Статистики и модели минерального азота почвы и продуктивности зерновых культур в сухостепной зоне Бурятии

• Автор: Билтуев, Александр Семенович
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Глава 1. Статистическая оценка эколого-функционального состояния

каштановых почв (литературный обзор)

1.1.Классификация и диагностика каштановых почв

1.2. Статистические показатели плодородия почвы

1.3. Статистическая оценка показателей азотного фонда

1.3.1. Статистики и модели общего азота

1.3.2. Статистики и модели минерального азота в почве

1.3.2.1. Нитратный азот

1.3.2.2. Аммонийный обменный азот

Глава 2. Объекты и методы исследований

2.1. Характеристика опыта и объекты

2.2. Анализы, статистическая оценка и построение моделей
Глава 3. Результаты исследований
3.1. Статистическая оценка изменения общего азота в почве
3.1.1. Содержание и динамика общего азота
3.1.2. Статистики и модели размеров снижения общего азота
3.2. Состав и природа почвенного азота
3.2.1. Фракционный состав азота
3.2.2. Оценка подвижности органических соединений азота
3.3. Статистическая оценка нитратного азота почвы
3.3.1. Динамика содержания и модели определения
3.3.2. Корреляционные связи и модели с режимом увлажнения
3.4. Статистическая оценка аммонийного обменного азота почвы
3.4.1. Динамика содержания и модели определения
3.4.2. Корреляционные связи и модели с режимом увлажнения
3.5. Статистическая оценка подвижного минерального азота почвы
3.5.1. Динамика содержания и модели определения
3.5.2. Корреляционные связи и модели с режимом увлажнения

3.6. Аммонийный фиксированный азот почвы
3.6.1. Содержание и динамика изменения
3.6.2. Статистические связи и модели с показателями увлажнения, общего и минерального азота почвы
3.7. Статистическая оценка продуктивности зерновых культур
3.7.1.Статистики и модели продуктивности зерновых культур
3.7.2. Корреляционные связи и модели с общим азотом в почве
3.7.3. Корреляционные связи и модели с минеральным
азотом почвы
3.7.4. Корреляционные связи и модели с состоянием увлажнения.. 109 ^ Выводы
Предложения производству
Список литературы
Приложения
Актуальность работы. В спектре пахотных почв Бурятии каштановые являются наиболее распространенными и на их долю в настоящее время приходится почти 2/3 от общего. Географический ареал распространения этих почв представляет северную окраину Центрально-азиатского пустынностепного массива и занимает наиболее континентальную часть днищ южных котловин региона (Куликов и др., 1997). В силу этого и в сочетании с сезонным характером мерзлотности, их генезис и функционирование во времени и пространстве характеризуется целым рядом особенностей, среди которых выделим и широко распространенный дефицит азота (Важенин, Важенина, 1969; Чимитдоржиева, 1990; Абашеева, 1992; Нимаева, 1992; Цыбжитов и др., 1999; Убугунов и др., 2000). Однако, общепризнанная высокая эффективность азотных туков в сухой степи (Коробцев, Колмаков, Бекетов, 1975; Ревенский, 1985, 2002; Лапухин, 2000), как правило, не сопровождается устойчивой и высокой продуктивностью зерновых культур, вариабельность которой по годам оказалась очень высокой (V = 68,4%). Это обусловлено крайне неблагоприятными климатическими ресурсами сухой степи и особенно режимом ее увлажнения. К настоящему времени накопленный экспериментальный материал по состоянию минерального азота каштановой почвы в различных режимах ее функционирования (удобрения, обработка почвы, севообороты) не позволяет в целом прогнозировать изменения продуктивности с достаточно высокой надежностью. Отсюда, изучение состава минерального азота каштановой почвы сухой степи, в т.ч. и при систематическом внесении азотных туков требует качественно иного подхода. Последнее связано с тем, что оценка продуктивности зерновых культур в типичных (среднемноголетних) и крайних проявлениях режима увлажнения (значимые отклонения от типичных) остается до сих пор открытой.
В этой связи, применение вариационно-статистического анализа с построением и верификацией частных моделей функционирования системы
• И.! ± я ь— коэффициент регрессии и его ошибка;
• К2 - индекс детерминации;
• А - средняя ошибка аппроксимации;
• т — фактор времени.
Построение математических (эмпирических) моделей осуществлялось по выборке выявленных высоких корреляционных связей между признаками, в виде линейной (у = а0 + Ь ! X] +Ь 2х2 +...+ Ь п хп) и степенной функции (у - ао + Ь( х +Ь2х2 +...+Ь„ хп), где у - результативный признак, а - свободный член уравнения, 61 .. Ьп,- постоянные величины, хь..хп - изучаемый признак. По большинству построенных моделей была проведена их независимая верификация на основании ранее проведенных опытов в этой зоне по показателям средней ошибки аппроксимации и индексу детерминации.
Ключевым оператором в статистическом анализе результатов исследований и построении математических моделей было определение объема выборки (п). В каждом конкретном случае оценки признаков (М ± ш, М ± 1тп, о, V, г, Я2) эти величины определялись числом фактических наблюдений по всем вариантам и повторностям опыта: по каждому из трех показателей увлажнения (осадки, влажность воздуха, продуктивная влага в 0-20 см почвы); продуктивности культур, а также результатов почвенных анализов (общий азот и размеры его снижения, минеральные формы азота почвы — ЫОз", М-МН4+обм., N-N1-1/ фикс.). Соответственно этому, и объем выборки (п) был различный и изменялся в зависимости от числа всех этих наблюдений и анализов, достигая п = 90. Отметим также, что для построения моделей продуктивности зерновых культур были привлечены данные с 1996 по 2002 гг. в этом опыте и соответствующие показатели увлажнения. При независимой верификации моделей использовали результаты ранее проведенных другими авторами исследований в этой зоне. В итоге, это позволило получить развернутую характеристику (статистические показатели и модели) показателей общего и минерального азота каштановой почвы и продуктивности зерновых культур в условиях сухой степи Бурятии.