Бонитировка почв за рубежом

Бонитировка почв

Рассматриваемое явление представляет собой сопоставительную оценку естественных показателей плодородия почв. В зависимости от этого показателя происходит их группировка по оцениваемым показателям.

Ключевым критерием при этом является именно урожайность культур, наблюдаемая на разных почвах при одинаковой интенсивности земледелия, уровнях техники.

Что такое бонитировка почв?

Бонитировка почвы осуществляется по их основным свойствам, которые коррелируются со средней урожайностью культур, наблюдаемой в течение определенного времени. Результатом этого становится не только максимальный учет качества почвы, но и возможность вывести итоговую оценку и выразить ее в баллах. Этот показатель является выражением продуктивности почвы и ее качества.

Таким образом, благодаря бонитировке производится комплексный анализ почв различного типа, определение достоинств и недостатков каждого из них, целесообразность использования, открываются возможности их сопоставительного анализа.

Осуществление бонитировочных работ ставит перед исследователем необходимость располагать следующими данными:

1. Классификация почв.
2. Их базовые свойства.
3. Сведения о структуре.

Дополнительно, собираются данные об урожае культур, собранные за указанный промежуток времени.

Для чего производится?

Бонитировка почвы осуществляется главным образом для того, чтобы путем исследований определить, какие свойства приобретает плодородная почва в ходе ее развития как с естественно-исторической, так социально-экономической позиции.

Критерии бонитировки почв

К числу критериев для бонитировки почвы относятся:

1. Природные диагностические признаки
2. Диагностические признаки, которые рассматриваемый тип почвы приобрел в результате влияния антропогенных факторов, которые влияют на продуктивность и качество урожая

При бонитировке одинаковые группы почв должны получить равные показатели бонитета. Для более точного определения этих показателей составляется специальная шкала бонитировки. Она содержит в себе систему данных, которые соответствуют различным показателям, характеризующим показатели качества почвы. Для удобства составляется две шкалы, одна из которых отводится свойствам почв, другая – урожайности.

Среди диагностических признаков выделяются следующие:

Процентное содержание гумуса в почве

1. Содержание глины в почве
2. Валовые запасы азота, калия, фосфора
3. Мощность гумусового горизонта
4. Степень насыщенности основаниями
5. Кислотность
6. Гранулометрический состав

Помимо этого, к числу дополнительных критериев могут относиться дополнительные критерии, определяемые в зависимости от особенностей каждого земельно-оценочного района. Они формулируются на основании данных, полученных в результате исследования данных об урожайности, влияние на него отдельно взятых факторов.

Существующие методики бонитировки почв

Для осуществления бонитировки почвы используются почвенная карта, данные об основных признаках и свойствах почв, картограммы. Сама процедуры многоэтапна; ее объектом выступают таксономические единицы – разновидности почв.

Работа начинается с математической обработки аналитических данных о свойствах и морфологических признаках почв, которые коррелируют с урожайностью. Почва, характеристики которой позволяет получить лучшие показатели, выбирается в качестве эталонной.

Основные характеристики почвы, представленной в качестве эталона – уровень кислотности, содержание гумуса, обменных оснований оценивается количественно по 50- или 100-балльной шкале. Затем процедура измерения проводится и с другими образцами почв. Рассчитывается их отношение к эталону по формуле

Б = (Пф*100)/Пэ или Б = (Пф/Пэ)*100,где:

Б –показатель оценки;

Пф – фактическое значение оценочного показателя;

Пэ – значение эталонной почвы по тому же самому признаку.

По результатам вычислений выделяются признаки, делающие рассматриваемые образцы почв отличными от эталонных. Затем используя поправочные коэффициенты, исследователь выявляет их влияние на оценку качества почв в целом.

После этого баллы, выставленные за каждый отдельный критерий, суммируются и выводится средний балл бонитета образца почвы.

Б0 = (∑Б/n)*K, где

Б0 – общий средний балл бонитета образца.

∑Б – сумма средних баллов по различным оценочным показателям.

n – количество показателей.

К – поправочный коэффициент.

В случае если значение баллов будет иметь неосуществлённые различия, они будут объединены в единую бонитировочную группу.

Далее происходит разработка оценочных шкал. Одна из них составляют ориентируясь по многолетней урожайности культур, выращиваемых на исследуемых почвах, другая – по свойствам.

