Збереження ґрунтових даних в Україні: досягнення та перспективи
DOI:
https://doi.org/10.31073/acss98-01Ключові слова:
ґрунтові дані; база даних «Властивості ґрунтів України»; національні ґрунтово-інформаційні продукти; інтеграція данихАнотація
Ґрунти відіграють ключову роль у вирішенні суспільних викликів, таких як забезпечення продовольчої безпеки та адаптація до зміни клімату. Інформація, зібрана у ґрунтових базах даних, є важливим ресурсом для оцінювання якості ґрунтів та їхніх екосистемних функцій. В оглядовій статті проаналізовано досягнення України у збереженні ґрунтових даних, зокрема представлено поточний вміст бази даних «Властивості ґрунтів України» ННЦ «ІҐА імені О. Н. Соколовського» та національних ґрунтово-інформаційних продуктів, розроб-лених із її використанням. Також розглянуто інтеграцію даних про ґрунти України до міжнародних баз даних, зокрема EU-HYDI та SOTER-SOVEUR. База даних «Властивості ґрунтів України» містить 10095 записів про фізичні та хімічні параметри для 1923 ґрунтових профілів, а також 228 записів із результатами обстежень поверхневого шару ґрунтів. Близько 32,9 % записів представлено на Платформі нейтрального рівня деградації земель сільськогосподарського призначення ФАО-ГҐП, частка інтеграції інформації до інших баз даних варіює від 1,6 % (база даних національної карти запасів органічного вуглецю) до 3,9 % (EU-HYDI). Надано опис джерел даних про властивості ґрунтів України у глобальній базі даних WoSIS (snapshot 2023), що є важливим для їх обґрунтованого використання у наукових дослідженнях. Визначено напрями розвитку національних баз даних, які передбачають інтеграцію заходів зі збереження ґрунтових даних до наукових програм та проєктів, налагодження обміну інформацією між установами та науковими колективами, а також визнання постачальників даних повноцінними співавторами інформаційних продуктів. Перспективним є використання накопиченої у національних БД інформації для створення тематичних наборів даних, узгоджених із принципами FAIR, а також розробки національних та регіональних карт засобами цифрового картографування та моделювання ґрунтів. Налагодження співпраці між дослідниками та зацікавленими сторонами є критично важливим для забезпечення сучасних інформаційних потреб та збереження ґрунтових даних для локальних і глобальних дослідницьких завдань. Підтримка принципів відкритої науки сприятиме збереженню та повторному використанню ґрунтових даних, їх інтеграції в міждисциплінарні дослідження задля вирішення локальних та глобальних екологічних проблем, а також розвитку нових наукових напрямів у ґрунтознавстві.
Посилання
Bouma, J. (2014). Soil science contributions towards sustainable development goals and their implementation: linking soil functions with ecosystem services. Journal of plant nutrition and soil science, 177(2), 111–120. https://doi.org/10.1002/jpln.201300646
Panagos, P., Montanarella, L., Barbero, M., Schneegans, A., Aguglia, L., & Jones, A. (2022). Soil priorities in the European Union. Geoderma Regional, 29, e00510. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2022.e00510
Heuser, I. (2022). Soil governance in current European Union law and in the European green Deal. Soil Security, 6, 100053. https://doi.org/10.1016/j.soisec.2022.100053
Panagos, P., Van Liedekerke, M., Borrelli, P., Köninger, J., Ballabio, C., Orgiazzi, A., ... Montanarella L. (2022). European Soil Data Centre 2.0: Soil data and knowledge in support of the EU policies. European Journal of Soil Science, 73(6), e13315. https://doi.org/10.1111/ejss.13315
Ginzky, H., & Ruppel, O. C. (2022). Soil protection law in Africa: Insights and recommendations based on country studies from Cameroon, Kenya and Zambia. Soil Security, 6, 100032. https://doi.org/10.1016/j.soisec.2021.100032
Arias-Navarro, C., Panagos, P., Jones, A., Amaral, M. J., Schneegans, A., Van Liedekerke, M., … P., Montanarella, L. (2023), Forty years of soil research funded by the European Commission: Trends and future. A systematic review of research projects. European Journal of Soil Science, 74(5), e13423. https://doi.org/10.1111/ejss.13423
