Для определения количества азота атмосферы, поступившего в почву за счет симбиотической фиксации бобовой культурой при данном урожаи, необходимо установить общее содержание азота в урожае и в корневой системе. Установлено, что соотношение между количеством азота в урожае, пожнивных и корневых остатках составляет для люцерны 1:1,3, для клевера — 1:1,15-1,25, люпина, сои, кормовых бобов, гороха — 1:0,2 -0,3. Пользуясь этими показателями и выносом азота урожаем, ориентировочно вычисляют количество азота в биомассе, а потом — сколько его поступило в почву из воздуха за счет симбиотической фиксации бобовой культурой.

Пример. Вынос азота на 1 т сена клевера, по данным справочника, составляет 19,7 кг. При урожае 40 ц сена с 1 га вынос равен 78,8 кг / га.

При соотношении между содержанием азота в урожае и корневых и пожнивных остатках 1:1,15 содержание азота в корневых и пожнивных остатках равна — 78,81,15 = 90,6 кг / га.

Содержание азота в биомассе 78,8 +90,6 = 169,4 кг. Поступило его в почву за счет фиксации из атмосферы (70% от азота биомассы): 169,4 — 100 Х — 70

При расчетах баланса азота учитывают также его поступления из атмосферы в результате фиксации свободноживущими микроорганизмами (бактерии, актиномицеты, дрожжевые плесневые грибы). Размеры несимбиотичнои фиксации азота атмосферы зависят от наличия в почве органического вещества, реакции почвенного раствора, количества вносимых органических и минеральных удобрений, увлажнения и т.д.. При составлении хозяйственного баланса можно использовать такие размеры несимбиотичнои фиксации азота атмосферы: в почвах Полесья — 5 кг, Лесостепи — 10, Степи — 8 кг на 1 га.

Определяют сумму статей расходов и поступления элементов питания для отдельных культур на 1 га, затем — для всей площади в ц и подсчитывают расходы и поступления элементов питания на всю площадь по хозяйству.

Показатели баланса. Баланс элементов питания в земледелии хозяйства, севообороте или выращивании отдельных культур характеризуется следующими показателями:

1. баланс, ц;

2. баланс, кг на 1 га;

3. баланс,% до выноса;

4. интенсивность баланса,%.

1. Разница между расходами батареи (ц) с площади под культурой севооборота или пашни хозяйства и поступление этого же элемента (ц) на соответствующую площадь дает баланс в ц.

2. Баланс кг на 1 га по культуре, севообороте или по хозяйству в среднем получают делением баланса () ц на соответствующую площадь.

3. Баланс элементов питания в процентах к выноса можно определить для отдельной культуры или группы культур, севооборота и хозяйства. Для исчисления баланса в процентах относительно выноса используют данные по выносу элементов питания урожаем и их поступление в почву в центнерах на всю площадь или в килограммах на 1 га. Баланс в процентах к выноса (Б) вычисляют по формуле

,

где В — вынос элемента питания урожаем по хозяйству, севообороте или культуре, ц или кг;

Н — поступления элемента питания в почву с удобрениями и другими источниками, ц или кг.

При определении баланса азота можно использовать показатель «затраты» его из почвы (вынос + расходы азота).

Баланс в процентах к выноса показывает, на сколько процентов поступления элемента питания в почву больше или меньше выноса его урожаем из почвы.

Примеры.

1. Вынос азота урожаем 92 кг / га. Поступило азота в почву 77 кг / га. Б (% к выносу) =

2. Вынос азота урожаем такой же — 92 кг / га. Поступило азота в почву 113 кг / га. Б (% к выносу) =

3. В условиях интенсификации земледелия для характеристики баланса используют также показатель его интенсивности (Иб). Выражается он в процентном отношении поступления элементов питания в почву (Н) до выноса их урожаем (В) и может быть до 100 (дефицитный баланс), равна 100 (уравновешенный) и более 100 (положительный баланс).

