4.2.2. Бонитировка почв на основе почвенно-экологических индексов

Данная методика разработана И.И.Кармановым на основе принципиально новых подходов с учетом опыта бонитировки почв, как в России, так и за рубежом.

Методика позволяет определять почвенно-экологические индексы и баллы бонитетов конкретного небольшого участка, поля, территорий области, зоны и т. д. В отличие от региональных бонитировок, она дает сопоставимые результаты на единой основе для всей территории страны.

Оценка почв производится с помощью почвенно-экологических индексов, которые рассчитываются по определенной формуле:

∑t>10⁰ х (КУ - 0.05)

Пэи = 12.5 х (2 - V) х П х ДС х ---------------------------- х А,

КК + 1000

где: Пиэ – почвенно-экологический индекс, балл; 12.5 – постоянный множитель для всех почв; 2 – максимально возможная плотность при их предельном уплотнении, г/см³; V – плотность для метрового слоя почвы, г/см³; П – коэффициент на полезный объем почвы (учитывает тип почвы и гранулометрический состав, берется из табл. 4.); ДС – дополнительно учитываемые свойства почв; ∑t>10⁰ – среднегодовая сумма температур выше 10⁰ С; КУ – коэффициент увлажнения; КК – коэффициент континентальности климата; А – итоговый агрохимический индекс.

При расчете по этой формуле за 100 принят почвенно-экологический индекс для черноземов Краснодарского края (V=1,2; П=1; ∑t>10⁰=3500; КУ=0,8; КК=162).

Таблица 4 – Коэффициенты на полезный объем почвы (П)

Зона, подзона	Гранулометрический состав почв
	Глина	Тяж. суглинок	Средн. суглинок	Лег. суглинок	Супесь	Песок
Северная и средняя тайга	0,70	0,78	0,86	0,89	0,81	0,68
Южная тайга	0,76	0,86	0,96	0,96	0,74	0,57
Светло-серые и серые лесные почвы	0,86	0,92	0,97	0,95	0,73	0,51
Темно-серые лесные почвы	0,95	0,97	0,98	0,94	0,70	0,47
Черноземы лесостепи и степи	0,98	1,00	0,98	0,92	0,64	0,44
Сухой степи	0,91	0,95	0,99	0,95	0,71	0,46
Полупустыни, пустыни	0,89	0,92	0,98	0,94	0,75	0,49
Луговых почв	0,95	0,98	0,99	0,95	0,71	0,49

Дополнительно в формулу вводятся поправки на содержание гумуса (табл. 5), каменистость (табл. 6), степень солонцеватости (табл. 7), степень водной и ветровой эрозии (табл. 8, 9) и гидроморфизм (табл. 10).

Например, в черноземе обыкновенном среднесуглинистом Красноярского края содержится 5,7% гумуса, а среднее его содержание для Восточной Сибири – 5,0%. В этом случае соотношение содержания гумуса в данной почве к среднему составляет 5,7:5х100=114%, т. е. берется коэффициент 1,05 (табл.5).

Таблица 5 - Коэффициенты на отклонения содержания гумуса от средней величины

Содержание гумуса по отношению к средней величине, %	Коэффициент на гумус	Содержание гумуса по отношению к средней величине, %	Коэффициент на гумус
<55	0,70	95-105	1,00
55-65	0,78	105-115	1,05
65-75	0,85	115-125	1,09
75-85	0,91	125-135	1,12
85-95	0,96	135-145	1,14
		>145	1,15

Таблица 6 - Коэффициенты на степень щебнистости

(каменистости) почв

Степень	Поправочные коэффициенты
	Щебнистая почва	Каменистая почва	Щебнисто-каменистая почва
Слабая	0,98	0,95	0,96
Средняя	0,92	0,85	0,88
Сильная	0,85	0,75	0,80

Таблица 7 - Коэффициенты на степень солонцеватости почв (для всех зон)

Степень солонцеватости	Коэффициент	Степень солонцеватости	Коэффициент
Слабосолонцеватые	0,90	Сильносолонцеватые	0,60
Среднесолонцеватые	0,75	Солонцы	0,25