Главным критерием качественной оценки почвы является урожайность выращиваемых на ней культур. Именно поэтому данные, полученные на первом этапе измерений, на втором перепроверяются и сопоставляются.

Процесс проверки осуществляется следующим образом: рассчитывается балл бонитет для почв хозяйств, находящихся приблизительно на одном уровне сельскохозяйственного развития. Затем измеряется и оценивается в баллах средняя многолетняя урожайность основных культур, где самая высокая средняя урожайность принимается за 100 баллов. Если диагностические показатели были выбраны правильно, расхождение в баллах по свойствам почвы и по урожайности не превышают 10%.

На завершающем этапе бонитировка почвы сводится к среднему баллу, приходящемуся на один гектар почвы. Расчет ведется с использованием следующей формулы:

Б0 = (БИ1П1+БИ2П2+…+БИnПn)/P,

где Б0 — средневзвешенный оценочный балл;

БИ — балл для каждого типа почв;

П — площадь почв каждого типа;

Р — общая площадь земель хозяйства.

В зависимости от величины полученных баллов результаты группируются для дальнейшего вывода средних баллов почвы по областям.

Четвертый этап предусматривает формулировку рекомендаций для дальнейшего ведения сельскохозяйственных работ в зависимости от выеденных показателей почв.

Поскольку в последние годы в сельскохозяйственную сферу прочно вошли такие методы интенсификации, как использование минеральных удобрений, активная механизация процессов, что значительно улучшает урожайность, процесс бонитировки должен также строиться с учетом экономических показателей. К ним относятся использование удобрений, рабочих машин и т.д.

Теоретические основы бонитировки были разработаны на базе работ Докучаева Василия Васильевича, ученого-естествоиспытателя, почвоведа, основателя современного комплексного исследования природы.

Источник

Методика и показатели бонитировки почв

Оценкой почв в России начали заниматься давно. Первыми оценочными трудами были почвенно-географические работы «Писцовые книги» XV, XVI и начала XVII в. Пахотные земли разделяли по качеству на 4 категории: «добрые», «средние», «худые» и «добрехудые».

В связи с кадастровыми работами 1833-1867 гг. специальные комиссии Министерства государственных имуществ собирали сведения о качестве почв и средней урожайности по каждой почве. В результате была составлена бонитировочная шкала, в которой оценку почв проводили по урожайности.

После реформы 1861 г. оценку земель выполняли земства. В этих работах принимал участие В. В.Докучаев, проводивший изучение и оценку почв Нижегородской губернии в 1882-1886 гг. Им при участии Н. М. Сибирцева был разработан метод оценки почв, получивший название «нижегородский», или «естественно-исторический (русский)».

В основу оценки почв В. В. Докучаев положил их свойства, определяющие плодородие:

• геологические (мощность гумусового горизонта,
• содержание гумуса, характер материнской породы,
• условия залегания и др.);
• химические (содержание разных веществ, в том числе основных питательных элементов);
• поглотительная способность почв;
• физические (влагоемкость, теплоемкость и др.).

В каждой из указанных групп свойств показатели лучшей почвы — «чернозема-плато» — принимали за 100 баллов и соответственно в долях или процентах определяли сравнительный балл для остальных почв. Средний балл из всех показателей составлял окончательную бонитировочную оценку почвы.

Одновременно проводили оценку почвы по величине урожайности озимой ржи. В результате почва получала оценку по свойствам и по урожайности. Сопоставление оценочных данных по свойствам почв с баллами по урожайности озимой ржи показало хорошее их совпадение.

Это позволило В. В. Докучаеву сделать вывод о том, что оценку почв следует проводить по их свойствам, которые являются объективными показателями земледельческого качества почв.Н. М. Сибирцев завершил работу по бонитировке почв Нижегородской губернии.

Разработка теоретических основ бонитировки почв и ее практическая реализация позволили В. В. Докучаеву и Н. М. Сибирцеву показать, что представление о почве как естественно-историческом теле природы может быть использовано и для познания почвы как объекте труда и основного средства сельскохозяйственного производства.

Методы бонитировки

Современные методы бонитировки почв исходят из принципов, сформулированных В. В. Докучаевым, но строятся на свойствах почв и агроклиматических условиях, находящихся в тесной корреляционной связи с урожайностью сельскохозяйственных культур, полученной при близком уровне интенсивности земледелия.