Montanarella, L., & Panagos, P. (2021). The relevance of sustainable soil management within the European Green Deal. Land use policy, 100, 104950. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2020.104950
Panagiotakis, I., & Dermatas, D. (2022). New European Union soil strategy: A potential worldwide tool for sustainable waste management and circular economy. Waste Management & Research, 40(3), 245-247. https://doi.org/10.1177/0734242X221079114
Panagos, P., Broothaerts, N., Ballabio, C., Orgiazzi, A., De Rosa, D., Borrelli, P., ... Jones, A. (2024). How the EU Soil Observatory is providing solid science for healthy soils. European Journal of Soil Science, 75(3), e13507. https://doi.org/10.1111/ejss.13507
Cornu, S., Keesstra, S., Bispo, A., Fantappie, M., van Egmond, F., Smreczak, B., ... Chenu, C. (2023). National soil data in EU countries, where do we stand? European Journal of Soil Science, 74(4), e13398. https://doi.org/10.1111/ejss.13398
van Egmond, F. M., Andrenelli, M. C., Arrouays, D., Aust, G., Bakacsi, Z., Batjes, N. H., … Yahiaoui R. (2021). Report on harmonized procedures for creation of databases and maps. EJP Soil. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.12704083
Samuel-Rosa, A., Dalmolin, R. S. D., Moura-Bueno, J. M., Teixeira, W. G., & Alba, J. M. F. (2019). Open legacy soil survey data in Brazil: geospatial data quality and how to improve it. Scientia Agricola, 77(1), e20170430. https://doi.org/10.1590/1678-992X-2017-0430
Pfeiffer, M., Padarian, J., Osorio, R., Bustamante, N., Olmedo, G. F., Guevara, M., ... Zagal E. (2020). CHLSOC: the Chilean Soil Organic Carbon database, a multi-institutional collaborative effort. Earth Syst. Sci. Data, 12(1), 457-468. https://doi.org/10.5194/essd-12-457-2020
Armas, D., Guevara, M., Bezares, F., Vargas, R., Durante, P., Osorio, V., ... Oyonarte, C. (2022). Harmonized Soil Database of Ecuador (HESD): data from 2009 to 2015. Earth Syst. Sci. Data, 15, 431–445. https://doi.org/10.5194/essd-15-431-2023
Díaz-Guadarrama, S., Varón-Ramírez, V. M., Lizarazo, I., Guevara, M., Angelini, M., Araujo-Carrillo, G. A., ... Rubiano, Y. (2024). Improving the Latin America and Caribbean Soil Information System (SISLAC) database enhances its usability and scalability. Earth Syst. Sci. Data, 16, 1229-1246. https://doi.org/10.5194/essd-16-1229-2024
Vásquez, A., Varón-Ramírez, V. M., Tobías, H., & Guevara, M. (2024). Guatemala soil organic carbon database (GTMSOC). European Journal of Soil Science, 75(1), e13450. https://doi.org/10.1111/ejss.13450
Nenkam, A. M., Wadoux, A. M. C., Minasny, B., Silatsa, F. B., Yemefack, M., Ugbaje S. U., ... McBratney, A. B. (2024). Applications and challenges of digital soil mapping in Africa. Geoderma, 449, 117007. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.117007
Kidd, D., Searle, R., Grundy, M., McBratney, A., Robinson, N., O'Brien, L., ... Triantafilis, J. (2020). Operationalising digital soil mapping–Lessons from Australia. Geoderma Regional, 23, e00335. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2020.e00335
Batjes, N. H., Calisto, L., & de Sousa, L. M. (2024). Providing quality-assessed and standardised soil data to support global mapping and modelling (WoSIS snapshot 2023). Earth Syst. Sci. Data, 16, 4735-4765. https://doi.org/10.5194/essd-16-4735-2024
Medeiros, B. M., Sequinatto-Rossi, L., ten Caten, A., Pereira, G. E., Silva, E. B. D., & Daboit, K. T. U. (2024). Soil legacy data: An opportunity for digital soil mapping. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 48, e0230130. https://doi.org/10.36783/18069657rbcs20230130
Laktionova, T. M., Medvedev, V. V., Savchenko, K. V., Bigun, O. M., Nakis’ko, S. G., & Sheyko, S. N. (2010). Structure and use procedure for "Ukrainian Soil Properties Database" (Hand book) / Kharkiv: Apostrof [In Ukrainian].
