Научная статья на тему 'Современные полевые методы обследования почв'

Современные полевые методы обследования почв Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
248
87
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТОРФЯНЫЕ ПОЧВЫ / ГИС-МЕТОДЫ / ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Позднякова А. Д., Поздняков Л. А., Анциферова О. Н.

Исследования торфяных почв проводились на старейшем объекте мелиорации Яхромской пойме, характеризующейся сложной системой отложений. Для обследования почвенного покрова электрофизическими методами специально разработан портативный прибор «LandMapper». Для определения географических координат точек обследования использован GPS-приемник фирмы «Gаrmin». Современный инструментарий ГИС в сочетании с электрофизическими методами позволил без значительных затрат времени получить пространственную информацию о состоянии торфяных почв.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Позднякова А. Д., Поздняков Л. А., Анциферова О. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Современные полевые методы обследования почв»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2016 ISSN 2410-6070

районе на 147%, Монгун-Тайгинском - на 135%, Барун-Хемчикском - на 220%, Овюрском - на 422%, Кызылском - на 212%, Тере-Хольском - на 653%. Список использованной литературы:

1. Алымбеков, К.А. Исследование потребительских свойств и разработка системы менеджмента качества мяса яков: Автореф.... докт. дисс / К.А. Алымбеков - Москва - 2009., - 49 с.

2. Alymbekov, K.A. Production of Yak meat of the competitive quality is the criteria of the economical development of mountainous Kyrgyzstan / K.A. Alymbekov // The 7th International Joint Conference Business, Economic Cooperation's among the Silk Road Countries. - Seoul - Bishkek, 2009. - P. 295-298.

3. Кузьмина Е.Е. Тяжелые металлы в организме тувинских яков / Е.Е. Кузьмина; Россельхозакадемия. Сиб. Регион. Отд-ние. ГНУ Тувинский НИИСХ. - Новосибирск, 2013. - 102 с.

4. Луду, Б.М. Фенотипические показатели молодняка яков при круглогодовом пастбищном содержании / Б.М. Луду // Современные проблемы пастбищного животноводства в аридной зоне Центрально-Азиатского региона: Мат. междунар. науч.-практ. конф. (Кызыл, 23-24 июня 2015г.). - Новосибирск, 2015. - С. 85-88.

5. Луду, Б.М., Кан-оол Б.К. Мясная продуктивность молодняка яков // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2016. - № 2. - С. 57-60.

6. Попов, А.М. Оценка продуктивных качеств яков разных хозяйственных типов: дис.... канд. с.-х. наук: 06.02.10 / Попов Андрей Михайлович. - Улан-Уде, 2012. - 123 с.

7. Поголовье скота в Республике Тыва на 01.01.2016 г: стат. сб. по Республике Тыва. - Кызыл, 2016. - 12 с.

8. Тайшин, В.А. Порода яка домашнего (Poephagus grunniens) окинская / В.А. Тайшин // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2015. - № 1. - С. 84-85.

9. Чысыма, Р.Б., Макарова Е.Ю. Локальные породы животных в Республике Тыва, перспективы их разведения и совершенствования // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2013. - № 5. - С. 39-43.

10. Чысыма, Р.Б. Генофонд тувинского яка: сохранение и рациональное использование / Р.Б. Чысыма; Рос. акад. с.-х. наук. Сиб. регион. отд-ние. Тув. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. - Новосибирск, 2009. - 210 с.

11. Чысыма, Р.Б. Показатели крови животных местных локальных пород Республики Тыва / Р.Б. Чысыма, Е.Ю. Макарова, Е.Е. Кузьмина // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2014. - № 3. - С. 63-70.

12. Чысыма, Р.Б. Рост, развитие и гематологические показатели молодняка яка / Р.Б. Чысыма, Б.М. Луду, Е.Е. Кузьмина // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2015. - № 6. - С 65-70.

13. Чысыма, Р.Б. Экстерьерные особенности яков Тывы / Р.Б. Чысыма // Зоотехния. - 2005., - № 9. - С 6-8.