В разных почвенно-климатических зонах эти свойства могут быть различными.Чаще всего с многолетней средней урожайностью коррелируют

• гумусность,
• кислотность,
• гранулометрический состав,
• емкость поглощения,
• плотность,
• мощность гумусового слоя.

Из агроклиматических показателей с урожайностью наиболее тесно связаны:

• сумма температур > 10 °С,
• коэффициент увлажнения (по Высоцкому-Иванову),
• в ряде случаев гидротермический коэффициент (по Селянинову),
• степень континентальное™ климата.

Исследования по бонитировке почв показали, что тесная корреляционная зависимость между свойствами почв и многолетней урожайностью наблюдается только в определенных эколого-генетических рядах почв (зонального ряда, рядов заболачивания, засоления, солонцеватости и т. д.) и что она не может быть установлена сразу для всех почв региона.

Для проведения бонитировки почв определяют свойства почв и урожайность различных сельскохозяйственных культур, которые подвергают математической обработке и используют для построения бонитировочной шкалы почв.

В основе современной качественной оценки почв лежит докучаевский метод по свойствам почв, но при этом имеется несколько подходов к расчету оценочных баллов почв.

Метод Томская обл. (по Тюмснцеву)

Наивысший балл почвы принимают за 100 баллов; все оценочные баллы других почв выражают в долях от ста.Таким образом, образуется бонитировочная шкала почв, в которой 100 баллов имеет лучшая почва. Оценочную шкалу по свойствам почв проверяют по шкале, построенной по урожайности.

Таким методом построена бонитировка почв Ростовской (Гаврилюк), Томской (Тюменцев), Нижегородской (Фатьянов) областей.

При одинаковых принципах построения оценочной шкалы количество оценочных признаков и сами признаки различны. Для примера в таблице 60 приведена сравнительная оценка почв по сумме признаков.

60. Сравнительная оценка почв по сумме признаков (Томская обл., по Тюмснцеву)

По урожаю зерна

яровой пшеницы в опытах

Дополнительно к основной шкале, построенной применительно к наиболее типичным почвам области, введены поправочные коэффициенты на гранулометрический состав, мощность, заболоченность и окультуренность почв.

Шкала поправок на внутренние свойства почвы (по Тюменцеву)

Коэффициент поправки К

Мощность пахотного гумусового слоя, см: повышенная, в виде оглеения и выхода

грунтовых вод на глубине 50—75 см

средняя, в виде оглеения нижних горизонтов почвы С и В и выхода грунтовых вод на глубине 75-100 см слабая, в виде оглеения нижнего горизонта С и выхода грунтовых вод ниже 100 см почвы мягкой пашни давно освоенных земель почвы незалесенной целины и многолетних залежей почвы полевых севооборотов, умеренно удобряемые почвы огородов, садов и полей севооборотовпри систематическом внесении удобрений по норме потребности

Для других регионов соответственно особенностям почв разработаны поправочные коэффициенты к оценочным баллам на каменистость, эродированность, солонцеватость (табл. 61).

61. Поправочные коэффициенты на смытость, на солонцеватостъ почв

Степени смытости и солонцеиатостн почв

выщелоченным и типичный

обыкновенный и южный

Иной подход расчета оценочного балла почв заключается в оценке почв по разработанным статистическим или другим моделям нормальной (статистической) урожайности какой-либо культуры.

Такой метод был применен при создании единых принципов бонитировки почв в нашей стране Почвенным институтом им. В. В. Докучаева (Шилов, Дурманов и др., 1991), а также в ряде разработанных региональных бонитировочных методов.

Метод Алтайского края (по Л. М. Бурлакова)

Для построения моделей часто используют корреляционный и регрессионный методы.

Для черноземных почв Алтайского края Л. М. Бурлакова разработала метод бонитировки, в котором применен информационно-логический анализ (Гаврилюк, 1984).

Сущность метода заключается в том, что на основе изучения в системе почва – растение – климат была разработана модель урожайности, зависящая от почвенных и метеорологических факторов (функции нелинейного произведения).

• ГТК₁ ГТК₂ – ранги урожайности соответственно по гидротермическому коэффициенту мая-июнявсего вегетационного периода,
• М – по мощности гумусового горизонта,
• рН_В0Л – рН водной суспензии,
• Г – валовому гумусу,
• К₂О – подвижному калию,
• N_{в – валовому азоту,}
• NО₃ – азоту нитратов,
• P_в – валовому фосфору,
• P₂O₅ – подвижномуному фосфору (табл. 62).