Laktionova, T. M., Medvedev, V. V., Savchenko, K. V., Bigun, O. M., Nakis’ko, S. G., Sheyko, S. M. (2015). “Ukrainian soil properties” database and its application. Agricultural science and practice, 2(3), 3-8. https://doi.org/10.15407/agrisp2.03.003
Laktionova, T. M. (2018). The experience of creating and using seven soil databases in the Soil-Geoeocophysics Laboratory. AgroChemistry and Soil Science, 87, 63-71. https://doi.org/10.31073/acss87-10 [In Ukrainian].
Baliuk, S. A., & Bigun, O. M. (2019). Structure of a database of national digital map of stores of organic carbon in soils of Ukraine. Bulletin of Agricultural Science, 4, 5-10. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201904-01 [In Ukrainian].
Medvedev, V. V., Laktionova, T. M., Plisko, I. V., Bigun, O. M., Sheiko, S. M., & Nakisko, S. G. (2012). Agronomically oriented zoning of lands according to soil properties (substantiation, methods, examples). Kharkiv [In Ukrainian].
Medvedev, V. V., Plisko, I. V., & Bigun, O. M. (2014). Investment attractiveness of arable lands of Ukraine (methodology of determination and cartographic and analytical assessments). Kharkiv [In Ukrainian].
Laktionova, T., & Nakisko, S. (2014). Particle size distribution as a basic characteristic for pedotransfer prediction of permanent wilting point. Agricultural Science and Practice, 1(1), 13-19. https://doi.org/10.15407/agrisp1.01.013
Medvedev, V. V., Plisko, I. V., & Bigun, O. M. (2015). Experience with pedotransfer modeling in soil physics research. Bulletin of Agricultural Science, 1, 17–24. https://agrovisnyk.com/archive_ua_2015_01_02.html [In Ukrainian].
Agricultural Land Degradation Neutral Platform. Ukrainian Soil Partnership. Retrieved from https://uasp.com.ua/2022/01/18/platforma-nejtralnogo-rivnya-degradacziyi-zemel-silskogospodarskogo-pryznachennya/ (date of application: 07.01.2025).
Solovei, V., Lebed, V., & Laktionova, T. (2022). Scientific methodological fundamentals of the functioning of the Ukrainian Soil Information Center. Bulletin of Agricultural Science, 100(9), 26–33. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202209-03 [In Ukrainian].
Joint Research Centre: Institute for Prospective Technological Studies. (2013). European HYdropedological Data Inventory (EU-HYDI), Publications Office. https://data.europa.eu/doi/10.2788/5936
Soil and Terrain Database for Central and Eastern Europe (SOVEUR), version 1.1. ISRIC Data Hub. Retrieved from https://data.isric.org/geonetwork/srv/eng/catalog.search#/metadata/b1fa4988-b511-48e3-9548-3c48f0a908fa (Accessed 07 January 2025).
Calisto, L., de Sousa, L.M., & Batjes, N.H. (2023). Standardised soil profile data for the world (WoSIS snapshot – December 2023). ISRIC Data Hub. https://doi.org/10.17027/isric-wdcsoils-20231130. (Accessed 07 January 2025).
Viatkin, K. V., Zalavskyi, Y. V., Lebed, V. V., Sherstyuk, O. I., Bihun, O. M., Plisko, I. V., Nakisko, S. G. (2019). Digital mapping of soil organic carbon stocks in Ukraine. AgroChemistry and Soil Science, 88, 5-11. https://doi.org/10.31073/acss88-01 [In Ukrainian].
van Engelen, V. W. P., & Dijkshoorn, J. A. (2013). Global and National Soils and Terrain Databases (SOTER). Procedures Manual. Version 2.0. Wageningen: ISRIC - World Soil Information. Retrieved from https://esdac.jrc.ec.europa.eu/public_path/shared_folder/SOTER/isric_report_2013_04.pdf. (Accessed 07 January 2025).
Batjes, N. M. (Ed.) (2000). Soil Degradation and Vulnerability Assessment for Central and Eastern Europe - Preliminary Results of the SOVEUR Project: Report of concluding workshop (Busteni, 26-31 October 1999). Wageningen: ISRIC. Retrieved from https://isric.org/sites/default/files/isric_report_2000_04.pdf. (Accessed 07 January 2025).