Таблица 8 - Коэффициенты на степень водной эрозии почв

Зона, подзона	Почва
	слабосмытая	среднесмытая	сильносмытая
Серых лесных почв	0,83	0,68	0,46
Черноземов (лесостепи и степи)	0,86	0,69	0,47
Сухой степи	0,82	0,67	0,46
Полупустыни, предгорной пустынной степи	0,88	0,73	0,53
Луговых почв	0,87	0,70	0,50
Северной, средней и южной тайги	0,81	0,66	0,46

Таблица 9 - Коэффициенты на степень ветровой эрозии (дефляции) почв

Степень эрозии	Коэффициент
Слабодефлированные	0,97
Среднедефлированные	0,88
Сильнодефлированные	0,70

Данная почва является слабосмытой и слабосолонцеватой, берутся коэффициенты 0,86 (табл. 8) и 0,90 (табл. 7). Тогда показатель, дополнительно учитывающий свойства почвы (ДС), будет равен 1,05х0,86х0,90=0,81. Итоговый почвенный индекс для данной почвы будет составлять: 12,5х(2-1,30)х0,98х0,81=6,95. Почвенные индексы рассчитываются для каждой почвы, после чего с учетом площадей можно определить средневзвешенный почвенный индекс для той или иной территории (хозяйства).

Итоговый агрохимический индекс (А) рассчитывают в целом для всей территории (хозяйства) в зависимости от соотношения площадей с различным содержанием элементов питания растений, и с различной реакцией почв. Коэффициенты на содержание подвижных элементов питания растений в почве и на реакцию почв приведены в таблицах 11 и 12.

Таблица 10 – Коэффициенты на гидроморфизм (для орошаемых почв не применяются)

Зона, подзона	Почвы	Гранулометрический состав
		Тяж. суглинок	Средн. суглинок	Супесь	Песок
Северной средней и южной тайги	Слабоглееватые	0,85	0,95	1,00	1,00
	Глееватые	0,70	0,80	0,90	0,95
	Глеевые	0,55	0,65	0,80	0,90
Серых лесных почв	Глееватые	0,90	0,95	1,00	1,00
	Глеевые	0,75	0,85	0,90	0,95
Черноземов лесостепи	Лугово-черноземные	0,95	1,00	1,05	1,05
	Черноземно-луговые	0,92	0,97	1,02	1,02
	Луговые	0,90	0,95	1,00	1,00
	Пойменные заболоченные	0,80	0,85	0,90	0,95
	Лугово-болотные	0,80	0,85	0,90	0,95
	Болотные	0,60	0,65	0,70	0,80
Черноземов степи	Лугово-черноземные	1,10	1,15	1,15	1,15
	Черноземно-луговые	1,05	1,10	1,10	1,12
	Луговые	1,00	1,05	1,05	1,10
	Пойменные заболоченные	0,85	0,90	0,95	1,00
	Лугово-болотные	0,85	0,90	0,95	1,00
	Болотные	0,75	0,80	0,85	0,90

Например, почвы хозяйства, где находится вышеупомянутый чернозем обыкновенный, имеют следующее содержание подвижного фосфора: очень низкое – 0,2% площади, низкое – 12,6, среднее – 40,7, повышенное – 36,8, высокое – 9,2, очень высокое – 0,5% площади. В этом случае коэффициент на содержание фосфора составит (0,2х0,94+12,6х0,97+40,7х1,0+36,8х1,03+9,2х1,06+0,5х1,09):100=1,01.

Таблица 11 – Коэффициенты на содержание подвижных элементов питания растений в почве

Зона, подзона	Элемент питания	Содержание подвижных элементов питания
		Очень низкое	Низкое	Среднее	Повышенное	Высокое	Очень высокое
Северной, средней и южной тайги	Р2О5	0,87	0,94	1,00	1,06	1,11	1,15
	К2О	0,87	0,94	1,00	1,06	1,11	1,15
Светло-серых и серых лесных	Р2О5	0,87	0,95	1,00	1,05	1,10	1,14
	К2О	0,91	0,96	1,00	1,04	1,08	1,11
Темно-серых лесных почв, черноземов лесостепи	Р2О5	0,91	0,96	1,00	1,04	1,08	1,11
	К2О	0,93	0,97	1,00	1,03	1,06	1,08
Степная, сухостепная, полупустынная, пустынная	Р2О5	0,93	0,97	1,00	1,03	1,06	1,08
	К2О	0,95	0,98	1,00	1,02	1,04	1,05

Аналогично можно определить коэффициент для подвижного калия и на кислотность почв. Они составят 1,03 и 0,95, соответственно. Итоговый агрохимический индекс в данном случае будет равен 1,01х1,03х0,95+0,99.

