§30. Методика бонітувальних робіт

30.1. Добірка критеріїв бонітування /

Бонітування виконують на вихідному об'єкті - фунтах, зведених за ма­теріалами фунтових зйомок в окремі уфупування фунтових відміннос­тей - таксономічні одиниці, близькі між собою за рельєфними ознаками, гідротермічними умовами і всією сукупністю природних властивостей в цілому. Назва "таксономічна" утворилась від латинського "іахаііо" - оцін­ка і фактично означає - оціночна або оцінна. Найбільш поширеною в Ук­раїні таксономічною одиницею є так звана афовиробнича група фунтів,

220

221

це угрупування широко використовується в організації сільськогосподар­ського виробництва, а також в кадастрових землеоцінних заходах.

Вся сукупність природних і набутих властивостей таксономічної оди­ниці через родючість грунту певною мірою віддзеркалюється на врожай­ності сільськогосподарських культур, але одні властивості впливають менше, інші - більше. Критеріями бонітування є властивості, які найбіль­ше впливають на врожайність, їх називають діагностичними ознаками грунту. Міра впливу діагностичних ознак на врожайність сільськогоспо­дарських культур визначається рівнем кореляції за методами математич­ної статистики.

Термін "кореляція" має походження від латинського "соггеіаїіо", що означає співвідношення і застосовується для характеристики взаємозв'яз­ку, взаємовідповідності, співвідношення між окремими предметами і яви­щами або їх групами, якщо вони функціонально пов'язані.

Таким чином, чим вища міра впливу діагностичних ознак на врожай­ність, тим вищим є рівень кореляції, тим тіснішим є кореляційний зв'язок між ними. Але якість грунту, визначену тільки через природні властивос­ті, які тісно корелюють з врожайністю, не можна вважати достатньо об'єктивною, оскільки врожайність тісно пов'язується також з умовами землеробства, агротехніки, внесенням добрив тощо. Тому для зваженої оцінки власної якості таксономічної одиниці, так би мовити, у чистому вигляді, аби не додавати до неї впливу майстерності і хисту виробника, бонітування проводять в заздалегідь визначених землеоцінних межах, гру­пуючи господарства або землі за показниками збіжного рівня господарю­вання.

Для отримання вірогідних результатів бонітування необхідно детально розглянути всю сукупність природних і набутих властивостей фунтів по кожній таксономічній одиниці і відокремити з неї ті діагностичні ознаки, які тісно корелюють з урожайністю. Такі ознаки залежать як від особли­востей землеоцінного району в цілому, так і від характеру грунтів конк­ретної таксономічної одиниці зокрема і вимагають належного рівня квалі­фікації від виконавця робіт. Необхідні дані про типи грунтів, а також про їх властивості, які вважаються такими, що можуть корелювати з урожай­ністю, вибирають з матеріалів крупномасштабних фунтових зйомок-зві-тів, картограм, профілів перетину фунтів тощо. До основних властивос­тей, які характеризують фунтові відмінності, відносяться: механічний склад, потужність гумусового горизонту і орного шару, вміст гумусу, вміст інших поживних речовин - азоту, фосфору, калію, рН солевої витяж­ки, глибина залягання глейового горизонту, сума увібраних основ, гідро­літична кислотність, ступінь насиченості фунту основами, вміст поглину-

того нафію, еродованість, солонцюватість, глибина фунтових вод, фізич­ні властивості та інше.

Добірка діагностичних ознак обумовлюється цілим рядом факторів: розташуванням землеоцінного району, тобто приналежність Його до конк­ретної зони або провінції, на неї впливають домінуючі фупи фунтів, умо­ви зволоженості, афоекономічні фактори та ін. Але є об'єктивні природні властивості, які тісно корелюють з врожайністю в усіх зонах і провінціях країни, тобто є діагностичні ознаки, які носять універсальний характер -це вміст глини і мулу, глибина глевих горизонтів, еродованість і деякі Ін­ші. Такі властивості, як потужність гумусового горизонту і вміст гумусу, теж найчастіше використовують як діагностичні ознаки, за деяким незнач­ним винятком. Потужність гумусового горизонту, вміст гумусу не коре­люють з врожайністю на болотяних і торфянистих грунтах, де, як відомо, запаси гумусу найбільші, але як правило, ці фунти або мало родючі, або взагалі непридатні для землеробства.

