ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МНОЖЕСТВЕННОЙ РЕГРЕССИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ КОМПЛЕКСНОСТИ ПЛОДОРОДИЯ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ
Authors: Р.Н. Ушаков , А.В. Ручкина , В.И. Левин , Ф.Ю. Бобраков , Т.Ю. Ушакова 
Published: December 2024

Рассмотрена перспективность использования множественной регрессии в качестве оценочного критерия состояния почвенного плодородия и определения приемлемых на текущий момент времени почвенных параметров на основе доверительных интервалов. Исследования выполнены по материалам агрохимического обследования почвы, проведенного в ФГБУ ГЦАС «Московский» на агросерой почве в ЗАО «Макеево» Зарайского района Московской области. Цель исследований – установить и оценить регрессионную модель, характеризующую комплексность плодородия. Исходный массив данных по почвенным свойствам (независимые переменные – X1-X6) был разделен на два кластера (зависимая переменная – Y) методом кластерного анализа. Отсутствие достоверных различий между кластерами и некоторых параметров в модели определило необходимость корректировки. После выявления статистических выбросов (экстремальных наблюдений), анализа остатков, коэффициентов детерминации выбрана оптимальная регрессионная модель с наименьшей из всех полученных стандартной ошибкой: Y=-7,5+0,002Р2О5+0,3рН+0,2Гумус-0,2Нг+0,004К2О+0,06V (Нг – гидролитическая кислотность, V – степень насыщенности почв основаниями). По разнице между парной и частной корреляции доказано совокупное влияние всех почвенных свойств. Например, наибольшая разница (0,35) установлена для рН. При тесной связи в парной корреляции (0,73) это может указывать на то, что она обусловлена влиянием остальных почвенных свойств. Если их не учитывать, то доля изменчивости кластера, обусловленная рН, составит 53%, с учетом почвенных свойств – 41%. Установлен приемлемый уровень плодородия агросерой почвы: он обеспечивается при содержании гумуса не ниже 3,2%, подвижного фосфора и обменного калия – не ниже 181 и 144 мг/кг почвы, солевой и гидролитической кислотности – не ниже 5,7 ед. рН и 1,5 мг-экв/100 г соответственно, степени насыщенности почвы основаниями – не ниже 92%. При таком числовом сочетании между почвенными свойствами обеспечивается комплексность плодородия.

The prospects of using multiple regression as an assessment criterion for the state of soil fertility and determining currently acceptable soil parameters based on confidence intervals are considered. The research was carried out based on materials from an agrochemical soil survey carried out at the Federal State Budgetary Institution GCAS “Moskovsky” on agro-gray soil in JSC “Makeevo” in the Zaraisky district, Moscow region. The purpose of the research is to establish and evaluate a regression model characterizing the complexity of fertility. The original data set on soil properties (independent variables – X1-X6) was divided into two clusters (dependent variable – Y) using the cluster analysis method. The lack of significant differences between clusters and some parameters in the model determined the need for adjustment. After identifying statistical outliers (extreme observations), analyzing residuals and coefficients of determination, the optimal regression model with the smallest standard error of all was selected: Y=-7.5+0.002P2O5+0.3pH+0.2Humus-0.2Hg+0.004 K2O+0.06V; (Hg – hydrolytic acidity, V – degree of soil saturation with bases). Based on the difference between pairwise and partial correlations, the combined influence of all soil properties was proven. For example, the largest difference (0.35) was found for pH. If there is a close connection in the pairwise correlation (0.73), this may indicate that it is due to the influence of other soil properties. If they are not taken into account, then the share of cluster variability due to pH will be 53%, taking into account soil properties – 41%. An acceptable level of fertility of agro-gray soil has been established: it is ensured when the humus content is not lower than 3.2%, available phosphorus and exchangeable potassium are not lower than 181 and 144 mg/kg of soil, salt and hydrolytic acidity is not lower than 5.7 units. pH and 1.5 mEq/100 g, respectively, the degree of soil saturation with bases is not lower than 92%. With such a numerical combination between soil properties, the complexity of fertility is ensured.