Цифровые и аналитические решения для определения свойств почв и совершенствование агротехнологийНИР

Digital and analytical solutions for determining soil properties and improving agricultural technologies

Источник финансирования НИР

Хоздоговор, Договор о сотрудничестве

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. ESG-принципы управления почвенными ресурсами и цифровое определение почв
Результаты этапа: В рамках этапа 2021 года: «ESG-принципы управления почвенными ресурсами и цифровое определение почв», показано, что оценка климатических проектов, направленных на реализацию целей устойчивого развития, на глобальном и на национальном уровне должна включать почву и почвенный покров, как возможный поглотитель и аккумулятор углекислого газа. Необходимо учитывать, что лес, как и любой растительный покров, не существует без почвы, являющейся системообразующей частью всех наземных природно-территориальных комплексов. Деградация и декарбонизация почв способствует поступлению парниковых газов в атмосферу. Предложена формулировка понятия почвы для законодательного определения. Рассмотрено современное состояние в области информационного обеспечения управления почвенными ресурсами страны и возможности реализации при этом принципов ESG стандартов (Environmental, Social and Governance – экология, социальная ответственность, руководство). Описаны возможности программы определения почв в соответствии с Мировой реферативной базой почвенных ресурсов (WRB). Созданный коллективом преподавателей, аспирантов и студентов кафедры агроинформатики факультета почвоведения МГУ имени М.В.Ломоносова цифровой продукт «Программа определения почв в соответствии с Мировой реферативной базой почвенных ресурсов» (авторы: Кириллова Н.П., Хомяков Д.М., Трумпокаис С.К., Жулидова Д.А., номер регистрации свидетельства 2021618322, дата регистрации: 25.05.2021, правообладатель МГУ имени М.В.Ломоносова) предназначен для автоматизации и унификации описания почвенных профилей в соответствии с ключами Мировой реферативной базы почвенных ресурсов. Программа может быть применена как для определения почв, так и для нахождения корреляций между названиями почв по разным классификациям. Исследование выполнено в рамках Программы развития Междисциплинарной научно-образовательной школы Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды».
2 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Цифровые решения для сельского хозяйства, определение и оценка свойств почв
Результаты этапа: Пестрота и неоднородность почвенного покрова на почвах сельскохозяйственных угодий, используемых в агропроизводстве, должна обязательно учитываться при оценке их плодородия и подготовке соответствующего паспорта на участки и поля севооборотов. Разработан математический алгоритм и создан программный модуль «T-color» в среде MS Access, позволяющий устанавливать соответствие цветовых характеристик почвы референтным цветовым критериям, рекомендуемым классификацией WRB для диагностических горизонтов, материалов, свойств и квалификаторов. Показатели цвета почв получаются пользователем при полевом исследовании с помощью контактных спектрофотометрах и фотоколориметров. Создано и апробировано цифровое решение для реализации алгоритма получения набора наиболее полных сведений о почвах и возможностях их устойчивого использования, включающее определение названия – установление характеристик и свойств – оценку возможностей. Установлено соответствие между национальными классификациями и Мировой реферативной базой почвенных ресурсов, что формирует единое мировое цифровое почвенное пространство. Почвенные ресурсы — это активы, постоянно растущие в цене, которые могут стать основой развития новой низкоуглеродной «зеленой» экономики, «климатически нейтрального» «регенеративного» сельского хозяйства, ведения бизнеса и корпоративного управления по стандартам ESG. C учетом новой реальности (карбоновый след продукции, трансграничное углеродное регулирование, формирование глобального рынка углеродных единиц и т.д.) необходимо обеспечить адекватную и справедливую оценку почвы, как национального богатства. Начав с введения в российское право полноценного, научно-обоснованного и легального (юридически значимого), общеправового, точного, однозначного, дефинированного, устоявшегося, неконтекстного определения почвы и ее плодородия как фундаментального уникального свойства. Сложившееся правовое регулирование не дает четкого и понятного представления о месте почв, почвенного покрова и почвенных ресурсов в реализации земельной политики, развитии АПК, организации землепользования и с учетом требований стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года, утвержденной Распоряжением Правительства РФ от 29.10.2021 № 3052-р.
