Подготовительно-камеральный период
В подготовительно-камеральный период составляются областные (краевые) и республиканские бонитировочные шкалы по объективным признакам или свойствам почв. Составление шкал проводится Гипроземами под непосредственным научным руководством и при участии республиканских научно-исследовательских почвенных институтов и кафедр почвоведения. К этой работе кроме почвоведов привлекаются статистики для сбора исходных статистических материалов и их обработки методом современной математической (вариационной) статистики.
Для составления бонитировочных шкал по свойствам почв и по урожайности необходимы следующие исходные данные.
1. Почвенная карта или карта агропочвенного районирования области (края) с нанесенными границами землепользовании колхозов, совхозов, госсортоучастков, экспериментальных хозяйств (баз); материалы крупномасштабной почвенной съемки хозяйств, почвенные карты в масштабах 1:10000-1:25000, реже 1:50000 и 1:5000; агрохимические картограммы, карты и картограммы для борьбы с эрозией почв и для мелиорации; почвенные отчеты с аналитическими данными, агропроизводственными группировками почв; таблицы площадей угодий, таблицы площадей почв по видам угодий: пашни, сенокосы, пастбища, леса, болота и пр. (в гектарах); литературные данные о почвах и других природных условиях области, края.
2. Климатические данные, в том числе средняя многолетняя температура, сумма температур выше +10 °С и +15 °С; среднее годовое количество осадков и среднее количество осадков за вегетационный период; длина безморозного периода и др. данные применительно к местным условиям; климатические справочники.
3. Материалы по государственной регистрации землепользователей, учету количества и качества земель.
4. Литературные данные по оценке земель области, края (земский кадастр, кадастр Министерства государственных имуществ и пр.).
5. Годовые отчеты колхозов, совхозов, госсортоучастков и др. хозяйств за последние 5 лет.
6. Данные многолетней урожайности на госсортоучастке с разными почвами, а также на опытных станциях высших учебных заведений и стационарные (последние трех- и пятилетние) наблюдения для уточнения бонитировочных шкал в колхозах и совхозах.
Урожайные данные для составления бонитировочных таблиц нужно брать только по тем хозяйствам, в которых одна почвенная разновидность занимает не менее 70% пашни.
Перед началом работ по бонитировке почв в области (крае) нужно тщательно ознакомиться с качеством почвенных карт, отчетов, агрохимических, мелиоративных и эрозионных картограмм и карт. В случае низкого качества почвенных карт и необходимых для бонитировки картограмм и аналитических данных не приступать к работам по бонитировке почв до окончания корректировки или пересоставления почвенных карт и картограмм.
Для установления ведущих диагностических свойств и признаков почв, которые будут положены в основу их бонитировки, материалы собираются по всем без исключения хозяйствам. Из имеющихся почвенных отчетов по всем колхозам, совхозам и другим хозяйствам выписывают для почв, включенных в местный номенклатурный (систематический) список почв, морфологические, агрохимические, агрофизические и прочие данные, которые предположительно могут быть диагностическими признаками почв. На каждый почвенный разрез с аналитическими данными заполняется отдельная карточка, изготовленная типографским способом. При этом в графу таблицы «Диагностические признаки, предположительно коррелирующие с урожайностью» вписывают из почвенных отчетов по обследованию отдельных хозяйств и из литературных источников следующие данные:
1. Тип и подтип почвы и площадь им занимаемая.
2. Механический состав; содержание частиц 0,05-0,01, <0,01 и <0,001 мм; каменистость (м3/га или слабая, средняя, сильная по имеющимся материалам).
3. Материнская и подстилающая порода (генезис, лёссовидность, двучленность песчаных и глинистых наносов, наличие глинистых прослоек в песке в пределах корнеобитаемой толщи, щебнистость, глубина подстилания плотными породами и пр.).
4. Мощность окрашенных гумусом горизонтов (A1 и А+В) и мощность пахотного слоя.
5. Содержание гумуса (%) и запас его (т/га).
6. Степень окультуренности (целинные, освоенные, сильноокультуренные, среднеокультуренные, слабоокультуренные, ухудшенные, искусственные и преобразованные).
7. Степень эродированности (слабая, средняя, сильная, очень сильная).
8. Степень солонцеватости или засоления (глубина залегания солонцеватого горизонта; концентрация и глубина залегания вредных солей; их запасы в слое 0,5 м, 0 -1 м и пр.).
9. Степень оглеения, глубина глееватого горизонта и горизонта сплошного оглеения; мощность слоя торфа, степень разложения торфа, тип торфа (верховой, переходный, низинный, пойменный).
