Лабораторна робота №1 Тема: Складання шкали бонітування ґрунтів

Мета:Вивчити методику і порядок складання шкал бонітування ґрунтів.

Загальні відомості. Завданням бонітування ґрунтів є співставлення якості ґрунтів за природними властивостями і признаками, які впливають на їх родючість. При цьому головним принципом виступає ідентифікація показ­ників оцінки однойменних ґрунтів в межах земельнооціночного району Це значить, що показник оцінки земель, присвоєний окремій таксоно­мічній одиниці /агровиробничій групі ґрунтів/ за затвердженою шка­лою, є однаковим за родючістю у всіх господарствах, де вона має поширення. Тому дуже важливе значення має робота по агровиробничому групуванню ґрунтів земельнооціночного району, на основі якого формуються різноякісні виділи земель, що підлягають оцінці. Однакові агрогрупи ґрунтів повинні одержати однакові показники бонітування. У зв’язку з цим бонітування ґрунтів у межах земельнооціночного району проводиться у такій послідовності: виз­начення середніх значень показників, які характеризують окремі признаки і властивості ґрунтів; вибір основних діагностичних ознак; складання шкали бонітування ґрунтів за природними власти­востями.

Завдання 1. Визначення показників природних властивостей і діагностичних ознак агро виробничих груп ґрунтів.

Для визначення середніх значень показників на окремих ґрунтах проводиться усестороннє вивчення матеріалів комплексного обстежен­ня і вибірка фактичних даних за показниками цих ґрунтів, при цьому застосовується розрахунковий метод, який базується на використанні емпіричних формул, що виражають пряму залежність між функціональ­ними і результативними величинами. Так, наприклад, валові запаси гумусу і поживних речовин розраховують за глибиною відповідного горизонту, показниками об’ємної маси ґрунту, вмістом гумусу і по­живних речовин в процентах або міліграмах на 100 грамів ґрунту.

Бонітування ґрунтів проводиться за різними природними призна­ками і властивостями, які для різних зон України приведені в таблиці 1.

Дані про морфологічні признаки грунтів /глибина гумусових го­ризонтів, глибина залягання глеевих горизонтів/ вибираються з жур­налів польових описів за матеріалами ґрунтових обстежень. В Україні використовуються матеріали ґрунтових обстежень, проведених у 1959-І96І.рр. і відкоригованих до І975р., до 1980р. і після 1980р.

На поширені ґрунти морфологічні показники заповнюються у бонітувальні відомості вибірково, з таким розрахунком, щоб на кожну агрогрупу грунтів /з врахуванням гранулометричного складу / припало приб­лизно 50-60 показників у кожній виборці на земельно-оціночний район. Вибірка, згідно правил статистики, повинна бути випадковою.

На малопоширені ґрунти, якщо вибірка їх менша 50 одиниць в од­ному земельне оціночному районі, допускається комплектація вибірки з декількох земельнооціночних районів, які входять до одного при­родно-сільськогосподарського округу. При цьому бажано, щоб об’єм вибірки був не менше 22, хоч можуть бути випадки і меншої кількос­ті показників.

Показники глибини гумусового горизонту визначаються за нижньою межею першого перехідного горизонту /для дерново-підзолистих, сірих і ясно-сірих опідзолених, а також сильносолонцюватих і осолоділих грунтів - гумусово-елювіального/. Для глеєвих і засолених грунтів глибина гумусового горизонту приймається на глибині верхньої межі глеєвого або засоленого горизонту.Глибина залягання глеєвого горизонту встановлюється за його верх­ньою межею.

Дані про вміст гумусу і фізичної глини з процентах вибираються з результатів лабораторних визначень, виконаних при обстеженні грунтів. Величина рН сольової витяжки орного шару вибирається або із даних лабораторних визначень при ґрунтовому обстеженні, або із ма­теріалів агрохімічного обстеження грунтів.

Таблиця 1

Основні признаки і властивості грунтів, характерні для різних зон України

№	Признаки і властивості грунтів	Зони
		Полісся	Лісостеп	Степ	Прикарпаття і Карпати
1 2 3 4 5 6 7 8	Глибина гумусових горизонтів, см Глибина профілю грунтів, см Глибина вскипання з HCL, см. Вміст гумусу в орному шарі грунту, % Вміст гумусу в шарі 30 – 40 см Вміст фракцій фізичної глини /< 0,01мм/в орному шарі, % Вміст мулу /< 0,001мм / в орному шарі, % Запаси фізичної глини в шарі 0 – 100 см, т/га	+ - + + + + + +	+ + + + + + + -	+ + - + + + + -	+ + - + + + + -

Зібрані дані про властивості і признаки ґрунтів обробляються на ЕОМ стосовно до кожної агровиробничої групи ґрунтів. В процесі обробки розраховуються: середня арифметична величина показника, середнє квадратичне відхилення, помилка середнього арифметичного, ступінь надійності одержаного середнього, коефіцієнт варіації, аси­метрія, ексцес. Таблиця 1 робочого зошита.

