Большой практикум. Практикум по почвоведению с основами геологии красноярск 2006 удк ббк рецензенты Ю. Н. Трубников
 Скачать 13.42 Mb.
|
|
Материалы и оборудование: учебники и конспекты лекций, тетрадь по лабораторным занятиям, компьютер, программное обеспечение для расчетов. Содержание работы: 1. Ознакомьтесь с общими сведениями и методами по бонитировке почв. 2. Получив от преподавателя соответствующие карточки-задания, проведите бонитировку почв по методу Ф.Я. Гаврилюка, А.С. Фатьянова и с помощью информационно-логического метода. Полученные результаты оформите в соответствующие таблицы. 3. Используя конспект теории, дайте оценку полученным результатам. 4. Дайте ответы на контрольные вопросы. Бонитировка почв по методу Ф.Я. Гаврилюка Метод разработан для оценки черноземных и каштановых почв и основан на закономерной связи между природными свойствами черноземов и каштановых почв и урожайностью зерновых культур. Оценка почв проводится по двум признакам: мощности гумусового горизонта (см) и запасам гумуса (т/га). Автором разработана разомкнутая (бонитировочный балл может быть больше 100) оценочная шкала для определения балла бонитета, где за 100 баллов (эталон) принята почва, обладающая средними качествами обыкновенного чернозема, у которого мощность гумусового горизонта А+АВ=75 см, запасы гумуса 425 т/га, урожайность зерновых 20 ц/га. Почвы с более мощным гумусовым горизонтом и более высокими запасами гумуса дают более высокие урожаи и поэтому получают более высокие оценочные баллы и, наоборот, почвы с низкими генетическими показателями и урожайностью оцениваются ниже 100 баллов. Балл бонитета по свойствам почв уточняется баллом по урожайности сельскохозяйственных культур. Бонитировочный балл каждой конкретной почвы вычисляется по формуле: Б = Зф ∙ 100 (2) Зм Где: Б - бонитировочный балл почвы, Зф - фактическое значение какого-либо признака почвы; Зм - максимальное или оптимальное значение данного признака, соответствующее его содержанию в почве, принимаемой за 100 баллов. Балл оценки по свойствам почвы определяют как среднее арифметическое баллов, полученных на основе двух показателей: мощности гумусового горизонта (А+АВ) и запасов гумуса. Запасы гумуса определяют по формуле: Г = М ∙ 10000 ∙ П ∙ В (3) 100 Где: Г - запасы гумуса, т/га; М - мощность слоя почвы, м; П - плотность слоя почвы, г/см3; В - содержание гумуса, %. Балл бонитета по свойствам почвы сравнивается с баллом бонитета по урожайности зерновых культур. Совпадение оценочных баллов по свойствам почв и урожайности свидетельствует о том, что оценка почвы проведена правильно. Значительными считаются расхождения в оценочных баллах более 10%. Если по свойствам почвы и урожайности обнаруживается, что почва оценена по признакам, слабо коррелирующим с урожайностью культур, то для более достоверной оценки следует ввести другие оценочные показатели. Окончательный оценочный балл по свойствам почвы получают посредством умножения среднего балла на поправочные коэффициенты (табл.53-55). Таблица 53. Поправочные коэффициенты на гранулометрический состав почв
Таблица 54. Поправочные коэффициенты на эродированность (смытость)
Таблица 55. Примерные поправочные коэффициенты на некоторые другие признаки почв
Результаты бонитировки почв по методу Гаврилюка оформите в виде табл. 56. Таблица 56. Бонитировка почв хозяйства
Расчет бонитировочного балла в целом для хозяйства проводится по вышеприведенной формуле (1) средневзвешенного балла, учитывающего площади распространения тех или иных почв в хозяйстве. Бонитировка почв по методу А.С. Фатьянов В основу бонитировки по методу Фатьянова положены следующие показатели пахотного горизонта почв, коррелирующие с многолетней урожайностью зерновых культур: содержание гумуса, емкость катионного обмена, рН солевой суспензии, содержание физической глины (гранулометрический состав). Оценка почв проводится по замкнутой стабильной шкале (бонитировочный балл не может быть больше 100), где эталоном служат лучшие почвы - черноземы выщелоченные, оподзоленные или лугово-черноземные, характеризующиеся следующими показателями: содержание гумуса - 8%, емкость катионного обмена -40 мг-экв/100 г почвы, рН - 6, содержание физической глины - 50%. Расчеты бонитировочных баллов проводят по каждому оценочному признаку по формуле (2). Предварительный бонитировочный балл почвы рассчитывают путем деления суммы баллов на число показателей. Окончательный оценочный балл получают посредством умножения среднего балла по свойствам почвы на поправочные коэффициенты (табл. 53-55). Результаты бонитировки почв по методу Фатьянова записывают в табл. 57. Таблица57. Бонитировка пахотных почв хозяйства
