Образования гумуса из органических удобрений
Доходные статьи баланса гумуса.
Существенной статьей дохода гумуса является органическое вещество корневых и пожнивных остатков. При оценке влияния растительных остатков на образование гумуса важно знать их наличие и коэффициенты гумификации. Количество их прямолинейно зависит от уровня урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому учеными (А.М. Лыков, 1976; Г.Я. Чесняк, Ф.И. Левин, 1977) предложены уравнения регрессии, позволяющие по урожайности культуры определить наличие растительных остатков. Для почв зоны Лесостепи такие данные по уравнению регрессии полученные Г.Я. Чесняком.
Для определения количества вновь гумуса за счет растительных остатков необходимо их количество умножить на коэффициенты гумификации. Содержание вновь гумуса определяют на каждом поле севооборота или под культурой в хозяйстве. Величину вновь гумуса за счет навоза определяют умножением количества внесенного навоза на количество гумуса, которая может образовываться из 1 т навоза.
Чтобы определить количество гумуса, которая образуется с 1 т навоза, необходимо знать его влажность и коэффициент гумификации. Так, при влажности навоза 75% в 1 т его будет 250 кг сухого вещества. Умножив на коэффициент гумификации 0,23, получим 58, то есть, с 1 т навоза с влажностью 75% может образоваться 58 кг гумуса. По данным А.А. Бацула, Г.Я. Чесняка (1987), при внесении 1 т навоза в почвах Лесостепи может образоваться 50-60 кг гумуса.
Кафедра агрохимии и качества продукции растениеводства НАУ предлагает производить расчет баланса гумуса по результатам хозяйственной деятельности в среднем за предыдущие 3-5 лет по структуре посевных площадей и урожайности сельскохозяйственных культур.
Пример. Озимая пшеница в хозяйстве занимает площадь 500 га, средняя урожайность за 3 года в зоне Лесостепи 50 ц / га, почва — чернозем выщелоченных легкосуглинковых.
1. Определяем вынос азота: 50 ц х 3,0 = 150 кг.
2. Вводим поправку на гранулометрический состав (легкосуглинковых — коэффициент-1, 2) и культуру (зерновая культура — 1,2): 1,2 • 1,2 = 1,44.
3. Расходы азота из почвы с учетом поправок на гранулометрический состав и культуру составляют: 150 кг • 1,44 = 216 кг.
4. Высчитываем количество азота, усвоилась из минеральных и органических удобрений (при внесении под озимую пшеницу 90 кг / га азота и принимая коэффициент использования азота из минеральных удобрений 50%, растения используют 900,5 = 45 кг азота. Значит, из почвы они возьмут 216-45 = 171 кг / га. Если озимую пшеницу вносят еще и 20 т / га навоза, которому поступит 205 = 100 кг азота, а коэффициент использования составляет 20%, то растения пшеницы используют 100 • 0,2 = 20 кг / га азота. Таким образом, из почвы растениями будет использовано 171-20 = 151 кг.
5. Рассчитываем количество гумуса, которая необходима для образования 151 кг азота: 151 • 20 = 3020 кг.
6. Высчитываем количество гумуса, которая минерализуется на всей площади: 500 га • 3020 кг = 1510000 кг = 1 510 т.
7. Наличие вновь гумуса определяем по количеству растительных остатков. Количество поверхностных и корневых остатков вычисляем по уравнению регрессии.
8. Поверхностные остатки: х = 0,32 в +13,5 = 0,32 • 50 +13,5 = 29,5 ц; корневые — х1 = 0,71 в +10,0 = 0,71 50 +10 = 45,5 ц. Всего растительных остатков — 75 ц / га.
9. Используя коэффициенты гумификации, определяем количество вновь гумуса: 75,0 ц х 0,2 = 15 ц / га = 1500 кг / га.
10. Для расчета поступления гумуса при внесении органических удобрений необходимо знать норму сухого органического вещества и коэффициент гумификации. При внесении под озимую пшеницу 20 т / га навоза при влажности 75% количество вновь гумуса равна: 20 т • 0,25 • 0,23 = 1,15 т = 1150 кг / га.
11. Высчитываем количество гумуса, которая образовалась в результате минерализации растительных остатков и органических удобрений: 1500кг +1150 кг = 2650 кг / га.
12. Устанавливаем количество гумуса, которая образовалась на всей площади: 500 га • 2650 кг = 1325000 кг = 1325 т.
13. Определяем баланс гумуса на всей площади, сравнивая количество гумуса, образовавшегося (1325 т) и минерализувалася (1510 т): 1325-1510 = -185 т. Если гумуса образовалось более минерализувалося — баланс положительный, наоборот — отрицательный.
Рассчитываем баланс гумуса в кг / га. Полученный результат расчета баланса необходимо разделить на всю площадь: -185:500 га = -0,37 т = -370 кг.
Для расчетов образования гумуса из органических удобрений А.М. Лыков предлагает применять следующие коэффициенты для перевода в подстилочный навоз: навоз — 1,0; бесподстилочный навоз — 0,1; торфогнойови компосты — 1,5; солома — 1,0; птичий помет — 1,4; сапропель — 0,25. Подобные расчеты проводят для всех культур, кроме бобовых.
Для расчета баланса гумуса под бобовые нужно учитывать то, что они фиксируют азот из атмосферы, поэтому часть его, которая усваивается растениями из почвы, определяется так:
находят общее количество азота в биомассе бобовой культуры;
определяют количество азота, которая фиксируется клубеньковыми бактериями;
по разнице между общим количеством азота в биомассе растений и фиксированного с воздуха определяют количество азота, которую растение использовала из почвы;
далее проводят расчеты баланса гумуса так, как и под другими культурами.
Проведя расчеты баланса гумуса под всеми культурами хозяйства, заключают количество гумуса, которая минерализувалася, и ту, что образовалась. Разница между этими величинами указывать на баланс гумуса в хозяйстве. В случае, когда образовалось гумуса больше, чем минерализувалося, баланс будет положительный, в другом — отрицательный. Баланс гумуса на всю площадь хозяйства еще не дает полного представления о его величину. Необходимо определить баланс гумуса на 1 га. Для этого необходимо цифру баланса разделить на площадь пашни и выражать в кг / га. Знак баланса остается. При отрицательном балансе гумуса следует разработать мероприятия по его стабилизации.
Пример: при отрицательном балансе гумуса 95 кг / га необходимо увеличить насыщенность органическими удобрениями на 95:58 = 1,6 т / га. Если насыщенность составила 9,5 т / га, то ее нужно довести до 11,1 т / га.
В комплексе по стабилизации гумуса следует предусмотреть: внесение органических удобрений; посев многолетних трав; оставлением растительных остатков на поле; выдерживания оптимального соотношения между культурами в севообороте, проведение химической мелиорации и т.п..
При разработке мероприятий по сохранению и повышению плодородия почв в хозяйствах необходимо использовать расчетный метод определения баланса гумуса. Это дает возможность установить минимальные необходимые нормы органических удобрений.