10. Глубина грунтовых вод или верховодки, степень осушенности мелиорированных болот; химизм и степень минерализации грунтовых вод в районе вторичного засоления.
11. Глубина вскипания и степень выщелоченности.
12. рН солевой вытяжки.
13. Гидролитическая кислотность.
14. Содержание РК (валовые и подвижные запасы (т/га).
15. Сумма поглощенных оснований или емкость поглощения; степень насыщенности почв основаниями.
16. Содержание поглощенного натрия и др.
17. Физические свойства: плотность почвы, плотность твердой фазы почвы, влажность, порозность, водопроницаемость (если имеются).
Если на почвенную карту хозяйства не нанесены окультуренные или эродированные в разной степени почвы, производят корректировку карт.
Для каждой почвенной разновидности на отдельной карте методами вариационной статистики выводятся средние данные с указанием, из скольких разрезов они выведены.
При математической обработке необходимо вычислять не менее двух показателей: точность опыта и показатель достоверности различий между вариантами. При этом в примечании указывается метод анализа, которым определялись различные признаки и свойства (например, гумус по Тюрину, подвижная P2О5 по Кирсанову и т.п.).
По каждой почве выписывается площадь общая и по главнейшим угодиям (пашни, сенокосы, пастбища, леса); площадь выписывается в гектарах и в процентах от общей площади хозяйства и данного угодия.
Из выписанных данных для каждой почвы с применением вариационной статистики на отдельной сводной карточке по той же форме выводят средние с указанием, из скольких разрезов эти средние выведены.
Для каждого из диагностических признаков вычисляют бонитировочный балл, подписывая его красным карандашом под средним значением признака; для этого за балл, равный 100, временно принимают признаки лучшей по своим свойствам и урожайности почвы изучаемой обла-
сти, края, республики (для этой почвы должны быть найдены многолетние данные по урожайности); почвы в списке располагают по мере убывания баллов, т.е. от лучших к худшим.
В основу бонитировки почв нужно отбирать из весьма многочисленных почвенных признаков только те признаки (свойства), которые коррелируют с урожайностью. Такие признаки свойства) почв нужно устанавливать на местах в зависимости от зональных и местных природных и агроэкономических условий. Так, например, в пределах типа и подтипа почвы механический состав, степень эродированности, характер материнской породы коррелируют с урожайностью во всех почвенных зонах и провинциях. Такие признаки, как количество гумуса в черноземах, мощность окрашенных гумусом горизонтов (А+В), содержание гумуса в пахотном слое незаболоченных дерново-подзолистых почв или в черноземах Поволжья, Западной Сибири или Казахстана, глубина залегания прослоев суглинка в песчаных почвах в пределах корнеобитаемого слоя, мощность корнеобитаемого рыхлого слоя почвы над плотной породой, надглеевым горизонтом или над солонцовым горизонтом и т.д., как правило, имеют местный, областной (региональный) или зональный характер. В каждом отдельном случае из комплекса коррелирующих с урожайностью свойств почв нужно выделить и умело использовать ведущие в местных условиях, не забывая, что продуктивность почв можно сопоставлять при прочих равных условиях, так как урожай зависит от ряда (комплекса) как природных, так и организационно-хозяйственных и экономических факторов.
Опытные работы по бонитировке почв, развернувшиеся с 1955 г. более чем в 50 областях, краях и республиках, установили ряд диагностических признаков. Повсеместно установлено, что корреляция между урожайностью зерновых культур, типами и подтипами почв, их механическим составом, почвенными группами по материнской породе, почвенными вариантами по эродированности (т.е. между теми, что содержит областной или краевой номенклатурный список почв, а значит, и между почвами, которые выделяются на крупномасштабных почвенных картах колхозов и совхозов) существует во всех основных зонах, подзонах и провинциях СССР.
Типы, подтипы и виды почв с присущими им свойствами отражают основные природные условия различных зон, провинций, районов, от которых зависит и урожайность. Поэтому урожайность (относительная) хорошо коррелирует с типами, подтипами, видами почв. Однако, учитывая, как все еще не устойчива и нередко спорна номенклатура почв, как часто меняются систематические списки почв, недостаточно использовать только названия почв из областного (краевого) номенклатурного списка почв для объективной бонитировки почв. Решая ряд сложных и спорных вопросов при бонитировке почв отдельных хозяйств колхозов и совхозов, необходимо, чтобы каждый тип, подтип, вид, разновидность почвы имели бы точные диагностические признаки, причем нужно отобрать из множества свойств и признаков почв только коррелирующие в данных (местных) условиях с урожайностью, по которым легко в поле или в лаборатории проверить правильность определения почвы и отнесения ее к тому или иному бонитету.
