Лекция 9. ОПЕРАТИВНЫЙ МОНИТОРИНГ ПРИ ОЦЕНКИ ЗЕМЕЛЬ И ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ

3.

2.

1.

Расчет почвенно-экологического индекса для неорошаемых пахотных (пахотно-пригодных) земель и орошаемых земель.

Бонитировка почв

Интегральным показателем состояния плодородия почв является продуктивность сельскохозяйственных культур и кормовых угодий.

По урожайности сельскохозяйственных культур проводят балль­ную оценку их продуктивности по каждому полю (земельному участку) хозяйства в натуральном исчислении в пересчете на зерновые и энергетические эквиваленты.

Урожайность учитывают по каждому году и в среднем за год за период между предпоследним и последним циклами обследования. С учетом принятого в России природно-сельскохозяйственного районирования территории ГЦАС (ГСАС) совместно с региональными сельскохозяйственными науч­ными учреждениями разрабатывают группировку величины уро­жайности основной продукции возделываемых в регионах культур: очень низкая (1) — Но, низкая (2) — Н, пониженная (3) — Пн, средняя (4) — Ср, повышенная (5) — Пв, высокая (6) — В и очень высокая (7) — Во. Учет урожайности проводят в ц/га в пересчете на базисную влажность.

Оценку продуктивности (по урожайности) сельскохозяйствен­ных культур и продуктивности кормовых угодий проводят в бал­лах, принимая за 100 баллов среднюю продуктивность растений в хозяйствах региона.

Для сравнительной оценки плодородия почв по уровню урожай­ности по регионам в масштабе страны за 100 баллов принимают среднюю урожайность сельскохозяйственных культур в целом по стране за период между предпоследним и последними циклами мо­ниторинга плодородия почв сельскохозяйственных угодий.

Бонитировка почв – сравнительная оценка почв по их производительно­сти. Бонитировка почв строится на сопоставлении объективных признаков, свойств и режимов почв с многолетней средней урожайностью сельскохозяйст­венных культур при определенном уровне интенсивности земледелия.

Современные методы бонитировки почв исходят из принципов, сформу­лированных В.В. Докучаевым, и строятся на одновременном и сопряженном использовании количественных показателей свойств почв и агроклиматических условий, которые находятся в тесной коррелятивной связи с урожайностью, и многолетних данных по средней урожайности сельскохозяйственных культур, полученных при сходном уровне интенсивности земледелия.

Свойствами почв, которые чаще всего коррелируют со среднемноголет-ней урожайностью, являются гумусность, кислотность, гранулометрический состав, емкость поглощения, плотность, мощность гумусового слоя. Из агрок­лиматических показателей наиболее тесно связаны с урожайностью сумма ак­тивных температур за вегетационный период, коэффициент увлажнения по Вы­соцкому-Иванову, гидротермический коэффициент (ГТК) по Селянинову и раз­личные показатели континентальности климата. Одновременное использование данных по свойствам почв и многолетней урожайности наблюдается только в пределах определенных эколого-генетических рядов почв и не может быть ус­тановлено сразу для всех почв региона. В таежно-лесной зоне урожайность культур тесно коррелирует с содер­жанием гумуса в пахотном слое, содержанием фракций физической глины и ила, рН солевой вытяжки, гидролитической кислотностью, суммой поглощен­ных оснований, степенью насыщенности основаниями. В зонах недостаточного увлажнения (лесостепной, степной, сухостепной, полупустынной) урожайность сельскохозяйственных культур связана с содержанием гумуса в пахотном слое, запасами гумуса во всей толще гумусового горизонта, мощностью гумусового профиля, содержанием фракций физической глины и ила, емкостью поглоще­ния.

В России чаще всего используются бонитировочные шкалы по Н.Л. Бла-говидову, Ф.А. Гаврилюку, А.С. Фатьянову, И.И. Карманову.

Бонитировка почв по методу Благовидова рекомендуется для областей Северо-Западного Федерального округа России и проводится с учетом мощно­сти гумусового горизонта (или пахотного слоя), содержания в нем гумуса, ха­рактера подпахотного горизонта и особенностей почвообразующих пород, гра­нулометрического состава, рН солевой вытяжки и наличия в почве оглеения. Почва оценивается по стобалльной системе. Лучшей почве присваивается 100 баллов, менее производительные почвы оцениваются ниже.

