Гіржева К.Б. Фізичні властивості грунтів як критерій їх бонітування

Краткое содержание

Досвід використання фізичних показників у бонітуванні ґрунтів. У розділі розглянуто значення і функції бонітування ґрунтів у оцінці с.-г. земель на сучасному етапі реформування земельних відносин. Простежено історію розвитку бонітувальних робіт в Україні й країнах колишнього СРСР, яка містить два напрямки: 1) за природними властивостями і урожайністю культур; 2) за урожайністю культур. Проаналізовано використання фізичних показників у бонітуванні ґрунтів. Підкреслено важливе значення останніх у природно-історичному методі (В.В. Докучаєв, 1950) і пунктовому методі оцінки земель Галичини (Д.І. Гнаткович та ін., 1995), які практично знівельовано за часів Радянського Союзу. Виявлено найбільш вагомі причини ігнорування фізичних показників у цей період, їх заміни потенційними критеріями або умовними константними величинами для уточнення запасів гумусу, азоту, фосфору тощо. Продемонстровано ефективність залучення складних методів математичної обробки даних (замість спрощених парних кореляцій) і їхню роль у зміні сталих поглядів на критерії ефективної родючості. Простежено повільне підсилення уваги до фізичних показників у методиках бонітування різних областей і республік колишнього СРСР. Висвітлено ступінь і способи їхнього залучення до розрахунку бонітетів за різними концепціями й методами. Відмічено поступове зростання популярності фізичних індикаторів у зарубіжних працях щодо якості ґрунтів і оцінки с.-г. угідь, та недостатній інтерес до них у сучасних роботах вітчизняних учених.

Об’єкти та методи досліджень. У дослідженнях використано дані щодо 379 ґрунтових різновидів, серед яких - буроземи кислі опідзолені, дерново-буроземні, буроземно-підзолисті та алювіальні дерново-буроземні ґрунти Закарпатської низовини (17), Закарпатського передгір’я – 125-500 м н.р.м. (13) і Карпатської гірської зони - 500-1200 м (4); дерново–підзолисті неоглеєні (13) та оглеєні (32) ґрунти Полісся; дерново-карбонатні і карбонатні ґрунти (6) Полісся і Лісостепу; ясно – сірі й сірі лісові ґрунти (23), темно-сірі опідзолені ґрунти, чорноземи опідзолені, реградовані (34) та типові (36) Лісостепу; чорноземи звичайні (86) і південні (37) Степової зони; темно-каштанові і каштанові солонцюваті ґрунти Сухого Степу (19); лучні і лучно-степові незасолені (9), засолені і солонцюваті (37) ґрунти та солонці (13) Лісостепу і Степу.

Джерелом фактичних значень грунтово-фізичних показників є база даних лабораторії геоекофізики ґрунтів ННЦ “ІГА імені О.Н. Соколовського” - “Фізичні та водно-фізичні властивості ґрунтів України”; агрокліматичних і водно-фізичних показників - літературні джерела (Агрокліматичні довідники за областями України, 1958-1960; Н.Г. Іовенко, 1960 та ін.). Завдяки спільній роботі з проектно-технологічним Центром “Центрдержродючість” і його 25 обласними філіями визначено параметри хімічних і фізико-хімічних показників, географічні координати об’єктів, технологічні характеристики полів і виробничих ділянок (площа, довжина, ширина, довжина робочого гону, площа ґрунтових виділів, ухил поверхні поля). Останні відбирались за умов їх типовості для конкретних регіонів. Інформацію щодо врожайності зернових культур на стаціонарних дослідах за період 1966-1990 рр. зібрано за допомогою лабораторії моделювання й управління хімізацією сільського господарства ННЦ “ІГА імені О.Н.Соколовського” (завідувач М.В. Лісовий). Вибір зональних культур, визначення нормованих оцінок показників і їх оптимальних параметрів здійснено на підставі концепції розміщення с.-г. культур (В.В.Медведєв, 1997) і аналізу деяких літературних джерел (І.А. Розумний, А.В. Деревицький, Б.С. Носко та ін., 1985; Н.І. Сініцина, І.А. Гольцберг, З.А. Струнніков, 1973 та ін.).

Створені бази даних використано для обрахування бонітетів і проведення статистико-математичного аналізу з залученням статистичних функцій програми Microsoft Excel XP (кореляційний аналіз) та пакету програм ВІУА (факторний аналіз із реалізацією методу “VARIMAX”, кореляційно-регресійний аналіз). Для угруповання даних і розрахунків статистичних показників для оцінки адекватності одержаних моделей застосовано серію спеціально розроблених програм. Для обґрунтування найбільш прийнятного методу залучення фізичних показників до обрахування бонітетів, за яким об’єктивно враховуються наслідки окультурення чи фізичної деградації ґрунтів, визначено зміни балів бонітетів за умов антропогенного навантаження (за методиками А.І.Сірого, 1981; Л.Л.Шишова, І.І.Карманова, Д.Н. Дурманова, 1987; Л.Я.Новаковського зі співав., 1992).

