4.4. Оцінка балансу гумусу та біогенних елементів у проектованій сівозміні.

Втрати гумусу з ґрунту поповнюються завдяки комплексу заходів: внесення органічних добрив, посів багаторічних трав, створення оптимальних співвідношень між культурами у сівозмінах, застосуванням меліорантів і т. д.

При розробці такого комплексу в першу чергу виникає питання про норми органічних добрив, які у конкретній сівозміні забезпечували б бездефіцитний баланс. Баланс гумусу визначають як різницю між кількістю його утворення у ґрунті і втрат за певний період.

Баланс гумусу у ґрунті слід розраховувати для умов сівозміни, господарства, району за формулою:

(4.6)

де Б_г – середньорічний баланс гумусу у ґрунті на 1 га за ротацію сівозміни, т/(га рік);

Р – кількість новоутвореного гумусу у ґрунті за ротацію сівозміни за рахунок рослинних решток, т/га;

Д – кількість новоутвореного гумусу у ґрунті за ротацію сівозміни за рахунок органічних добрив, т/га;

М – загальна кількість гумусу, який мінералізується за ротацію сівозміни, т/га;

L – тривалість ротації, років.

Кількість новоутвореного гумусу розраховується під кожною культурою сівозміни, а потім для ротації в цілому за такою залежністю:

Р = С_р·К_г^р (4.7)

де С_р – маса щорічного надходження в ґрунт пожнивно-кореневих решток під даною культурою сівозміни (в перерахунку на вуглець), т/га – визначається за емпіричними залежностями за врожайністю основної продукції культури [довідкові дані табл.Г.7- за коефіцієнтом переведення основної продукції у побічну];

К_г^р – коефіцієнт гуміфікації пожнивно-кореневих решток під даною культурою сівозміни (в перерахунку на вуглець).

Д=С_Д ·К_г^д , (4.8)

де С_Д – маса органічних добрив, що були внесені безпосередньо під культуру сівозміни (в перерахунку на вуглець), т/га;

К_г^д– коефіцієнт гуміфікації органічного добрива (в перерахунку на вуглець).

Практично у прибутковій статті враховується тільки поповнення вуглецю з рослинними рештками (пожнивно-кореневими) та органічними добривами. Інші джерела поповнення гумусу не враховуються.

Коефіцієнти гуміфікації показують, яка кількість гумусу утворюється з рослинних решток, що розкладаються, та гною.

Кількість мінералізованого гумусу встановлюємо також спочатку для кожного поля сівозміни, а потім в цілому за ротацію.

Якщо баланс гумусу за ротацію сівозміни дефіцитний, то є потреба в додатковому застосуванні органічних добрив. Необхідну додаткову норму органічних добрив встановлюємо за формулою:

, (4.9)

де Б_г – баланс гумусу за ротацію сівозміни, т/га;

К_ср – коефіцієнт вмісту сухої речовини у органічному добриві, яке плануємо застосовувати:

, (4.10)

де W – вологість органічного добрива (стандартна), %.

Порядок розрахунків:

1. вибираємо планову врожайність культур сівозміни з ВД .

2. керуємося умовою, що органічні добрива у сівозміні вноситимуться лише під просапні культури в середніх нормах (30-40 т/га), причому не частіше, ніж 1 раз у 3-4 роки – приймаємо конкретну норму під конкретні культури запроектованої збалансованої сівозміни.

3. проводимо розрахунок балансу гумусу для кожної із культур сівозміни;

4. розраховуємо баланс за ротацію сівозміни в цілому за арифметичною сумою балансів під кожною культурою;

5. визначаємо середньорічний баланс гумусу в грунтах сівозміни, поділивши баланс за ротацію на тривалість ротації в роках;

6. робимо висновок про тип балансу і намічаємо заходи: потрібно застосовувати додатково органічні добрива чи ні, якщо так, то розраховуємо необхідну щорічну норму органічних добрив (насиченість ріллі органічними добривами) найбільш поширених видів: гною, біогумусу, соломи з азотною компенсацією та сидератів.

Оцінка існуючих ресурсів та розробка проекту виробництва альтернативних видів органічних добрив. Проблема нестачі гною сьогодні постає досить гостро у зв’язку зі зменшенням поголів’я худоби. Тому екологи повинні вміти вирішувати проблему забезпечення бездефіцитного балансу гумусу за рахунок інших видів органічних добрив: компостів, пташиного посліду, сапропелю, сидератів, соломи, біогумусу.[6]

Загальний розрахунок балансу гумусу, норми органічних добрив для забезпечення бездефіцитного балансу проводиться за формою табл. 4.7.

Прогноз балансу біогенних елементів у ґрунтах господарства.

Для підтримання бездефіцитного колообігу елементів живлення в господарстві велике значення має правильне поєднання внесення органічних і мінеральних добрив, яке обґрунтовується і перевіряється балансом біогенних елементів.

Баланс елементів живлення – це математичний вираз їх колообігу в землеробстві й біосфері (різниця між величиною виносу елемента живлення з грунту та його надходження у грунт).

Баланс елементів живлення в землеробстві дає змогу вивчати винос їх з ґрунту з урожаєм та надходження в ґрунт з різних джерел і таким чином систематично контролювати й цілеспрямовано впливати на підвищення ефективної родючості ґрунтів внесенням добрив та хімічних меліорантів.

Баланс розраховується для всієї ротації сівозміни, тільки тоді можна робити висновки про збалансованість чи розбалансованість сівозміни за тим чи ін. елементом живлення (ЕЖ). Під час складання балансу ЕЖ враховують такі статті: втрати елементів живлення з ґрунту – винос з урожаєм, непродуктивні втрати азоту добрив; надходження елементів живлення в ґрунт – з органічними та мінеральними добривами, з насінням, а для азоту – з опадами, за рахунок фіксації з атмосфери бульбочковими бактеріями бобових культур і вільноіснуючими в ґрунті мікроорганізмами.[5]

Баланс біогенних елементів оцінюємо за показником інтенсивності балансу

Інтенсивність балансу виражається відношенням надходження елементів живлення в ґрунт (Н) до виносу (В) їх з урожаєм (%) і показує, на скільки відсотків винос елементів живлення врожаєм відшкодовується за рахунок надходження їх з добривами. Цей показник розраховують за формулою:

, (4.11.)

Якщо: І_б <100%, то баланс – дефіцитний;

І_б=100 %, то баланс – врівноважений;

І_б>100, то баланс – позитивний.

На підставі показників балансу та після врахування ґрунтово-кліматичних умов роблять висновки про потребу в окремих видах добрив і норми їх внесення під час складання збалансованої СЗД у сівозмінах.

Кожен розрахунок проводимо в табличній формі (табл. 4.8.-4.10).

Отже, провівши оцінку балансу гумусу у проектованій сівозміні ми визначили, що він є позитивним, тобто кількість гумусу, що утворився є більшим за кількість гумусу, що мінералізувався. Він становить 5,74 т/га за ротацію (табл. 4.7), що свідчить про те, що потреби у застосуванні органічних добрив немає. Така ситуація виникла за рахунок накопичення гумусу під багаторічними травами. Проте багато інших показників є лімітуючими, несуть негативний влив на баланс гумусу.

В даному підрозділі ми розрахували баланс біогенних елементів, таких як фосфор, калій та азот (табл. 4.8.-4.10). Визначили, що інтенсивність балансу І_б <100%, це свідчить про те, що баланс є дефіцитним. Сівозміна є розбалансованою за наведеними вище елементами живлення і потребує нормалізації та стабілізації ситуації.

Таблиця 4.7

Таблиця 4.8