В РФ создали трехуровневый метод ранней диагностики деградации почв

Учёные из Волгограда создали систему, которая позволяет обнаруживать первые признаки деградации почвы ещё до появления заметных изменений. Новая технология объединяет спутниковые наблюдения, полевые исследования и лабораторные анализы. Благодаря комплексному подходу специалисты могут заранее выявлять проблемные участки сельскохозяйственных земель и предлагать меры для сохранения их плодородия. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на Федеральный научный центр агроэкологии Российской академии наук.

Разработку представили специалисты Федерального научного центра агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН. Исследователи предложили новый подход к оценке состояния земель, который помогает обнаруживать неблагоприятные процессы на самых ранних стадиях.

Заместитель директора центра по научной работе, доктор биологических наук Анна Федотова объяснила, что постепенное ухудшение качества почвы не всегда сопровождается очевидными внешними признаками.

По её словам, на начальном этапе территория может выглядеть вполне благополучной. Даже спутниковые снимки иногда не показывают изменений, которые уже происходят внутри почвенной системы.

Именно поэтому исследователи решили объединить несколько способов наблюдения. Разработанная методика предусматривает три взаимосвязанных уровня диагностики.

Первый уровень основан на данных дистанционного зондирования Земли. Для обработки спутниковой информации специалисты используют информационно-аналитическую систему «Опустынивание и его мониторинг».

Второй этап предполагает непосредственное изучение территории. Учёные проводят полевые обследования, оценивают состояние земель и собирают необходимые образцы.

Третий уровень включает лабораторные исследования, которые позволяют подробнее изучить физические и химические характеристики почвы, а также её биологическую активность.

Федотова подчеркнула, что привычные методы диагностики требуют значительных временных и материальных затрат. Кроме того, отдельные показатели меняются слишком медленно, чтобы своевременно предупредить развитие опасных процессов.

В частности, традиционные исследования часто опираются на содержание гумуса. Этот компонент играет важную роль в поддержании плодородия, однако заметные изменения его количества могут свидетельствовать об уже серьёзном ухудшении состояния земли.

По словам специалиста, потеря даже половины процента гумуса может означать, что деградация перешла в интенсивную стадию. Поэтому учёные стремятся находить признаки неблагополучия значительно раньше.

Для этого разработчики включили в систему математическую обработку результатов исследований. В основе расчётов лежит метод иерархической кластеризации, позволяющий сопоставлять сразу несколько характеристик почвы.

Программа объединяет полученные сведения в общую таблицу данных, приводит показатели к сопоставимому виду и анализирует различия между исследуемыми участками.

После обработки информации алгоритм автоматически распределяет территорию по нескольким категориям. Он выделяет земли с нормальными показателями, участки с повышенным риском и зоны, где необходимо заранее принять меры против деградации.

Такой подход помогает специалистам определить, каким территориям требуется первоочередное внимание, не дожидаясь серьёзного снижения плодородия.

Новую систему уже испытали в одном из фермерских хозяйств Волгоградской области. Во время исследования учёные обнаружили участки, на которых существовал риск ухудшения состояния почвы.

На основании полученных результатов владельцам земель подготовили практические рекомендации. В зависимости от состояния отдельных полей специалисты предложили вносить удобрения или временно предоставлять почве отдых от сельскохозяйственного использования.

Анна Федотова отметила, что научный центр располагает необходимыми возможностями для проведения полного цикла исследований — от получения спутниковых данных до лабораторных испытаний.

Кроме того, в Волгоградской области организовали специальную исследовательскую площадку с полями. Учёные намерены использовать её для дальнейшего совершенствования разработанной системы.

По мнению исследователей, ранняя диагностика позволит сельхозпроизводителям быстрее реагировать на неблагоприятные изменения и принимать меры по сохранению почвенных ресурсов до того, как деградация достигнет опасной стадии.