ЛЕКЦІЯ 8
РОЗРОБЛЕННЯ ШКАЛ БОНІТУВАННЯ ҐРУНТІВ
7.1.Розроблення шкал часткового бонітування ґрунтів.
7.2.Розроблення шкал загального бонітування ґрунтів.
7..2.1. Розробка шкал загального бонітування на основі єдиних стандартів діагностичних показників, прийнятих у якості критеріїв виробничої здатності ґрунтів.
7.2.3. Розробка шкал загального бонітування ґрунтів на основі часткових балів бонітету.
7.3.Узагальнення бонітетів у шкали придатності ґрунтів для вирощування сільськогосподарських культур.
7.4. Інтерпретація і використання результатів бонітування ґрунтів.
7.1. Розроблення шкал часткового бонітування ґрунтів
Розробка шкал бонітування здійснюється у наступному порядку:
визначення переліку культур, відносно яких будуть визначатись бали бонітетів ґрунтів конкретного природно-сільськогосподарського району;
встановлення бонітетів ґрунтів за окремими їх властивостями, від яких найбільше залежить врожайність визначених сільськогосподарських культур;
визначення часткового (дольового від еталонного показника) впливу окремих показників якості ґрунтів (або бонітетів) на врожайність культур (із врахуванням вагових коефіцієнтів);
розрахунок загальних балів бонітетів ґрунтів відносно прийнятих культур по всьому переліку агровиробничих груп ґрунтів природно-сільськогосподарського району.
Перелік культур визначається по картах, на яких показані зони вирощування озимої пшениці, озимого жита, ячменю, вівса, кукурудзи на зерно, соняшника, цукрового буряка, картоплі, льону.
Складений перелік доповнюється культурами, продукція яких має товарне значення не менше, ніж у половині господарств природно-сільськогосподарського району. Щоб це вияснити, аналізуються дані про реалізацію продукції за останні 3-5 років або плани закупівлі сільськогосподарської продукції і дані про їх виконання за цей же період.
Бали бонітетів розраховуються на основі об'єктивних фактичних показників властивостей (ознак) ґрунтів, що представляють собою середні значення не менше 50-70 визначень. Середні показники мають допустиму (> 2) достовірність при 95-% ймовірності.
Для малопоширених ґрунтів допускається об'єднання вихідних даних із декількох природно-сільськогосподарських районів для того, щоб показники якості ґрунтів були вирахувані не менше, ніж з 20 визначень.
Розрахунок балів бонітету проводиться відносно еталонних агровиробничих груп ґрунтів, які вибрані для кожної сільськогосподарської культури і прийняті за оцінювання у 100 балів.
Коли у межах природно-сільськогосподарського округу чи району зустрічаються ґрунти, які мають будь-який із показників (за вмістом гумусу чи потужності гумусових горизонтів) вище еталонного, цей показник також прирівнюється до 100 балів.
Розрахунок балів бонітету ґрунтів проводиться спочатку по окремих властивостях, потім розраховується бал бонітету по всіх властивостях.
Бали бонітетів за гумусом і потужності гумусових горизонтів розраховуються за формулою:
Біj = (Пі/Пеіj) ■ 100, де
Біj - бал бонітету;
Пі - і-тий показник властивості (ознаки) агровиробничої групи ґрунтів, за яким визначається бонітет;
Пеіj - аналогічний показник агровиробничої групи ґрунтів, прийнятий як еталон для /-тої культури.
Бали бонітетів за вмістом фізичної глини (гранулометричним складом ґрунту) визначаються за допомогою таблиці (з додатку), де у застосуванні до конкретної сільськогосподарської культури розраховані бали на різний вміст фізичної глини. При невідповідності показників бали бонітетів встановлюються шляхом інтерполяції між наведеними значеннями.
При визначенні загального балу бонітету ґрунтів враховується частковий вплив окремих властивостей на врожай культур (ваговий коефіцієнт).
Частковий вплив окремих ознак (властивостей) ґрунтів на врожайність культури (ваговий коефіцієнт), встановлений в межах природно-сільськогосподарських провінцій, наведений у додатку.