©Б.К. Кан-оол, 2016

УДК 631.471

А.Д. Позднякова,

к.б.н., вед. научный сотрудник, Л.А. Поздняков, к.б.н., ст. научный сотрудник, О.Н. Анциферова, к.с.-х.н., ученый секретарь ФГБНУ ВНИИМЗ, г.Тверь, Россия

СОВРЕМЕННЫЕ ПОЛЕВЫЕ МЕТОДЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ

Аннотация

Исследования торфяных почв проводились на старейшем объекте мелиорации - Яхромской пойме, характеризующейся сложной системой отложений. Для обследования почвенного покрова электрофизическими методами специально разработан портативный прибор «LandMapper». Для

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2016 ISSN 2410-6070_

определения географических координат точек обследования использован GPS-приемник фирмы «Garmin». Современный инструментарий ГИС в сочетании с электрофизическими методами позволил без значительных затрат времени получить пространственную информацию о состоянии торфяных почв.

Ключевые слова Торфяные почвы, ГИС-методы, электрофизические методы

A.D. Pozdnyakova,

Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher

L.A. Pozdnyakov, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher

O.N. Antsiferova, Candidate of Agricultural Sciences, Scientific Secretary FGBNU VNIIMZ, Tver, Russia

MODERN METHODS OF FIELD STUDY OF SOILS

Studies were carried out on peat soils of old objects reclamation - Yakhroma floodplain characterized by a complex system of deposits. Portable device "LandMapper" is specifically designed to survey soil by electrophysical methods. GPS-receiver of "Garmin" company used to determine the geographical coordinates of the survey points. Modern GIS toolkit combined with by electrophysical methods allowed without time-consuming to obtain spatial information about the state of peat soils.

Keywords

Peat soils, GIS methods, electrical methods.

В практике исследований торфяных почв мы использовали не только классические методы, но и современные, еще не получившие широкого применения, такие как ГИС и полевые методы электрофизики.

Современный инструментарий ГИС в сочетании с электрофизическими методами позволяет без значительных затрат времени получать доступ к пространственной информации, грамотно ее анализировать, выявлять временной тренд развития того или иного почвенного процесса или свойства.

Исследования проводили на одном из старейших объектов мелиорации - Яхромской пойме Московской области, где сформировалась сложная система отложений - чистый торф переслаивается илистыми прослоями, минеральными включениями ключевой и озерной извести, вивианита, охры, сапропеля и т.п. Объект состоит из двух участков - "Ближний" и "Дальний" - разных сроков освоения.

Участки «Ближний» и «Дальний» в 60-е годы прошлого века были осушены открытыми дренажными каналами и закрытым дренажем, разделены на 8 кварталов: пять кварталов на «Ближнем» участке и три на «Дальнем».

Для обследования состояния почвенного покрова в настоящее время мы использовали специально нами разработанный портативный прибор «LandMapper» (рис.1.А) для проведения электрофизических измерений [4], а также GPS-приемник фирмы <^агтт» для определения географических координат точек обследования.

А Б

Рисунок 1 - Прибор LandMapper и установка для профилирования (А), работа в поле (Б)

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2016 ISSN 2410-6070_

Обследование проводили по тем же точкам, что и в 1973 и последующие годы (за исключением "утонувших" точек в искусственных прудах). Эти точки находили в поле по их координатам с помощью прибора GPS-72 фирмы Garmin (табл.1).

Таблица 1

Электрическое сопротивление, измеренное в пахотном горизонте участка "Дальний"

Долгота Широта № точки На гряде Борозда и целина Среднее Замечания

37.44418 56.39658 1 67.9 24.1 46.0

37.44309 56.39581 2 49.2 23.8 36.5

37.44149 56.39466 3 52.9 31.7 42.3

37.43983 56.3935 4 54.7 34.4 44.5

37.43825 56.39236 5 53.7 30.7 42.2

37.44072 56.39752 8 47.7 42.5 45.1

37.43942 56.39664 9 52.7 31.7 42.2

37.43788 56.39558 10 - 41.1 41.1 Лесная поляна

37.43641 56.39454 11 - 106.0 106.0 Пирогенный торф, лесная поляна

37.4368 56.39952 14 43.4 29.3 36.3

37.43577 56.39881 15 41.2 32.4 36.8

37.43425 56.39774 16 48.2 27.4 37.8

37.43273 56.39671 17 50.9 27.6 39.2

37.43126 56.39568 18 55.3 27.6 41.4

37.42984 56.39473 19 - 21.8 21.8 Берег пруда

37.43306 56.40061 21 47.0 26.2 36.6

37.43186 56.39978 22 59.1 32.4 45.8

37.43033 56.39873 23 49.1 28.9 39.0

37.42909 56.39778 24 45.4 27.0 36.2

Для обработки данных использовались программы ГИС-технологий: MapInfo 12.5, Surfer 13 и редакторы рисунков в электронной форме Photoshop, PaintShopPro и др.

