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.

Баланс біогенних елементів розраховуємо в такому ж порядку, як і балансу гумусу:

1. спочатку розраховуємо баланс азоту для кожної культури сівозміни та ротації сівозміни, оцінюємо баланс за інтенсивністю балансу (І_б); розрахунок балансу азоту враховує більше статей, ніж баланс фосфору і калію;

2. потім розраховуємо баланси фосфору і калію для кожної культури сівозміни та ротації сівозміни, оцінюємо баланс за інтенсивністю балансу;

3. робимо висновки про збалансованість живлення кожної рослини і необхідність введення поправок до встановлених норм добрив.

Кожен розрахунок проводимо в табличній формі (табл.. 3.10.-3.13).

Таблиця 3.11

Баланс фосфору в сівозміні

Культура	Площа, га	Урожайність, ц/га	Втрати Р,05 з грунту (-)		Надходження Р205 в ґрунт (+), кг/га				Всього на всю площу, ц	Баланс (±)
			Винос з урожаєм, кг/га	Винос з усієї площі, ц	з органічними добривами	з мінеральними добривами	з насінням	всього		на всій площі, ц	кг/га
1
2
…
Всього за ротацію
Інтенсивність балансу, %

Таблиця 3.12

Баланс калію в сівозміні

Культура	Площа, га	Урожайність, ц/га	Втрати К2О з грунту (-)		Надходження К2О в ґрунт (+), кг/га				Всього на всю площу, ц	Баланс (±)
			Винос з урожаєм, кг/га	Винос з усієї площі, ц	з органічними добривами	з мінеральними добривами	з насінням	всього		на всій площі, ц	кг/га
1
2
…
Всього за ротацію
Інтенсивність балансу, %

Таблиця 3.10

Баланс азоту в сівозміні

Культура

Площа, га

Урожайність, ц/га

Втрати азоту грунту (-), кг/га

Втрати азоту з усієї площі, ц

Надходження азоту в грунт (+), кг/га

На всю площу, ц

Баланс (±)

винос з урожаєм

втрати азоту і з добрив

втрати всього азоту

з органічними добривами

з мінеральними добривами

з насінням

з опадами

за рахунок фіксації бобовими культурами

за рахунок фіксації вільноіснуючими мікроорганізмами

Всього

всього на всю площу, ц

кг/га

1

2

…

Всього за ротацію

Інтенсивність балансу, %

Таблиця 3.13

Поправки до норм добрив за результатами балансу

№ за п.	Культура	Азот		Фосфор		Калій
		баланс розрах.	поправка	баланс розрах.	поправка	баланс розрах.	поправка
1
2
…
Всього за ротацію

1. Статті втрат біогенних елементів розраховуємо за двома пунктами:

1. Винос елементів живлення з урожаєм. Цю статтю втрат розраховують на основі даних про використання елементів живлення для утворення 1 т основної та відповідної кількості побічної продукції. Виноселементів живлення з урожаєм нестійкий і коливається залежно від удобрення, ґрунтових умов, сортових особливостей рослин, вологозабезпечення, співвідношення між основною та побічною продукцією тощо. Для визначення виносу елементів живлення з урожаєм рекомендують використовувати показники їх виносу, що є в господарстві або встановлені науковими закладами (див. табл..).

2. Втрати азоту добрив. Баланс азоту враховує загальні непродуктивні втрати азоту добрив і не відображає структури втрат та питомої маси в органічній речовині (біомасі). Непродуктивні втрати азоту складаються переважно з газоподібних втрат і втрат внаслідок вимивання. Газоподібні втрати азоту пов'язані з мікробіологічними процесами денітрифікації, амоніфікації та нітрифікації з виділенням NН₃, N₂, N₂О, NО₂. Так, газоподібні втрати азоту становлять 10-15 % внесеного з добривами. Крім того, внаслідок вимивання на легких ґрунтах втрати азоту досягають 10-15, а на зв'язних - 5-7 кг/га. Загальні непродуктивні втрати азоту на чорноземних ґрунтах у середньому становлять 15 %, на дерново-підзолистих - 20 % кількості азоту, яку внесено з мінеральними добривами. У кожному конкретному випадку ці показники різні. Під час складання балансу фосфору та калію визначають лише винос їх з урожаєм.

2. Статті надходження біогенних елементів розраховуємо за наступними пунктами:

Елементи живлення надходять у ґрунт переважно з органічними і мінеральними добривами, які вносять під окремі культури.

1. Для обліку кількості ЕЖ, що надходять у грунт з органічними добривами, використовують дані норм та вмісту азоту, фосфору і калію в органічних добривах.

2. Для обліку кількості елементів живлення, що надходять у грунт з мінеральними добривами, використовують паспорт поля, книгу історії полів, звіти про внесення мінеральних та органічних добрив тощо.

3. У балансових розрахунках враховують також статтю надходження елементів живлення в ґрунт з насінням. Для цього використовують норми висіву культур, які прийняті в господарстві, та вміст азоту, фосфору і калію в насінні.

4. Надходження азоту в ґрунт з атмосферними опадами відбуваються переважно в аміачній формі і значно менше - в нітратній, яка утворюється внаслідок грозових розрядів. У середньому щороку з опадами в ґрунт надходить така кількість азоту, кг/га: Полісся - 5-7, Лісостеп - 7-10, Степ - 4. У районах з великою кількістю опадів і в промислових районах з підвищеним забрудненням повітря та мінералізацією атмосферних опадів надходження азоту в ґрунт може значно збільшуватись.

5. Надходження азоту в ґрунт за рахунок фіксації з повітря бульбочковими бактеріями бобових культур – залежить від виду та урожаю і розмірів кореневої системи бобової культури: бульбочкові бактерії багаторічних трав (еспарцет, люцерна, конюшина) фіксують 70-75 % атмосферного азоту, горох - 40-50, люпин і кормові боби - 60-65 % загального азоту біомаси.

6. Атмосферний азот фіксують вільноіснуючі мікроорганізми (асоціативна фіксація) - бактерії, актиноміцети, дріжджові і плісеневі гриби. Під час складання вихідного господарського балансу можна користуватися такими середніми даними асоціативної фіксації, кг/га: Полісся - 5, Лісостеп - 10, Степ - 8.

Завершальним етапом розрахунку вихідного господарського балансу є визначення суми статей втрат і надходження елементів живлення для окремих культур (ц/га), потім на всю площу, після чого підраховують втрати та накопичення елементів живлення на всю площу господарства (табл. 1- 4).

3. 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:

, (3.14.)

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.

4. Перевіряємо відповідність інтенсивності балансу екологічним вимогам [2, рис.5.4].