Він розрахований, виходячи із коефіцієнта детермінації:
Kgij= R2 ij, де
Kgij - коефіцієнт детермінації;
R2 ij,- коефіцієнт кореляції між врожайністюу-тої культури (або балу за врожайністю) і окремим (/-тим) показником властивості ґрунту, вираженого у балах бонітету.
Загальний бал бонітету агровиробннчої групи ґрунтів природно- сільськогосподарського району розраховується за формулою:
Бзк=Б1к*К1к +Б2к*К2к+ ... +Бп*Кnк. / К1к+К2к +... +К„к
Бзк - загальний бал бонітету культури по властивостях ґрунту;
Б1к, Б2К, Бп- бали бонітету культури за окремими властивостями;
К1к, К.2К, Кп - коефіцієнти детермінації (вагові коефіцієнти) культури за окремими властивостями.
Для врахування впливу на родючість таких властивостей і ознак ґрунтів як солонцюватість, засоленість, скелетність, кислотність, оглеєння, змитість у бали бонітету вводяться поправочні коефіцієнти.
Результати розрахунків записуються у таблицю.
Бали бонітетів торф'яних ґрунтів визначаються, виходячи з ... показників (додат. 18).
У випадках, коли по малопоширених ґрунтах відсутні дані, які характеризують властивості, прийнятні для розрахунку балів бонітету, останні встановлюються експертним шляхом по аналогії з близькими за генезисом і властивостями групами ґрунтів, на які є потрібна інформація.
З метою конкретної прив'язки результатів бонітування ґрунтів до місцевих умов складання шкал проводиться у межах природно-сільськогосподарських районів.
Для того, щоб дані бонітування ґрунтів можна було співставити між собою, складається єдина шкала бонітування у цілому для зони вирощування культури.
Оскільки врахувати всі місцеві умови середовища вирощування культури неможливо, а залежність врожаю сільськогосподарських культур від агрокліматичних факторів непрямолінійна, то доцільно використовувати екологічний коефіцієнт.
Екологічний коефіцієнт представляє собою відношення врожайності сільськогосподарської культури на еталонному ґрунті у природно-сільськогосподарському районі до врожайності на найкращому ґрунті для цієї ж культури у зоні її вирощування.
Завершення розрахунків балів агровиробничих груп ґрунтів зводяться у шкали бонітетів, де агрогрупи розміщуються у порядку їх номенклатурних шифрів. Такі шкали складаються по кожній культурі.
Після розробки шкал бонітетів ґрунтів за агровиробничими групами природно- сільськогосподарських районів проводиться перевірка правильності складання шкал бонітування ґрунтів. Вона виконується шляхом співставлення фактичної врожайності за останні 7-10 років до бонітетів ґрунтів за властивостями на ведучих ґрунтах за допомогою кореляційно-регресивного аналізу по кожній культурі.
7.2. Розроблення шкал загального бонітування ґрунтів 7.2.1. Розробка шкал загального бонітування на основі єдиних стандартів діагностичних показників, прийнятих у якості критеріїв виробничої здатності грунтів.
Мета загального бонітування— провести порівняльну оцінку ґрунту як природно- історичного тіла, що володіє родючістю. Це вимагає абстрагуватись від конкретних організаційно-господарських умов і проводити оцінку на основі тих властивостей і ознак, які ґрунти набули у процесі природно-історичного і соціально-економічного розвитку безвідносно до вирощуваних культур. Але оскільки об'єктивні властивості ґрунту як природні (природна родючість), так і набуті у процесі історичного розвитку (штучна родючість), визначають величину потенційної родючості, то цей вид родючості і повинен виступати предметом його оцінки. Визнаючи це положення, у якості критеріїв загального бонітування слід прийняти ті показники, які найбільш повно, достовірно і об'єктивно відображають здатність ґрунту забезпечувати потреби рослин у їжі і волозі, у конкретних умовах повітряного, теплового режимів, реакції ґрунтового розчину і т. д., тобто його родючості.
Розрахунок загальних бонітетів ґрунтів виконується з використанням основних і модифікаційних показників і властивостей ґрунтів. У якості основних прийняті наступі показники: запаси гумусу у метровому шарі ґрунту, максимально можливі запаси продуктивної вологи (діапазон активної вологи), вміст рухомих форм фосфору і обмінного калію. Модифікаційні ознаки ті, що і при частковому бонітуванні ґрунтів.
