Районирования пашни Украины по свойствам почвы

Районирования пашни Украины по свойствам почвы

В предлагаемом районировании учтены другие факторы, дополняющие грансостава, а именно: рельеф, увлажнение, реакция почвенного раствора, засолению, эродированных и другие, снижают агрономическое и экологическую ценность территории и ограничивают эффективность агротехнологий.

Районирования позволяет оценить степень благоприятности территории для земледельческой деятельности, установить территории, где, в первую очередь, возможные неблагоприятные экологические последствия от применения нерациональных агротехнологий, и вообще прогнозировать инвестиционную привлекательность для вложения ресурсов.

Учитывая, что в планировании и решении многих хозяйственных проблем как пространственная основа используется административное деление, целесообразно выбрать как такую ??единицу именно область.

Такой подход позволяет использовать разнообразную информацию, имеющуюся в областных филиалах института землеустройства и областных центрах по охране плодородия почв. В случае пестрого характера почвенно-климатических условий области и зная площади и структуру почвенного покрова в административных единицах и естественно-сельскохозяйственных районах округах, провинциях и зонах, всегда можно перейти к районированию на основе природных пространственных единиц.

Факторы районирования

Гранулометрический состав включается в комплексной оценки как основной фактор. С его помощью принципиально возможно (прямо или косвенно) оценить все указанные нами аспекты комплексного районирования — экологические, агрономические и технологические.

Используя бонитувальну шкалу Н.А. Качинского (1958), средне-и легкосуглинковых почвы присвоено высший код 1, супесчаные и важкосуглинкового — код 2, песчаным и глинистым — код 3.

Комплексное технологическое районирования пашни Украины по свойствам почв
Далее определено средневзвешенный код гранулометрического состава для каждой административной области страны. Использованы данные о площади почв с различным грансостава, имеющимися в Госагентства по земельным ресурсам. Полученные расчеты приведены в таблице 1.

Как видим, средневзвешенная величина кода грансостава для отдельных областей изменяется в довольно широком диапазоне. Это означает, что также контрастными являются базовые условия для районирования. Кажется, было бы рациональным сравнивать между собой только области с близкими значениями кода. В этом заключается суть грансостава как основного фактора.

Далее все области с кодом, близким к единице, будут считаться лучшими, потому что в них доминируют почвы с относительно лучшими физическими, химическими и биологическими свойствами и вообще лучшими условиями для проявления плодородия. Благодаря высокому уровню гумусованости и оструктурености здесь лучше и водно-воздушный режим, экономно расходуется влага, поддерживается близка к оптимуму плотность строения, лучшая устойчивость почв против водной эрозии и дефляции, элементы загрязнители необратимо связываются в недоступные для растений и окружающей среды соединения. Исключением является лишь повышенная способность таких грунтов в переуплотнению. Поэтому именно здесь крайне важны все агротехнологии, предусматривающие минимизацию механических операций. Таким образом, области с минимальным значением кода наибольшей степени привлекательны для инвестирования и активизации земледельческой деятельности.

По мере роста средневзвешенных значений кода (это значит, что в почве возрастает относительная доля песчаных и глинистых частиц) агрономическая, экологическая и технологическая ценность почв в таких областях снижается. Причины этого различны. Для легких почв — это ухудшение влажно — удерживающей функции и вообще физических свойств и режимов из-за недостаточной гумусованисть и оструктуренисть, усиление уязвимости к химическим воздействиям. Для тяжелых почв — неблагоприятные физические, механические и реологические свойства, ухудшение условий для качественного возделывания и другие.

В рамках однотипных значений кода грансостава следует учесть действие факторов, снижающих потенциальные характеристики грунтов. Таких факторов начислено 8, а именно: засоление, осолонцевания, эрозию, переувлажнения, кислую реакция почвенного раствора.

Кроме того, учтены такой фактор, как наличие пашни на склонах выше 3 °, а также комплексный фактор, с помощью которого дана сравнительная оценка почвенно-технологических условий в областях Украины (коэффициент для экономических расчетов, расчета ресурсов, нормирования полевых работ, оплаты труда и других целей, связанных с обработкой почв и применением машинно-тракторных агрегатов).