Метод Фатьянова применяется для бонитировки почв центральных рай­онов Нечерноземной зоны России. В основу метода положены показатели па­хотного горизонта почв, коррелирующие с многолетней урожайностью зерно­вых культур: содержание гумуса, емкость поглощения катионов, рН солевой вытяжки, содержание физической глины. Оценка почв производится по замк­нутой стобалльной шкале, где эталоном служат черноземы выщелоченные и оподзоленные со следующими показателями пахотного горизонта: содержание гумуса ≥8%, емкость поглощения катионов ≥40 м.-экв. на 100 г почвы, рН≥6, содержание физической глины ≥50%. Расчеты бонитировочных баллов прово­дят по каждому оценочному показателю, суммируют баллы по всем показате­лям, рассчитывают средний балл, разделив сумму баллов на число показателей. Дополнительно могут использоваться поправочные коэффициенты на эродиро-ванность, заболоченность, каменистость почв.

Метод Гаврилюка основан на тесной корреляционной связи между уро­жаем зерновых культур и суммой двух показателей: мощности гумусовых гори­зонтов и запаса гумуса (т/га). Метод применяется для определения балла бони­тета черноземов и каштановых почв Ростовской области. Оценочная шкала ра­зомкнутая. За эталон (100 баллов) принят чернозем обыкновенный с мощно­стью гумусового горизонта 75 см и запасами гумуса 425 т/га.

Имеется и универсальная методика бонитировки основных зональных почв России, разработанная И.И. Кармановым. Она основана на эмпирических формулах, по которым производится бонитировка почв для основных сельско­хозяйственных культур. В формуле учитывают суммарный показатель свойств почв и показатели климатических условий: коэффициент увлажнения, сумму активных температур и континентальность климата. Кармановым предложены эмпирические формулы бонитировки зональных почв в отношении зерновых культур и подсолнечника, но они применимы только для суглинистых почв. Для других почв вводят поправочные коэффициенты для разного грануломет­рического состава, степени эродированности, солонцеватости и т.д.

Методика и технология общей почвенно-экологической оценки и бонити­ровки почв в отношении различных сельскохозяйственных культур разработана И. И. Кармановым на основе принципиально новых подходов и учитывает опыт бонитировки почв как в нашей стране, так и за рубежом. Методика позволяет определять почвенно-экологические показатели и баллы бонитетов почв паш­ни, многолетних насаждений, сенокосов и пастбищ не только для хозяйств, но и на любых уровнях - от конкретного участка, поля до области, республики, зоны и т. д. В отличие от региональных бонитировок она дает сопоставимые резуль­таты на единой основе для всей территории страны.

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

а) в области оросительной мелиорации – определять изменение баллов
бонитетов почв при орошении и рассчитывать возможные прибавки урожайно­
сти, обосновывать целесообразные ареалы орошения для тех или иных сельско­
хозяйственных культур;

б) в области химизации земледелия – выявлять ареалы для первоочеред­
ного внедрения интенсивных технологий, более рационально размещать удоб­
рения с учетом уровня плодородия почв;

в) в области экономики – более полно и правильно определять ресурсный
потенциал сельскохозяйственного производства, служить основой для денеж­
ной оценки почв, рентных платежей и перераспределения доходов для вырав­
нивания их в условиях различного почвенно-климатического потенциала.

При обновлении данных почвенно-агрохимического обследования, изме­нении площадей орошаемых или осушенных почв и т. д. методика позволяет оперативно уточнять показатели оценки.

Основываясь на природных показателях, методика исключает возмож­ность резких несоответствий между действительным и расчетным уровнями плодородия почв.

Оценка плодородия почв по данной методике технологически проста, ос­новывается на существующих материалах почвенно-агрохимических обследо­ваний и требует в несколько раз меньше затрат времени и средств по сравне­нию с бонитировкой почв на основе сбора и обработки обширных материалов по многочисленным экономическим показателям, свойствам почв и т. д. Для получения правильных результатов при работе по данной методике требуется только внимательное ознакомление со всем технологическим процессом их по­лучения.

Бонитировка почв может быть проведена для разных уровней интенсивности земледелия. Таким образом, для одной и той же территории и определенной культуры (или группы культур) может существовать ряд в большей или меньшей степени неодинаковых бонитировочных шкал, отражающих, например, средний уровень интенсивности земледелия территории, перспективный уровень, достигнутый в передовых хозяйствах, на ГСУ и т.д. Однако в од­ной бонитировочной шкале не могут быть представлены разные уровни интенсивности земледелия. Шкала бонитетов почв должна отражать также усредненный уровень научно-организационных факторов в сельскохозяйственном производстве.

Балл бонитета почвы показывает отношение ее плодородия (в процентах) для данной сельскохозяйственной культуры (или груп­пы культур) к плодородию лучшей из распространенных почв пашни, на которых возделывается данная культура. Плодородие почв оценивается при сопоставимом уровне интенсивности и куль­туры земледелия.

