ОЦЕНКА НА ОСНОВНИТЕ ПАРАМЕТРИ НА ЗЕМНОТО ПЛОДОРОДИЕ, Почвеното плодородие като интегрален показател за качество

Почвеното плодородие като интегрален показател за качеството на земеделските земи

Датите, показани на фигурата, характеризират или характеристиките на генезиса на плодородието и неговото проявление чрез реколтата от земеделски култури, или отразяват нивото на икономическата

Фиг. 2.1. Класификация на термините по плодородие (според Б.А. Никитин)

състояния на плодовитост. Например разпределението на плодородието на естествено и изкуствено се свързва с неговия произход; потенциални и ефективни - със степента на икономическа целесъобразност на използването на почвите на определен етап от развитието на селското стопанство. Без да се спираме на тълкуването на термините, представени на фигурата, ще разгледаме същността на потенциалното, ефективно и икономично плодородие.

Потенциалното плодородие на обработваемата земя(както е дефинирано от В. В. Медведев) е тази част от общото плодородие, която е заложена в нейните агротехнически свойства като възможност за получаване на максимален добив от култури, но по обективни причини не може да бъде напълно реализирана.

Потенциално коренище - определя се от състава и комбинацията от относително стабилни свойства на почвата. Следователно, когато се използват конвенционални селскостопански практики, той е сравнително станал и се променя, като правило, бавно. Въпреки това, под въздействието на интензивна рекултивация (дренаж, излугване от соли, рекултивация на кисели и алкални почви), както и поради замърсяване с токсични вещества, вторично засоляване и други неблагоприятни фактори, потенциалното плодородие на почвата може бързо и значително да се промени (Shishov L.L. et al., 1987).

При земеделското използване на почвите част от потенциалното плодородие се реализира в добива на културните растения. Точнопредставлява ефективното плодородие на почвата. В този случай някои „разходи“ възникват не само в почвените хранителни вещества, но и в друг материален състав и агрономични свойства.

Ефективната плодовитост е доста динамична не само в дългосрочния цикъл, но и през вегетационния период. Тъй като минималният период от време за определяне на неговото ниво, можете да използвате една или друга фаза на развитие на селскостопански растения, които се отглеждат на тази почва (Shishov L.L. et al., 1987).

Нивото на ефективна плодовитост в естествени условия, въпреки зависимостта от времето, има определени граници на стойности, характерни за равновесното състояние на дадена биогеоценоза. На земеделска земя те могат да варират значително в зависимост от сортовете растения, земеделските практики и икономическите условия. В тази връзка ефективното плодородие на почвите на земеделските земи се проявява под формата на икономическо (Никитин Б.А., 1981) или естествено-икономическо (Медведев В.В., 1992). Формира се в условията на специфична стопанска дейност на човека, когато са възможни значителни отклонения на биологичния кръговрат на веществата от недокоснати природни ценози, както в посока на намаляване, така и в посока увеличаване на неговия капацитет. Следователно икономическата плодовитост може да бъде печеливша, минимална и критична.

По този начин човек, използващ почвата в селскостопанското производство, допринася за рязкото активиране на потенциалното плодородие, което води до високи добиви от култивирани растения по време на развитието на почвата. Високото ниво на ефективно плодородие с непълна компенсация на факторите на почвеното плодородие се поддържа поради едновременното намаляване на потенциалното плодородие. Но при продължителна такава употреба на почви, ефективнатаплодовитост. В резултат на това се формират деградирали, изтощени почви с нисък потенциал и ефективно плодородие.

Образуването на деградирали почви в условията на агроценози се влияе не само от некомпенсираната циркулация на веществата в системата почва-растение, но и от негативните последици от използването на селскостопански практики, както и от уплътняващия ефект на работните системи на трактори и селскостопански машини върху почвата. Това обикновено води до загуба на хумус, калций, разрушаване на структурата, уплътняване и набъбване на почвата.

За да се поддържа потенциалното плодородие на обработваемата земя, е необходимо систематично и своевременно да се компенсира загубата на органично вещество и калций(Таблица 2.1 ).Значително количество фитомаса е концентрирано върху обработваемите почви, а в лесостепните и степните дори повече девствени земи. Внасянето на растителни остатъци в почвата на обработваемата земя обаче е рязко намалено в сравнение с естествените аналози. В резултат на това се отнемат много хранителни вещества и се губи хумус от почвата, което изисква компенсация от човека. Но в този случай индивидуалните мерки не са достатъчни, необходим е цялостен, систематичен подход към обработката на почвата.

Количеството и качеството на растителните остатъци, които влизат в почвата и биопродуктивността на природните и културни ценози

земи

Прираст на фитомаса за година, c/ha сухо вещество

Фитомаса на растителни остатъци, c / ha / година сухо вещество

Калций в растителни остатъци, kg/ha/година

Обработваема земя с интензивно ползване

Тъмен кестен, леко солен

Обработваеми земи с интензивно ползване, поливни

Култивирането на почвата(според V.V. Medvedev) еекологична реорганизация на почвеното тяло и промяна на почвените процеси в съответствие с изискванията на основната група земеделски култури с цел устойчив растеж на тяхната продуктивност на базата на повишаване на потенциалното и ефективно плодородие. Следователно плодородието на почвата задължително включва растение в своята концепция и отразява степента на съответствие в системата почва-растение. Тъй като някои растения имат различни изисквания към свойствата на почвата и могат да използват потенциалното плодородие на почвата в различна степен, от това логично следват следните задачи за отглеждане:

- Нееднозначна промяна в най-важните агротехнически свойства на почвите;

- Установяване на оптимални съотношения между почвата и основната екологична група растения, отглеждани върху нея;

- Специализация на селското стопанство с отчитане на агроекологичните и икономически условия.

Вече са създадени теоретичните предпоставки за управление на почвеното плодородие, както сравнително просто, така и разширено възпроизводство, докато „системата за мониторинг и управление на почвеното плодородие трябва да се изгради на базата на почвено-екологично райониране, като се вземе предвид специализацията и концентрацията на селскостопанското производство.

В Украйна, в зависимост от региона, до 30-60% от земята е разположена на склоновете. Влошените условия на почвообразуване върху тях поради аридизацията на водния режим се отразяват както в образуването на различни по параметри почвени профили, така и в значително - с 15-50% в зависимост от степента на ксероморфизъм - намаляване на тяхното плодородие. В допълнение, те се характеризират с периодично развитие на ерозия, ограничена до естествена микрорелефна отточна мрежа под формата на отточни папили. Реорганизация на ползването на земеделските земи в хода на земятареформите доведоха до увеличаване на броя на границите, пътищата и т.н. като изкуствени бариери пред естественото оттичане на повърхностния отток, заплашва да увеличи водната ерозия.

В продължение на 50 години след края на мащабните проучвания на земните ресурси 1957-1961 pp. почвената покривка се е променила. В тази връзка е възможно да се оцени реалното състояние на земните ресурси само с многократно непрекъснато изследване на почвената покривка. Освен това преходът към пазарни отношения, реформирането на аграрния сектор на икономиката и въвеждането на частна собственост върху земята изискват точна информация за качествения състав на земните ресурси за определяне на техните агропромишлени възможности, оценка на разходите, данъчна политика, наблюдение на състоянието на почвите, за да се предотврати тяхната деградация, повишаване на ефективността на производството чрез въвеждане на земеделски технологии, адаптирани към почвените и екологичните условия и др. Въз основа на резултатите от повторно широкомащабно изследване на почвите на Украйна трябва да се разработят материали за практическо използване за всеки ползвател на земя:

1. Сертификати за качество на почвата за свойствата и съдържанието на токсични замърсители и тяхната интерпретация според степента на благоприятност за културите и обосновка за постигане на оптимално ниво.

2. агропотенциал за естествено и ефективно почвено плодородие в контекста на водещите земеделски култури.

3. Препоръки за рационално използване на естествения потенциал на почвите и повишаване на тяхното ефективно плодородие в променяща се пазарна среда.

4. Разработване на проекти за мелиорация или преустройство на земите, ако земите се нуждаят от мелиорация или подлежат на деградация поради недостатъци в съществуващото земеустройство.

Основните фактори и неблагоприятни почвени процеси, които причиняват намаляване на почвеното плодородие:

1) водна и вятърна ерозия;

3) Агрофизична деградация на почвата;

4) трансформация на алкални и кисели почви;

5) процеси на засоляване и алкализиране на напояваните почви;

6) явления в почвообразуването на отводнени земи;

7) процеси на техногенно замърсяване на почвата.

Въпреки съвременното екстензивно земеделие, процесите на деградация на почвената покривка на Украйна продължават да растат поради несигурността в съотношението между земеделските земи, дисбаланса на биогеохимични вещества и енергия в агроландшафтите, несъвършенството на противоерозионните системи за защита на земята и липсата на агро-почвен мониторинг.

Изборът на показатели за агропочвен мониторинг се дължи на необходимостта от адекватно характеризиране на основните функции на почвите, почвообразуващите или почворазрушителните процеси, както и основните режими и параметри, които са най-важни за растенията. Съществуват различни теоретични подходи към избора на класификация на бенчмарковете в зависимост от структурата и целта на мониторинга.

Агроекологичен мониторинг в интензивното земеделие според по-ранна публикация на Милашченко Н.З. и др. (1988) основно включва класиране на индикаторите в три групи:

първи- включва тези, характеризиращи краткосрочни промени вSсвойства;

трети -показатели за ранна диагностика.

1) да се определи съдържанието на вещества, необходими за нормалното функциониране на агроекосистемата;

2) за идентифициране на вещества, които в определени концентрации имат отрицателен ефект;

3) за характеризиране на токсични вещества, наличието на коитоили напълно изключени или приемливи в микроколичества. Подобен принцип на класификация на показателите (задължително, допустимо в определени количества, неприемливо)е в основата на методическия подход за групиране на показателите за качество на водата при използване на селскостопанска вода.

Добре известни методи за изчисляване на обобщения показател на агро- и физико-химичните свойства на почвите, с помощта на които множество различни характеристики, които определят основните параметри на почвените режими, се изразяват чрез цялостна оценка на плодородието, като се отчита неговата ефективност и еволюция.

По-специално, в Беларус този принцип намери широко приложение (Kulakovskaya T.N., 1978), но с течение на времето се промени: всеки отделен показател за свойствата на почвата сега се изразява като процент от оптималната стойност за даден тип почва, последвано от изчисляването на "комплексната агрохимична оценка" или "индекс на отглеждане", като средно аритметично от нормализираните параметри. Въпреки това, дори този индекс не отчита напълно влиянието на най-лошите свойства на почвата (малки стойности на компонентите). Например, за дерново-подзолисти глинести почви, индексът на култивиране е 100 точки (оптимум) при pH 6,5, съдържание на P2O5 - 28 и K2O - 24 mg / 100 g почва и хумус 2,2%. Ако приемем, че почвата запазва тези оптимални стойности по отношение на съдържанието на P2O5, K2O и хумус, а нивото на соленото рН достига 4,5, тогава индексът на култивиране намалява само до 82 точки, тоест остава не само достатъчно висок, но също така съответства на ниво на почвено плодородие над средното. Следователно този метод, подобно на повечето от предложените по-рано, не е без общ недостатък, тоест не отговаря на такова изискване: ако качеството е незадоволително за поне един отделен показател, тогава като цяло не можебъдете високо ценени.

При решаването на задачи с няколко зависими променливи сега е обещаващо да се използва така наречената функция на желателност (Медведев В.В., 1992). Това се разбира като едно или друго желано ниво на параметъра за оптимизация. Съгласно този метод всички показатели (x) се трансформират по такъв начин в (y), че най-добрата стойност на определен показател съответства на единица (или 100), а най-лошата - нула.

Лишен от недостатъците на други подобни методи, методът за комплексна оценка на развитието на почвеното плодородие според съставния показател за качество на почвата (SPIAG) (Grinchenko T.A., 1992). Въз основа на принципа на функцията на желателност се предлага следната функционална трансформация на отделните параметри за оптимизиране нивото на почвеното плодородие (агрохимични, физикохимични, биологични и други свойства на почвата)(формула 2.1.):

(2.1.)

Yи- конвертиран индикатор за качеството на почвата;

ai- оптимална стойност;

bи- най-лошата стойност;

"k = 5" и "n = 3"-коефициенти на преобразуване, които се избират в съответствие с междинните нива на показателите xiи vi.

След това съставят средно геометричното от вече преобразуваните показатели - индивидуални оптимизационни параметри и получават ЗПЯГ.

ЧЕ. Гринченко (1992), методът е тестван на примера за изчисляване на ZPYAG за дерново-подзолисти и сиви горски почви на Полисия на Украйна, които се различават по степен на опидзолиране, оглеяване, гранулометричен състав и култивиране. Изчисленията са направени с помощта на шест показателя:

2) хидролитична киселинност;

6) степента на насищане с основи.

ВТаблица 2.2стойностите на CBSS са дадени по 100-точкова скала в рамките на административните райониУкрайна въз основа на резултатите от първия и четвъртия кръг на агрохимическото изследване на почвата.

Индекс на обработката на почвата в Украйна [1]

регион

ZPNG в точки за кръгове от агрохимични изследвания