ГОСТ Р 58595-2019 Почвы. Отбор проб
Текст ГОСТ Р 58595-2019 Почвы. Отбор проб
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСТР 58595— 2019
ПОЧВЫ
Отбор проб
Москва Стандартинформ 2019
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова» (ФГБНУ «ВНИИ агрохимии»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 025 «Качество почв, грунтов и органических удобрений»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 октября 2019 г. № 954-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок •— в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.nj)
© Стзндартинформ, оформление. 2019
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
ГОСТ Р 58595—2019
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения — 2020—01—01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на отбор проб пахотных земель, почв сенокосов, лесных питомников и устанавливает методы их отбора при агрохимическом и эколого-токсикологическом обследовании.
2 Нормативные ссылки
8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 17.4.3.01 Охрана природы (ССОП). Почвы. Общие требования к отбору проб
ГОСТ 17.4.4.02 Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического. гельминтологического анализа
ГОСТ 21667 Картография. Термины и определения
ГОСТ 26640 (СТ СЭВ 4472—84) Земли. Термины и определения
ГОСТ 27593 Почвы. Термины и определения
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего пода, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение. в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 17.4.3.01, ГОСТ 17.4.4.02, ГОСТ 21667. ГОСТ 27593. а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 сельскохозяйственное угодье: Земельное угодье, систематически используемое для получения сельскохозяйственной продукции.
3.2 поле: Группа участков (сельскохозяйственных полигонов), используемых для земледелия и имеющих единый севооборот сельскохозяйственных культур.
3.3 сенокос: Сельскохозяйственное угодье, используемое под сенокошение.
3.4 пастбище: Сельскохозяйственное угодье, систематически используемое для выпаса животных.
3.5 пашня: Сельскохозяйственное угодье, систематически обрабатываемое и используемое под посевы сельскохозяйственных культур, включая посевы многолетних трав, а также чистые пары.
3.6 элементарный участок: Локальный участок сельскохозяйственного полигона, являющийся многоугольником произвольной формы, характеризующийся однородными почвенными условиями. Одному элементарному участку соответствует одна проба грунта.
3.7 картосхема отбора почвенных проб: Цифровая модель местности, содержащая сведения об элементарных участках сельскохозяйственных угодий, маркированных в соответствии с внутренними правилами обозначения точек почвенных проб конкретного сельхозпредприятия. Графическое изображение картосхемы содержит векторное описание контуров элементарных участков пашни сельскохозяйственных угодий, точки отбора почвенных проб и пояснительные надписи.
3.6 маршрутный ход: Ходовая профильная линия, которая проходит через все основные элементы рельефа элементарного участка или любой другой единичной площади с целью отбора точечных (единичных) проб в соответствии с критериями приемлемости при выполнении агрохимических, эколого-токсикологических обследований или агроэкологических изысканий.
3.9 точечная (единичная) проба: Проба определенного объема, взятая однократно из почвенного горизонта, слоя.
4 Основные положения
4.1 Отбор проб при агрохимическом и эколого-токсикологическом обследовании почв проводят в течение всего вегетационного периода. На полях, участках сенокосое, пастбищ, лесных питомников, где доза внесенных минеральных удобрений по каждому виду составляла более 90 кг действующего вещества на 1 га, пробы отбирают спустя 2 месяца после внесения удобрений.
4.2 Картосхемой для отбора почвенных проб является план сельскохозяйственных угодий с нанесенными на него элементами внутрихозяйственного землеустройства и границами почвенных контуров.
Примечание — При агрохимическом и эколого-токсикологическом обследовании почв лесных питомников картосхемой для отбора почвенных проб является план питомника с нанесенными на него границами полей и почвенных контуров.
4.3 Масштаб картосхемы отбора почвенных проб должен соответствовать масштабу почвенных карт обследуемой территории.