Середнє арифметичне значення кожного показника природних влас­тивостей // визначається за формулою:

[1]

де - сума всіх варіантів; п - кількість спостережень.

Однак за середньою арифметичної величиною неможна твердити про характер відхилень варіантів від середньої величини. Для визначен­ня коливань величин визначають середнє квадратичне відхилення / б / за формулою:

[2]

де - сума квадратів відхилень всіх варіантів від серед­нього арифметичного.

Визначення відносної мінливості /С/ проводиться шляхом обчис­лення коефіцієнту мінливості за формулою:

[ 3 ]

Для впевненості у типічності одержаної середньої арифметичної величини і можливості судження по окремому про загальну величину досліджуваного признака, вираховують середню помилку середнього арифметичного /m/ за формулами:

або , для малих виборок [4]

Середня помилка може бути виражена в процентах від середнього арифметичного шляхом визначення показника точності. При цьому чим менший цей показник, тим точніші результати обчислень. Розмір по­казника точності /Р/ визначають за формулою:

, [5]

Ступінь надійності отриманої середньої / t / визначається за формулою:

[6]

Одержана величина ступеня надійності при великій кількості спостережень має бути більше двох, тобто одержана середня повинна бути більше подвійної помилки, при малій кількості спостережень /менше 30/ необхідний ступінь надійності визначають за таблицею значень Стьюдента. Стандартне значення критерія t при 95%-ному рівні вірогідності характеризується даними приведеними в таблиці 2:

Таблиця 2

Стандартне значення критерія t при 95%-ному рівні вірогідності

П-1	1	2	3	4	5	6-7	8-9	10-13	14-28	29і >
t	12,7	4,3	3,2	2,8	2,6	2,4	2,3	2,2	2,1	2,0

Обчислене значення ступеня надійності повинно бути більше табличного.

Якщо виборка за основними признаками і властивостями грунтів не підпорядкована закону нормального розподілу варіант, то склад агровиробничих груп переглядається, особливо звертаючи увагу на однотипність ґрунтових різновидностей, які входять до їх складу. Грунтові різновидності, які порушують однорідність виборки, вклю­чаються у інші агрогрупи грунтів.

Дані про властивості і признаки грунтів оброблені з допомогою ЕОМ аналізуються на предмет відповідності для їх визначення се­редніх величин діагностичних признаків. При їх невідповідності перевіряється правильність збору вихідної інформації, зокрема,чи не були включені у виборку недостовірні /нехарактерні/ дані, чи не були допущені технічні помилки при виписці даних, при наявнос­ті суттєвого відхилення, що може мати місце при розходженні у ве­личині будь-якого признаку між ґрунтовими відмінами включеними у агровиробничу групу, даний признак для розрахунків шкал бонітуван­ня грунтів не використовується.

Для прикладу в таблиці 3 при обробці статистичних даних при визначенні показників бонітування ґрунтів нижче приведені розрахунки вмісту гумусу в процентах на одній агровиробничій групі ґрунтів

Таблиця3

Обробка статистичних даних при визначенні вмісту гумусу в процентах на одній агровиробничій групі ґрунтів для визначення показників бонітування ґрунтів

Шифр агрогрупи грунтів	Вміст гумусу, %
	Варіант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
84г	1,9	1,8	2,3	1,7	2,0	1,9	2,1	2,2	2,1	2,0

Середнє арифметичне із сукупності складає:

Для визначення інших середньостатистичних величин проведені допоміжні розрахунки /табл. 4/.

Таблиця 4

Розрахунок даних для визначення середньоквадратичного відхилення від середньої величини вмісту гумусу

Фактичний вміст гумусу, %	Відхилення вмісту гумусу від середнього, %	Квадрат відхилень від середньої величини
х
1,9 1,8 2,3 1,7 2,0 1,9 2,1 2,2 2,1 2,0	0,1 0,2 + 0,3 0,3 0 0,1 + 0,1 0,2 + 0,1 0	0,01 0,04 0,09 0,09 0 0,01 0,01 0,04 0,01 0

Із даних таблиці 4,

= =

При розподілі середньої арифметичної варіанта вважається нетиповою якщо вона перевищує подвійну величину середньоквадратичного відхилення. У даному випадку х є типова величиною, так як вона не перевищує .

Таким чином, середня помилка арифметичного середнього

У процентному відношенні точність помилки арифметичної середньої складає:

Визначається також коефіцієнт мінливості даних, який дорівнює:

Ступінь надійності середньої арифметичної величини складає:

Як видно із наведених розрахунків, величина ступеня надійності значно перевищує допустиму, тобто для даного випадку подвійну середню помилку арифметичного середнього. Тому, одержану на основі математичної статистики середню величину вмісту гумусу на даній агрогрупі ґрунтів можна безпосередньо приймати для складання шка­ли бонітування ґрунтів або для розрахунку валових запасів гумусу, за якими також може складатися шкала бонітування ґрунтів.

За вище приведеним алгоритмом провести дисперсійний аналіз вмісту гумусу. Глибини гумусного горизонту та вмісту фізичної глини в господарствах земельнооціночного району та зробити відповідні висновки в таблицях 1-3 робочого зошита.