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.
Загляните также в статью: Дерновые почвы
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)
| Почвы | По свойствам почв | По урожаю зерна | Средний балл | ||
| яровой пшеницы в опытах | по зонам | ||||
| всех зерновых | озимой ржи | ||||
| Черноземы выщелоченные | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Темно-серые | 109 | 95 | 98 | 92 | 99 |
| Серые | 81 | 83 | 74 | 75 | 78 |
| Светло-серые | 79 | 61 | 67 | 60 | 67 |
| Дерново-подзолистые | 49 | 48 | 62 | 49 | 52 |
| Подзолистые | 33 | — | 43 | — | 38 |
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)
| Свойства почвы | Коэффициент поправки К |
| Гранулометрический состав: |
|
| супесчаный | 0,7 |
| тяжелосуглинистый | 0,9 |
| Мощность пахотного гумусового слоя, см: |
|
| маломощные — менее 16 | 0,7 |
| среднемошные — 16—18 | 0,8 |
| нормальные — более 18 | 1,0 |
| Заболоченность: |
|
| сильная (почва мокрая, торфяная) | 0,1 |
| повышенная, в виде оглеения и выхода грунтовых вод на глубине 50—75 см | 0,6 |
| средняя, в виде оглеения нижних горизонтов почвы С и В и выхода грунтовых вод на глубине 75-100 см | 0,7 |
| слабая, в виде оглеения нижнего горизонта С и выхода грунтовых вод ниже 100 см | 0,8 |
| Окультуренность: |
|
| почвы мягкой пашни давно освоенных земель | 1,0 |
| целинной почвы под лесами | 1,0 |
| почвы незалесенной целины и многолетних залежей | 1,1 |
| почвы полевых севооборотов, умеренно удобряемые | 1,3 |
| почвы огородов, садов и полей севооборотовпри систематическом внесении удобрений по норме потребности | 1,9 |
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 | Серая лесная | Черноземы | Каштановая | |
| выщелоченным и типичный | обыкновенный и южный | |||
| Не смытые | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Слабосмытые | 0,82 | 0,85 | 0,82 | 0,80 |
| Среднесмытые | 0,67 | 0,70 | 0,67 | 0,62 |
| Сильносмытые | 0,45 | 0,48 | 0,45 | 0,42 |
| Несолонцеватые | — | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Слабосолонцеватые | — | 0,87 | 0,85 | 0,82 |
| Среднесолонцеватые | — | 0,72 | 0,70 | 0,68 |
| Сильносолонцеватые | — | 0,57 | 0,55 | 0,52 |
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.
Читайте также: Сероземы
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).
Ранг урожайности
У = ГТК1 • ГТК2(М • рНвод(Г • K2О(Nв • NО3(PB • P2О5)))),
где:
- ГТК1 ГТК2 – ранги урожайности соответственно по гидротермическому коэффициенту мая-июнявсего вегетационного периода,
- М – по мощности гумусового горизонта,
- рНВ0Л – рН водной суспензии,
- Г – валовому гумусу,
- К2О – подвижному калию,
- Nв – валовому азоту,
- NО3 – азоту нитратов,
- Pв – валовому фосфору,
- P2O5 – подвижномуному фосфору (табл. 62).