Medvedev, V. V., Laktionova, T. M., & Breus, N. M. (2000). Zoning of the territory of Ukraine according to the SOTER method. AgroChemistry and Soil Science, 60, 10–18 [In Ukrainian].
WISE Soil Property Databases. www.isric.org. Retrieved from https://www.isric.org/explore/wise-databases (Accessed 07 January 2025).
Soil and terrain database for the Danube basin. www.isric.org. Retrieved from https://www.isric.org/projects/soil-and-terrain-database-danube-basin (Accessed 07 January 2025).
European Hydropedological Data Inventory (EU-HYDI) database - ESDAC - European Commission. ESDAC – European Commission. Retrieved from https://esdac.jrc.ec.europa.eu/content/european-hydropedological-data-inventory-eu-hydi-database-0 (Accessed 07 January 2025).
Application to search the World Reference Collection. www.isric.org. Retrieved from https://isis.isric.org/ (Accessed 07 January 2025).
Geochemical mapping of agricultural and grazing land soil. GEMAS Project. Retrieved from https://gemas.eurogeosurveys.org/ (Accessed 07 January 2025).
Ottoni, M. V., Ottoni, F. T. B., Schaap, M. G., Lopes-Assad, M. L. R., & Rotunno, F. O. C. (2018). Hydrophysical database for Brazilian soils (HYBRAS) and pedotransfer functions for water retention. Vadose Zone Journal, 17(1), 1-17. https://doi.org/10.2136/vzj2017.05.0095
Nemes, A. (2002). Unsaturated soil hydraulic database of Hungary: HUNSODA. Agrokémia és Talajtan, 51(1-2), 17-26. https://doi.org/10.1556/agrokem.51.2002.1-2.3
Makó, A., Tóth, B., Hernádi, H., Farkas, C., & Marth, P. (2010). Introduction of the Hungarian Detailed Soil Hydrophysical Database (MARTHA) and its use to test external pedotransfer functions. Agrokémia és Talajtan, 59(1), 29-38. https://doi.org/10.1556/agrokem.59.2010.1.4
Mihalikova, M., Matula, S., & Doležal, F. (2013). HYPRESCZ--Database of Soil Hydrophysical Properties in the Czech Republic. Soil & Water Research, 8(1), 34-41. https://doi.org/10.17221/58/2012-SWR
Al Majou, H., Bruand, A., Duval, O., Le Bas, C., Vautier, A. (2008). Prediction of soil water retention properties after stratification by combining texture, bulk density and the type of horizon. Soil Use and Management, 24(4), 383-391. https://doi.org/10.1111/j.1475-2743.2008.00180.x
Dobarco, M. R., Cousin, I., Le Bas, C., & Martin, M. P. (2019). Pedotransfer functions for predicting available water capacity in French soils, their applicability domain and associated uncertainty. Geoderma, 336, 81-95. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.08.022
Samuel-Rosa. A., Dalmolin, R. S. D., Gubiani, P. I., Teixeria, V. G., Oliveria, S. R. de M., Viana, J. H. M. … Moura-Bueno, J. M. (2018). Bringing together Brazilian soil scientists to share soil data / A. Samuel-Rosa et al. 12th Southern Brazilian Soil Science Meeting, Xanxerê. Solo, água, ar e biodiversidade: componentes essenciais para a vida: anais., Chapecó. 2018. Retrieved from https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1094648 (Accessed January 7, 2025).