Области, в которых площади почв с указанными негативными факторами минимальные, получили код 1. Его использование с помощью метода интеграции факторов, описанного далее, практически не внесет никаких изменений, полученных на основе грансостава. Код 2 и код 3 получат области, в которых площади почв с отрицательными характеристиками растут. Согласно ухудшается численный показатель районирования территории.

Интегрирование информации

Метод интегрирования информации с помощью геометрического среднего, в основном обычного арифметического или средневзвешенного арифметического среднего при расчете индекса физического состояния как бонитувального балла. Дальнейшем используемого именно этот подход во всех случаях, когда нужно было интегрировать несколько факторов в аналитических расчетах и ??картографировании.

Такой подход положительно себя зарекомендовал при подготовке карт-фактов и особенно карт-прогнозов, в которых давалась оценка склонности грунтов к переуплотнению, абразии и других негативных проявлений в почвенном покрове. Комплексная оценка, полученная с помощью геометрического среднего, была объективно прежде всего потому, что вклад каждого компонента в комплексном оценивании получал соответствующее отражение. При расчете арифметического среднего комплексную оценку скорее отражало действие одного-двух факторов, которые были просто.

Итак комплексная оценка каждой области была получена путем перемножения кодов и последующего извлечения корня восьмой степени из произведения сомножителей под корнем.

Благоприятные территории

Минимальные оценки (т.е. благоприятные) получили Винницкая, Закарпатская, Киевская, Львовская, Полтавская, Ровенская, Сумская, Тернопольская, Хмельницкая, Черкасская и Черниговская области. Основной оценку грансостава был в этих областях менее 1,5. Как видно, это преимущественно почвы лесостепи. В этих областях преобладают почвы со средне-и легкосуглинковых грансостава, которые отнесены к потенциально лучших почв.

Интегрирование всех других факторов, снижающих или существенно не изменяют основную оценку, дало следующие результаты: наиболее низкий итоговый балл комплексного районирования пашни был получен для Черкасской области — 1,49. Здесь практически отсутствуют в пашне засоленные, солонцеватые, переувлажненные и заболоченные почвы, почти нет пахотных земель на склонах выше 3 °, благоприятные почвенно-технологические условия для ведения машинно-тракторных операций, минимальные площади эрозионно опасных земель. И хотя довольно заметна (более 0,5 млн га) площадь умеренно кислых почв, однако грунтов с рН менее 4,5 нет.

Лишь немногим больше — в диапазоне 1,63-1,78 — итоговый балл в Закарпатской, Киевской, Ровенской, Сумской и Тернопольской областях. И только в Винницкой, Львовской, Полтавской и Хмельницкой он выше 2,0. Характерно, что минимальный балл, установленный по грансостава, синхронно совпадает с минимальным поправочный коэффициентом на неблагоприятные условия и итоговым баллом для комплексного районирования территории. Это лишний раз доказывает, что гранскпад действительно определяет свойства и режимы почв.

Территории экологического и экономического риска

Средние оценки получили Одесская, Днепропетровская, Житомирская, Ивано-Франковская и Черновицкая области. Основной код в этих областях находится в диапазоне 1,5-2,5. Преимущественно это области, примыкающие с южной и северной сторон к зоне лесостепи, почвы которых имеют важкосуглинковий или супесчаный грансостава.

По бонитувальною оценке эти почвы немного хуже в агрономическом, экологическом и технологическом отношении и поэтому условно отнесены к территориям экологического и экономического риска. Причины возможных проявлений неблагоприятных свойств и режимов почв объясняются ростом (выше определенного уровня) в их грансостава глинистых и песчаных частиц. Именно эти частицы способствуют росту плотности строения, ухудшению порового пространства, водно-воздушного режима, осложнение условий и качества обработки через реологические особенности, росту расходов на ведение машинно-тракторных операций.

Интегрирование всех факторов, снижающих основную оценку, дало следующие результаты: минимальный итоговый балл (2,24) получила Ивано-Франковская область, максимальный (4,16) — Одесская. По сравнению с наиболее благоприятными областями итоговый балл комплексного районирования территории немного вырос.

Неблагоприятные территории

Наиболее высокие неблагоприятные оценки получили АР Крым, Волынская, Луганская, Донецкая, Запорожская, Кировоградская, Николаевская, Херсонская и Харьковская области. Основная оценка здесь выше 2,5. В этих областях доминируют наиболее тяжелые и наиболее легкие по гранулометрическому составу почвы, согласно сравнительной бонитувальною оценке, соответствует худшим агрономическим, экологическим и технологическим условиям.