62. Урожайность зерна яровой пшеницы по каждому состоянию факторов
| Фактор | Состояние фактора | Урожайность | |
| т/га | ранг | ||
| МА + АВ, см | <40 | <0,5 | 1 |
| 41-50 | 1,2—1,4 | 4 | |
| 51-60 | 1,8—2,0 | 6 | |
| 61-70 | 1,5-1,7 | 5 | |
| 71-80 | 1,5-1,7 | 5 | |
| >80 | 1,5-1,7 | 5 | |
| рНвод в слое 0-20 см | <6,3 | 0,6-0,8 | 2 |
| 6,4-6,5 | 2,1—2,3 | 7 | |
| 6,6-7,0 | 1,8-2,0 | 6 | |
| 7,1-7,5 | 0,9-1,1 | 3 | |
| 7,6-8,0 | 0,6-0,8 | 2 | |
| >8,1 | <0,5 | 1 | |
| Гумус в слое 0-20 см, % | <4,0 | <0,5 | 1 |
| 4,1-5,1 | 0,6-0,8 | 2 | |
| 5,1-6,0 | 1,5-1,7 | 4-5 | |
| 6,1-7,0 | 1,5-2,0 | 5-6 | |
| 7,1-8,0 | 1,8-2,0 | 6 | |
| 8,1-9,0 | >2,1 | 7 | |
| >9,0 | 1,6-1,7 | 5 | |
| Азот валовой в слое 0—20 см, % | <0,2 | 0,6-0,8 | 2 |
| 0,2-0,3 | 1,2-1,4 | 4 | |
| 0,3-0,4 | 1,8-2,0 | 6 | |
| 0,4-0,5 | 1,5-2,0 | 5-6 | |
| 0,5-0,6 | 1,5-1,7 | 5 | |
| >0,6 | 1,5-1,7 | 5 | |
| Фосфор валовой в слое 0—20 см, % | < 0,13 | 0,9-1,1 | 3 |
| 0,14-0,17 | 1,2-1,4 | 4 | |
| 0,18-0,20 | 1,5-1,7 | 5 | |
| >0,22 | 1,2-1,4 | 4 | |
| ГTK1V-Vl | <0,4 | <0,5 | 1 |
| 0,5-0,7 | 0,6-0,8 | 2 | |
| 0,8-1,0 | 0,8-1,1 | 3 | |
| 1,1-1,3 | 1,5-1,7 | 5 | |
| 1,4-1,6 | 1,8-2,3 | 6-7 | |
| >1,7 | 1,2-1,7 | 4-5 | |
| ГТK2, V-VIII | <0,5 | 0,5-0,8 | 2 |
| 0,6-0,8 | 0,6-1,1 | 2-3 | |
| 0,9-1,1 | 1,2-1,7 | 4-5 | |
| 1,2-1,4 | 1,8-2,0 | 6 | |
| >1,5 | 0,9-1,1 | 3 | |
| Азот нитратов перед посевом в слое 0-40 см, мг/кг | <3 | 0,6-0,8 | 2 |
| 3-5 | 0,9-1,1 | 3 | |
| 5-10 | 0,9-1,4 | 3-4 | |
| 10-15 | 1,2-1,7 | 4-5 | |
| 15-20 | 1,8-2,0 | 6 | |
| 20-25 | >2,1 | 7 | |
| >25 | >2,1 | 7 | |
| <40 | <0,5 | 1 | |
| Фосфор (по Чирикову) перед посевом в слое 0-20 см, мг/100 г | <5 | 0,6—1,1 | 2—3 |
| 5—10 | 1,2—1,4 | 4 | |
| 10—15 | >2,1 | 6-7 | |
| 15-20 | 1,8-2,1 | 4 | |
| >20 | 1,2-1,4 | 5 | |
| Подвижный калий перед посевомвслое 0-20см, мг/100г | < 10 | 0,6—0,8 | 2 |
| 10-15 | 1,2—1,4 | 4 | |
| 15-20 | 1,8-2,0 | 6 | |
| 20-25 | >2.1 | 7 | |
| 25-30 | 0,9-1,1 | 3 | |
| >30 | 0,6-0,8 | 2 | |
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
| Название почвы
| М А + АВ, см | рHвод
| Валовые в слое 0-20 см, % | ГТК | БП | БПК | |||
| гумус | азот | фосфор | 1 | 2 | |||||
| Чернозем выщелоченный среднемощный | 50 4 | 6,7 6 | 6,0 4-5 | 0,418 5-6 | 0,170 4 | 1,11 5 | 1,28 6 | 4,87 | 5,29 |
Ранее мы писали про Солончаки, солонцы, солоди
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; i2 = 0,730) с ежегодно получаемой урожайностью, а баллы почвенные — со средней урожайностью за ряд лет (/•=0,882; г2 = 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.
Читайте также: Болотные почвы
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.
Читайте также: Подзолистые почвы
Контрольные вопросы
- Назовите исторические предпосылки бонитировки почв.
- Какие методы применяют для бонитировки почв?
- Какие принципы лежат в основе бонитировки?
- Что понимают под баллом бонитета?
- Как практически применяют резульаты бонитировки почв?
