ИСТИНА

Прогнозная оценка деградации земель отдельных агрохозяйств и муниципальных образований, выполняемая на основе цифрового крупномасштабного картографирования, для разработки систем автоматизированного учета факторов землепользования и технологий точного земледелия на территории Союзного государства России и Беларуси.

This project is aimed at solving the urgent task of predictive assessment of land degradation, performed on the basis of digital large-scale mapping, for the development of automated accounting systems for land use factors and precision farming technologies in the territory of the Union State of Russia and Belarus. The main questions that we need to answer during the implementation of the project are as follows: 1) How do the nature of agricultural production, bioclimatic and administrative conditions affect the development and manifestation of degradation processes in soils (erosion, over-compaction, agro-depletion, waterlogging, etc.)? 2) Is it possible to create original methods for predicting soil degradation in relation to precision farming and what role should digital soil mapping play here in combination? with lidar, multispectral surveying of land and DDZ data? 3) How should we rely on forecasting land degradation, including, - based on the RothC model (Rothamsted Long Term Field Experiments Carbon Model, the Carbon model of the Rothamsted Long Term Field Experiment) and the revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE–2)? 4) What is the specificity of quantitative criteria for soil and vegetation conditions reflecting the scale of degradation processes in soils on agricultural land? 5) What is the algorithm for analyzing operational information about the state of soils and crops - the need for foliar fertilization of various compositions, the expediency of using pesticides, moisture availability, etc.? 6) Spatial heterogeneity of arable lands can manifest itself only at certain points in time. For example, areas with poor soil water permeability will be noticeable after heavy rains (depressing agricultural plants as a result of waterlogging) and during periods of prolonged absence of rain (good plant development compared to the surrounding area). Such situations on the land can be identified only by systematic high-precision remote sensing of agricultural territories, the results of which are processed using multidimensional statistical methods. 7) What steps should be taken to create systems of rational, ecologically and economically balanced use of agricultural land at the level of individual fields, farms and districts of the Union State of Russia and Belarus? It is proposed to combine efforts on the basis of 2 departments of the Faculty of Soil Science of Lomonosov Moscow State University - erosion and Soil Protection, General Agriculture and Agroecology (Moscow, Russia) and the Department of Soil Science and Geoinformation Systems of the Faculty of Geography and Geoinformatics of BSU (Minsk, Belarus). The forecast assessment of land degradation will be based on the following hypotheses: 1) different scenarios of land use, bioclimatic and administrative conditions determine the spatial distribution of indicators of soil and land degradation in different ways; 2) large-scale digital soil mapping in combination with lidar and multispectral surveying of agricultural lands, as well as the use of remote sensing, which identifies foci of soil degradation and is based on automated accounting of land use factors and precision farming technologies, should become the basis for creating sustainable land use systems; 3) there is a modeled relationship between soil and land degradation with geographical, administrative, environmental, economic and technological factors; 4) verification of the RUSLE-2 and RothC models should be carried out on the basis of an analysis of quantitative criteria for the state of soils and vegetation, reflecting the scale of degradation processes in soils on agricultural land; 4) the economic magnitude of the risk from land degradation can be determined as the product of damage from degradation processes in the future on the likelihood of their occurrence.

Ожидается, что проведённые исследования приведут к получению следующих результатов: 1) для трёх пространственных уровней (пахотное поле - агрохозяйство - муниципальное образование) двух регионов Российской Федерации (Московская область, Владимирская область), расположенных в различных биоклиматических условиях, будет проведена адаптация действующих прогнозных моделей деградации почв и земель RUSLE-2 и RothC с верификацией на основе проведенных работ по цифровому почвенному картографированию в сочетании с лидарной и мультиспектральной съемкой угодий; 2) для исследуемых территорий будет разработан алгоритм анализа оперативной информации о состоянии почв и посевов - необходимости внекорневых подкормок разного состава, целесообразности применения пестицидов, обеспеченности влагой и т.д.; 3) в результате крупномасштабного цифрового картографирования будут подготовлены карты показателей отдельных почвенных свойств (содержание органического углерода, легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия, кислотности, плотности, влажности и др.) для отдельных пахотных полей и почвенные карты для агрохозяйств; 4) на основе анализа пространственного варьирования показателей почвенных свойств и почвенных таксонов будут выявлены очаги фактической деградации земель отдельных полей, агрохозяйств и муниципальных образований; 5) на базе прогнозных моделей будет проведена оценка риска развития деградационных процессов (эродированность, переуплотнение, агроистощение, заболачивание и др.) для отдельных полей, агрохозяйств и муниципальных образований; 6) будут разработаны системы рационального, экологически и экономически сбалансированного использования территорий двух агрохозяйств (одно – в Московской области, одно – во Владимирской области), опираясь на результаты прогнозирования деградационных процессов в почвах. Результаты будут представлены как в виде научных статей и монографии, так и в форме конкретных методических рекомендаций и инструкций лицам, принимающим решения и землепользователям.

В совокупности международный научный коллектив имеет обширный опыт в области реализации данного проекта, однако каждый из членов коллектива привносит в команду свой опыт и экспертизу. Руководитель проекта с российской стороны О.А. Макаров является заведующим кафедрой эрозии и охраны почв и Лабораторией почвенно-экологического мониторинга МГУ имени М.В. Ломоносова, опубликовал более 200 научных работ в области экологической и эколого-экономической оценки деградации почв и земель, в том числе монографии: "Экологическое состояние почв Ясной Поляны" (2000), "Почему нужно оценивать почву? (Состояние/качество почвы: оценка, нормирование, управление, сертификация)" (2003), "Некоторые аспекты почвенно-ландшафтного планирования" (2004), "Эколого-экономическая и эколого-бонитировочная оценка почв и земель Московского региона" (2011), "Проблемы оценки экологических рисков для окружающей среды и населения" (2014), "Эколого-экономическая оценка деградации земель " (2016), "Экономика деградации земель и продовольственная безопасность регионов России" (2022), "Почвы, почвенные ресурсы и устойчивое землепользование: алгоритмы исследования и оценки" (2023), «Продовольственные системы и адаптационная политика государств Евразии в новых экономических условиях» (2023). О.А. Макаров принимал участие в разработке федерального нормативно-методического документа "Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель" (1996).