Причины этого — в ухудшении свойств и режимов почв, проявляющиеся тогда, когда содержание в почве илистых и песчаных частиц превышает определенный предел. Конечно, эти оценки следует понимать как сравнительные в пределах пашни Украины, по сравнению, повторяем, с другими областями, где соотношение песка, пыли и глины более гармоничным.

Интегрирование всех факторов, снижающих основную оценку, дало следующие результаты: максимальный итоговый балл (5,39) оказался в Донецкой области, минимальный, но также высокий (4,21) — в АР Крым. Подчеркнем: дальнейший рост итогового балла комплексного районирования пашни является синхронным основном кода. Причины роста достаточно ясны из анализа таблицы 1.

Прикладные аспекты районирования

Основные коды, установленные для областей на базе информации о грансостава, вместе с дополнительными кодами, оценивают снижение качества пахоты, позволяют обозначить такие прикладные аспекты районирования:

— проектирование земледельческой деятельности, оптимизация структуры посевных площадей, севооборотов, системы удобрений, обработки, адаптация техники и технологий к комплексному районирования;

— охрана почв от возможных неблагоприятных последствий антропогенной нагрузки — физической, химической и физико-химической деградации;

— выявление перспективных территорий для внедрения новейших агротехнологий;

— конструирование почвообрабатывающей техники, нормирования механизированных полевых работ, расходов горюче-смазочных материалов, планирования норм выработки, оплаты труда, уточнения норм списания техники, амортизационных отчислений, размера компенсаций за производство сельскохозяйственной продукции в неблагоприятных условиях. Ведь грансостава, бесспорно, является ведущим фактором во всех перечисленных аспектах аграрной деятельности;

— выработка агровимог к технике и агротехнологий, качества грунтообробитку, сева, уборочно-транспортных работ;

— выработки дифференцированных регламентов, стандартов, правил, ограничений, содержание которых должно меняться в зависимости от грансостава почвы и разнообразия дополнительных условий;

— планирование экспериментальных, полевых и производственных испытаний. Ведь техника и агротехнологии имеют испытываться в найризномитниших условиях грансостава;

— использование полученной информации в учебных, научных, просветительских целях, экономических расчетах, оценке эффективности хозяйственной деятельности предприятий.

Комплексное технологическое районирования пашни Украины по свойствам почв
Далее приведены картосхему комплексного районирования пашни Украины (рис. 1), что позволяет реализовать перечисленные прикладные аспекты.

Грансостава и инвестиционная привлекательность почв

Наибольшую инвестиционную привлекательность имеют почвы с благоприятными свойствами и высокими урожаями культур, формирующих стабильные экономические показатели и возможность применения современных интенсивных технологий. С учетом грансостава и некоторых дополнительных показателей почв пашни территория Украины была разделена на три большие зоны с разными условиями для возделывания культур и применения агротехнологий — также такое распределение одновременно соответствует различной инвестиционной привлекательности. Наиболее ценным является черноземный суглинистый грунт Лесостепи, менее ценными — глинистые и песчаные почвы Степи и Полесья.

Выбор территории для инвестирования

Опираясь на интегрированные оценки, можно составить представление о качестве пашни для выращивания полевых культур. Для окончательного выбора территории желательно ознакомиться с дополнительной информацией, имеющейся непосредственно в областях.

Так, в областных филиалах институтов землеустройства нужно ознакомиться с почвенной картой области (масштаб 1:200000), а в областных центрах охраны плодородия почв — с материалами последнего тура агрохимической паспортизации полей.

Во время ознакомления с выбранной территории нужно обратить внимание на культуру производства, состояние засоренности полей, лесополос, расположение и состояние инфраструктуры (складов, тока, условия содержания техники, удобрений, семян), состояние мелиоративной сети (если она есть) и противоэрозионных сооружений.

Важным является наличие проживающего вблизи квалифицированного и вспомогательного персонала, а также условия хранения и реализации выращенной продукции. Перечислена информация окажется нужной при составлении бизнес-плана дальнейшей деятельности предприятия.

