Кулаковской и др. [24, 25] для характеристики плодородия используют относительный индекс комплекса агрохимических свойств (рН, фосфор, калий, гумус) в качестве индекса окультуренности как среднеарифметическую величину относительных индексов используемых показателей:
1. Рассчитывают относительный индекс (Иотн) по каждому используемому для оценки плодородия показателю:
где Хфакт - фактическое значение показателя,
Xмин и Хопт - минимальное и оптимальное значения показателя для данной почвы.
Авторами метода установлены следующие минимальные значения агрохимических показателей: рНKCI – 3,5, содержание P2O5 и К2О - по 2 мг/100 г почвы, гумуса – 0,5%. Для торфяно-болотных почв минимальное значение показателей Р205 и К2О - 10 мг/100 г почвы. При величине фактического показателя более оптимального относительный индекс принимается за 1.0.
2. Рассчитывают индекс окультуренности (Иок) почвы, исходя из относительных индексов всех показателей, с точностью до 0,01:
По индексу окультуренности выделяют 4 степени окультуренности: очень низкая (индекс менее 0,4), низкая (0,41-0,60), средняя (0,61-0,80) и высокая (0,81-1,00). Связь урожайности с индексом окультуренности нелинейная.
Комплексная оценка плодородия почв по Синельникову и Слабко [26-27] предусматривает балльную оценку каждого показателя агрохимических свойств почвы. Обобщающий показатель определяют как среднее арифметическое из этих оценок с введением поправочного коэффициента оптимальности:
2. Проводят балльную оценку каждого индивидуального показателя свойств почвы:
где В - балл показателя плодородия почвы;
Xфакт -фактическое значение агрохимического показателя,
Xмакс и Хмин - максимальное (оптимальное) и минимальное значения показателя для данного типа почв или группы почв, объединенных единством почвообразующих пород и характером водного режима.
Расчетную величину гидролитической кислотности предварительно определяют по разности
2. Рассчитывают обобщающий показатель (ОП) по формуле:
где ОП - обобщающий показатель, балл.
Вi -балльная оценка каждого индивидуального показателя свойств почвы,
n - число используемых в расчете показателей.
3. Определяют коэффициент оптимальности (Копт ) :
где Копт - коэффициент оптимальности,
∑ | ОП - Вфакт │ - сумма абсолютных величин отклонений оценок значений агрохимических свойств в баллах от средней (без учета знака),
nОП - сумма баллов по всем показателям.
4. Комплексный агрохимический показатель (КАП, баллы) рассчитывают по формуле
Наконец, отметим, что для оценки земель в случае неоднородного почвенного покрова или в случае неоднородности агрохимических показателей отдельно рассчитывается комплексная оценка каждого почвенного или агрохимического контура, а затем обобщенная оценка земли в виде средневзвешенной по площадям контуров. Если оценивается плодородие земли для производственного участка с одинаковой системой агротехники и удобрений, то вводятся [28-30] понижающие коэффициенты, отражающие степень совместимости входящих в участок контуров.
В работах Образцова [4, 18] для комплексной оценки плодородия использованы производственные функции, позволяющие прогнозировать состояние или динамику отдельных показателей плодородия. Функции учитывают условия освещения, тепло- и влагообеспеченность, содержание гумуса и его качественные показатели, содержание питательных элементов, реакцию почвенной среды, густоту стояния растений и другие агрономически важные показатели, в первую очередь лимитирующие урожайность.
Предложенные модели оценки плодородия можно сгруппировать по числу используемых параметров для оценки каждого показателя: однопараметрические (оптимальное значение, среднее значение по региону или по обследуемой территории) - модели Карманова, ЦИНАО [19], ГИЗР; двухпараметрические (среднее и дисперсия, оптимальное и минимальное) - модели ЦИНАО [20, 21], Кулаковской и др., Синельникова-Слабко; многопараметрические (к вышеперечисленным параметрам добавлены региона-льные коэффициенты) - модели Образцова, Гринчен-ко-Егоршина.
По характеру связи оценки с исходным значением показателя плодородия они могут быть: линейными - модели ЦИНАО, ГИЗР, Кулаковской и др., Синельникова-Слабко и нелинейными - модели Образцова, Гринченко-Егоршина.
