4.2 Баланс гумуса в почве

Система удобрения в севообороте должна предусматривать не только бездефицитный баланс гумуса, но и расширенное его воспроизводство в почве.

Ежегодные потери гумуса от его минерализации могут достигать 0,4-4,0 т/га. Восполнение потерь его осуществляется за счет гумификации пожнивных и корневых остатков, но главным образом, за счет внесения органических удобрений.

Для расчета баланса гумуса в почве севооборота определяется ежегодная минерализация гумуса и восполнение его за счет пожнивных и корневых остатков по каждому полю севооборота и в среднем по севообороту (табл. 8.). Учитывая насыщенность севооборота удобрениями рассчитывается количество гумуса образующегося из внесенных органических удобрений. При этом, принято считать, что содержание сухого вещества в подстилочном навозе составляет 30%, а коэффициент гумификации - 25 % от сухого вещества. Далее рассчитывается баланс гумуса в килограммах на гектар и восполнение потерь за счет внесенного навоза. При расчете баланса гумуса в процентах, за 100% принимается дефицит гумуса, а возмещение потерь за счет внесения органических удобрений - за X. Рассчитывают насыщенность севооборота органическими удобрениями, которая позволяет получить бездефицитный баланс гумуса в почве севооборота.

Таблица 9 – Баланс гумуса в севообороте

№ поля	Чередование культур	Минерализация гумуса, т/га	Восполнение гумуса за счет пожнивных и корневых остатков, т/га
1	Люцерна	-	0,6
2	Люцерна	-	0,6
3	Озимая пшеница	0,95	0,7
4	Озимая пшеница	0,95	0,7
5	Подсолнечник	2,5	0,1
6	Озимая пшеница	0,95	0,7
7	Кукуруза на зерно	2,5	0,7
8	Озимая пшеница	0,95	0,7
Итого		8,8	4,8
Среднее		1,1	0,6

Дефицит гумуса, кг/га = 1,1 – 0,6 = 0,5 т/га = 500 кг/га

Содержание сухого вещества в органических удобрениях: 30 % или 300 кг/т

Коэффициент гумификации органических удобрений: 25 % от сухого вещества. Количество гумуса, образующегося от 1 т органических удобрений, кг =

Обеспеченность севооборота органическими удобрениями, т/га = 4,0 т/га

Восполнение потерь гумуса за счет вносимых органических удобрений, кг/га = 4,0  75 = 300 кг гумуса.

Баланс гумуса, %:

Баланс гумуса равен 300 – 500 = -200 кг/га

5. Энергетическая эффективность применения удобрений

Энергетическая эффективность определяется отношением энергии накопленной в продукции, полученной за счет применения удобрений к энергетическим затратам на производство и применение вносимых удобрений.

Для определения энергетической эффективности системы применения удобрений в севообороте необходимо рассчитать энергию, накопленную в сельскохозяйственной продукции, которая оценивается в миллионах джоулей (МДж). Она рассчитывается по формуле:

Vfo, МДж/га = Y_n  R_i  l  100

где: Vfo – содержание энергии в прибавке урожая, МДж/га;

Y_n – прибавка урожая основной продукции от удобрений , ц/га;

R_i – коэффициент перевода единицы урожая в сухое вещество;

l – содержание общей энергии в 1 кг сухого вещества, МДж;

100 – коэффициент перевода ц в кг.

После этого определяются затраты энергии на производство и применение минеральных и органических удобрений (в МДж на кг физической массы) и в зависимости от доз вносимых удобрений рассчитываются энергетические затраты на применение удобрений в МДж/га по формуле:

Ао, МДж/га = (H_N  A_N) + (Н_Р  А_Р) + (Н_К  А_К),

где: Ао – энергетические затраты на применение удобрений, МДж/га;

H_N, Н_P, Н_K – соответственно фактические дозы внесения азотных, фосфорных, калийных (кг/га д.в.) и местных (кг/га) удобрений;

A_N, А_P, А_K – энергетические затраты в расчете на 1 кг д. в. азотных, фосфорных, калийных, и на 1 кг органических удобрений.

