Расчет балла бонитета почвы

БОНИТИРОВКА ПОЧВ И ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ ЗЕМЕЛЬ

Бонитировка почв представляет собой сравнительную количественную оценку их производительности при определенном уровне интенсивности земледелия. Величины балов бонитетов почв должны быть пропорциональны урожайности определенных сельскохозяйственных культур (или групп культур, близких по экологическим требованиям), в отношении которых проводится бонитировка почв.

Балл бонитета почвы показывает отношение ее плодородия для данной сельскохозяйственной культуры к плодородию лучшей из распространенных почв пашни, на которых возделывается эта культура, при сопоставимом уровне интенсивности земледелия.

Основой для расчета баллов бонитета почв для отдельных сельскохозяйственных культур является почвенно-экологический индекс (ПЭИ), характеризующий в относительных величинах (индексы, баллы, коэффициенты и т. п.) комплекс агроэкологических условий для возделывания культур (66).

В соответствии с этим вычислены баллы бонитетов для ведущих сельскохозяйственных культур, возделываемых на территории России, а именно, зерновых, сахарной свеклы, подсолнечника и многолетних трав.

Шкала баллов бонитета имеет стобалльную основу. Это означает, что балл бонитета почв, на которых данная культура широко возделывается и занимает значительные площади, не должен превышать 100. Однако отдельные малораспространенные почвы в ареале широкого возделывания данной культуры могут иметь более высокий балл.

Для сопоставления балльной оценки почв и величины урожайности используется понятие «урожайная цена балла бонитета».

Урожайная цена балла бонитета представляет собой отношение величины урожайности данной сельскохозяйственной культуры (группы культур) в килограммах или центнерах на гектар к баллу бонитета почвы в отношении той же культуры и рассчитывается по формуле:

Ц_б = У : Б,(5.1)

где Ц_б – урожайная цена бала бонитета;

У – урожайность, кг/га или ц/га;

Б – балл бонитета.

В почвенном институте им. В.В.Докучаева разработаны общероссийские бонитировочные шкалы почв (66). При проведении бонитировки учитывались не только свойства почв, но и климатические показатели: сумма температур за вегетационный период, коэффициент увлажнения, коэффициент континентальности климата. Формулы расчета баллов бонитета составлены Кармановым И.И. (для зональных почв) для различных культур.

Для зерновых культур:

Б_з = 8,2 ∙ V ∙ ∑t o > 10 о ∙ КУ : (КК + 70). (5.2)

Для многолетних трав:

Б_з = 5,9 ∙ V₂ ∙ (∑t o > 10 о + 2000) ∙ (КУ-0,1) : (КК + 100). (5.3)

В этих формулах Б_з – балл бонитета зональной (не деградированной) почвы.

Множитель 8,2 (как аналогичные множители в других формулах) представляет собой коэффициент пропорциональности и введен для того, чтобы сделать шкалу стобалльной, то есть чтобы наилучшему сочетанию почвенно-климатических условий соответствовал балл бонитета, равный 100. Эти множители одинаковы во всех случаях расчета по данной формуле и не изменяют соотношений баллов бонитета.

V – суммарный показатель свойств почв;

(∑t o > 10 о – среднегодовая сумма температур выше 10 о С;

КУ – коэффициент увлажнения по Иванову;

КК – коэффициент континентальности по Иванову (величины этого коэффициента более 200 принимают равными 200).

В связи с тем, что в условиях Восточной Сибири и Дальнего Востока сельскохозяйственные растения требуют для созревания меньших сумм температур выше 10 о С (примерно на 200 о ), для территорий к востоку от Енисея к фактическим суммам температур выше 10 о С при расчетах по приведенной формуле следует прибавлять 200 (для Красноярского края западнее Енисея – 100).

За 100 баллов при расчете по этим формулам приняты показатели для слабовыщелоченных сверхмощных черноземов центральной части Краснодарского края.

Для зерновых культур значение КУ более 0,9 принимается равным 0,9; для многолетних трав значения более 1,0 принимаются равными 1,0. V₂=(V+1)/2.

Величины 70, 100 в дополнение к коэффициентам континентальности приведены в связи с тем, что снижение урожайности происходит не паралельно усилению континентальности климата, а в более слабой степени.

Величины V для основных почв приведены в таблице 5.1.

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