По способу обобщения оценок отдельных показателей в комплексную оценку: среднее арифметическое из частных оценок - модели ЦИНАО, Кулаковской и др., произведение частных оценок - модели Карманова, Образцова, среднее геометрическое из частных оценок - модели ГИЗР, Гринченко-Егоршина, другие способы - модель Синельникова-Слабко.
Характеризуя выделенные классы моделей, можно отметить, что чем меньше параметров в модели и чем точнее они могут быть определены, тем проще и надежней оценка и что чаще всего связь урожайности со значением показателя плодородия нелинейна (а если линейна, то в узком диапазоне значений показателя). Нелинейные модели имеют принципиально более общий характер, чем линейные.
Выбор способа обобщения частных показателей тесно связан с такими законами земледелия, как принцип лимитирующего фактора и принцип незаменимости факторов роста растений, отражающими взаимодействие факторов между собой. Этим принципам лучше соответствуют модели произведения частных оценок, среднего геометрического и модель Синельникова-Слабко, явным образом отражающая степень разбалансированности факторов. Выбор между произведением частных оценок и средним геометрическим определяется нормировкой частных оценок. Выбор между средним геометрическим и моделью Синельникова-Слабко пока сделать трудно из-за недостатка данных.
Литература
1. Агроэкологическая характеристика пахотных почв РФ по содержанию тяжелых металлов, мышьяка и фтора (по состоянию на 01.01.2000). - М., Агроконсалт, 2002.
2. Адерихин П.Г., Попов В.И. Бонитировка (качественная оценка) почв Белгородской обл. - «Почвоведение», вып. 1, т. 65. - Воронеж, 1968.
3. Благовидов Н.Л. Качественная оценка земель и их рациональное использование. - Л., 1962.
4. Блэк К.А. Растение и почва. - М.: Колос, 1973. - 502 с.
5. Бонитировка почв (инструкция). МСХ СССР. - М., 1968.
6. Борук А.Я. Бонитировка и экономическая оценка земель. - М.: Колос, 1972. - 190 с.
7. Варламов А.А., Захаров С.Н. Мониторинг земель. Учебное пособие. - М., 2000.
8. Вознюк С.Т., Деревянко Р.Г. Связь между урожаем и содержанием гумуса в почвах Украинской ССР. «Тезисы докладов IV съезда почвоведов», кн. 2. - Алма-Ата, 1970.
9. Волков С.Н. Экономика землеустройства. - М.: Колос, 1996. - 200 с.
10. Вопросы известкования почв. - М., Агроконсалт, 2002.
11. Гаврилюк Ф.Я. Бонитировка почв. - М.: Высшая школа, 1974. - 271 с.
12. Иванов В.Д., Колесникова Н.Н., Комов И.А. К определению качества и стоимости почв // Почвы и их плодородие на рубеже столетий (материалы 2 съезда белорусского общества почвоведов, 25-29 июня 2001 г., Минск) / Книга 1 "Теоретические и прикладные вопросы почвоведения". - Минск, 2001. - С. 93-96.
13. Иванов В.Д., Кравченко В.А. Изменение почвенного покрова и свойств почв в связи с развитием эрозионных процессов на склонах//Черноземы – 2000: состояние и проблемы рационального использования/Сб. науч. трудов ВГАУ. – Воронеж: ВГАУ, 2000. – С. 270-275.
14. Иванов В.Д., Кузнецова Е.В. Методические указания и рабочая тетрадь по оценке качества и плодородия почв. – Воронеж: ВГАУ, 2002. – 42 с.
15. Иванов В.Д., Кузнецова Е.В. Потери элементов питания растений и гумуса от эрозии почв на пашне в Воронежской области // Агрохимия, 2001, № 12, с. 5-12.
16. Минеев В.Г. Агрохимия и экологические функции калия. - М., 2000.
17. Природно-техногенные воздействия на земельный фонд России и страхование имущественных интересов участников земельного рынка /Под общей редакцией С.И.Сая, Л.Л.Шишова, Е.И.Путилина, Д.С.Булгакова, И.И. Карманова. – М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2000. – 256 с.
18. Штомпель Ю.А. и др. Почвенно-экологическая оценка почв Краснодарского края. – Краснодар: КГАУ, 1997. – 23 с.