Расчет энергетической эффективности (энергоотдача или биоэнергетический КПД) применения удобрений (, ед.) производится по формуле:

Таблица 10 – Энергетическая эффективность применения удобрений в севообороте

№ поля	Чередование культур	Прибавка урожайности от удобрений (Yn), т/га	Энергия накопления в с.-х. продукции (Vfo)	Энергозатраты на применение удобрений (Ао), МДж/га	Энергети-ческая эффективность ()
1	2	3	4	5	6
1	Люцерна	4,0	18900	3858	4,90
2	Люцерна	4,0	15120	3231	4,68
3	Озимая пшеница	1,3	13160	10186	1,29
4	Озимая пшеница	1,3	13160	11140	1,18
5	Подсолнечник	0,5	8915	19656	0,45
6	Озимая пшеница	1,3	13160	14526	0,91
7	Кукуруза на зерно	1,2	15140	8900	1,70
8	Озимая пшеница	1,3	13160	14526	0,91
В среднем по севообороту					2,0

Вывод: Так как средняя энергетическая эффективность по севообороту больше единицы (2,0> 1), то применение удобрений эффективно и обосновано.

ВЫВОДЫ

1. Применение удобрений в хозяйстве затрудняется в связи с недостаточной влажностью почвы, связанной с малым количеством выпадающих осадков. Поэтому внесение азотных удобрений осуществляется осенью под основную обработку почвы с заделкой соответствующими орудиями в разброс или локально. Основное внесение органических и фосфорно-калийных удобрений обычно проводят также осенью. Фосфорно-калийные удобрения следует заделывать глубоко, чтобы они размещались в более влажном слое, так как недостаточное увлажнение и иссушающее действие господствующих ветров будут снижать их эффективность.

2. Наибольшее распространение на территории учхоза получили черноземы выщелоченные. Отличительной их особенностью является вскипание за пределами гумусового горизонта. Запасы гумуса в пахотном слое составляют 120-195 т/га. Содержание нитратного азота составляет – 1,5-3,0 мг/100 г; подвижного фосфора – 5-10 мг/100 г; обменного калия – 20-30 мг/100 г. Запас подвижных элементов питания в пахотном слое чернозема обыкновенного следующие: нитратного азота – 45-90 кг/га, подвижного фосфора – 150-300 кг/га, обменного калия – 600-900 кг/га.

3. Уровень обеспеченности хозяйства полуперепревшим навозом низкий и равен 2,9 т/га, тогда как обеспеченность органическими удобрениями должна составлять 8-12 т/га. Необходимо проводить мероприятия по увеличению накопления органических удобрений.

4. В среднем по севообороту баланс по азоту и фосфору положительный, то данная система удобрения способна к накоплению этих элемента в почве. По калию отрицательный, но поскольку черноземы богаты калием, то нет необходимости вносить повышенные дозы калийных удобрений.

5. Насыщенность севооборота органическими удобрениями – 4,0 т/га. Баланс гумуса положительный и равен 300 кг/га.

6. Средняя энергетическая эффективность по севообороту больше единицы (2,0 > 1), то применение удобрений эффективно и обосновано.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Агрохимия / Под ред. профессора Б.А. Ягодина – М.: Колос, 2002.

2. Донских П.П. Курсовое и дипломное проектирование по системе применения удобрений. – Л.: Агропрмиздат, 1989. – 144 с.

3. Ефимов В.П., Донских И.Н., Синицын Г.И. Система применения удобрений. – М.: Колос, 1984. – 272 с.

4. Земледелие / под ред. А.И. Пупонина. – М.: КолосС, 2002. – 552 с.

5. Методические указания к составлению курсового проекта по дисциплине «Система применения удобрений» для студентов факультета агрохимии и почвоведения. – Краснодар, 2001 г.

6. Практикум по агрохимии / Под ред. Б.Я. Ягодина. – М.: Агропромиздат, 1989. – 511 с.

7. Симакин А.И. Удобрения, плодородие почв и урожаи в условиях интенсивного земледелия. – Краснодар, Кн. изд-во, 1988. – 270 с.

8. Система земледелия в Краснодарском крае на 1990-1995 годы и на период до 2000 года. Рекомендации. – Краснодар, 1990. – 272 с .

9. Системы удобрения основных полевых культур. Рекомендации. – Краснодар, 2001. – 31 с.

10. Справочник агрохимика Кубани / под ред. Э.К. Эйсерта. – Краснодар, Кн. Изд-во, 1987. – 256 с

34