В вышеприведенной формуле задействованы климатические показатели, которые позволяют учесть продуктивность климата. За 100 баллов принята продуктивность Краснодарского края.

Величина коэффициента увлажнения рассчитывается по формуле:

Дк х Ос

КУ = ------------------- ,

∑t>10⁰ + 500

где: КУ – коэффициент увлажнения; Дк – дополнительный коэффициент учитывающий местоположение территории (для Красноярского края равен 4,5); Ос – среднегодовая сумма осадков, мм; ∑t>10⁰ – среднегодовая сумма температур выше 10⁰ С.

Таблица 12 – Коэффициенты на кислотность почв

Зона, подзона	Реакция почв
	Сильнокислая	Среднекислая	Слабокислая	Близкая к нейтральной	Нейтральная
Северной, средней и южной тайги	0,89	0,95	1,00	1,08	1,15
Светло-серых и серых лесных почв	0,87	0,94	1,00	1,05	1,10
Темно-серых лесных почв	0,85	0,91	0,96	1,00	1,04
Черноземов оподзоленных и выщелоченных	0,83	0,89	0,95	1,00	1,03
Черноземов обыкновенных	-	0,85	0,91	0,96	1,00
Черноземов типичных	-	-	0,89	0,95	1,00

Рассчитанные по этой формуле величины КУ, превышающие 1,10 принимают равными 1,10.

Величина коэффициента континентальности рассчитывается по формуле:

360 (t⁰_max – t⁰_min)

КК = --------------------------,

µ + 10

где: КК – коэффициент континентальности климата; t⁰_max – среднемесячная температура самого теплого месяца; t⁰_min – среднемесячная температура самого холодного месяца; µ - широта местности.

Если величина КК больше 200, то ее принимают равной 200.

Например, хозяйство расположено на территории Красноярского края, среднегодовое количество осадков составляет 420 мм, среднегодовая сумма температур более 10⁰ С равна 1850, дополнительный коэффициент – 4,5. Среднемесячная температура самого теплого месяца +19⁰ С, а самого холодного -20⁰ С. Хозяйство расположено на широте 55,4⁰.

4,5 х 420

КУ = ----------------- = 0,80

1850 + 500

360 х (19-(-20) 360 х 39

КК = ---------------------- = -------------- = 215

55,4 + 10 65,4

В связи с тем, что коэффициент континентальности получился равным 215, округляем его до 200.

Тогда итоговый климатический индекс составит:

1850 х (0,8-0,05)

------------------------ = 4,63

200 + 100

Данный климатический показатель используется для всей территории хозяйства, за исключением тех случаев, когда, например, климатические параметры в пределах хозяйства сильно варьируют и даются раздельно для разных его частей (равнинной и горной, таежной и степной и т.д.).

Почвенно-экологический индекс, как итоговый показатель, рассчитывается через произведение почвенного, агрохимического и климатического индексов. Для данной почвы (чернозем обыкновенный, слабосмытый, слабосолонцеватый в Красноярском крае) почвенно-экологический индекс составит:

Пэи = 6,95 х 4,63 х 0,99 = 32 балла.

Дополнительные сведения о бонитировке почв на основе почвенно-экологических индексов можно найти в монографии (1991) «Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв».

Задания для бонитировки почв на основе почвенно-экологических индексов предлагаются преподавателями или студентами, и, после их обсуждения используются для написания курсовой работы по почвоведению.

Сведения (цифровой материал) берут из почвенных очерков, систем земледелия (землеустройства) того или иного хозяйства, климатических и географических справочников.