3 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Агротехнологии для обеспечения устойчивого развития земледелия
Результаты этапа: Более чем 135-летний опыт создания оптимальных агроландшафтов и агролесомелиорации показал, что в комплексе мер по стабилизации и улучшению экологической обстановки, борьбе с эрозией почв, засухой и опустыниванием, повышению эффективности и устойчивости сельскохозяйственного производства защитное лесоразведение является неотъемлемым и системообразующим, долговременно действующим мероприятием, а в ряде случаев - единственным возможным средством. Распоряжением Правительства РФ от 29.10.2021 № 3052-р «Об утверждении стратегии социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года». Документ подготовлен в рамках реализации частей 2 и 4 статьи 9 Федерального закона от 02.07.2021 № 296-ФЗ «Об ограничении выбросов парниковых газов». Для сельского хозяйства в разделе «Поглощающая способность» рекомендовано сокращать потери почвенного углерода на пашнях, обеспечить накопление углерода в почвах лугов, пастбищ и залежей, осуществлять рекультивация нарушенных земель. Каждое десятилетие, начиная с 1990-х годов, было теплее предыдущего. Пока не выявлены признаки изменения этой тенденции. С усилением глобального потепления будут становиться более значительными изменения в климатической системе: увеличение экстремально высоких температур и обильных осадков, волны тепла, наводнения, тропические циклоны и лесные пожары, а так же засухи и суховеи. Среди наиболее вероятных регионов проявления присутствуют юг и центр Европейской части РФ и Центральная Азия. Высока вероятность того, что засухи сделают сельское хозяйство ещё более уязвимым и мене устойчивым. Территориальное планирование развития субъектов РФ должно основываться на прогнозах и оценках рисков в условиях изменения окружающей среды и климата; содержать требования по формированию устойчивых агроладшафтов, сохранению и воспроизводству плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. Для степных регионов страны необходима Государственная программа по борьбе с опустыниванием, предусматривающая восстановление природно-ресурсного потенциала, использование почвозащитных агротехнологий. Для устойчивого развития АПК должна создаваться и поддерживаться оптимальная структура природно-территориальных комплексов регионального уровня, включая земли сельскохозяйственного назначения. На основе контурно-мелиоративной организации территории и землеустройства обеспечивается оптимальное сочетание в них различных участков - пашни, агролесомелиоративных и агрофитомелиоративных насаждений, лесов, лугов (сенокосов) и пастбищ, прудов, овражно-балочной долинной сети, позволяющее эффективно и рационально использовать почвенные и гидротермические ресурсы.
4 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Цифровое определение и описание почвенных горизонтов
Результаты этапа: По цифровым фотоснимкам создаyна трехмерную модель (3D) распределения почвенных горизонтов мозаичного строения в пространстве. Методика апробировалась на освоенной дерново-подзолистой почве Учебно-опытного почвенно-экологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова «Чашниково». На одиннадцати срезах почвенного профиля, использовавшихся для получения модели, отображен участок площадью 30×45 см с расстоянием в 2,5 см между ними. Корректность цветопередачи фотоизображений проверяли с помощью портативного спектрофотометра. Цветопередача наилучших фотоснимков была скорректирована по методике внешнего стандарта. На основе полученных изображений создан пакетный файл обработки в программе SAGA GIS для получения трехмерного массива данных по цвету почв в системе CIE L*a*b*. В программе Voxler 4 по цветовым показателям была построена 3D-модель размером 45 см (X) × 30 см (Y) × 25 см (Z) и разрешением 0,5 см (X) × 0,5 см (Y) × 2,5 см. На основании анализа пространственного распределения цветовых показателей и применения алгоритма пороговых значений было проведено выделение горизонтов A1A2, A2, A2B. Запасы углерода, вычисленные для одного и того же объема почвы по 3D-модели, существенно, на 25%, меньше, чем запасы, рассчитанные по 2D-модели. Показано, что метод оптического картирования на основании цветовых показателей в системе CIE L*a*b* корректно воспроизводит естественную структуру границ почвенных горизонтов и может быть использован в дальнейших работах по моделированию и изучению профилей почв с мозаичным строением.
