Аннотация

Цель: определение причинно-следственных связей между факторами, влияющими на эрозию почвы сельскохозяйственных угодий юга России, обзор методов и стратегий ее снижения. 

Обсуждение. В условиях преобладающего воздействия водной и ветровой эрозии в рассматриваемом регионе данная проблема приобретает сложный характер, затрагивая физические, социально-экономические и экологические аспекты. Действию данного негативного фактора подвержено свыше 37 % обследованных земель, а снижение урожайности на сильно смытых участках может превышать 50 %. В связи с этим нами были рассмотрены сельскохозяйственные угодья юга России, подверженные воздействию водной и ветровой эрозии. Исследование основывается на обширных информационных ресурсах, таких как отчеты о состоянии сельского хозяйства, статистические данные отрасли и результаты предыдущих научных исследований. 

Выводы. Исходя из неочевидных, опосредованных последствий эрозии почвы сельскохозяйственных угодий, связанных между собой положительной обратной связью, формируется самоусиливающийся цикл, приводящий к постоянному усилению эрозионных процессов. В работе рассмотрены факторы, снижающие эрозию почвы сельскохозяйственных угодий, и их взаимодействие. Данные методы позволяют сократить использование производственных ресурсов и эрозию на 20 % и до 50 % соответственно, улучшить состояние почвы в долгосрочной перспективе на 30 %. Применение биотехнологий позволило увеличить урожайность некоторых культур на 21 %, количество макроэлементов с 5,3 до 6,13 %, а белка на 20 %. Сделан вывод о необходимости влияния не только на факторы возникновения или условия протекания смыва и выноса плодородного слоя почвы, но и на возможные последствия. Все это позволит снизить деградацию сельскохозяйственных угодий, а указанные аспекты могут быть использованы для разработки устойчивых стратегий землепользования и внедрения современных технологий в сельское хозяйство с целью сохранения почвенных ресурсов и повышения уровня жизни населения.

doi: 10.31774/2712-9357-2024-14-2-186-210

Для цитирования

Ушаков А. Е., Середа Т. А. Анализ взаимосвязей негативных последствий эрозии почв сельскохозяйственных угодий. Обзор методов ее снижения // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 2. С. 186–210. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2024-14-2-186-210.

Список литературы

1. Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]. URL: http:www.gks.ru/ (дата обращения: 25.12.2023).

2. Опыт оценки динамики деградации земель юга европейской части России с использованием методологии нейтрального баланса деградации земель / М. В. Беляева, О. В. Андреева, Г. С. Куст, В. А. Лобковский // Экосистемы: экология и динамика. 2020. № 3, т. 4. С. 145–165. EDN: AWQTRJ.

3. Доклад о состоянии и использовании земель сельскохозяйственного назначения Российской Федерации в 2020 году / отв. за подгот. докл. Е. В. Фастова [и др.]; М-во сел. хоз-ва Рос. Федерации. М.: Росинформагротех, 2022. 384 с. EDN: DQZYNE.

4. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2019 году. Государственный доклад. М.: Минприроды России; МГУ имени М. В. Ломоносова, 2020. 1000 с.

5. Глушко А. Я. Влияние водной и ветровой эрозии на земельный фонд Юга европейской части России // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2010. № 1(10). С. 75–85. EDN: MRYCCR.

6. Полуэктов Е. В., Балакай Г. Т. Эрозия почв при выпадении ливней на юге европейской части России // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2022. Т. 12, № 2. С. 1–19. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1275 (дата обращения: 25.12.2023). https:doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-2-1-19. EDN: FZTIHT.

7. Barbrook-Johnson P., Penn A. S. Causal loop diagrams // Systems Mapping. Cham: Palgrave Macmillan, 2022. P. 47–59. https:doi.org/10.1007/978-3-031-01919-7_4.

8. Anandhi A. CISTA-A: Conceptual model using indicators selected by systems thinking for adaptation strategies in a changing climate: Case study in agro-ecosystems // Ecological Modelling. 2017. Vol. 345. P. 41–55. https:doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2016.11.015.