Для встановлення загального балу бонітету ґрунтів служать середні дані діагностичних ознак, які одержані для кожної агровиробничої групи ґрунтів. Роботи здійснюються у наступному порядку.
Для кожної діагностичної ознаки, яка є одним із основних типових критеріїв, вираховуються бонітувальні бали за формулою:
Б = (ф/е) * 100 %, де Б - бал за типовою діагностичною ознакою;
ф - фактичне значення ознаки; е - еталонне (стандартне) значення ознаки.
У якості еталону (стандарту), який оцінюється у 100 балів, приймаються оптимальні значення діагностичних показників. Для гумусу стандартом є величина 50 т/га у шарі 0- 100 см. Такий запас гумусу характерний для найбільш родючих типових і звичайних чорноземів. Даний стандарт приймається для території України, щоб забезпечити співставимість балів бонітету ґрунтів і розробку єдиної оціночної шкали.
Для максимально можливих запасів продуктивної вологи стандартом є 200 мм засвоєної вологи у шарі 0-100 см. Такий запас вологи повністю забезпечує потребу рослин у воді, і у ґрунтах з таким запасом вологи встановлюється найбільш оптимальний водно- повітряний режим.
Еталоном для елементів живлення є окремі величини:
а) для рухомих форм фосфору, визначеного методом Кірсанова - 26, Чирікова - 20, Мачигіна-Арреніуса - 6 мг на 100 г ґрунту;
б) для обмінного калію, визначеного методом Кірсанова - 17, Чирікова - 20, Мачигіна - 40, Пейве - 25, Маслової - 20 мг на 100 г ґрунту.
Дані величини забезпеченості елементами живлення, при яких вже не треба вносити добрива, встановлені на основі багаточисленних польових і вегетаційних дослідів по вивченню потреб культурних рослин у добривах і є загальноприйнятими в агрономічній практиці.
Із всіх вирахуваних вищеназваним способом балів для даної агрогрупи виводиться середньозважений бал бонітету за формулою:
Бсв = (Б1Ц1 + Б2Ц2 + ... + БпЦп) / ∑ Цп , де
Бсв - середньозважений бал із типових критеріїв;
Бі,Б2...Б„ - бал типового критерію (гумусу, фосфору, калію і діапазону продуктивної вологи);
Ці, Ц2 ... Цп- ціна балу критерію;
∑ Цп - сума цін балів всіх критеріїв.
Приклад розрахунку середньозваженого балу (Бсв)'
агровиробнича група за запасами гумусу оцінена у 40, за запасами фосфору і калію (за Кірсановим) відповідно в 20 і 70, максимальні запаси продуктивної вологи в 86 балів. Ціна балу (Ц) по кожному критерію визначається шляхом ділення значення еталону (стандарту) на 100. Ціна балу за запасами гумусу, вмісту фосфору, калію за Кірсановим і запасів продуктивної вологи становить відповідно 5,0; 0,25; 0,17; 2,0:
500/100 = 5,0; 25/100 = 0,25; 17/100 = 0,17; 200/100 = 2,0
Сума цін балів всіх критеріїв (£ Цп) буде становити
5,0 + 0,25 + 0,17 + 2,0 = 7,42
Середньозважений бал за типовими критеріями буде дорівнювати:
(40 • 5 + 25 • 0,25 + 70 ■ 0,17 + 86 • 2,0) / 7,42 = 53 бали
Відповідно, бонітетний бал ґрунту визначається не механічним сумуванням тих чи інших довільно вибраних властивостей і ознак, а як інтегральний показник, що виражає єдність і взаємозумовленість всіх рівнозначних і незамінних ґрунтових факторів життя рослин, що витікають із другого закону землеробства - рівнозначності та незамінності факторів життя рослин.
Вирахувані за основними (типовими) критеріями середньозважений бал при необхідності коректується шляхом помноження його на поправочні коефіцієнти, які враховують негативні властивості грунту, що обмежують врожай сільськогосподарських культур.