Evaluarea fertilității solurilor în Republica Moldova (cu folosirea analizei spectrale)

Abstract

Scopul lucrării este studierea potențialului spectroscopiei de absorbție în regiunea infraroșu apropiat (NIRS) în estimarea indicatorilor agrofizici și agrochimici ai fertilității solului pe cernoziomurile și solurile cenușii din zona de Nord a Moldovei, pentru evaluarea și monitorizarea stării de calitate a acestora în timp. Obiectivele cercetării sânt: stabilirea rolului indicatorilor fertilității solului, în special, a materiei organice a solului în asigurarea unei dezvoltări durabile a sectorului agricol; determinarea indicatorilor agrofizici și agrochimici ai fertilității solului prin metoda NIRS; estimarea preciziei modelului de predicție în dependență de variația tipului de sol și dimensiunea arealului geografic studiat; studierea posibilităţii de utilizare a metodei NIRS în cartografierea variabilității spațiale a solului, la nivel de câmp sau gospodărie agricolă, în scopul sporirii preciziei în producerea agricolă și reducerii impactului negativ asupra mediului ambiant; evaluarea aptitudinii utilizării datelor spectrale în evaluarea și monitorizarea impactului managementului agricol în timp asupra calității solurilor. Rezultatele obținute vor servi drept bază inițială pentru instituirea unui sistem complex de monitorizare a calității solului în timp și spațiu, în Republica Moldova, prin utilizarea metodelor alternative și cost-efective de analiză a solului. Informația privind heterogenitatea fertilității solului poate fi folosită în cartografierea digitală a câmpului ca un instrument în managementul culturilor de câmp specific locaţiei, în scopul utilizării raționale a resurselor de sol din gospodărie, cu reducerea cheltuielilor de producere și a impactului negativ asupra mediului ambiant.

Purpose: To study the potential of near infrared reflection spectroscopy (NIRS) in the estimation of agrophysical and agrochemical indicators of soil fertility on Chernozem and Dark Grey Soils in the North of Moldova, for the assessment and monitoring of their quality. Objectives: Establishing the role of soil fertility indicators, in particular, soil organic matter in ensuring a sustainable development of the agricultural sector; determining the agrophysical and agrochemical indicators of soil fertility by the NIRS method; estimating the prediction model accuracy based on the soil type variation and size of the geographical area studied; studying the possibility of using the NIRS method in mapping the spatial variability of the soil at field or farm level in order to increase precision in agricultural production and reduce the negative impact on the environment; assessing the suitability of spectral data for use in monitoring the impact of agricultural management practices on soil quality. The obtained results will serve as an initial basis for the establishment of a complex system for monitoring soil quality in time and space in the Republic of Moldova through application of alternative, cost-effective methods in soil analysis which, in turn, will support farmers with good advice. Information on the soil fertility heterogeneity can be used in digital field mapping as a tool in site-specific field crop management with the aim of rational use of farm’s soil resources, reducing production costs and the negative impact on the environment.

Цель работы: изучение возможностей спектроскопии поглощения в ближней инфракрасной области (БИКС) при оценке агрофизических и агрохимических показателей плодородия почв на черноземах и сероземах северной части Молдовы, для оценки и мониторинга их качественного состояния во времени. Задачи работы: установление роли показателей плодородия почв, в частности органического вещества почв, в обеспечении устойчивого развития аграрного сектора; определение агрофизических и агрохимических показателей плодородия почвы методом БИКС; оценка точности прогностической модели в зависимости от вариации типа почвы и размера изучаемой географической области; изучение возможности использования метода БИКС при картографировании неоднородности почвы на уровне поля или фермы с целью повышения точности сельскохозяйственного производства и снижения негативного воздействия на окружающую среду; оценка пригодности спектральных данных для использования в мониторинге воздействия систем земледелия и ведения хозяйств на качество почвы с течением времени. Полученные результаты послужат исходной основой для создания комплексной системы мониторинга качества почвы во времени и пространстве в Республике Молдова путем использования альтернативных и экономически эффективных методов анализа почвы. Информация о неоднородности почвенного плодородия может быть использована в цифровом полевом картографировании как инструмент технологии точного земледелия с целью рационального использования земельных ресурсов фермы, снижения себестоимости продукции и негативного воздействия на окружающую среду.