Грансостава — ключ к созданию эффективной и устойчивой пространственно дифференцированной системы земледелия. Признавая решающее значение грансостава для формирования свойств и режимов почв, их агрономического и экологического функционирования, вполне логично предположить, что ключ к эффективной системы земледелия лежит в возможно более точном адаптации всех агротехнологических операций в грансостава.

С одной стороны, система земледелия должна быть такой, чтобы использовать преимущества, формирует легко-и середньосулинковий грансостава. С другой — минимизировать негативные моменты, которые неизбежно возникают при земледельческого использования супесчаных, песчаных и глинистых грунтов. Разумеется, также важно, чтобы и лучшие почвы стали хуже в результате нерациональной хозяйственной деятельности.

Песчаные и супесчаные почвы Полесья можно назвать пассивными в реологических смысле, потому что переход из текучего в твердое состояние осуществляется в них очень быстро и в достаточно узких пределах пластичности, почти не проявляется липкость, низкая деформация (через выходную высокую равновесную плотность строения).

Эти почвы, в силу преобладания песчаной фракции, способствуют абразии (износу) рабочих органов почвообрабатывающих машин, а из-за быстрого нарастания температур весной склонны образовывать корку. Повышенное количество атмосферных осадков, наличие в рельефе понижений и иллювиально горизонтов, залегающих неглубоко и обогащенные мелкодисперсными компонентами, вызывают явления поверхностного оглеения, не способствует качественному обработки таких почв.

Короткий период релаксации, ускоренное восстановление исходных неблагоприятных показателей плотности строения (из-за отсутствия влагостойкой структуры), обусловливает необходимость частого рыхления и обогащения питательными веществами этих бедных почв. Наличие неглубоких иллювиально горизонтов ограничивает глубину обработки и необходимость применения дополнительных мер по окультуривания почвы, если глубину обработки нужно увеличить.

Таким образом, именно грансостава предопределяет специфические требования к особенностям земледельческой практики, выбора адаптированных к определенным условиям культур, севооборотов, обработки и удобрений. Легкий грансостава определяет для Полесья интенсивную систему земледелия, насыщенную многочисленными и разнообразными зимостойкости. Возможности для ее минимизации здесь ограничены.

Почвы суглинистого грансостава результате одновременного более высокого уровня гумусованости и благоприятных физико-химических свойств обладают выраженным структурность и, главным образом, благодаря этому характеризуются целым рядом положительных качеств. Здесь оптимальный уровень плотности, гармоничное соотношение пор различного функционального назначения, достаточно длительный период пребывания грунтов в состоянии физической спелости.

Вместе с тем пониженный уровень выходного равновесной плотности делает почву среднего грансостава очень уязвимым к переуплотнению под действием ходовых систем современных мобильных машинно-тракторных агрегатов, особенно в весенний период. Общей особенностью земледельческой практики на суглинистых почвах является минимизация агротехнологических операций (их частоты и глубины), что преследует цель максимально возможного снижения механической нагрузки на почву. Здесь нужны и другие профилактические меры сохранения благоприятного уровня структуры. Возможны здесь и меры, направленные на максимальное обеспечение растений питательными компонентами, так как в отличие от механической, химическая (экологическая) устойчивость суглинистых почв высокая.

Глинистые почвы — наиболее тяжелые в земледельческом аспекте

Главные проблемы, создает такой грансостава, высокая прочность в сухом состоянии и липкость во влажном, то есть повышенная реологическая активность, небольшая продолжительность периода, когда почва находится в мягкопластичного (спелому) состоянии. Недостаточная увлажненность (а этих почв всего в Степи) и повышенная опасность проявления дефляции увеличивает их отрицательные характеристики.

Срочно, что грансостава должно стать более важным фактором в дифференциации земледелия, чем это можно наблюдать при современной практики. Для того, чтобы убедиться в справедливости утверждения о недооценке этого фактора в современных системах земледелия, достаточно обратиться к трудам ведущих ученых в этой области — В.П. Нарциссов, М.И. Сидорова, В.И. Кирюшина, AM Лыкова, Н.В. Яшутина и других. В этих основных концептуально значимых работах грансостава практически не упоминается, а его роль в корректировке системы земледелия игнорируется.

Разумеется, система земледелия решает широкий комплекс вопросов, связанных с повышением плодородия почв, их охраны, рационального использования (с учетом рельефа, климата, экономических и социальных запросов и экологических требований).

