Способ оценки почвенного плодородия в условиях Краснодарского края Российский патент 2020 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам оценки почвенного плодородия в условиях Краснодарского края.

Точная и объективная оценка почвенного плодородия лежит в основе эффективного землепользования в сельском и лесном хозяйстве. Она необходима для оценки производительной способности конкретных почвы, количественной оценки их плодородия и эффективного использования удобрений, мелиорантов, агротехнических и мелиоративных мероприятий.

Известен способ оценки плодородия почв (патент РФ №2519149, класс G01N 33/24, 2012 год) и потенциальной эмиссии диоксида углерода почвами при изменении климата. Способ включает определение валового содержания органического углерода в почвенном образце (С вал), количества потенциально минерализуемого органического углерода (С пм) при инкубации этого же образца, в результате чего рассчитывается содержание трансформируемого органического углерода (С транс).

Известен способ оценки почвенного плодородия (патент РФ №2071605, класс G01N 33/24, 1997 год), при котором берут пробы конкретных почв, производится сравнение с эталоном фактических физико-химических параметров почв: содержание гумуса, фосфора, калия, азота, плотность почвы; присвоение балла совокупности эталонных показателей, являющийся пороговым для определения целесообразности дальнейшего освоения исследуемой почвы, определение оценки плодородия конкретной почвы.

Известный способ не позволяет достаточно точно производить количественную оценку почвенного плодородия в зависимости от содержания в них элементов питания, из-за ограниченного числа оценочных признаков и отсутствия единой оценочной основы, что затрудняет его использование.

Техническим результатом является повышение точности оценки почвенного плодородия, упрощение способа и расширение области применения.

Технический результат достигается тем, что в способе оценки почвенного плодородия в условиях Краснодарского края, при котором берут пробы конкретных почв, производится сравнение с эталоном фактических физико-химических параметров почв: содержание гумуса, фосфора, калия, азота, плотность почвы; присвоение балла совокупности эталонных показателей, являющийся пороговым для определения целесообразности дальнейшего освоения исследуемой почвы, определение оценки плодородия конкретной почвы, согласно изобретению в пробах конкретных почв определяют дополнительные параметры: каменистость, смытость почвы, кислотно-щелочной баланс и мощность гумусового горизонта, затем оценивают плодородие почвы по формуле:

где V - оценка почвенного плодородия,

B1 - Мощность гумусувого горизонта, см;

B2 - Содержание гумуса, %;

B3 - Плотность почвы, г/см³;

Р - Содержание фосфора, мг/кг;

K - Содержание калия, мг/кг;

N - Содержание азота, мг/кг;

En - эталонные значения;

K1 - поправочный коэффициент на каменистость почвы;

где 0,5 - сильно каменистая почва;

0,2 - среднекаменистая;

0 - не каменистая;

K2 - поправочный коэффициент на смытость почвы,

где 0,5 - сильно смытая почва;

0,2 - среднесмытая;

0 - не смытая;

K3 - поправочный коэффициент на кислотно-щелочной баланс, который рассчитывают по формуле:

где принимает значение от 1 до 14, 1 - это кислая среда, 14 - щелочная среда, если оценка плодородия равна или больше 0,8, то почва пригодна для дальнейшего использования для возделывания сельскохозяйственных культур.

Способ осуществляют следующим образом: предварительно берут пробы конкретных почв, производится сравнение с эталоном фактических физико-химических параметров почв: содержание гумуса, фосфора, калия, азота, плотность почвы; присвоение балла совокупности эталонных показателей, являющийся пороговым для определения целесообразности дальнейшего освоения исследуемой почвы, определение оценки плодородия конкретной почвы. В пробах конкретных почв определяют дополнительные параметры: каменистость, смытость почвы, кислотно-щелочной баланс и мощность гумусового горизонта.

Для расчета плодородия почвы и составления вывода о целесообразности использования неосвоенного земельного участка был осуществлен набор переменных определен наиболее значимыми критериями, отвечающими за произрастание культур: В1 - Мощность гумусувого горизонта, см; В2 - Содержание гумуса, %; В3 - Плотность почвы, г/см³; Р - Содержание фосфора, мг/кг; K - Содержание калия, мг/кг; N - Содержание азота, мг/кг; Е - эталонные значения; K1 - поправочный коэффициент на каменистость почвы; K2 - поправочный коэффициент на смытость почвы; K3 - поправочный коэффициент на кислотно-щелочной баланс (определяется ). Поправочные коэффициенты являются безразмерными и рассчитаны с учетом адекватности. Далее по формуле определяют оценку плодородия

где V - оценка почвенного плодородия,

B1 - Мощность гумусувого горизонта, см;

B2 - Содержание гумуса, %;

B3 - Плотность почвы, г/см³;

Р - Содержание фосфора, мг/кг;

K - Содержание калия, мг/кг;

N - Содержание азота, мг/кг;

En - эталонные значения;

K1 - поправочный коэффициент на каменистость почвы определяют по известным правилам (http://biofile.ru/bio/4351.html);

где 0,5 - сильно каменистая почва;

0,2 - среднекаменистая;

0 - не каменистая;

K2 - поправочный коэффициент на смытость почвы (https://studwood.ru/1244168/geografiya/klassifikatsiya_erodirovannyh_pochv),