В заключение рассчитайте и оцените средневзвешенный бонитировочный балл для хозяйства. Бонитировка почв на основе информационно-логического метода Во всех методиках бонитировки почв используются свойства почв, коррелирующие с урожайностью сельскохозяйственных культур. Строго говоря, для выполнения этого правила необходимы массовые статистические данные об урожайности сельскохозяйственных культур на конкретных почвах и показатели свойств почв с мест учета урожая. В связи с тем, что в статистической отчетности таких данных нет, то в большинстве применяемых в России методиках оценка плодородия почв и выбор оценочных свойств почв осуществляется интуитивно. При отсутствии данных о зависимости величин урожайности сельскохозяйственных культур от разных значений свойств почв роль оценочных свойств признавалась равноценной, и поэтому балл бонитета почвы рассчитывался как средняя величина из балльных оценок оценочных свойств. На самом деле, влияние свойств почв на урожай неравноценное и не всегда прямолинейное. Это выявлено экспериментально во многих исследованиях. Поэтому наиболее объективной будет бонитировка почв, которая производится на основе обработки массовых многолетних сопряженных данных урожайности сельскохозяйственных культур и свойств почв. Такую информацию можно получить организацией прямых учетов урожая на производственных посевах или в специльно поставленных опытах. На основе такой информации В.В. Топтыгин и П.И. Крупкин обнаружили, что наиболее информационными для урожайности пшеницы являются следующие свойства: содержание в пахотном горизонте гумуса (Г) и физической глины (ФГ- частицы почвы менее 0,01 мм), рН, а также мощность гумусового горизонта (М). От этих свойств урожайность зерновых культур зависит в наибольшей степени, поэтому плодородие почв необходимо оценивать по этим показателям. Кроме того, было установлено, что величина урожая зависит от указанных свойств в разной степени. Если расположить свойства в порядке убывания их влияния на величину урожайности, то они составят для черноземов, пойменных и луговых почв такой ряд: Г, М, рН, ФГ, а для дерново-подзолистых, серых лесных и дерново-карбонатных почв: Г, рН, ФГ, М. Поэтому баллы бонитета необходимо считать с учетом указанных особенностей зависимости урожайности с.-х. культур от свойств почв. Наилучшим образом эти зависимости, статистические по своей природе, описываются методом математической статистики. В исследованиях В.В. Топтыгина и П.И. Крупкина применен информационно-логический анализ, основанный на теории информации и многозначной логики. Получены следующие уравнения (математические модели урожайности): 1. У=Г*(М*(ФГ*рн)) - для черноземов, пойменных и луговых почв; 2. У=Г*(рН*(ФГ*М)) - для дерново-подзолистых, серых лесных и дерновых ночи. Где: У- расчетная урожайность или балл бонитета, *- функция нелинейного логического произведения. Подставляя в эти формулы вместо значений свойств почв соответствующие им баллы (табл.58), полученные в свою очередь на основе вышеуказанной математической обработки, рассчитываем баллы бонитета почв. Например, необходимо рассчитать балл бонитета чернозема со следующими значениями оценочных свойств почв: Г=7%, М=40см, ФГ=42%, рН=6,6. В соответствии с данными табл.58, частные баллы оценки плодородия этих свойств следующие: Г=80, М=75, ФГ= 98, рН=100. Тогда балл бонитета черноземов вычисляется по уравнению (1) как среднеарифметическое из слагаемых каждой скобки, начиная с последней и последовательно передвигаясь к началу формулы (расчет при наличии вложенных скобок): (100+98): 2=99, (99+75):2=87, (87+80):2=83,5. Окончательный результат округляется до целых чисел - 84 балла. При таком способе вычислений на конечный результат в большей степени будут влиять значения аргументов, стоящих ближе к началу формулы. Иначе говоря, учитывается различное влияние на плодородие разных свойств почв, а также их оптимальные значения и криволинейный характер зависимости уровня плодородия от значений оценочных свойств почв (сравните изменения баллов в зависимости от значений свойств в табл. 58). Расчет балла для земельного участка, на котором несколько почв, производится по формуле средневзвешенного. Для перевода в баллы тех значений свойств почв, которые не даны в табл.58, рассчитывается цена деления диапазона балльной оценки искомого свойства. Например, необходимо оценить содержание гумуса 4,7 %. Эта величина находится между 4,5 и 5,0 %. Балльная оценка этого диапазона 53-46=7 баллов. Чтобы узнать балльную оценку 0,1% гумуса, делим 7 баллов на 0,5 (%гумуса). Тогда получаем, что 1,4 балла приходится на 0,1% гумуса. Отсюда бонитировочный балл содержания гумуса 4,7 % равен 46 баллов (для 4,5% гумуса) плюс 1,4 х 2 = 2,8 балла (они приходятся на 0,2 % гумуса), в сумме получаем 48,8 балла. Расчет цены деления балльной оценки свойств почв необходимо делать именно для необходимого диапазона свойств в связи с неравномерностью шкал. Балльная оценка почв даёт относительную оценку уровня плодородия. По сути дела, если в оценочной шкале свойства почв, обеспечивающие наилучшие условия для роста растений, принимались за 100 баллов (см. табл.58), то балльная оценка свойств почв и в целом балл бонитета почв показывает уровень плодородия данной почвы в процентах от уровня плодородия самой плодородной почвы. Оценка уровня плодородия производится по данным табл. 59. Таблица 58. Оценочные шкалы свойств почв Красноярского края (Крупкин П.И., Топтыгин В.В., 1997)
Таблица 59. Оценка уровня плодородия почв
Результаты бонитировки почв, выполненные по информационно-логическому методу, оформите в виде табл. 60. Таблица 60. Бонитировка почв хозяйства
В заключение рассчитайте и оцените средневзвешенный бонитировочный балл для хозяйства. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||