В ней находят место вопросы рационального соотношения угодий, структуры посевов и севооборотов, внесения удобрений, применение химических видов мелиораций, агротехнологических мероприятий. В системах земледелия достаточно объективно и всесторонне оценена роль зональности, микро-зональности и ландшафтов в размещении культур — словом, это очень большой круг вопросов, который должен быть активно ориентировано не только на удовлетворение населения в продуктах питания, промышленности в сырье, но и на устойчивый характер земледельческой отрасли в настоящее время и в перспективе. Однако именно здесь к современной системе земледелия немало претензий, поскольку она такова, что послужила причиной многочисленных проявлений деградации и ухудшения качества почв.

В научной литературе можно найти детальные разъяснения причин несовершенства систем земледелия. Главная из них — в превышении предела механической и химической нагрузки, после которой грунт необратимо меняется и не может восстановить выходных, присущих ему, модальных характеристик. Уникальная способность почв к саморегулированию свойств и режимов при этом необратимо нарушается. Хорошо известна зависимость саморегулирования (точнее, устойчивости) почв от грансостава. Потенциал саморегулирования в песчаного, суглинистого и глинистого грунтов существенно различается. Итак, в соответствии с ним должен регулироваться уровень антропогенной нагрузки.

Высказанные концептуальные положения не являются чем-то принципиально новым. Современная система земледелия предлагает использовать ряд правил, рекомендаций, стандартов, ограничивающих и даже оптимизируют механическое и химическое нагрузки на почвы. Разработаны предложения об оптимальном соотношении пашни и других видов угодий, о структуре севооборотов, экологически безопасные нормы удобрений и других химических препаратов, допустимое давление на грунт ходовых систем машинно-тракторных агрегатов, допустимо загрязнения. Этот перечень можно продолжить, хотя, к сожалению, многие виды воздействий на почву в процессе его обработки, химизации и мелиорации остаются неурегулированными. Важнее другое обстоятельство — много ограничений осталось на бумаге и в производстве они не используются, что и приводит к неблагоприятным последствиям для почвы влияния современных агротехнологий.

В литературе есть немало неоспоримых доказательств полезности учета грансостава для улучшения адаптации систем земледелия. Разумеется, этот вопрос далек от своего разрешения, однако в отношении некоторых элементов систем земледелия такие рекомендации разработаны. Например, согласно различной реакции на воздействие ходовых систем машинно-тракторных агрегатов почв разного грансостава дифференцируется допустимое давление. На почвах песчаного и супесчаного грансостава весной можно повысить уровень влияния сравнимо с суглинистых и глинистых почвах на 20-25%. Одновременно на почвах суглинистого грансостава влияние ходовых систем машинно-тракторных агрегатов должна быть максимально ограниченным, потому что такие почвы даже при небольшом давлении подвержены необратимым деформациям.

Так же следует минимизировать влияние на суглинистый грунт капель поливной воды и не обрабатывать супесчаный грунт при влажности ниже физической спелости. Особенно опасен своими неблагоприятными последствиями обработка глинистого грунта повышенной влажности.

Комплексное технологическое районирования пашни Украины по свойствам почв
Для решения практических вопросов управления системой земледелия важно иметь представление о содержании и соотношение гранулометрических элементов в почвах административных областей. Учитывая исключительное значение грансостава в агрономических оценках почв, в таблицах 2-4 приведены характерные оценки их качества и бонитировки. Из них видно, что почвы различных, часто смежных областей, существенно отличные по содержанию гранулометрических фракций.

Это значит, что они отличные во всем — свойствах, режимах, агрономическом и экологическом достоинствах, в общем качественных характеристиках, бонитета, стоимости, инвестиционной привлекательности. Так выходит, что так же отличными должны быть агротехнологии. Иначе говоря, постепенно следует отказываться от зональных технологий и переходить к региональным, а в будущем — точных технологий, максимально отвечающие гранулометрическому составу и вообще местным почвенно-климатическим условиям.

Используя гранулометрический состав и дополнительно некоторые свойства почв (эродированность, осолонцевания, засоления, переувлажнения, рН), пашни Украины можно условно разделить на три группы по интегрированным экологическим, агрономическим и технологическим признакам, что важно для планирования земледельческой деятельности в экономических сравнительных расчетах, расчете потребности в ресурсах и нормировании машинно-тракторных работ и оплате труда.