Вычисленные бонитировочные баллы отдельных признаков сопоставляют между собой и устанавливают, какие из этих признаков находятся в коррелятивной связи (прямой или обратной) между собой и с урожайностью и какие являются исключением. Затем вычисляют средний бонитировочный балл по свойствам почв и составляют бонитировочную шкалу области по свойствам почв.
После составления бонитировочных шкал приступают к определению средней многолетней относительной урожайности главнейших почв для установления корреляции между диагностическими признаками почв и относительной урожайностью на главнейших почвах и составлению бонитировочной шкалы почв по урожайности. Для составления шкалы бонитировки почв по урожайности на основании собранных материалов выделяют в пределах области или края агропочвенные районы с примерно одинаковой природно-экономической обстановкой (однородные по почвенным, климатическим и экономическим условиям).
На почвенную карту и на карту агропочвенных районов наносят границы землепользования колхозов и совхозов, опытных станций, экспериментальных хозяйств и госсортоучастков. При мелком масштабе областной (краевой) карты сортоучастки и даже землепользования наносятся кружками или точками. Можно при отсутствии областной почвенной карты использовать сводную ведомость структуры почвенного покрова по колхозам и совхозам области (края) в пределах каждого района.
Для определения урожайности главнейших сельскохозяйственных культур на основных почвах собирают данные по всем хозяйствам области (края), затем отбирают колхозы и совхозы с однородным, судя по областной почвенной карте или же по карте агропочвенных районов (или по сводной ведомости структуры почвенного покрова), почвенным покровом (с последующим уточнением правильности выбора по детальным крупномасштабным почвенным картам этих колхозов и совхозов), при этом отбираются все хозяйства, в которых одна почва (одного бонитета) занимает не менее 70% пашни. В районах с комплексным почвенным покровом (например, каштановая зона или заболоченные районы Северо-Запада) подбирают хозяйства с примерно одинаковой долей основных почв, составляющих почвенные комплексы или сочетания в общей площади пашни, проводя в дальнейшем исследования в натуре для определения урожайности на отдельных почвах, составляющих комплексы, сочетания или математически определяя урожайность отдельных почв. Из годовых отчетов отобранных колхозов, совхозов и сортоучастков для каждой почвы выписывают: 1) средний сбор зерна с 1 га в центнерах всех зерновых и бобовых; 2) средний сбор зерна ведущих зерновых культур (пшеница озимая, пшеница яровая, рожь, кукуруза и др.); 3) средний сбор технических и кормовых культур (сахарная свекла, лен, подсолнечник, многолетние и однолетние травы, кукуруза на силос и др.), картофеля и др.; 4) средний сбор сена на.естественных сенокосах. Все эти данные выписываются за 5-10 лет.
Из годовых отчетов выписываются также по годам данные, характеризующие уровень ведения хозяйства, размер основных средств производства в расчете на 100 га пашни и с.-х. угодий (в том числе стоимость машин), количество вносимых удобрений, себестоимость продукции, количество гектаров пашни на одного трудоспособного и т.д. Эти данные необходимы, как уже неоднократно говорилось, потому, что урожай отражает естественное плодородие почвы только при определенных и притом, равных прочих условиях, т.е. в первую очередь при равном уровне с.-х. производства, при равной культуре и интенсификации земледелия.
При бонитировке почв определяется урожайность на различных почвах (до наиболее мелких разновидностей и вариантов) как при среднем, так и при высоком (в передовых хозяйствах) урбвне культуры земледелия и учитываются прямые затраты по агротехнике, зависящие от свойства почвы. Эта работа должна выполняться почвоведами, агрономами, статистиками и экономистами в тесном контакте. Кроме того, по возможности, выясняют: 1) степень освоенности севооборота, т.е. определенное чередование культур по лучшим предшественникам и проведение комплекса мероприятий, которые из года в год повышают урожай сельскохозяйственных культур, 2) площади сортовых посевов и порядковый номер репродукции семян.
При сборе сведений по урожайности приходится иметь дело с укрупненными колхозами и совхозами. В этих случаях для одного укрупненного хозяйства заполняются параллельно два, три или более бланков: на хозяйство, к которому присоединились колхозы, и на хозяйства, которые (присоединились; отдельный бланк заполняется на укрупненное хозяйство. Два или более бланков по укрупненным хозяйствам сшиваются вместе, и их показатели обрабатываются.