62. Урожайность зерна яровой пшеницы по каждому состоянию факторов

Азот нитратов перед посевом в слое 0-40 см, мг/кг Подвижный калий перед посевомвслое 0-20см, мг/100г

Решение уравнения по почвенным показателям определяет почвенный балл (БП), а при включении в уравнение свойств почв и показателей климата — почвенно-климатический бонитировочный балл (БПК).

Согласно приведенной выше формуле и данным таблицы рассчитывают БП и БПК.

Например, требуется определить БП и БПК чернозема выщелоченного с мощностью гумусового горизонта А + АВ = 50 см, содержанием гумуса в пахотном слое 6,0 %, валового азота 0,418, валового фосфора 0,170 %, рН 6,7, со среднемноголетними ГТК, = 1,1 и ГТК₂ = 1,28.

Исходные данные вписывают в числитель (табл. 63), в знаменатель — соответствующие значениям свойств почв ранги урожайности.

63. Схема расчета почвенных и почвендо-климатических баллов

Валовые в слое 0-20 см, %

Чернозем выщелоченный среднемощный

Пример расчета БП и БПК

Лучшей почвой, принятой за 100 баллов (БПК₁₀о), была принята почва с ранговым почвенно-климатическим баллом 5,88, который характеризует плодородие черноземов луговой степи. В соответствии с рангами урожайности выделяют шесть категорий оценок почв (табл. 64).

Проверка предлагаемой методики в хозяйствах Алтайского Приобья показала, что почвенно-климатические баллы тесно коррелируют (г= 0,855; i 2 = 0,730) с ежегодно получаемой урожайностью, а баллы почвенные — со средней урожайностью за ряд лет (/•=0,882; г 2 = 0,780).

Предлагаемая методика имеет ряд преимуществ перед существующими методами бонитировки. Она учитывает криволинейный характер связи урожайности с элементами плодородия и неравнозначность последних в ее формировании (Бурлакова, 1984).

Предлагаемая методика Л. М. Бурлаковой, учитывающая при оценке метеорологические показатели, имеет почвенно-экологический характер.

Методика почвенно-экологическая оценка (Шишов, Дурманов, Карманов и др., 1991).

В последние годы разработана и широко используется почвенно-экологическая оценка (Шишов, Дурманов, Карманов и др., 1991). Методика позволяет определять почвенно-экологические показатели и баллы бонитетов почв разных угодий, на любых уровнях—конкретного участка, области, зоны, страны в целом.

С этой целью рассчитывают:

• почвенные индексы (с учетом смытости, дефлированности, щебнистости и др.),
• среднее содержание гумуса,
• агрохимические показатели (коэффициенты на содержание элементов питания, кислотность почв и др.),
• климатические показатели (сумма температур, коэффициенты увлажнения и др.).

Рассчитывают также итоговые показатели (почвенные, агрохимические, климатические) и в целом итоговый почвенно-экологический индекс.

Такая оценка уровня плодородия, полученная на основе этой методики, позволяет решать многие задачи, в том числе:

• в области оросительных мелиорации — определять изменение баллов бонитетов почв при орошении
• рассчитывать возможные прибавки урожайности,
• обосновывать целесообразные ареалы орошения для тех или иных сельскохозяйственных культур;
• в области химизации земледелия — выявлять ареалы для первоочередного внедрения прогрессивных технологий,
• более рационально размещать удобрения с учетом уровня плодородия почв;
• в области экономики — более полно и правильно определять ресурсный потенциал сельскохозяйственного производства,
• служить основой для денежной оценки почв,
• рентных платежей и др.

Однако для качественной оценки земель баллов бонитетов почв часто бывает недостаточно. В зависимости от конфигурации земельного участка, его контурности, особенностей рельефа, каменистости и других факторов фактическая продуктивность возделываемых культур будет различна.

Это различие учитывается при качественной оценке земель введением к оценочному баллу территории (БТ) соответствующих поправочных коэффициентов на местные условия. В зависимости от характера местных условий поправочные коэффициенты меняются. Так, для поправочных коэффициентов на рельеф важными показателями являются углы наклона и экспозиция склонов.

Указанные показатели качественной оценки земель влияют на расход топлива, время обработки и т.д., что оказывает влияние на экономические показатели.

Источник