В 1993 р. Українською академією афарних наук за участю Інституту Землеустрою, Інституту фунтознавства і афохімії ім. А.Н. Соколовського і Національного афарного університету були розроблені Методичні реко­мендації по проведенню бонітування фунтів [29], згідно з якими основни­ми діагностичними ознаками визнаються: 1 - вміст гумусу в орному шарі і по генетичних горизонтах; 2 - потужність гумусових горизонтів; З - вміст фізичної глини; 4 - індекс фізичного стану; 5 - засоленість (сту­пінь); 6 - скелетність (ступінь); 7 - кислотність (рН солевого витягу); 8 - оглеєність (глибина і ступінь); 9 - еродованість (ступінь); 10 - вміст рухомих поживних речовин (фосфору і калію).

У будь-якому випадку, добираючи діагностичні ознаки, необхідно ду­же уважно вивчити особливості фунтів землеоціночного району, вико­ристовуючи матеріали фунтових зйомок і зіставляючи їх з даними про врожайність сільськогосподарських культур. Правильно вибрані діагнос­тичні ознаки в результаті математичної обробки даних отримають високі коефіцієнти кореляційного зв'язку з урожайністю.

30.2. Кількісне визначення і статистична оцінка діагностичних ознак ;

Переходячи до виконання практичної частини бонітування, відповідно до вже опрацьованої методики [8],[26],[43] збирають матеріали і дані, не­обхідні для проведення обчислювальних робіт. Це в основному дві фупи вихідних матеріалів: 1 - матеріали крупномасштабних фунтових зйомок на території землеоцінного району, в т.ч.: грунтові звіти, карти фунтових відмінностей, афовиробничих уфупувань фунтів, карти еродованості зе-

■

■

222

223

мель, аналітичні дані та інші матеріали; 2 - багаторічні дані про урожай­ність ведучих та інших сільськогосподарських культур на землях району.

Маючи в розпорядженні вихідні дані, переходять до обчислювань. Особливість вихідної інформації в тому, що вона має форму багатократ­ного повторення кількісно відмінних, але однакових за суттю даних, на­приклад, про вміст гумусу в ґрунтових відмінностях однієї таксономічної одиниці або його ж вміст на окремо відібраних ділянках ланів, дані бага­торічної врожайності сільськогосподарських культур на таких ділянках і т.д. Для обробки такої інформації, обчислювання виконують за методом математичної статистики, послідовно знаходячи ймовірне (середнє) зна­чення з наведеного ряду даних, середнє квадратичне відхилення, коефіціє­нт змінюваності,. середню помилку ймовірного значення, показник точ­ності, ступінь надійності.

Ймовірне значення показників знаходять за формулою середнього

арифметичного:

Т. = 21. - (7.1)

п

де

£ І - сума кількісно виражених значень одного конкретного показника;

п - кількість значень показника.

Якщо, наприклад, визначається Ь - ймовірне значення вмісту гумусу в

одній таксономічній одиниці, то X ^ - загальний вміст гумусу усіх ґрун­тових відмінностей, що входять до складу однієї таксономічної одиниці, а п - кількість грунтоаих відмінностей.

(7.2)

Вихідні дані, використані для обчислення ймовірного значення, пере­віряють на типовість. Для цього за формулою

т =

де

V - відхилення показника від ймовірного значення, тобто, V = і - Ь, зна­ходять середнє квадратичне відхилення т, яке є важливим статистичним чинником для характеристики типовості вихідних даних. З теорії ймовір­ностей відомо, що за умов нормального розподілу й достатньої кількості спостережень (даних) в межах Ь±т перебуває 68,3% значень оброблюва­них показників; в межах Ь±2т-95,4%, в межах Ь±Зт-99,7%. Закони тео­рії ймовірностей дозволяють охарактеризувати ряди оброблюваних зна­чень показників, перевірити відповідність фактичного розподілу нормаль-

224

ному. Бар'єр 95,4% вважається межею для типових значень, нетипові по­казники повинні бути вилучені з обробки.

Чинність ймовірного значення показника будь-якого фактора вибрано­го критерієм бонітування, має бути достатньою мірою аргументована, оскільки воно є підставою для розрахунку балів бонітету грунтів, тобто кінцевої мети обчислювальних робіт - кількісної оцінки їх якості. Для цьо­го ймовірне значення показника характеризують у декілька прийомів, спо­чатку через коефіцієнт змінюваності, її абсолютну середню помилку, а по­тім через відносний показник точності і ступінь надійності.

Коефіцієнт змінюваності знаходять за формулою:

100т

т

«ередня помилка ймовірного значення становить:

■

(7.4)

Середню помилку використовують для додаткової характеристики ймовірного значення через показники точності і надійності. Показник точ­ності а відсотках становить:

100М

Т — . /п «ч

Показник точності має обернений зв'язок з ймовірним значенням, тоб­то чим менший відсоток точності, тим точніший результат ймовірного значення.

Показник або ступінь надійності знаходиться за формулою:

Ь

і = — (7.6)

м

При великій кількості даних отримане значення ступеня повинно бути більшим за 3,0, тобто ймовірне значення повинно не менше, ніж втричі, перевищувати середню помилку. При кількості оброблюваних даних до ЗО, необхідну межу надійності визначають за стандартною таблицею С і ьюдента. Обчислене значення показника надійності завжди повинно бу­ти більше табличного.

Проводячи розрахунки ймовірних значень критеріїв бонітування, для обчислювальної обробки використовують тільки такі дані (або вибірки за термінологією теорії ймовірностей), які за своїми статистичними власти-шістями підпорядковуються закону нормального розподілу. При порушен-

225

1-г

-

Якщо критерієм бонітування є показники вмісту мулу або глини в грунті, за еталоновий грунт з якістю в 100 балів може бути прийнятий грунт з вмістом фізичної глини - 45%.

За визначеними балами бонітету грунтів складають дві оцінювальні шкали. Першу, основну, складають за об'ектив-ними, тобто природними і набутими властивостями грунту; другу - за урожайністю сільськогоспо­дарських культур для орних земель або за продуктивністю кормової маси на сіножатях і пасовищах.

Оцінювальні шкали можуть бути замкненими або розімкненими. Якщо еталоном слугують грунти, які за природними ознаками належать до най­більш родючих, або за такий же еталон приймають показник максималь­ної урожайності, отримають замкнену шкалу; якщо за еталон приймають природні ознаки і дані урожайності домінуючого типу грунтів, побудова­ну оцінювальну шкалу називають розімкненою.

Оскільки незаперечним є існування функціонального зв'язку:

У=*(П), (7-13)

тобто, аргумент П - природні властивості грунту, певною мірою впливає на у - урожайність сільськогосподарських культур, розраховані бали боні­тету грунтів дозволяють перевірити рівень цього впливу шляхом кореля­ційного аналізу отриманих даних. В результаті кореляційного аналізу зна­ходять коефіцієнт кореляції, на основі якого з математичною вірогідністю оцінюють рівень зв'язку між обома факторами в межах конкретного угру-пування грунтів. Коефіцієнт кореляції гп.у обчислюють за формулою

П.у

(7.14)

де

Пі, У і - показники природних властивостей грунту і урожайності на ньому

в межах окремого угрупування; Ьп, Ьу - середнє арифметичне з показників природних властивостей і

урожайності відповідно в межах землеоцінювального району.

Значення коефіцієнта кореляції вказує на тісноту зв'язку. Якщо коефі­цієнт кореляції перебуває в межах 6,51-0,70, констатують наявність зв'яз­ку між обома факторами; межі від 0,71 до 0,90 вказують на тісний зв'язок; більше 0,90 - дуже тісний зв'язок.

Обчисливши коефіцієнт кореляції, знаходять його помилку за форму­лою:

(7.15)

п.у

ш -г

Де

п - кількість досліджуваних пар факторів "Я" і "у" по кожній таксономіч­ній одиниці - угрупуванню грунтів. Якщо

г„ > Зш , (7.16)

П.у г

факт зв'язку між конкретною природною властивістю грунту і урожайніс­тю окремої сільськогосподарської культури вважається статистично на­дійним.