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

На современном этапе основой для расчета баллов бонитетов по отдельным сельскохозяйственным культурам служат почвенно-экологические индексы (ПЭИ).

Почвенно-экологический индекс, разработанный И.И. Кармановым, отражает в относительных величинах (индексах или баллах) комплекс агроэкологических условий для возделывания сельскохозяйственных культур. С помощью дополнительных ко­эффициентов этот индекс может быть пересчитан в баллы бонитета для конкретных сельскохозяйственных культур.

Почвенно-экологические индексы для этих земель рассчитыва­ют по следующей основной формуле

Пэи = 12,5 • (2-V) •М •Дс •Σt>100 •(КУ — Р) : (КК+100), где Пэи — почвенно-экологический индекс;

V — плотность (объемный вес) почвы, г/см³ (в среднем для метрового слоя);

2 — максимально возможная плотность почв (г/см³) при предельном уплотнении;

М — коэффициент на гранулометрический (механический) состав почв;

Дс — коэффициенты на дополнительно учитываемые свой­ства почв (смытость, засоление и т.п.);

Σt >10о — среднегодовая сумма температур более 10оС;

КУ — коэффициент увлажнения по Иванову (величины КУ более 1,1 принимаются равными 1,1);

Р — поправка к коэффициенту увлажнения;

КК — коэффициент континентальности. Величину 12,5 вводят в формулу для того, чтобы привести оп­ределенную совокупность условий к 100 единицам (баллам) поч-венно-экологического индекса. Сумму температур берут из спра­вочников. Величина КУ-Р для всех административных районов страны приведена в главе 5 книги «Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв» [133]. Величина КК рассчитывается по формуле

КК = 360 х (t_max -t_min) : (φ + Ю),

где t_max — среднемесячная температура самого теплого месяца; t_min — среднемесячная температура самого холодного месяца; φ — широта местности.

Расчет почвенно-экологического индекса приведен для уровня среднего содержания в почвах элементов питания растений и пре­обладающей (для данной почвенной таксономической единицы) степени кислотности.

При изменении этих показателей могут быть внесены соответ­ствующие поправки.

Почвенно-экологические индексы обязательно должны рассмат­риваться с учетом рельефа, во многом определяющего возможно­сти сельскохозяйственного использования земель.

Коэффициенты на отклонение содержания гумуса от средней величины получают при сравнении содержания гумуса на почве данного участка со «средним» содержанием гумуса на аналогич­ных относительно невыпаханных почвах данного региона.

Расчет почвенно-экологического индекса для орошаемых пахотных земель

Величина ПЭИ для орошаемой пашни рассчитывается по той же основной формуле, что и для пашни неорошаемой. Однако для ре­гулярно орошаемой пашни величину КУ — Р (коэффициент ув­лажнения с поправкой) принимают равной 1,1, а для орошаемых пойменных почв (преимущественно влаголюбивые культуры) — равной 1,3.

В результате орошения ряд свойств почв, как правило, ухудша­ется. В результате ухудшения структуры почвы происходит увели­чение ее плотности, т.е. уменьшается вводимая в основную форму­лу расчета ПЭИ величина 2-V. Если имеются надежные конкрет­ные данные по этой величине, то ее вводят в формулу непосредст­венно. Но так как эти данные практически отсутствуют, то в ос­новную формулу вводятся следующие дополнительные коэффици­енты на изменение свойств почв при орошении:

—для песчаных почв 1,00;

—для супесчаных почв 0,98;

— для легкосуглинистых удовлетворительно оструктуренных
почв 0,96;

—для тех же почв, бесструктурных 0,94;

—для среднесуглинистых удовлетворительно оструктуренных почв 0,94;

—для тех же почв, бесструктурных 0,92;

—для тяжелосуглинистых удовлетворительно оструктуренных почв 0,91;

—для тех же почв, бесструктурных 0,87;

—для глинистых удовлетворительно оструктуренных почв 0,89;

—для тех же почв, бесструктурных 0,82.

Вопросы для контроля:

1. Группы величин урожайности основной продукции с.х. растений

2. Что такое бонитировка почв?

3. Какие свойства почв сильнее связаны с урожайностью?

4. Какие системы бонитета применяют в РФ?

5. Почвенно-экологический индекс (формула).

6. Расчет ПЭИ для орошаемых пахотных земель.

План: 1. Роль оперативного мониторинга для корректировки технологий возделывания сельскохозяйственных культур

2. Учет агрометеорологических условийпри корректировке технологии применения удобрений

3. Технология возделывания сельскохозяйственных культур на ос­нове адаптивно-ландшафтного подхода

4. Корректировка запланированных полевых мероприятий

1.