IX Всероссийская конференция молодых ученых с международным участием «Почвоведение: Горизонты будущего. 2025»

Митичкин Даниил Евгеньевич

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Федеральный исследовательский центр "Почвенный институт имени В.В. Докучаева"


Сессии

23.09
15:46
2мин
Связь коэффициента SOC:CLAY и балла бонитета
Митичкин Даниил Евгеньевич

В системе земельных отношений Российской Федерации балл бонитета является основным критерием качества почв, отражающим их продуктивный потенциал. Традиционно он определяется по комплексу показателей (агроклиматический потенциал, содержание гумуса, мощность гумусового горизонта, гранулометрический состав и др.). Однако актуальной задачей остаётся поиск показателей, которые можно определять современными экспресс-методами и которые при этом демонстрируют устойчивую связь с баллом бонитета. Одним из таких индикаторов является коэффициент SOC:CLAY — отношение содержания органического углерода к содержанию глинистой фракции (<0.002 мм). В зарубежных исследованиях показано, что данный коэффициент отражает состояние структуры почв и процессы деградации [Dexter, 2008; Johannes et al., 2017; Prout et al., 2022]. Для российских почв подобные исследования не проводились. Так как балл бонитета является основным критерием качества почв в РФ, использование SOC:CLAY в качестве вспомогательного показателя может повысить точность кадастровой оценки и мониторинга. Это позволит объективнее фиксировать деградационные изменения и планировать восстановительные мероприятия. В качестве источника данных использована коллекция образцов проекта SoilText, в частности ряд почв европейской части России, включая чернозёмы, серые лесные, дерново-подзолистые и каштановые почвы. Содержание органического углерода определялось методом сухого сжигания. Гранулометрический состав определялся методом лазерной дифракции. Баллы бонитета вычислялись по ГОСТ Р 70229–2022. Для части исследуемой выборки получены следующие значения: – В чернозёмах Курской и Белгородской областей SOC:CLAY составил 0.07–0.1 при высоких баллах бонитета (80–100). – В дерново-подзолистых и серых лесных почвах Московской и Тульской областей SOC:CLAY превышал 0.12, а баллы бонитета находились в диапазоне 40–60. – В каштановых почвах Волгоградской области SOC:CLAY был выше 0.13 при минимальных баллах бонитета (30–40). Статистический анализ показал положительную корреляцию между SOC:CLAY и баллом бонитета (r≈0.6), что свидетельствует о том, что более высокие значения коэффициента связаны с более высокой оценкой качества почв по основному критерию — бонитету. Выводы: Коэффициент SOC:CLAY демонстрирует устойчивую положительную связь с баллом бонитета в почвах европейской части России. Значения SOC:CLAY могут быть использованы как дополнительный индикатор качества земель наряду с традиционными показателями. Коэффициент также позволяет выявлять дополнительные негативные факторы, которые могут быть недоучтены при расчёте балла бонитета из-за неактуальности данных.

1.1. Рациональное землепользование и плодородие почв (к 90-летию со дня рождения Д.С. Булгакова)
Стенд-холл 1 (коридор 3 этажа)
25.09
14:55
15мин
Текстурные классы почвы: связь пластичности и гранулометрического состава
Митичкин Даниил Евгеньевич

Исследование посвящено сопоставлению органолептических методов определения текстуры почв и грунтов (метод шнура Н.А. Качинского) с лабораторными подходами, основанными на определении гранулометрического класса почвы с опорой на пластические свойства. Основная задача работы — оценить точность полевых методов в условиях ограниченного доступа к лабораторной диагностике и выявить возможность интеграции пластичных характеристик в классификацию текстурных классов. Гранулометрический состав почвы определяет её водоудерживающую способность, воздухопроницаемость, уплотняемость и поведение в агротехнических и инженерных условиях. Для тяжёлых почв диапазон оптимальной влажности узок, что увеличивает риск уплотнения, тогда как лёгкие почвы обладают низким запасом влаги. Пластичность, измеряемая пределами Аттерберга, отражает взаимодействие частиц и органики, а также служит базой для инженерных классификаций. Однако до сих пор отсутствуют комплексные методы, напрямую связывающие гранулометрический состав и пластичность, особенно в отечественной классификации. В качестве источника данных использовалась коллекция образцов проекта SoilText (1172 образца различного гранулометрического состава). Для каждого образца определены: гранулометрический класс по методу Качинского; текстура по методу шара и ленты (USDA); пределы пластичности (ГОСТ 5180–2015, ISO 17892-12:2018) и число пластичности (PI). Сравнение проводилось с применением метрик precision, recall, F1 и их «смягчённых» версий, учитывающих допустимость ошибок на один соседний класс. Метод Качинского показал высокую надёжность для крайних классов (пески, глины), но систематически «утяжелял» текстуру: лёгкие суглинки чаще определялись как средние или тяжёлые, супеси — как лёгкие суглинки. Для песков точность определения почти безошибочна (F1 = 0,87 строгий; 0,97 смягчённый). Супеси диагностируются хуже всего (F1 = 0,04 строгий; 0,58 смягчённый). Для суглинков точность возрастает от лёгких к тяжёлым: F1 растёт от 0,18 до 0,40 (строгая оценка) и от 0,61 до 0,89 (смягчённая). Для глин значения средние (F1 ≈ 0,46 строгий; 0,78 смягчённый). Общая точность составила 42,9 %, что подчёркивает ограниченность метода при строгом подходе. Матрица ошибок показала выраженную линейность: классы систематически смещаются в сторону более тяжёлых текстур. Основные промахи приходятся на соседние градации, что подтверждается разрывом между строгими и смягчёнными метриками. Результаты демонстрируют, что органолептические методы позволяют быстро выделять крайние классы, но ненадёжны при диагностике промежуточных. Проблема особенно выражена для супесей, где влажность в процессе измерения и наличие органики сильно искажают оценку. Таким образом, классический метод Качинского не обеспечивает удовлетворительной точности, особенно для лёгких и средних суглинков и супесей. Краевые текстуры (песок, глина) определяются надёжно. Ошибки органолептики носят систематический характер и связаны с искажением пластических свойств.
Пределы пластичности и индекс пластичности могут быть использованы для уточнения и разработки переходных классификаций между гранулометрическим и пластичным подходами. Интеграция пластичных характеристик и цифровых методов анализа перспективна для повышения точности полевой диагностики и её адаптации к отечественным стандартам.

Работа выполнена в рамках НИР: FGUR-2025-0005 Разработать современный инструментарий количественной оценки естественных и антропогенных изменений физического состояния и минералого-микроморфологических свойств почв в условиях изменяющегося климата

1.10. Методологические аспекты экспериментов и исследований в почвоведении
Малый зал (1 этаж)