где 0,5 - сильно смытая почва;

0,2 - среднесмытая;

0 - не смытая;

K3 - поправочный коэффициент на кислотно-щелочной баланс,

K3 рассчитывают по формуле:

где l принимает значение от 1 до 14, 1 - это кислая среда, 14 - щелочная среда по таблице (https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Finfodacha.com%2F4-sposoba-kak-podkislit-pocvu-na-ucastkevstavitizmenit-ssylku%2F);

В способе был использован принцип сравнения параметра с эталоном относится к категории простых, но широко распространенных. Он лежит в основе многих более сложных методов, в том числе математических, поэтому показатели конечной оценки формируются отношениями соответствующих переменных исследуемой и эталонной почвы. Из ряда показателей за счет использования мультипликативного метода свертывания критериев по принципу справедливой компенсации относительных изменений частных критериев высчитывается один суперкритерий (балл плодородия). Свертка имеет вид Мультипликативная свертка основывается на постулате: «низкая оценка хотя бы по одному критерию влечет за собой низкое значение функции полезности».

В итоге почва считается пригодной для использования, если значение балла плодородия выше порогового (0,8).

Пример конкретного осуществления способа оценки почвенного плодородия в условиях Краснодарского края.

1. Выбирают эталонную почву со значением плодородия равной средней по краю.

2. Устанавливают признаки почвенного плодородия. В качестве таких признаков берут те признаки почвы, от которых зависит рост и развитие растений, а также качество их урожая. К числу основных признаков почвенного плодородия относят такие, как, например, содержание гумуса, рН-баланс, содержание макроэлементов (Р, K, N) и др.

3. Определяют (или задают) параметры этих признаков плодородия для эталонной почвы. Такие параметры обусловливают потенциальное плодородие эталонной почвы:

Мощность гумусувого горизонта = 65 см;

Содержание гумуса = 7%;

Плотность почвы = 1,2 г/см³;

Содержание фосфора = 21 мг/кг;

Содержание калия = 10 мг/кг;

Содержание азота = 30 мг/кг;

4. Параметрам потенциального плодородия эталонной почвы присваивают пороговое значение балла равного 0,8.

5. Определяют параметры исследуемой почвы - чернозема западного Предкавказья:

Мощность гумусувого горизонта = 60 см;

Содержание гумуса = 6%;

Плотность почвы = 1 г/см³;

Содержание фосфора = 24 мг/кг;

Содержание калия = 16 мг/кг;

Содержание азота = 37 мг/кг;

K1 = 0;

K2 = 0,2;

l = 8.

6. Рассчитываем значение оценки исследуемой почвы по формуле:

получаем значение равное 1,07, что означает - почва пригодна для дальнейшего использования.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, применительно к оценке почвенного плодородия в условиях Краснодарского края. При осуществлении способа берут пробы конкретных почв, производится сравнение с эталоном фактических физико-химических параметров почв: содержание гумуса, фосфора, калия, азота, плотность почвы; присвоение балла совокупности эталонных показателей, являющегося пороговым для определения целесообразности дальнейшего освоения исследуемой почвы, определение оценки плодородия конкретной почвы, согласно изобретению в пробах конкретных почв определяют дополнительные параметры: каменистость, смытость почвы, кислотно-щелочной баланс и мощность гумусового горизонта, затем оценивают плодородие почвы по заданной расчетной формуле. Если оценка плодородия равна или больше 0,8, то почва пригодна для дальнейшего использования для возделывания сельскохозяйственных культур. Достигается упрощение и повышение точности оценки почвенного плодородия. 1 пр.

Способ оценки почвенного плодородия в условиях Краснодарского края, при котором берут пробы конкретных почв, далее производится сравнение с эталоном фактических физико-химических параметров почв: содержание гумуса, фосфора, калия, азота, плотность почвы; присвоение балла совокупности эталонных показателей, являющегося пороговым для определения целесообразности дальнейшего освоения исследуемой почвы, определение оценки плодородия конкретной почвы, отличающийся тем, что в пробах конкретных почв определяют дополнительные параметры: каменистость, смытость почвы, кислотно-щелочной баланс и мощность гумусового горизонта, затем оценивают плодородие почвы по формуле:

,

где V - оценка почвенного плодородия,

B1 - мощность гумусувого горизонта, см;

B2 - содержание гумуса, %;

B3 - плотность почвы, г/см³;

Р - содержание фосфора, мг/кг;

K - содержание калия, мг/кг;

N - содержание азота, мг/кг;

Е - эталонные значения;

K1 - поправочный коэффициент на каменистость почвы;

где 0,5 - сильно каменистая почва;

0,2 - среднекаменистая;

0 - не каменистая;

K2 - поправочный коэффициент на смытость почвы,

где 0,5 - сильно смытая почва;

0,2 - среднесмытая;

0 - несмытая;

K3 - поправочный коэффициент на кислотно-щелочной баланс,

K3 рассчитывают по формуле:

где принимает значение от 1 до 14, 1 - это кислая среда, 14 - щелочная среда,

если оценка плодородия равна или больше 0,8, то почва пригодна для дальнейшего использования для возделывания сельскохозяйственных культур.