5 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Цифровые и почвенные ресурсы для поддержания устойчивого развития земледелия
Результаты этапа: Изменение климата становится одним из самых острых вызовов современности. Глобальное потепление влияет на частоту аномальных погодных явлений. В отдельных районах планеты оно может приводить к более частым похолоданиям, что влияет на рост числа аномалий, которые могут включать засухи, наводнения, заморозки и снег в переходные периоды, чаще весной. Его последствиями могут стать, в том числе, деградация почв, их засоление, подъём уровня мирового океана, а также тенденция к опустыниванию и засухам на больших территориях. Изменение климата – серьезный фактор, оказывающий влияние на аграрный сектор и усиливающий неопределенность. Многие сельхозтоваропроизводители под воздействием климатических и агрометеорологических аномалий терпят убытки и снижают рентабельность производства. Такое положение все больше будет влиять на продовольственную безопасность в мире, и приводить к нехватке продовольствия и сельскохозяйственного сырья, в первую очередь, на региональном уровне. По оценкам Росгидромета степень засушливости в земледельческой зоне растёт. За 1976-2024 годы оценки линейного тренда величин гидротермического коэффициент увлажнения по Г.Т. Селянинову (ГТК) за период с мая по август и радиационного индекса сухости по М.И. Будыко (ИС) за весь тёплый период года (T>5°C) составляют −0,03 ед./10 лет и 0,03 ед./10 лет. В основных зернопроизводящих областях ЦФО и ПФО климатически обусловленный урожай яровых зерновых в среднем ниже уровня предшествующего пятилетия на 10%. Указ Президента РФ от 10.03.2025 № 141 «О внесении изменений в Доктрину продовольственной безопасности Российской Федерации, утвержденную Указом Президента Российской Федерации от 21 января 2020 г. № 20» предусматривает поддержание стабильности мировых продовольственных рынков на многосторонней и двусторонней основе, в первую очередь путем сотрудничества с государствами, проводящими конструктивную политику в отношении РФ. В области внешнеэкономической политики требуется обеспечить достижение Повестки дня в области устойчивого развития на период до 2030 года, принятой Генеральной Ассамблеей ООН 25.09.2015. Стратегическое направление - наращивание производства сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, соответствующих установленным экологическим, санитарно-эпидемиологическим, ветеринарным и иным требованиям, для преодоления отрицательного сальдо внешней торговли и формирования экспортного потенциала. Перед АПК стоят стратегические задачи: увеличение производства продукции АПК на 25%, рост экспорта в 1,5 раза относительно 2021 года и обеспечение технологической независимости. Эти направления закреплены в Указе Президента РФ от 07.05.2024 № 309 о национальных целях до 2030 года и должны реализовываться с учетом обязательств по достижению углеродной нейтральности. Важно не допустить дальнейшее развитие тенденции по снижению российского продовольственного экспорта в стоимостном выражении на фоне увеличения физической массы вывозимой продукции, достигшей 109 млн тонн. В 2024 году средняя цена 1 тонны продукции составила всего 390 долл. США. Почвы и почвенные ресурсы являются уникальным и недооцененным национальным богатством. Усиление процессов опустынивания, аридизации и деградации ограничивает возможную площадь сельскохозяйственных угодий с благоприятными почвенно-климатическими условиями. Расчетное значение составляет всего лишь 155-165 млн га. Ценность и уникальность почвенных ресурсов страны требует устойчивого управления ими. Ресурсосберегающее и эффективное агропроизводство основывается на природоподобной организации территории и соответствующем землеустройстве. Постановлением Правительства РФ от 14.05.2021 № 731 (ред. от 16.05.2025) «О Государственной программе эффективного вовлечения в оборот земель сельскохозяйственного назначения и развития мелиоративного комплекса Российской Федерации» не позднее конца 2030 года планируется: реализация мероприятий по подготовке проектов межевания земельных участков из состава земель сельскохозяйственного назначения и постановке их на государственный кадастровый учет с внесением сведений в Единый государственный реестр недвижимости (ЕГРН); получение полных, достоверных и актуальных сведений о количественных характеристиках и границах земель сельскохозяйственного назначения, включая количественные и качественные характеристики неиспользуемой пашни. Предусмотрено создание единой федеральной карты-схемы земель сельскохозяйственного назначения, включая сельскохозяйственные угодья, в 87 субъектах Российской Федерации до конца 2025 года. А также создание единой федеральной почвенной карты земель сельскохозяйственного назначения в 87 субъектах Российской Федерации до конца 2025 года. В Указе Президента РФ от 02.07.2021 № 400 «О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации» закреплено, что обеспечение и защита национальных интересов РФ осуществляются за счет концентрации усилий и ресурсов на реализации стратегических национальных приоритетов, среди которых экологическая безопасность и рациональное природопользование. Территориальное планирование развития субъектов РФ должно основываться на прогнозах и оценках рисков в условиях изменения окружающей среды и климата. Основой государственной аграрной политики становится достижение оптимального и эффективного использования возобновляемых и не возобновляемых природных ресурсов с учетом имеющихся социально-экономических особенностей субъектов федерации. Вопросы нормативного правового обеспечения повышения эффективности использования почвенных ресурсов земель сельскохозяйственного