведениями об особенностях опыта.

Если опыт многофакторный (используются несколько предшественников или фонов предшествующей удобренности, разные сорта или нормы высева и т.п.), то по каждому фактору составляется отдельный отчет. В базе данных сосредотачиваются также сведения о фенологических наблюдениях, состоянии растений в процессе онтогенеза, фитосанитарной обстановке. Схема формирования базы данных предусматривает накопление информации об агрофизическом и агрохимическом состоянии опытных делянок, содержании токсичных веществ до, во время и после проведения эксперимента В базе данных урожай учитывается по основной и побочной продукции. Здесь представляются результаты химического анализа основной и побочной продукции по элементному составу. В конечном счете обеспечивается достаточная полнота информации, получаемой в краткосрочных опытах различной тематической направленности.

Паспорт длительного опыта (дополнительно к паспортным данным краткосрочного опыта) включает материалы, характеризующие пространственно-временные особенности изучаемой системы севооборота. Для этого, например, в качестве обязательных характеристик фигурируют такие реквизиты, как вид севооборота, число полей в натуре, фактическое чередование культур в севообороте и заданное чередование их по годам.

В отличие от краткосрочного в схеме длительного опыта приводятся среднегодовые дозы удобрений, мелиорантов и т.д., то есть учитывается насыщенность севооборота по вариантам. Фиксируется изменение схемы опыта во времени по ротациям

Получаемая интегрированная информация позволяет проводить комплексную оценку влияния изучаемых факторов во времени и в пространстве.

Соблюдение принципов гибкости системы хранения информации обеспечивает возможности ее дальнейшего наращивания и развития.

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

  • 1. Агроэкологический мониторинг как общегосударственная система наблюдений и контроля за уровнем загрязнения агроэкосистем
  • 2. Агроэкологический мониторинг в интенсивном земледелии
  • 3. Компоненты агроэкологического мониторинга
  • 4. Эколого-токсикологическая оценка агроэкосистем
  • 5. Биогеохимические подходы к проведению агроэкологического мониторинга
  • 6. Экологическая оценка загрязнения природной среды тяжелыми металлами
  • 7. Особенности проведения агроэкологического мониторинга на мелиорированных землях
  • 8. Организация информационной базы данных агроэкологического мониторинга
  • 9. Мониторинг состояния вод
  • 10. Задачи мониторинга состояния почвенного покрова
  • 11. Основные принципы организации полигонного агроэкологического мониторинга
  • 12. Локальный агроэкологический мониторинг
  • 13. Требования предъявляемые к объектам мониторинга
  • 14. Параметры свойств почв, характеризующие их состояние при проведении мониторинга
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >