Формула расчета размера минерализации гумуса.

n Гм = (УоКN + УоКрКNр) х 0, 6 х 20

n Где Гм – количество минерализованного гумуса, т/га

n Уо – урожай основной продукции, т/га

n КN – вынос азота в пересчете на 1т основной продукции (с учетом побочной), кг

n Кр – коэффициент выхода растительных остатков по отношению к основной продукции

n КNр – вынос азота 1т растительных остатков, кг

n 0, 6 – усредненный коэффициент выноса азота почвы по отношению ко всему выносу растениями

n 20 – коэффициент пересчета азота в гумус

Таблица 17*

Вынос азота с урожаем сельскохозяйственных культур в Нечерноземной зоне в кг на 1 ц основной продукции с учетом побочной (по справочным данным)

Таблица 18^*

Доля азота гумуса в формировании урожая в зависимости от уровня применения минеральных удобрений и планируемого урожая

Таблица 19*

Примерная классификация уровней урожаев основных групп сельскохозяйственных культур, возделываемых в Нечерноземной зоне, ц/га

Уровни урожаев: в числителе – для супесчаных и песчаных почв в знаменателе – для суглинистых и глинистых почв

Приходная статья баланса

Эта статья баланса гумуса складывается из его новообразования за счет гумификации пожнивно-корневых остатков растений и органического вещества вносимых органических удобрений (навоза, торфа, компостов, зеленых удобрений и т.д.).

Известно, что различные сельскохозяйственные культуры оставляют после себя разное количество органического вещества, которое возрастает с повышением урожая. По этой причине количество поступающих в почву пожнивно-корневых остатков можно рассчитывать по урожаю основной продукции (табл. 20).

Поскольку ценность различных органических удобрений неодинакова, вводится коэффициент гумификации органического вещества, отражающий количество гумуса, которое образуется из одной части внесенного органического удобрения (табл.21).

Количество гумуса, образующееся в почве из растительных остатков и органических удобрений, рассчитывается путем умножения их веса на соответствующий коэффициент.

Как правило, определение количества новообразования гумуса проводят из расчета на подстилочный навоз. При использовании других видов органических удобрений потребность в них может быть определена по соответствующим коэффициентам на подстилочный навоз (таб.22).

Разность между количеством гумуса, образовавшегося за счет пожнивно-корневых остатков, применяемых органических удобрений и величиной потерь его в результате минерализации характеризует баланс гумуса под культурой.

Суммируя данные, полученные по отдельным полям, определяют баланс гумуса по севообороту, отделению, хозяйству и т.д.

При расчете баланса гумуса без учета органических удобрений определяют общую потребность в органических удобрениях и среднегодовую дозу на 1 га, необходимую для обеспечения бездефицитного баланса гумуса в почве.

Таблица 20* Нормативы накопления пожнивно-корневых остатков в почвах Нечерноземной зоны (ц сухого вещества на 1 ц основной продукции)

.

Таблица 21*

Коэффициенты гумификации сухой массы пожнивно-корневых остатков сельскохозяйственных культур в почвах Нечерноземной зоны

Таблица 22*

Коэффициенты пересчета на подстилочный навоз

*- таблицы 16-23 по Попов П.Д. и др.1986.

Для расчета ожидаемых запасов гумуса Н.Ф.Ганжара (1978) предлагает следующую формулу:

n St = (So + Kr x A x t) x (1 – Km)

n Где St запас гумуса, т/га через t лет

n So – исходные запасы гумуса, т/га

n Kr – коэффициент гумификации свежих органических веществ в долях единицы (за единицу принимается А)

n A – количество поступивших в почву свежих органических веществ, т/га

n t – время для которого рассчитывают баланс гумуса, лет

n Km – коэффициент минерализации гумуса в долях единицы (за единицу принимается величина So + KrAt)

Пример расчета баланса гумуса и потребности в органических удобрениях

Расчет проведен на примере ОПХ ВНИПТИОУ Владимирской области (Рекомендации ВНИПТИОУ, 1986).

Уровень применения минеральных удобрений – высокий (более 90 кг/га)

Расчет минерализации гумуса.

Р асчет проводится для зерно-травяного севооборота (табл.23). По полю №1 вынос азота с урожаем ячменя составляет (по данным табл.17) 2, 5 кг на 1 ц основной продукции с учетом побочной. При плановом урожае 25 ц/га общий вынос азота на 1 га составит (25ц х 2, 5кг) = 62, 5 кг/га, а с учетом поправочных коэффициентов на супесчаный гранулометрический состав почвы –1, 4 – и интенсивность обработки (для зерновых 1, 2) – 105 кг/га. При этом доля почвенного азота или азота гумуса в общем выносе его с урожаем с учетом высокого уровня применения минеральных удобрений (таб.18) принимается равной 50%, что составляет 52, 5 кг/га. Далее, умножив это количество азота на коэффициент пересчета азота на гумус, определим размер минерализации гумуса при возделывании данной культуры: 52, 5 кг/га х 20 = 1050 кг или 1, 05 т/га.

Суммируя расход гумуса по всем полям севооборота, находим общую среднюю величину его минерализации на 1 га севооборотной площади. В данном случае она составила 1, 1 т/га.

Аналогично рассчитывается количество минерализуемого гумуса на 1 га пашни по отделению и хозяйству в целом.

Расчет накопления гумуса.

Исходя из планируемых урожаев культур севооборота и нормативных данных таблиц 20 и 21, рассчитывается накопление пожнивно-корневых остатков и образование из них гумуса. Так, по полю №1 при урожае 25 ц/га ячменя согласно данным таблицы 14 на 1 ц основной продукции в почве накапливается 1, 2 ц пожнивно-корневых остатков (сухого вещества) или всего (25 ц/га х 1, 2 ц) = 30 ц/га или 3 т/га.

Так как из каждой тонны остатков зерновых культур в дерново- подзолистой супесчаной почве образуется 0, 15 т гумуса (табл.21), то общее количество новообразованного гумуса составит (3, 0 т/га х 0, 15 т) –0, 45 т/га.

Баланс гумуса под культурой определяется путем вычитания количества минерализованного гумуса из новообразованного его количества. По полю №1 баланс составляет 0, 45 т/га – 1, 05 т/га = -0, 6 т/га.

Аналогично рассчитывается баланс по другим культурам кроме бобовых, по которым учитывается приход азота в почву за счет симбиотической азотофиксации, что снижает потребность этих культур в почвенном азоте и размеры минерализации гумуса.

В среднем по данному севообороту новообразование гумуса составило 0, 695 т/га. Расход гумуса, как было показано выше, составил 1, 1 т/га. Таким образом, баланс гумуса в данном севообороте (табл. 23) оказался отрицательным: 0, 695 – 1, 1 = - 0, 405 т/га.

Исходя из полученного баланса и норматива образования гумуса из 1 т подстилочного навоза, рассчитывается доза органических удобрений для бездефицитного баланса гумуса. Дефицит гумуса в данном севообороте составил –0, 405 т/га. На легких почвах (супесчаных и песчаных) из каждой тонны подстилочного навоза в почве образуется 0, 05 т гумуса. Следовательно, годовая доза органических удобрений для бездефицитного баланса составит 0, 405 т/га: 0, 05т = 8, 1 т/га севооборотной площади или всего по севообороту 2397, 6 т.

При определении дозы органических удобрений необходимо учитывать, что разные виды и формы их оказывают на воспроизводство почвенного гумуса неодинаковое влияние. Если вместо подстилочного навоза планируется применение торфа или другого вида органических удобрений,

то доза их определяется при помощи соответствующих коэффициентов пересчета, представленных в табл. 22. Например, если вместо подстилочного навоз планируется применение торфонавозного компоста, то его доза для бездефицитного баланса составит в данном севообороте

8, 1 т/га: 1, 2 = 6, 75 т/га (1, 2 – коэффициент пересчета компоста на подстилочный навоз).

ЛИТЕРАТУРА

1. Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО. Воронеж, 1996, 326с.

2. Добровольский Г.В., Гришина Л.А. – Охрана почв. - МГУ, 1985

3. Жиленко С.В. Плодородие и продуктивность черноземов Кубани. М.МГУ, 2010.

4. Захаренко В.А. – Мировые тенденции производства и использования минеральных удобрений. – Агрохимия, 2000, №5.