Ali, A., Erkossa, T., Gudeta, K., Abera, W., Mesfin, E., Mekete, T., ... Elias, E. (2022). Reference soil groups map of Ethiopia based on legacy data and machine learning-technique: EthioSoilGrids 1.0. Soil, 10, 189–209. https://doi.org/10.5194/soil-10-189-2024
Matthews, F., Verstraeten, G., Borrelli, P., Vanmaercke, M., Poesen, J., Steegen, A., ... Panagos, P. (2023). EUSEDcollab: a network of data from European catchments to monitor net soil erosion by water. Sci Data, 10, 515. https://doi.org/10.1038/s41597-023-02393-8
Arrouays, D., Leenaars, J. G., Richer-de-Forges, A.C., Adhikari, K., Ballabio, C., Greve, M., ... Rodriguez, D. (2017). Soil legacy data rescue via GlobalSoilMap and other international and national initiatives. GeoResJ, 14, 1–19. https://doi.org/10.1016/j.grj.2017.06.001
Heung, B., Hodúl, M., & Schmidt, M. G.(2017). Comparing the use of training data derived from legacy soil pits and soil survey polygons for mapping soil classes. Geoderma, 290, 51-68. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.12.001
Reddy, N. N., Chakraborty, P., Roy, S., Singh, K., Minasny, B., McBratney, A. B., ... Das, B. S. (2021). Legacy data-based national-scale digital mapping of key soil properties in India. Geoderma, 381, 114684. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2020.114684
Minai, J. O., Schulze, D. G., & Libohova, Z. (2022). Renewal of archival legacy soil data: A case study of the Busia Area, Kenya. Frontiers in Soil Science, 1, 765248. https://doi.org/10.3389/fsoil.2021.765248
Gobezie, T. B., Scott ,S. D., Daggupati, P., Bedard-Haughn, A., & Biswas, A. (2024). Soil data recency: The foundation for harmonizing soil data across time. Journal of Environmental Management, 364, 121484. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.121484
Hendriks, C. M. J., Stoorvogel, J. J., Lutz, F., & Claessens, L. (2019). When can legacy soil data be used, and when should new data be collected instead? Geoderma, 348, 181-188. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.04.026
Sorenson, P. T., Shirtliffe, S. J., & Bedard-Haughn, A. K. (2021). Predictive soil mapping using historic bare soil composite imagery and legacy soil survey data. Geoderma, 401, 115316. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2021.115316
Xia, Y., Sanderman, J., Watts, J. D., Machmuller, M. B., Ewing, S., & Rivard, C. (2024). Leveraging legacy data with targeted field sampling for low-cost mapping of soil organic carbon stocks on extensive rangeland properties. Geoderma, 448, 116952. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.116952
FAO. (2025). Introducing the Global Soil Information System. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Retrieved from https://www.fao.org/global-soil-partnership/areas-of-work/soil-information-and-data/en/ (Accessed 07 January 2025).
Poggio, L., De Sousa, L. M., Batjes, N. H., Heuvelink, G. B., Kempen, B., Ribeiro, E., Rossiter, D. (2021). SoilGrids 2.0: producing soil information for the globe with quantified spatial uncertainty. Soil, 7(1), 217-240. https://doi.org/10.5194/soil-7-217-2021
Hengl, T. (2018). Silt content in % (kg / kg) at 6 standard depths (0, 10, 30, 60, 100 and 200 cm) at 250 m resolution (v0.2) [Data set]. Zenodo. 2018. https://doi.org/10.5281/zenodo.2525676 (Accessed 07 January 2025).
Hengl, T., Minarik, R., Tian, X., Parente, L., Ho, Y.-F., Consoli, D., Simoes, R., and contributors. (2024). Soil Health Data Cube for pan-EU technical manual (Version v0.1). 2024. OpenGeoHub Foundation. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.13838797 , Retrieved from https://shdc.ai4soilhealth.eu/ (Accessed 07 January 2025).
Thompson, J. A., Kienast-Brown, S., D'Avello ,T., Philippe, J., Brungard, C. (2020). Soils2026 and digital soil mapping – A foundation for the future of soils information in the United States. Geoderma regional, 22, e00294. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2020.e00294
Rossiter, D. G., Dungait ,J. A., Mulder, V. L., & Heuvelink, G. B. (2022). A new article type: The 'Data Article'. European Journal of Soil Science, 73(3). e13265. https://doi.org/10.1111/ejss.13265
Wilkinson, M. D., Dumontier, M., Aalbersberg, I. J., Appleton, G., Axton, M., Baak, A., ... Mons, B. (2016). The FAIR Guiding Principles for scientific data management and stewardship. Scientific data, 3(1), 1-9. https://doi.org/10.1038/sdata.2016.18
Hauschke, C., Nazarovets, S., Altemeier, F., & Kaliuzhna, N.(2021). Roadmap to FAIR research information in open infrastructures. Journal of Library Metadata, 21(1-2), 45-61. https://doi.org/10.1080/19386389.2021.1999156
Ali, B., & Dahlhaus, P. (2022). The role of FAIR data towards sustainable agricultural performance: A systematic literature review. Agriculture, 12(2), 309. https://doi.org/10.3390/agriculture12020309
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Поширення статті здійснюється на умовах ліцензії відкритого доступу Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