В связи с тем, что на участке "Дальний" появились искусственные пруды, возникла задача исключения их из почвенного обследования (рис. 2).

А

Б

Рисунок 2 - Точки обследования на участке "Дальний" в 1973-2012 годы (А) и в 2016 г. (Б)

Обычно в программе Surfer изолинии проводятся после предварительного пересчета данных на узлы

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2016 ISSN 2410-6070_

регулярной прямоугольной сетки (Grid). Однако есть возможность исключить из интерполирования площади, на которых измерения не проводились. В нашем случае это область прудов. Для решения подобных проблем в Surfer разработчики создали специальный вид данных - так называемые "бланкованные" области.

Интерполирование и экстраполирование может осуществляться разными методами [3, 5]. Наиболее распространенным является метод Kriging, который был использован и нами. Число линий сетки по вертикали и горизонтали можно выбрать по желанию.

Минимальные и максимальные значения координат XY должны совпадать с аналогичными у базовой карты, чтобы карта изолиний полностью покрывала базовую за исключением "бланкованной" области. В результате такого пересчета создается grid-file, в котором хранится информация о распределении того или иного свойства по узлам построенной сетки, то есть по площади покрывающей исследуемый участок.

Рисунок 3 - Электрическое сопротивление, измеренное в пахотном горизонте участка "Дальний". А - на

гряде, Б - в борозде и целине, В - среднее значение

Построение изолиний распределения значений электрического сопротивления исследуемого участка позволяет наглядно представить полученный материал. Программа Surfer для этих целей подходит идеально. Она позволяет выбрать способ построения сетки и пересчета исходных данных на узлы этой сетки, выбрать красочное заполнение промежутков между изолиниями, выбрать интервал таких изолиний и т.д.

Следует отметить, что электрическое сопротивление выше на грядах и гребнях, чем в борозде. Однако пик высокого сопротивления пришелся на участок, покрытый лесом после пожаров в начале нынешнего века. Усреднение измерений в бороздах и на грядах сгладило различия практически по всему участку.

Ранее нами выявлено, что удельное электрическое сопротивление почв зависит от многих факторов, среди которых следует отметить следующие: влажность, минералогический и механический состав, пористость, концентрация солей в почвенных растворах, температура, ЕКО и др.

В нашем случае влияние влажности можно исключить, так как измерения проводились в период дождей, и почва была достаточно увлажнена. По-видимому, именно пористость повлияла на то, что электрическое сопротивление в грядах и гребнях, где почва рыхлая, оказалось выше, чем в борозде и на целине.

По нашим рекомендациям проведение электрофизической съемки предшествует другим обследованиям и отбору образцов. Отбирать образцы рекомендуется с участков, значимо различающихся по удельному электрическому сопротивлению, чтобы понять причину этих различий.

Список использованной литературы:

1. Ковалев Н.Г., Поздняков А.И., и др. АгроГИС-технологии обследования почв с использованием методов электрофизики. Методические рекомендации. -Тверь: Тверской печатник, 2014. - 44 с.

2. Поздняков А.И., Ковалев Н.Г., Поздняков Л.А., и др. Торф и эутрофные торфоземы при длительном сельскохозяйственном использовании. -Тверь: ТвГУ, -2014. - 356 с.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2016 ISSN 2410-6070_

3. Решение геологических задач с применением программного пакета Surfer: практикум для выполнения учебно-научных работ студентами направления «Прикладная геология» / сост. И.А.Иванова, В.А.Чеканцев. -Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. -92 с

4. Golovko L., Pozdnyakov A., Pozdnyakova A. LandMapper ERM-02: Handheld Meter for Near-Surface Electrical Geophysical Surveys // FastTIMES (EEGS), 2010. Vol. 15, Issue 4 - Agriculture: A Budding Field in Geophysics, pp. 85-93.

5. http://npk-kaluga.ru/index.htm - сайт лаборатории АгроГИС-технологий, г. Калуга.

© Позднякова А.Д., Поздняков Л.А., Анциферова О.Н., 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.