9. Zhang S. H., Wang S. R., Wang Y. M. Impacts of climate disaster on Beijings sustainable development and relevant strategies // Acta Geographica Sinica. 2000. 55. P. 119–127. (In Chinese).

10. Тишкович О. В., Яцухно В. М. Эколого-экономическая оценка ущерба от водной эрозии почв сельскохозяйственных земель административных районов Беларуси // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 3. С. 212–216. EDN: BQIHDF.

11. Li H., Shi D. Spatio-temporal variation in soil erosion on sloping farmland based on the integrated valuation of ecosystem services and trade-offs model: A case study of Chongqing, southwest China // Catena. 2024. Vol. 236. 107693. https:doi.org/10.1016/j.catena.2023.107693.

12. Analysis of spatiotemporal variations and influencing factors of soil erosion in the Jiangnan Hills red soil zone, China / F. Guo, X. Liu, Z. Mamat, W. Zhang, L. Xing, R. Wang, X. Luo, C. Wang, H. Zhao // Heliyon. 2023. Vol. 9. e19998. https:doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e19998.

13. Ушаков А. Е. Разработка и испытание почвообрабатывающего орудия для проведения мелиоративного глубокого рыхления склоновых земель // Вестник НГИЭИ. 2022. № 2(129). С. 31–40. DOI: 10.24412/2227-9407-2022-2-31-40. EDN: KDHUNY.

14. Методология изучения эрозионных процессов в лесоаграрных и техногенных ландшафтах: монография / К. Н. Кулик, А. Р. Зубов, И. Г. Зыков, А. А. Зубов; ФНЦ агроэкологии РАН. Волгоград, 2018. 252 с. EDN: SNHMLK.

15. Ивонин В. М. Эрозия почв при талом стоке на склонах с лесными полосами // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2021. Т. 11, № 2. С. 126–143. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1200 (дата обращения: 25.12.2023). DOI: 10.31774/2222-1816-2021-11-2-126-143. EDN: YXICVN.

16. Мустафаева Р. Р. Современные тенденции инвестиций в сельское хозяйство // Экономика, предпринимательство и право. 2021. Т. 11, № 6. С. 1457–1468. DOI: 10.18334/epp.11.6.112254. EDN: NPXRZU.

17. Смирнова П. С., Тихомирова В. В. Проблема загрязнения почвы пестицидами и пути ее решения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2023. № 3. С. 37–41. DOI: 10.17513/mjpfi.13519. EDN: WKEARE.

18. Анучина А. В. Токсическое действие пестицидов на организм человека и животных // Международный студенческий научный вестник [Электронный ресурс]. 2019. № 1. URL: https:eduherald.ru/ru/article/view?id=19454 (дата обращения: 11.02.2024). EDN: VVHVUE.

19. Чурсин А. И., Крюкова Н. А. Агроэкологическая оценка земель в системе рационального природопользования: монография. Пенза: ПГУАС, 2016. 192 с. EDN: ZRTVDJ.

20. The Campesino-to-Campesino agroecology movement of ANAP in Cuba: social process methodology in the construction of sustainable peasant agriculture and food sovereignty / P. M. Rosset, B. Machín Sosa, A. M. Roque Jaime, D. R. Ávila Lozano // The Journal of Peasant Studies. 2011. Vol. 38, iss. 1. P. 161–191. https:doi.org/10.1080/03066150.2010.538584.

21. Агроэкологические и другие инновационные подходы в поддержку устойчивых сельскохозяйственных и продовольственных систем, повышающих уровень продовольственной безопасности и качество питания. Доклад Группы экспертов высокого уровня по вопросам продовольственной безопасности и питания Комитета по всемирной продовольственной безопасности. Рим, 2019. 203 с.

22. Турдалиев А. Т., Эшпулатов Ш. Я. Агроэкологические мероприятия по повышению плодородия и продуктивности почв // Научное обозрение. Биологические науки. 2023. № 1. С. 36–40. DOI: 10.17513/srbs.1311. EDN: SDWYTU.