При здійсненні виробничої перевірки встановлено географічні координати ґрунтів (за допомогою GPS), генетичні, морфологічні і технологічні параметри об’єктів (із залученням ґрунтових та топографічних карт). У польових та лабораторних умовах визначено потужність гумусованого шару ґрунту, см; гранулометричний склад ґрунтів (МВВ 31-497058-010-2003); рівноважну щільність будови ґрунту у шарі 0-50 см (ДСТУ-ISO–11272-2001); загальний вміст гумусу у шарі ґрунту 0-30 см, % (ДСТУ – 4289 - 2004), вміст поживних речовин у шарі ґрунту 0-30 см - рухомого фосфору (Р₂О₅), мг/100 г ґрунту, й обмінного калію (К₂О), мг/100 г ґрунту (ДСТУ– 4115-2002), показник рН сольового (ДСТУ-ISO–10390-2001). Повторність визначень – 4-х кратна.

Характеристика фізичних і агрокліматичних показників бонітування. Одержання об’єктивної методики бонітування ґрунтів за сучасних умов господарювання потребує спільного залучення критеріїв потенційної і ефективної родючості. Тому для досліджень обрано групу показників, що здатні характеризувати стан фізичних властивостей ґрунтів як потенційно, так і реально: вміст фізичної глини, %; потужність гумусованого шару ґрунту, см; рівноважна щільність будови ґрунту в шарі 0-50 см, г/см³; запаси продуктивної вологи під час сходів у шарі ґрунту 0-20 см і під час цвітіння чи формування генеративних органів у шарі ґрунту 0-100 см (критичні періоди розвитку рослин), мм. Оскільки фізичні властивості ґрунтів необхідно розглядати разом із місцевими кліматичними умовами (В.В. Докуча      єв, 1950) цей перелік доповнено агрокліматичними показниками: температура повітря у критичні періоди розвитку рослин, ^о С і ГТК за період із температурою повітря вище 10^о С. За допомогою аналізу і узагальнення літературних джерел (роботи А.Г. Бондарева зі співав., 1999; Н.А. Качинського, 1958, 1970; А.П.Коломійця, 1982; Т.Н. Кулаковської зі співав., 1984; В.В. Медведєва зі співав, 1979-2004; Б.С.Носко зі співав., 1979; М.І.Полупана зі співав., 2001; І.Б. Ревута зі співав., 1964, 1971; А.А. Роде, 1965; Н.І. Сініциної зі співав, 1973; Ф.Д. Сказкіна, 1971 та ін.) надано детальну характеристику показників, висвітлено їхнє значення для родючості ґрунтів і формування врожаю, наведено дані про зв’язки з іншими ґрунтово-кліматичними показниками, про сучасний стан параметрів та його зміни під впливом природно-антропогенних чинників, обґрунтовано вибір критичних періодів розвитку рослин, оптимальні параметри за потребами різних с.-г. культур тощо.

Методика бонітування ґрунтів ННЦ ІГА (В.В. Медведєв із співав., 2002) передбачає розрахунок балів загального й часткових бонітетів ґрунту в межах 100-бальної замкнутої оціночної шкали для всієї країни. Одиницею оцінки є ґрунтовий різновид. Усі основні критерії бонітування, у тому числі фізичні й агрокліматичні, розподілено на блоки: „Ґрунт”: 1) потужність гумусованого шару, см; 2) вміст гумусу в орному шарі ґрунту, %; 3) щільність будови ґрунту у шарі 0-50 см у рівноважному стані, г/см³ (далі за текстом – щільність будови ґрунту); 4) вміст Р₂О₅ у шарі 0-30 см, мг/100 г ґрунту; 5) вміст К₂О у шарі 0-30 см, мг/100 г ґрунту; 6) вміст фізичної глини, %; 7) рН; „Клімат”: 8) запаси продуктивної вологи у шарі ґрунту 0-20 см під час посіву-сходів, мм; 9) запаси продуктивної вологи у шарі ґрунту 0-100см під час цвітіння чи формування генеративних органів, мм; 10) сума активних температур вище 10⁰ С для культур із коротким вегетаційним періодом (квітень-липень); 11) сума активних температур вище 10⁰ С для культур із довгим вегетаційним періодом (квітень-вересень); 12) температура повітря під час посіву-сходів, ⁰С; 13) температура повітря під час цвітіння чи формування генеративних органів, ⁰С; 14) ГТК за період з температурою повітря вище 10⁰ С; „Поле”: 15) робочий ухил поверхні поля, град; 16) питомий опір ґрунту, кгс/см²; 17) коефіцієнт конфігурації поля; 18) строкатість поля (кількість робочих ділянок); 19) глибина підгрунтової води, м; 20) мінералізація підгрунтової води г/л (при глибині <5м).