Критерии и показатели плодородия почв в оценочных работах

Точное количественное описание почвообразовательных процессов и моделирование плодородия почв, как подчеркивал В.А. Ковда (1981), очень затруднительно. Во-первых, из-за сложности системы, которой является почва. Во-вторых, из-за трудностей измерений отдельных свойств почв, скорости процессов и т.д. В третьих, трудно выбрать наиболее существенные показатели, которые должны быть измерены для того, чтобы охарактеризовать доминирующие процессы.

Большинство ученых, работающих в этом направлении, пришло к мнению о целесообразности использования двух модификаций понятия плодородия почв – «потенциальное плодородие» (за рубежом как его синоним используется термин «производительная способность почв») и «эффективное плодородие» или «реальное плодородие».

Потенциальное плодородие – показатель относительно стабильный, определяемый прежде всего комплексом экологических факторов воздействия на растения, включая и свойства почвы на фоне средних многолетних климатических условий. В результате интенсивного мелиоративного воздействия (орошения, осушения, мелиорации солонцов или же техногенного загрязнения, заболачивания, засоления, эрозии) потенциальное плодородие почвы может существенно измениться за короткий период. Чтобы сделать более определенным понятие потенциального плодородия, его предлагается оценивать по интенсивности связывания энергии в системе почва – растение в оптимальных для фотосинтеза условиях.

Как количественная характеристика природно-ресурсной обеспеченности урожайности растений в системе программирования урожая, величине потенциального плодородия соответствует действительно возможная урожайность.

Эффективное плодородие характеризуется степенью проявления потенциального плодородия в конкретных хозяйственных условиях на фоне реальных климатических условий. Из самого определения понятия следует, что оценке может подлежать только потенциальное плодородие почвы. Эффективное плодородие, будучи реально учитываемым фактором, в дополнительной оценке не нуждается. Вместе с тем, критерием оценки плодородия может быть только урожайность.

Обоснование критериев оценки потенциального плодородия почв, как основы их качественной оценки (бонитировки) для ведения земельного кадастра, стало весьма актуальным во второй половине 70-х, начале 80-х годов прошлого столетия. В этот период появляется большое количество публикаций по проведению бонитировки почв, как по отдельным регионам, так и в целом по стране.

Любое земельно-оценочное мероприятие преследует вполне определенные цели, от которых зависят и критерии самой оценки земли. Переход к экономическим методам государственного управления в сфере сельскохозяйственного землепользования и включение сельскохозяйственных угодий в рыночный оборот делают весьма актуальной информацию о качественных характеристиках земли. От них будет зависеть рыночная, кадастровая и залоговая стоимость земли, величина арендной платы и земельного налога. В первую очередь, она будет связана с оценкой потенциального плодородия почв, первым этапом которого является бонитировка. Ф.Я. Гаврилюк (1974) дает следующее определение: «Бонитировка почв – это сравнительная оценка качества почв, их производительной способности. Другими словами – это специализированная генетико-производственная классификация почв, плодородие которых выражено в баллах». Как указывает И.И. Карманов (1985), бонитировка почв количественно в сравнительном плане оценивает их потенциальное плодородие. При этом оценивается воздействие на растения всей совокупности экологических условий, включая не только свойства почв, но и климатические условия. Для естественных кормовых угодий (пастбища и сенокосы) Н.Ф. Тюменцев (1975) при выделении балла бонитета почв на рабочем участке предлагает также учитывать рельеф и контурность.

При проведении земельно-оценочных работ в нашей стране пришлось отказаться от непосредственного использования фактически полученных в хозяйствах значений урожайности как меры величины потенциального плодородия почв. Это связано с крайне высокой неоднородностью в эффективности использования земельных ресурсов, как в различных хозяйствах, так и в регионах. Для экономической оценки земли как средства производства в сельском хозяйстве на основе величины рентного дохода необходимо, чтобы урожайность соответствовала вполне определенному (средне областному) уровню интенсификации производства.

В методическом плане наиболее проработанной и универсальной считается методика определения потенциального плодородия почв, разработанная в Почвенном институте под руководством И.И. Карманова (1982, 1990). Его показателем служит почвенно-экологический индекс (ПЭИ), который рассчитывается по следующей формуле:

где V – объемная масса метрового слоя почв, т/м3; П – полезный (безбалансовый) объем почвы в метровом слое, рассчитываемый по соотношению фракций гранулометрического состава почв; Дс – дополнительно учитываемые свойства почв, влияющие на их плодородие в виде совокупности поправочных коэффициентов на гумусированность, засоленность, солонцеватость, переувлажнение, смытость и т.д.; А – итоговый агрохимический показатель, характеризующий обеспеченность элементами минерального питания (азотом, фосфором, калием); КУ – коэффициент увлажнения по Иванову с поправкой к нему – Р; КК – коэффициент континентальности климата.

Величину 12,5 вводят в формулу, чтобы привести результат расчета ПЭИ к численному значению 100 при условиях оптимальности почвенно-климатических характеристик.

Коэффициент континентальности климата рассчитывается по формуле:

,

где to max, tomin - среднемесячные температуры самого теплого и самого холодного месяцев; φ - широта местности.