назначения и оптимизации управления ими являются государственным приоритетом. «Перечень поручений по итогам посещения выставки участников конкурса растущих российских брендов "Знай наших" и пленарного заседания форума "Сильные идеи для нового времени"», утвержденный Президентом РФ 14.08.2025 № Пр-1823 включает, в том числе, определение механизмов бюджетного и внебюджетного финансирования реализации пилотных проектов и комплексного плана мероприятий по охране земель, включая сельскохозяйственные угодья, от ветровой эрозии, опустынивания и других видов негативного воздействия на окружающую среду, обусловленного природными факторами, в первую очередь путем создания и сохранения защитных лесов и лесных насаждений (лесных полос), предусмотрев мероприятия по созданию и сохранению лесных полос, в том числе в рамках лесовосстановления и лесоразведения (с установлением требований к их созданию); по уходу за лесными полосами, включая мелиоративные мероприятия. C 24.05.2025 начала действовать новая редакция Государственной программой эффективного вовлечения в оборот земель сельскохозяйственного назначения и развития мелиоративного комплекса Российской Федерации. Постановление Правительства РФ от 16.05.2025 № 666 «О внесении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 14.05.2021 № 731» внесло важные уточнения задач, направленных на достижение ее целей; целевого использования федеральных субсидий субъектам РФ в рамках ее реализации, а также результатов использования данных субсидий и предоставления отчетности о расходах выделенных средств. Предписано ускорить формирование и наполнение единой федеральной карты-схемы земель сельскохозяйственного назначения, включая сельскохозяйственные угодья, и поддержание ее в актуальном состоянии в 87 субъектах РФ. Закреплено создание единой федеральной почвенной карты в ее составе с учетом результатов реализации мероприятий по получению достоверных и актуальных сведений о количественных характеристиках и границах земель сельскохозяйственного назначения. Федеральным законом от 01.04.2025 № 52-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» в Федеральный закон от 2.12.2004 № 172-ФЗ «О переводе земель или земельных участков из одной категории в другую» вносятся изменения, согласно которым уточняется порядок перевода земель сельскохозяйственного назначения в другие категории: с 01.03.2026 решения о переводе сельскохозяйственных земель принимаются на основании региональных законов с обязательным получением заключения Минсельхоза России в отношении сельскохозяйственных угодий; с 01.03.2026 закреплено согласование Минсельхозом России проектов документов территориального планирования в части включения сельскохозяйственных угодий в границы населенных пунктов; с 01.03.2026 введено ограничение на перевод и изъятие сельскохозяйственных угодий для добычи общераспространенных полезных ископаемых (за исключением реализации инфраструктурных проектов, предусмотренных Федеральным законом от 31.07.2020 № 254-ФЗ (ред. от 31.07.2025) «Об особенностях регулирования отдельных отношений в целях реализации приоритетных проектов по модернизации и расширению инфраструктуры и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»; с 01.03.2026 Минсельхоз России наделяется полномочием по установлению, изменению границ сельскохозяйственных угодий. На сегодняшний момент какой-либо практики применения данного законодательного акта не имеется. Для его реализации нужно разработать и принять систему подзаконных актов. На сайте regulation.gov.ru размещен проект постановления Правительства РФ «Об утверждении Положения о порядке установления, изменения границ сельскохозяйственных угодий в составе земель сельскохозяйственного назначения» (подготовлен Минсельхозом России, ID проекта 02/07/06-25/00157706). Он предусматривает, что границы сельскохозяйственных угодий устанавливаются по видам угодий, в разрезе субъектов РФ и по данным ЕФГИС ЗСН; в границы угодий не включаются земли иных категорий, садовые и огородные земельные участки; границы изменяются по заявлению правообладателей на Единый портал государственных услуг (ЕПГУ) в случае перевода земельного участка в иные категории и выявления непригодных для агропроизводства почв (в течение 20 рабочих дней); непригодность для сельского хозяйства почв определяется по заключению ФГБУ, подведомственного Минсельхозу России, в соответствии с национальным стандартом РФ ГОСТ Р 70526-2022 «Мелиорация земель. Почвы. Оценка степени деградации» и по предложенной Почвенным институтом им В.В. Докучаева классификации пригодности почв. В ст.79 Земельного Кодекса РФ «Особенности использования сельскохозяйственных угодий» добавлены положения: их границы в составе земель сельскохозяйственного назначения устанавливаются и изменяются решениями Минсельхоза России; к решениям об установлении и изменении границ прилагаются сведения о них; графическое описание местоположения; перечень координат характерных точек; форма графического описания, требования к формату электронного документа устанавливаются Росреестром. В этой связи принципиальное значение имеет проект приказа Росреестра «Об установлении формы графического описания местоположения границ сельскохозяйственных угодий в составе земель сельскохозяйственного назначения, требований к формату электронного документа, содержащего сведения о границах сельскохозяйственных угодий в составе земель сельскохозяйственного назначения» (ID проекта 01/02/05- 25/00156785).
6 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. Почвенные ресурсы и агрохимические средства для поодержания плодородия и устойчивого развития земледелия
Результаты этапа: -

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".