Таким чином, виконуючи бонітування за показником окремої власти­вості грунту, наприклад, за вмістом гумусу, отримують в процесі обчис­лювальної обробки статистично цілком надійну оцінку якості грунту, але оцінка ця, спираючись лише на одну властивість грунту, нехай і найсуттє­вішу, не буде об'єктивною. Для зваженої оцінки грунту, яка б віддзерка­лювала вплив на урожайність всієї сукупності суттєвих факторів, необхід­но, окрім гумусу, враховувати дію інших поживних речовин (азоту, фос­фору, калію), а також такі властивості, як механічний склад, рН солевої витяжки, еродованість та інші. Наприклад, певне ґрунтове угрупування за найбільшим вмістом гумусу спочатку цілком справедливо отримало най­вищу оцінку - 100 балів, але потім з'ясувалось, що в ньому низький вміст азоту, несприятливий механічний склад. Як виправити попередню оцінку, бо внаслідок наведених факторів ці землі вже не можуть мати найвищого бала, їх оцінка буде нижчою, але конкретно якою?

існує механізм [8], який дозволяє більш об'єктивно визначити реальну якість грунту, враховуючи внесок кожної окремої властивості грунту в підсумковий результат - творення урожаю. Оскільки властивості грунту по-різному впливають на урожайність, для зваженого урахування цього впливу використовують так звані показники детермінації:

(7.17)

де

г - коефіцієнт кореляції між урожайністю і показником окремої власти­вості грунту.

Узагальнений бал грунту, з урахуванням внеску кожного фактора, об­числюють як середньовиважений по відношенню до показників детермі­нації за формулою:

228

229

_Б

(7.18)

^Б1^Д2

де

Бі, Б_г,Б_п - бали грунту за окремими властивостями; і Ді, Дг, Д_п - показники детермінації між окремими властивостями і урожай­ністю.

Вплив тих природних властивостей грунту і його поверхні, які не ді­ стали бальної оцінки і не визначені показником детермінації, серед яких можуть бути: крутість схилу, експозиція, еродованість і т.д., враховують через регулюючі коефіцієнти: м.. п&ж ,,-:.-ио-і / =

ДЄ ;:'йг^':-

К_рі - регулюючій коефіцієнт і-того фактору впливу; -. ^

X] - показник і-тового фактору впливу: контурності, каменистостї, закисле-

ності іт.д.; ¥-_} - ,1-товиЙ характер функціонального зв'язку між показником коефіцієнта

К і показником властивості.

Параметри регулюючих коефіцієнтів визначаються за природно-тери­торіальними ознаками, відповідно до конкретної сільськогосподарської культури. З урахуванням цього коефіцієнта балова оцінка території, зай­нятої певним угрупуванням грунтів, матиме вигляд:

Б =Б хК , (7.20)

Т г р

де Б_г - середньовиважений бал грунтів угрупування.

Бали бонітування зводяться в оцінювальні шкали, які після перевірки використовують для оцінки грунтів в сільськогосподарських підприємст­вах на території земельнооцінювального району. Якість складеної боніту-вальної шкали перевіряється через вірогідність її основної оцінювальної одиниці - одного бала. Для цього, користуючись даними про середню ба­гаторічну урожайність окремої ведучої культури, наприклад, озимої пше­ниці з території, яку займає чітко визначене за якістю ґрунтове угрупуван­ня, обчислюють ціну одного бала шкали:

П

ДЄ

П, - показник середньої багаторічної урожайності; Б_т - бал грунтів даної території.

В іншому господарстві даного земельнооцінювального району обчис­люють розрахункову урожайність для тих земель, де вирощувалась анало­гічна культура, за формулою:

<%>_Р =

хБ_р; (7.2Ї)

де

- бал території, для якої розраховується урожайність.

Потім розраховану урожайність порівнюють з фактичною, якщо

(7.23)

<^ПУ>_р⁼<^ПУ>ф^±0'⁰⁵<^ПУ>р

де

(Пу)ф - фактична урожайність; шкала вважається вірогідною І затверджу* ється для використання.

Викладений вище матеріал дуже коротко висвітлює основні принципи бонітувального процесу, не деталізуючи його і не наводячи прикладні рМ рахунків, оскільки безпосередня якісна оцінка грунтів, не входячи її про фесійні обов'язки фахівців з землевпорядкування і кадастру,- вимани МЦ) чення до цієї роботи ґрунтознавців, які мають значно вищий рівень необ­хідної підготовки.

(7.21)

МІ