23. Gliessman S. R. Agroecosystem sustainability: Developing practical strategies. Boca Raton: CRC Press, 2001. 210 p. (Advances in agroecology. Vol. 4). https:doi.org/10.1201/9781420041514.

24. Метод защиты почв от эрозии с применением криогелей и многолетних растений / Л. К. Алтунина, М. С. Фуфаева, Д. А. Филатов, Л. И. Сваровская, Е. А. Жук, О. Г. Бендер // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2012. Вып. 7(122). С. 177–183. EDN: PCEULR.

25. Кашина М. С. Биотехнологические методы в селекции растений [Электронный ресурс] // Студенческий научный форум – 2017: материалы IX Междунар. студенч. науч. конф. URL: https:scienceforum.ru/2017/article/2017031286 (дата обращения: 07.02.2024).

26. Полторак Я. А. Применение биотехнологии в сельскохозяйственном производстве // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета [Электронный ресурс]. 2011. № 71(07). С. 104–115. URL: http:ej.kubagro.ru/2011/07/pdf/03.pdf (дата обращения: 07.02.2024). EDN: OIGYCP.

27. Полуэктов Е. В. Эрозия почв и плодородие: монография / Новочеркас. инж.-мелиоратив. ин-т Донского ГАУ. Новочеркасск: Лик, 2020. 229 с. EDN: IIILMX.

28. Use of 137Cs for soil erosion assessment / E. Fulajtar, L. Mabit, C. S. Renschler, A. Lee Zhi Yi; Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, 2017. 64 p.

29. Mapping soil degradation using remote sensing data and ancillary data: South-East Moravia, Czech Republic / D. Zížala, A. Juřicová, T. Zádorová, K. Zelenková, R. Minařík // European Journal of Remote Sensing. 2019. Vol. 52. P. 108–122. DOI: 10.1080/22797254. 2018.1482524.

30. Quantitative soil wind erosion potential mapping for Central Asia using the Google Earth Engine platform / W. Wang, A. Samat, Y. Ge, L. Ma, A. Tuheti, S. Zou, J. Abuduwaili // Remote Sensing. 2020. Vol. 12, iss. 20. 3430. https:doi.org/10.3390/rs12203430. EDN: LWBMAT.

31. Prediction of soil wind erodibility using a hybrid Genetic algorithm – Artificial neural network method / I. Kouchami-Sardoo, H. Shirani, I. Esfandiarpour-Boroujeni, A. A. Besalatpour, M. A. Hajabbasi // Catena. 2020. Vol. 187. 104315. https:doi.org/10.1016/j.catena.2019.104315.

32. A new assessment of soil loss due to wind erosion in European agricultural soils using a quantitative spatially distributed modelling approach / P. Borrelli, E. Lugato, L. Montanarella, P. Panagos // Land Degradation & Development. 2017. Vol. 28, iss. 1. P. 335–344. DOI: 10.1002/ldr.2588.

33. Лытов М. Н. Методологические инструменты управления орошением с искусственным интеллектом // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2023. Т. 13, № 2. С. 1–18. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1352 (дата обращения: 07.02.2024). https:doi.org/10.31774/2712-9357-2023-13-2-1-18. EDN: PLWWXK.

34. Жулиев М. К., Гафурова Л. А. Перспективы применения современных технологий при моделировании эрозионных процессов // Современные проблемы изучения почвенных и земельных ресурсов: сб. докл. Третьей Всерос. открытой конф., г. Москва, 9–11 дек. 2019 г. М.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева, 2019. С. 48–53.

35. Иванов А. С. Состояние и перспективы беспилотных сельскохозяйственных тракторов, работающих на возобновляемых источниках энергии // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1(99). С. 153–159. EDN: DEXBXA.

36. Юрченко И. Ф. Перспективные технологии инновационного орошения // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2022. Т. 12, № 4. С. 233–245. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1323 (дата обращения: 07.02.2024). https:doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-4-233-245. EDN: RJPHLN.