5. Зволинский В.П., Хомяков Д.М. Земледелие и рациональное природопользование. М.Изд-во МГУ, 1998, с.30-43.

6. Информация МСХ РФ.- Агрохимический вестник, 2002, № 4.

7. Кораблева Л.И., Симакова М.М.С. – Почвы Московской области и повышение их плодородия. -М., 1974

8. Кореньков Д.А. – Агрохимия азотных удобрений. -М., Наука, 1976

9. Кореньков Д.А. – Производительное использование минеральных удобрений. -М., С-хозиздат, 1985

10. Кулаковская Т.Н. – Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев. – Минск, Ураджай, 1978

11. Кулаковская Т.Н., Богревич А.М. и др. – Справочник агрохимика. – Минск-Ураджай, 1985

12. Кудеяров В.Н. и др. – Экологические проблемы применения минеральных удобрений. - М., Наука, 1984

13. Курганова Е.В. Плодородие почв и эффективность минеральных удобрений в Московской области. // М.: Изд-во МГУ, 1999, 152 с.

14. Курганова Е.В. Плодородие и продуктивность почв Московской области. М.: Изд-во МГУ, 2002. 319с.

15. Круговорот и баланс азота в системе почва – удобрение - растение. -М., Наука, 1979

16. Лобода Б.П. Плодородие и баланс питательных веществ пашни центрального нечерноземья. Агрохимический вестник, 2001, №1.

17. Макаров Б.Н., Геращенко Л.Б.- Агрохимия, 1981, №1

18. Минеев В.Г. – Агрохимия и биосфера. - М., Колос, 1984

19. Минеев В.Г. – Экологические проблемы агрохимии. – МГУ, 1988

20. Минеев В.Г. Агрохимия и экологические функции калия. М.: Изд-во МГУ, 1999, 332с.

21. Минеев В.Г., Болышева Т.Н. “Деградация химических свойств почв” в монографии «Деградация и охрана почв”, 2002 г. издательство МГУ под редакцией академика РАН Г.В. Добровольского, с.234-257.

22. Научные основы и технологии использования удобрений: Методические рекомендации. (Под редакцией В.А.Семенова), СПб, 1997, 52с.

23. Орлов Д.С. Проблемы контроля и улучшения гумусного состояния почв. Науч. Докл. Высшей школы. Биол. Науки, 1981. №2, с9-20.

24. Петербургский А.В. и др., Агрохимия, 1982, № 2.

25. Попов П.Д., Юркин С.Н. – Программа увеличения производства и повышения эффективности органических удобрений в СССР. – Владимир, 1985.

26. Попов П.Д. и др. – Расчет баланса гумуса и потребности в органических удобрениях (методические рекомендации) – Владимир, 1986.

27. Попов П.Д., Постников А.В., Кондратенко А.Н. Выполнение федеральной целевой программы стабилизации и развития АПК на 1996-2000 гг., Агрохимический вестник, 2000, № 1.

28. Прянишников Д.Н. – Избранные сочинения.- М., 1953, т.2.

29. Трансформация азота в почве и эффективность азотных удобрений. – София, 1975

30. Чекмарев П.А. О воспроизводстве плодородия почв и рациональном использовании минеральных удобрений. Проблемы агрохимии и экологии, 2009, №3, с.52-55.

31. Чекмарев П.А. Об итогах работы отрасли растениеводства за 2009 г. и о мерах по выполнению государственной программы на 2008-2012гг. Проблемы агрохимии и экологии, 2010, №3, с. 49-54.

32. Шафран С.А., Авдеев Ю.С. Баланс питательных веществ и прогнозирование плодородия почв, Агрохимический вестник, 2000, № 1

33. Шеуджен А.Х., Онищенко Л.М., Жиленко С.В. Эффективность удобрений в Краснодарском крае. Проблемы агрохимии и экологии, 2009, №4 с.32-38

34. Щербаков А.П., Рудай И.Д. – Плодородие почв, круговорот и баланс питательных веществ. - М., Колос, 1983

35. Щербаков, А.П., Васенев, И.И. – Экологические проблемы плодородия почв Центральной черноземной области (К 100-летию особой экспедиции В.В.Докучаева) – Агрохимия, №8, 1994.

36. Экологические последствия применения агрохимикатов (удобрений), Пущино, 1982