4.4 После рекогносцировочного осмотра сельскохозяйственных угодий, подлежащих агрохимическому и эколого-токсикологическому обследованию, на картосхему отбора почвенных проб наносят сетку элементарных участков установленного размера.
4.5 Форма элементарного участка по возможности должна приближаться к прямоугольной с отношением сторон не более 1:2.
Для лесных питомников элементарным участком является поле питомника. Каждому элементарному участку присваивают порядковый номер.
4.6 Максимально допустимые размеры элементарных участков на неэродированных и слабо-эродированных богарных и орошаемых (по ГОСТ 26640—65) пахотных почвах должны быть не более указанных в таблице 1.
Таблица 1 — Максимально допустимые размеры элементарных участков на неэродированных и слэбоэродированных богарных и орошаемых пахотных тх-еах
Максимально допустимые размеры элеыентариых участков, та
при ежегодном уровне применения фосфорных удобрении (кт д.в. на 1 га)
Источник
План отбора проб почвы пример
Исходя из опыта применения различных аспектов точного земледелия которые реализуются в штате Небраска, наиболее частые вопросы, которые задают производители, торговцы удобрениями и консультанты культур — относятся к отбору проб почвы.
Нужно ли применять для отбора образцов почвы сетку выборки? С какой площадью элементарной единицы сетки мы должны работать?
Могу ли я использовать карту полей, чтобы дать ответ по подходу к установлению точек отбора почвенных образцов? Все эти вопросы достойны внимания, но, к сожалению, мы не всегда можем услышать полноценный ответ!
Исследования проведенные в штате Небраска, дают возможность предоставить ответы на то, как реализовать программу отбора почвенных проб для точного земледелия.
Основные принципы отбора проб:
Исторически сложилось так, что целью отбора проб почвы исследуемой площади, было определение среднего состава питательных элементов на элементарных единицах — составляющих сетки, направленных на выравнивание изменчивости плодородия полей. Отбор проб почвы для точного земледелия имеет те же цели, но с некоторыми отличиями.
Кроме полей, производитель заинтересован именно в тех частях поля, которые имеют различия. Они также заинтересованы в тенденции распределения качественных показателей почвы на территории, на которой благодаря этой «тенденции распределения» их можно измерить и предсказать. Агрономы также заинтересованы в соотношении тенденции распределения питательных веществ почвы на другие свойства поля, которые можно предвидеть или легко измерить. Знание факторов, влияющих на уровень питательных веществ в почве, включая тип почвы, топографии, детальной информации полей, внесение навоза, внесение удобрений и расположения оросительных элементов поможет производителю определить наиболее эффективный подход к почвенной выборке.
Основной принцип отбора проб почвы по-прежнему — в точности выборки. Научно обоснованное количество выборок проб почвы должно быть собрано в достаточном количестве для характеристики распределения питательных веществ исследуемого участка. Образцы должны быть собраны на соответствующую глубину как для подвижных так и менее подвижных форм питательных веществ почвы. Не мало важный фактор не только правильно отобранные пробы, но и способ транспортировки, хранения и их анализа.
Сетка выборки:
Около 8-10 лет назад, когда впервые было применено сменные нормы внесения удобрений, карту (план) внесения, чаще всего их получали из анализов образцов почвы собранных с учетом сетки, при среднем распределении (плотности сетки) — 1 образец на каждые 1,2 1,6 га. В исследованиях, проведенных в штате Небраска, плотность сетки была значительно выше и достигала 42 образца на 0,4 га для достижения наиболее детальной и точной карты распределения питательных веществ почвы. Отбор проб при высокой плотности сетки проб, позволяет оценить более подробно карту распределения питательных веществ, в противовес более низкой плотности сетке отбора почвенных образцов. В некоторых случаях, низкая плотность является причиной недостатков карт распределения питательных веществ, так как каждое поле — это индивидуальный подход и решения.
Распределение сетки выборки зависит:
— Предварительное управление — наличие зоны выпаса скота, внесения навоза КРС, или применения оборудования ирригации — причина существенных изменений распределения уровня питательных веществ в почве.