Разработаны также поправочные коэффициенты для расчета баллов бонитета почв по отдельным сельскохозяйственным культурам, продуктивности естественных кормовых угодий по величине ПЭИ.

Составляющая климатических условий – агроэкологический потенциал (АП) из формулы ПЭИ используется и в формуле расчета нормативной урожайности зерновых (Уз) в Методических рекомендациях по оценке качества и классификации земель по их пригодности для использования в сельском хозяйстве, (2003).

,

где АП – агроэкологический потенциал для зерновых культур; 10,0 – базовое значение величины АП; 33,2 – нормативная урожайность (ц/га) зерновых культур на эталонной почве при базовом значении АП; 1,4 – коэффициент пересчета на уровень урожайности при интенсивной технологии возделывания; К1 –К4 – поправочные коэффициенты на содержание гумуса в пахотном слое (К1), мощность гумусового горизонта (К2), содержание физической глины в пахотном слое (К3) и (К4) - негативные свойства (засоление, подтопление, эрозию, солонцеватость, наличие уплотненных горизонтов и др.).

В качестве эталонной выбрана почва без негативных свойств с содержанием гумуса в пахотном слое 4%, физической глины – 50% и мощностью гумусового горизонта – 50 см. Почва и почвообразующие породы обладают оптимальными тепловыми и водно-физическими свойствами и обеспечены хорошей естественной дренированностью.

Оценка качества земли проводится одновременно по двум видам использования – под пашню и естественные кормовые угодья. Из двух оценок принимается та, которая выше по интегральному показателю – доходу. Нормативная урожайность других оценочных культур, необходимая для расчета зернового эквивалента и нормативного дохода, определяется по зональным характеристикам, характеризующих отношение урожайности этих культур к зерновым.

Интегральный показатель качества земель – зерновой эквивалент представляет собой урожайность зерновых культур, эквивалентную по величине расчетному чистому доходу по всему ассортименту оценочных культур и нормативным затратам на возделывание. В предлагаемой классификации почв по пригодности использования в категорию пригодных под любые сельскохозяйственные угодья попадают почвы с зерновым эквивалентом от 54 до 22 ц/га. Категория с интервалом 2 ц/га разбивается на 16 разрядов, объединяемых по 4 разряда в 4 оценочных класса. В категорию малопригодных под пашню и многолетние насаждения, но пригодных под естественные кормовые угодья попадают почвы с зерновым эквивалентом от 30 до 20 ц/га. Они представлены оценочными разрядами с 17 по 22, где два последних с зерновым эквивалентом от 20 до 29 ц/га попадают в 6 класс, а от 22 до 30 ц/га в 5 класс.

Наряду с выше названными категориями пригодности в классификации выделяется еще две категории:

- не пригодные или мало пригодные под сельскохозяйственные угодья в естественном состоянии;

- уникальные земли, мало пригодные под пашню, но по своим уникальным свойствам пригодные для выращивания некоторых технических культур, многолетних насаждений, ягодников (табак, чай, виноград, рис и др.)

Наибольшее распространение в практике первых туров земельно-оценочных работ в СССР, а затем и в России получил показатель бонитета почв – совокупный почвенный балл (СПБ), разработанный в системе бывших гипроземов. Для его определения используются 4-5 характеристик, состав которых меняется в зависимости от почвенно-климатических зон. Для почв степной и сухостепной зон используются показатели: содержание гумуса в пахотном слое, мощность гумусового горизонта, запасы в нем гумуса, гранулометрический состав почв в пахотном слое. Для почв гумидной зоны учитывается также сумма поглощенных катионов, гидролитическая кислотность или степень насыщенности основаниями ППК, валовое содержание фосфора. Совокупный почвенный балл является средним геометрическим значением баллов по отдельным свойствам:

,

где m – число показателей, используемых в расчетах.

По регрессионным зависимостям выявляются бонитировочные признаки почв, обеспечивающие наивысшую достоверную связь со среднемноголетней урожайностью культур и разрабатывается бонитировочная шкала, с помощью которой определяются баллы по отдельным свойствам почв.

Для бонитировки почв Саратовской области используются следующие показатели: содержание гумуса в пахотном слое, %; мощность гумусового горизонта (А+В1), см; запас гумуса в гумусовом слое; содержание частиц физической глины в пахотном слое, %. Шкала бонитета по отдельным свойствам почв для Заволжского земельно-оценочного района Саратовской области помещена в таблице 1.

Таблица 1. Шкалы по свойствам почв для третьего земельно-оценочного района (культуры: зерновые всего, однолетние и многолетние травы, кукуруза на силос, подсолнечник).

Вопросы для самоконтроля

1. Содержание понятия и виды плодородия почв, его количественная оценка.

2. Бонитировка почв – общие понятия и показатели.

3. Способы построение бонитировочной шкалы почв.

4. Совокупный почвенный балл.

5. Принципы земельно-оценочного районирования и его характеристика на примере Саратовской области.

6. Содержание показателя агроэкологический потенциал при земельно-оценочных работах.

7. Интегральный показатель качества земель в классификации земель по их пригодности для использования в сельском хозяйстве.