Как нам представляется, если под диагностикой почв понимать определение
соответствия почвенных свойств оптимальным параметрам на каждый период времени
произрастания сельскохозяйственных культур, то в задачи диагностики плодородия почв
должно входить исследование связей между почвенными свойствами (условиями
произрастания) и показателями ответной реакции растений на изменение данных свойств,
с целью выявления их оптимальных величин. Следовательно, знание режимов (что
включается в задачи исследований по диагностике) должно соотноситься с моделями
прогнозирования и прогнозной оптимизации при антропогенном воздействии. Таким
образом, свойства почв - предмет исследований диагностики плодородия почв, а
почвенные режимы - предмет исследований последующего прогнозного управления
генезисом почв (поддерживание биологического равновесия внутрипочвенных процессов
и сохранение обмена веществ в агробиоценозе в целом). Отсюда следует, что оптимизация
почвенных режимов включает задачи не только управления генетическими процессами
формирования почв, но и управлением экологической устойчивостью агробиоценоза в
целом.
И в других опубликованных работах оптимизация почвенного фактора урожая
обычно подменяется улучшением свойств почв некоторыми мероприятиями, которые
доводят данные свойства до определенного предела [Каджюлис, 1984; Семененко, 1984,
Иванов, 1984]. В своем большинстве это определенные на основании большого
количества полевых опытов пределы оптимальности отдельных свойств почв. Важно
также подчеркнуть, что в почвоведении не выработан еще строгий подход к терминам
системного порядка, и каждый автор вкладывает свой смысл в определения
"оптимизация", "оптимальные свойства", "модель", что приводит к разночтению
предлагаемых теорий.
Причины разногласия заключаются в сложности почвенного прогнозирования,
что создается динамичностью и многофакторностью почвенных процессов как в
естественных, так и в вызванных антропогенным воздействием условиях. Почва -
полидисперсная среда, состоящая из биологической, химической и физической
составляющих. Поэтому в почве как в биокосной открытой системе нельзя четко выделить
ценность каждой составляющей, так как динамика элементов системы оказывается
результатом совместного воздействия всех компонентов среды и факторов,
действующих извне.
Оптимизация - целенаправленная деятельность, заключающаяся в получении
наилучших результатов при соответствующих условиях. Постановка задачи оптимизации
предполагает, как известно, выполнение следующих условий: требование оптимизации
только одной величины, наличие степеней свободы у оптимизируемого объекта
(управляющие воздействия, которые позволяют изменять его состояния в соответствии с
требованиями), возможность количественной оценки оптимизируемой величины
(критерий оптимальности) [Бояринов, Кафаров, 1975]. Данные авторы отмечают, что
особенность подобных задач в том, что значение критерия оптимальности определяется и
существующим положением, и предысторией процесса. Это приводит к необходимости
использования в качестве критериев оптимальности интегральных оценок
(функционалов) вида:
t kv
I = ∫ Rdt , где
0
R - заданная функция параметров, определяющих состояние процесса в момент
времени t.
Исходя из данных понятий, направление исследований по оптимизации
почвенных режимов включает две задачи: изучение почвенных режимов в
ненарушенном состоянии, обусловленном почвообразовательными факторами, и
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