— Различные поля с разным севооборотом были объединены в одно поле.
— Необходимо получить точную карту распределения органического материала площади.
Зависимость направленного (индивидуального) отбора проб:
— Карты урожайности, карты распределения биомассы, или другие доступные источники пространственной информации, которые могут продемонстрировать последовательность и границы раздела одних площадей участков от других.
— Вы имеете опыт фермерства на этих площадях и можете предоставить информацию, исходя из опыта, о распределении различных по свойствам площадей.
— Есть частичная или отсутствует карта выпаса и локализации скота и возможно применение органики на исследуемый участок.
На рис.1. показано, как диапазон с десятикратной разницей плотности сетки грунтовых выборок в научно-исследовательской области в графстве Lincoln, привел к значительно отличающимся моделям распределения питательных элементов.
При меньшей плотности сетки выборки не было учтено систематический характер нитратов почвы, что вероятно связано с ограждением скота. При более высокой плотности сетки выборки средний рекомендуемый уровень азота составил — 160 кг/га; при менее плотном количестве выборок было обнаружено и даны рекомендации на внесение (на том же участке) — 181 кг/га; как результат, 45% площади поля с меньшей плотностью выборок получили другие рекомендации, в отличие от сетки с большей плотностью. Продемонстрирована плотная сетка выборок, имеет значительно большее количество проб, если сравнивать их с большинством коммерческих рекомендаций, практикующие дилеры удобрений и консалтинговые компании.
Существуют другие способы получения точных карт распределения элементов питания в почве, которые можно получить при значительно меньшей плотности выборок. Было проведено и другое сравнение в Буффало Каунти (США, штат Винконсинт), плотность сетки из 14 образцов/0,4 га сравнивали с плотностью одной выборки на 11 образцов/0,4 га. Эти плотности более приближенные к тем, которые используют для коммерческих целей. При таких условиях, карта распределения рекомендаций по азоту практически не отличались, при большей плотности сетки выборок 17,6% полей имели другие рекомендации по азоту; но, несмотря на различия, средний уровень рекомендаций на всю исследуемую площадь составил в обоих вариантах — 177 кг/га азота.
Оптимальная плотность сетей выборок — вопрос индивидуальный, который в значительной степени зависит от особенностей площади которую изучают, а также, в определенной степени, элементов которые будут исследоваться (измеряться) — органики почвы, азота, фосфора, цинка и др. Все эти показатели помогают изучить пространственную изменчивость поля, что и является причиной грунтовых выборок.
Как результат, это нарушает фундаментальный вопрос, а почему мы должны выбрать именно такую плотность сетки выборок почвы? А есть ли лучший способ для получения этой информации?
Направленный отбор проб:
Направленный отбор проб во многих направлениях является значительно расширенным решением, в отличие от того, как грунтовые пробы собирали в прошлом. Например, по рекомендации Университета штата Небраска, если поле содержит различные типы почвы, грунтовые образцы должны быть отобраны из каждого типа почвы отдельно. Если площадь имела различный севооборот, отличные схемы и нормы питания, эрудированные зоны или в прошлом старые фермерские территории — эти зоны требуют отдельного отбора и анализа образцов почвы. В случаях, когда производитель использует знания отличных пространственных свойств своих площадей, это полезно для определения индивидуальных потребностей по составу питательных элементов каждого поля (зоны).
Именно современные инструменты — карты урожайности, аэрофотосъемки, дистанционное зонирование поверхностей почвы, дают возможность предоставить подробную информацию о превратностях области дополнительного отбора проб, которые помогут интерпретировать изменчивость области, для лучшего и качественного предоставления анализа и рекомендаций.