Вычисляют многолетнюю средневзвешенную урожайность сельскохозяйственных культур. Эти вычисления ведут сначала для последних 10 лет для каждого в отдельности хозяйства - колхоза, совхоза, сортоучастка, а затем для групп хозяйства с однородным (судя по областной или краевой почвенной карте или карте агропочвенных районов, уточненной по крупномасштабным почвенным картам хозяйств) почвенным покровам, причем обработка ведется отдельно для каждого уровня земледельческой культуры при одинаковом уровне агротехники: а) для госсортоучастка, б) для передовых хозяйств, в) для всех остальных колхозов и совхозов.
При малом количестве госсортоучастков и передовых хозяйств данные по этим передовым хозяйствам, как указывалось выше, обобщают (т.е. обработка ведется для двух уровней культуры земледелия).
На основании многолетней средневзвешенной урожайности с.-х. культур вычисляют относительные урожаи (баллы), причем для того, чтобы областные и краевые шкалы можно было объединить в зональную, республиканскую, общесоюзную бонитировочную шкалу, при вычислении относительных урожаев, характеризующих плодородие отдельных почв, за 100 баллов повсеместно условно принимают:
а) для колхозов и совхозов урожайность зерновых культур 10 ц/га, т.е. цена 1 балла бонитировочной шкалы соответствует 0,1 ц зерна с I га;
б) для госсортоучастков и передовых хозяйств урожайность зерновых, равную 20 ц/га (т.е. цена 1 балла бонитировочной шкалы соответствует для этих хозяйств 0,2 ц зерна с 1 га).
Аналогичным способом вычисляются относительные урожаи, т.е. баллы для сопоставления с бонитетами почв (определенными по свойствам этих почв), применительно к ведущим зерновым, техническим и кормовым культурам республики, края, области (например, к пшенице яровой и озимой, кукурузе, ржи, рису, зернобобовым, хлопчатнику, сахарной свекле, подсолнечнику, льну и др., в зависимости от местных природно-эконо-мических условий), а также вычисляют относительный урожай (баллы) естественных кормовых угодий (с учетом урожайности в кормовых единицах или ц/га} для основных почв. При вычислении относительных урожаев, характеризующих плодородие отдельных почв при возделывании отдельных культур, за 100 баллов повсеместно условно принимают среднюю урожайность в СССР этих с.-х. культур во всех категориях хозяйств (в ц/га) за последние 10 лет.
Все показатели должны быть математически обработаны и достоверны; только в этом случае их можно использовать для сопоставления и проверки бонитировочной шкалы, составленной по свойствам почв.
Сопоставляя бонитет различных почв при трех (или двух) уровнях культуры земледелия, устанавливают следующее:
1. Неиспользованные резервы повышения плодородия почв, т. е. что можно получить с каждого гектара данной почвы при высокой агротехнике, применяемой в передовых хозяйствах на таких же почвах.
2. Характер изменения различных почв (диагностических признаков почв, коррелирующих с урожайностью) под влиянием окультуривания и изменение продуктивности различных почв при разном уровне агротехники (окультуривание в ряде случаев сближает почвы по их плодородию, меняя положение почв в бонитировочной шкале).
3. Эффективное плодородие почв в результате применения более высокой агротехники, лучшего освоения севооборотов, посева сортовыми семенами, известкования, большего применения органических и минеральных удобрений, лучшей механизации и меньших потерь при уборке.
Необходимо учитывать, что на почвах, различных по качеству, можно получить близкие по величине урожая с.-х. культур при различных затратах, причем в ряде случаев затраты будут тем больше, чем ниже качество почвы.
Сопоставлением и увязкой двух бонитировочных шкал - по внутренним свойствам почв и по урожайности - заканчивается первый этап работ.
Таким образом, основной задачей первого периода работ является составление предварительной бонитировочной шкалы почв области или края камеральным способом, т.е. на основании изучения существующих почвенно-картографических материалов, литературных источников, результатов почвенных обследований прежних лет, многолетних данных об урожайности ведущих зерновых с.-х. культур сортоучастков, колхозов и совхозов, а также других материалов, в которых освещаются природно-экономические условия края или области, - климатические справочники, геоботанические и другие карты, характеризующие природу данной области, края и т.п.
В итоге первого периода работы почвовед представляет: 1) предварительную бонитировочную (оценочную) шкалу почв республики, области, края и 2) картограмму бонитета земель области или края по административным районам.