Діагностичні ознаки бонітування ґрунтів і методи їх визначення

Обґрунтоване проведення бонітування ґрунтів за їх природними властивостями потребує детального відбору основних діагностичних ознак, які корелюють з урожайністю сільськогосподарських культур.

Якість ґрунту залежить від морфологічних, генетичних, хімічних і фізичних властивостей.

Проте урожайність сільськогосподарських культур залежить не тільки від якості ґрунту, але й від економічних чинників ведення сільськогосподарського виробництва (забезпеченості основними й оборотними фондами, кількості добрив, агротехніки та ін.).

Тому при бонітуванні ґрунтів необхідно брати до уваги врожайність на різних агровиробничих групах ґрунтів у межах природно-сільськогосподарського району при порівняно однаковому рівні агротехніки й інтенсивності ведення землеробства.

У межах кожного природно-сільськогосподарського району складають списки агровиробничих груп ґрунтів у розрізі сільськогосподарських угідь: рілля, багаторічні насадження, сінокоси, пасовища. Такі списки є основою для складання шкал бонітування і експлікації ґрунтів.

Бонітування ґрунтів стосовно окремих культур проводиться в межах найбільш оптимальних умов їх вирощування. Для цього з урахуванням кліматичних, ґрунтових та інших умов встановлюються зони екологічного оптимуму.

На основі даних про тепло- і вологозабезпеченість, межі стійкості і виносливості рослин проводиться виділення північних, південних або висотних границь зони розповсюдження даної культури. Виділена агрокліматична зона повинна обмежуватися двома кривими: перша відповідає мінімуму (нестачі), а друга – максимуму (надлишку) температури, опадів, які дозволяють отримувати задовільну урожайність. Всередині зони (на різному віддаленні від її меж) буде розміщатися ареал екологічного оптимуму, який відповідає найвищій урожайності.

Виділення зон вирощування культур здійснюється наступним чином. За опублікованими даними вивчаються й аналізуються вимоги окремих культур до тепла, вологи, світла на різних фазах розвитку. Порівнянням мінімальних і максимальних значень цих показників для кожної культури з фактичними багаторічними даними встановлюють межі зони її вирощування.

Межі зони вирощування культури суміщають з межами природно-сільськогосподарських районів.

Для умов України виділені зони вирощування озимої пшениці, жита, ячменю, вівса, кукурудзи на зерно, цукрового буряку, соняшника, картоплі, льону довгунцю. Вони не є стабільними і можуть змінюватися залежно від досягнень селекційної роботи.

При визначенні форм і тісноти зв’язку між урожайністю сільськогосподарських культур і властивостями ґрунтів керуються такими принципами:

- зв’язки повинні встановлюватися на певних екологічно близьких групах ґрунтів з властивими їм водним, поживним, тепловим і біохімічним режимами;

- при порівняних рівнях інтенсивності землеробства;

- при спільності кліматичних зон;

- для певних екологічних груп культур;

- для різних територіальних підрозділів: природно-сільськогосподарська провінція, округ, район.

Обробка даних про властивості ґрунтів проводиться за такими діагностичними ознаками:

- процентний вміст гумусу, потужність гумусового горизонту, вміст фізичної глини;

- індекс фізичного стану;

- ступінь засолення, скелетності, кислотність (pH сольової витяжки);

- оглеєність (глибина і ступінь);

- змитість (ступінь);

- вміст рухомих поживних речовин (фосфору і калію).

Завдання полягає в знаходженні еталонного ґрунту з високою урожайністю й оптимальними характеристиками властивостей.

Як загальні підходи при виборі еталонного ґрунту приймається те, що він повинен бути зональним, репрезентативним за площею, автоморфним, нееродованим, з найбільш потужним гумусовим горизонтом при найвищому показнику вмісту гумусу, з оптимальною кислотністю, найбільш сприятливими агрофізичними властивостями і високою урожайністю конкретної культури.

Валові запаси гумусу в ґрунті визначають за формулою:

(7.1)

де H – валові запаси гумусу, т/га;

A – потужність гумусового горизонту, м;

B – об’ємна маса ґрунту, г/см³;

P – вміст гумусу, %.

Валові запаси гумусу в ґрунті розраховують окремо для горизонту 0 – 20 і 20 – 40 см, а потім сумують. Це пов’язано з тим, що вміст гумусу у верхньому горизонті значно вищий, ніж у підстилаючому. У результаті розрахунків визначають середньозважені показники валових запасів гумусу за групами ґрунтів, на основі яких потім складають шкалу бонітування.

Для визначення запасів рухомих форм поживних речовин у ґрунті користуються формулою:

N =1000 ·A · B · K (7.2)

де N – запаси азоту (фосфору, калію), кг/га;

A – потужність кореневмісного шару, м;

B – об’ємна маса ґрунту, г/см³;

K – вміст азоту (фосфору, калію), кг/т ґрунту.

Середні показники морфологічних, хімічних та інших властивостей і ознак в оцінюваній групі ґрунтів обчислюють за формулою:

(7.3)

де – середнє значення показника;

- показники і -х ґрунтових різновидностей, що входять в j- ту оцінювану групу ґрунтів;

n – кількість ґрунтових різновидностей.

Середні за оцінюваною групою показники властивостей і ознак ґрунтів розраховують методами математичної статистики.

Варіанта вважається нетиповою, якщо виходить за межі де - середнє значення показника; - середнє квадратичне відхилення властивості або ознаки ґрунту, яке визначається за формулою:

(7.4)

Середню похибку m середнього арифметичного визначають за формулою:

(7.5)

або

(для малих вибірок). (7.6)

Точність визначення середньої похибки m можна оцінити з допомогою показника точності P (у відсотках):

(7.7)

Ступінь надійності t середньої похибки m знаходять із виразу:

(7.8)

Одержане значення ступеня надійності t при великій вибірці (кількості спостережень) повинно бути більше двох. При малій кількості спостережень (менше 30) необхідний ступінь надійності визначають за таблицею значень Стьюдента (таблиця 7.1).

Таблиця 7.1 – Стандартні значення критерію Стьюдента при 95-відсотковому рівні ймовірності

n-1						6-7	8-9	10-13	14-28
n	12,7	4,3	3,2	2,8	2,6	2,4	2,3	2,2	2,1

Обчислене значення ступеня надійності повинно бути більше від табличного. Якщо вибірка за основними властивостями й ознаками не підпорядкована закону нормального розподілу варіант і виходить за межі допустимих відхилень, склад ґрунтових різновидів переглядається. Перевіряють об’єктивність вихідних даних, правильність вибірки та визначення показників і усувають виявлені похибки. В окремих випадках ґрунтові різновиди, які порушують однорідність вибірки, включають в інші оцінювані групи ґрунтів.

Середню багаторічну урожайність сільськогосподарських культур (на різних ґрунтах) за останніх 7 років визначають способом прямого обліку відібраних типових господарств, багатофакторного кореляційного аналізу, експертизи й опитування.