Рекомендации:
Производители заинтересованы в отборе проб почвы для точного земледелия, но сначала они должны рассмотреть, как он будет использовать информацию проанализированных проб почвы. Программное обеспечение агрегатов которые делают дифференцированное внесение удобрений на поле, использует за основу сетку и показатели отбора проб. Значительное преимущество в руках опытного агронома, когда есть доступный способ получения информации о различиях зон по содержанию питательных элементов почвы. Проверьте ваше оборудование для дифференцированного внесения удобрений на совместимость и доступность полученных данных.
Отбор согласно сетки выборки:
Плотности выборок: качественно сделанная карта питательных элементов почвы — это инструмент, который при правильном подходе, можно использовать в течение многих лет. Плотность выборок почвенных проб в первую очередь должна строиться так, чтобы дать качественную оценку имеющихся элементов питания для дифференцированного внесения удобрений. Как одно из предложений — отбор проводят с плотностью 1 образец на 0,4 га, который состоит из 5 точечных проб, собранных в узком радиусе вокруг точки образца (рис 2.).
Такого рода подход позволяет создать карту на период от 10 до 20 лет, с качественной и детализированной характеристикой распределения органического материала почвы и емкости катионного обмена; данные по рН почве будут актуальны в течение 5-10 лет; от 4 до 5 лет достоверная характеристика по фосфору, кальцию и цинку. На полях в которых общая изменчивость невысокая, плотность сетки выборок возможна — 1 образец на каждые 0,8-1 га. Плотность выборок сетки — 1 образец на 1 гектар малораспространенная, так как достоверность полученных данных в течение нескольких лет не всегда актуальна. Стоит понимать, подход к каждому из полей индивидуальный, двух идентичных полей как и решений к ним, практически невозможно встретить.
Состав выборки и глубина:
Один из вариантов распределения точечных проб и плотности образцов — рис. 2. Продемонстрировано соотношение количества проб и образцов к стоимости этих услуг является наиболее актуальным. Отдельные составляющие образца — точечные пробы, должны быть расположены в радиусе 2,4-3,0 м от заданного расположения точки, с глубиной отбора образцов около 20 см. Точка сетки выборки рис. 2.В., должна быть расположена в центре композиции образца (рис.2.а.). Такого рода размещение точек образца (рис 2.а), каждый раз должны быть размещены в случайном порядке, чтобы избежать систематического попадания на полосы внесения удобрений и предпосевноых полос. Главная задача выборок — определение содержания органики почвы, рН, фосфора, цинка, калия и других показателей к которым есть интерес.
Частота: исходя из названных фактов, карта распределения питательных элементов питания почвы может служить длительное время при правильно подобранной сетке плотности выборок. При дифференцированном внесении удобрений или извести, в дальнейшем возможно изменение уровня питательных веществ почвы и рН. Обратите внимание, что разовое внесение удобрений не может кардинально повлиять на изменение уровня фосфора или других элементов в целом. Период актуальности данных фосфора составляет около 5 лет, в дальнейшем такие анализы нужно повторять. При применении извести согласно рекомендациям, поправки в предварительно определенных данных рН почвы нужно повторно проводить каждые 8-10 лет. Даже если внесение извести имело локальный характер, повторное определение рН почвы не актуально проводить раньше чем через 8 лет.
Нитратный отбор проб: Сетка отбора проб для нитратного азота не является рекомендуемым решением. Одна из причин, необходимость проводить такой анализ каждый год, в силу фактора значительного колебания его показателей в почве. Также нужно учитывать экономическую целесообразность таких исследований — принесут ли затраченные деньги прибыль / экономию? Определение нитратного азота необходимо делать непосредственно направленной выборкой, перед внесением соответствующих удобрений в почву и определения их необходимости растениям.
Индивидуальный отбор проб (поля) — точное земледелие:
Учет нескольких слоев данных: Модели, демонстрирующие последовательность перехода одного слоя в другой, такие как: карты урожайности за несколько лет или карты урожайности с аерофит изменениями — в большинстве случаев связаны с фактором изменчивости качественных показателей почвы. Топографические карты или карты почв местности являются одной из самых популярных основ для наложения карт урожайности и других источников пространственной информации. Опыт агронома, различия обработки почвы, выращивание, даты уборки культур, проведение полевых исследований являются также эффективным источником отличных слоев данных для наложения и изучения.
Минимизация работ: После получения информации из нескольких слоев данных, в том числе и опыт агронома, поле условно разделяют на составляющие зоны, при наложении слоев и объединение общих категорий. В большинстве случаев среднее количество зон в поле варьируется от 4 до 6, которые имеют подобные показатели. Чрезмерное разделение поля на мелкие зоны не дает результата, так как манипуляции и изменения в сверх малых зонах не практично и не целесообразно делать, исходя из трудовых затрат и практичности таких действий. Зоны с идентичными показателями урожайности, не могут всегда быть объединены, так как на показатели одного участка могут влиять совсем другие факторы чем на другую зону — рис.3. (Подход к решению каждой зоны является индивидуальный, исходя из показателей и свойств этих зон).
Плодородие почвы — это не все! Плодородие почвы — это один из многих факторов влияющих на модель карты урожайности, изображений и показателей дистанционного зондирования полей. К другим факторам относят: уплотнение, глубину пахотного слоя, глубину гумусового слоя и механический состав. Не стоит забывать о болезни, вредителях, сорняках и насекомых, которые также могут влиять на урожайность культуры и другие качественные показатели модели.
Правильно выбирайте каждую зону: Пробы почвы должны быть отобраны согласно индивидуального плана каждой зоны. Для получения более точных данных, возможно увеличение количества точечных проб от 5 до 10-15, для формирования общего образца и отправка в лабораторию. По желанию, точки/образцы могут быть привязаны к GPS для воспроизведения и доступности данных. Такого рода GPS привязка образцов, даст возможность провести будущие выборки в идентичных местах. Нитратный отбор проб: проводится отбор от 6 до 8 точечных проб на глубину до 90 см, формируют 1 образец и отправляют в лабораторию. Для удобства почву необходимую для анализа азота можно использовать с образцов, которые отбирались для определения фосфора, калия или других показателей.
Выбор метода:
Отбор по сетке выборки или индивидуальный подход к отбору проб — решать Вам! Каждый из методов имеет свои недостатки и преимущества.
Если сетка выборки не слишком плотная, это может привести к пропуску / выключению отличной зоны, очевидно, даже при меньшем количестве выборок, при индивидуальном подходе эти зоны анализируются и учитываются при дальнейшем плане грунтовых выборок (включая карту почв или карту урожайности за несколько лет). Плотная сетка выборок почвенных проб — дорогая и трудоемкая. Направленный индивидуальный подход (по зонам), учитывает источники пространственной информации для принятия обоснованных решений. К сожалению, возможны такие модели плодородия почв, которые невозможно обнаружить с исключением плотной сетки выборок. Прилегающая фигура является примером такой ситуации рис.4. Зона на севере поля, демонстрирует размещения поля с соответствующим скотом которая была там 40 лет назад. Не имея данных о таком размещении поля для такой непосредственной выборки, направленный отбор проб мог не обнаружить этой зоны. Другие источники пространственной информации (карта почв, карта урожайности, воздушные снимки), не дают никаких показаний высокого содержания фосфора почвы или прошедшие присутствие полей. Это поле также является примером преимущества точных выборок по сравнению с традиционными методами отбора проб. Средний Bray-1 тест P-фосфора составляет 15,1 ppm, что немного больше критического уровня 15 частей на миллион, при котором фосфорные удобрения рекомендуются для кукурузы в Университете штата Небраска. Традиционные методы отбора проб, могут не учесть фактор отсутствия потребности в фосфорных удобрениях; однако, индивидуальный подход показывает, что большинство поля имеет концентрацию меньше 15,1 ppm, и внесение фосфорных удобрений в перспективе может увеличить урожайность.
Источник