4. Интенсивность баланса показывает, на сколько процентов вынос элемента питания урожаем обеспечивается за счет поступления его с удобрениями. Интенсивность баланса (Иб) рассчитывается по формуле:

Показатель интенсивности баланса может быть использован на всех уровнях химизации. Анализ показателей позволяет сделать вывод о состоянии использования удобрений в хозяйстве; насколько применение удобрений обеспечивает вынос питательных веществ урожаями сельскохозяйственных культур в целом по хозяйству или отдельными культурами (сахарной свеклой, озимой пшеницей, картофелем и т.д.); под какие культуры с удобрениями вносится больше питательных веществ в грунт, чем выносится урожаями, какие культуры выращиваются при дефицитном балансе главных элементов питания.

На основе показателей баланса и учитывая метеорологические и почвенные условия, при сборке системы удобрения в севооборотах студент делает вывод о необходимости в отдельных видах удобрений. По данным Д.М. Прянишникова, для получения устойчивых урожаев в 20-25 ц / га допускается дефицит азота 13-14 кг / га, калия — 20-22 кг / га. Баланс фосфора не должен иметь дефицит, он должен превышать внесении фосфора в почву не выносом его урожаем. Для повышения плодородия и урожаев необходимо достичь возврата азота и калия на 80%, а фосфора — на 100-110% от выноса их урожаем. По данным И.М. Захарченко (1977), на черноземных почвах в интенсивных севооборотах уровень возврата питательных веществ с удобрениями имеет примерно составлять: для азота — 80, фосфора — 130-150, калия — 80-100%, на дерново-подзолистых почвах: для азота не менее 110 -120, фосфора — 170-200, калия — 100-115%.

При разработке системы применения удобрений студент должен учитывать показатели баланса, анализировать их, связывая с факторами внешней среды, и правильно делать выводы о проведении определенных агротехнических мероприятий, повышение или уменьшение норм удобрений и т.п..

Баланс гумуса.

Исходными данными при расчетах баланса гумуса являются научно обоснованные статьи образования и расхода органического углерода. Доходные статьи баланса гумуса включают: поступления органического вещества с корневыми и пожнивные остатки, с навозом и другими органическими удобрениями с семенами и посадочным материалом, за счет связывания углекислого газа в атмосфере сине-зелеными водорослями.

Статьи расходов гумуса: минерализация органического вещества почвы; вынос гумуса поверхностными и вертикальными стоками; расходы при эрозии.

Поступления органического вещества за счет деятельности сине-зеленых водорослей, с семенами и посадочным материалом, по данным А.М. Лыкова, колеблется в пределах 100-200 кг / га углерода, полностью расходуется при вертикальном и поверхностном стоке. Поэтому для упрощения расчетов эти статьи баланса не учитывают. В процессе минерализации гумуса образуются минеральные формы азота, которые используются растениями и микрофлорой. При внесении высоких норм удобрений доля азота гумуса уменьшается, а при очень малых нормах — урожай формируется почти полностью за счет азота гумуса.

Величина выноса азота определяется по справочным данным и используется из данных таблицы баланса азота в земледелии хозяйства. Поэтому в основу расчета баланса гумуса на кафедре агрохимии и качества продукции растениеводства им. А.И. Душечкин НАУ возложены баланс азота в системе растение-почва-удобрение. Метод расчета основывается на предположении, что 50% азота, который поглощается растениями, выносится при разложении гумуса. А поскольку в гумусе его содержится около 5%, то на каждый килограмм азота необходимо минерализовать 20 кг гумуса.

Использование азота гумуса будет зависеть от гранулометрического состава почвы и особенностей выращивания культуры. Поправочные коэффициенты на использование азота следующие: важкосуглинкови почвы — 1; легкосуглинистые почвы — 1,2; супесчаные почвы — 1,4; песчаные почвы — 1,8; многолетние травы — 1; пропашные культуры — 1,8; зерновые и другие однолетние культуры сплошного посева — 1,2. Для бобовых культур при расчетах учитывают азот, растения усваивают из почвы в зависимости от его гранулометрического состава. Расходы гумуса под влиянием эрозии при расчетах баланса гумуса для производственных целей не следует принимать во внимание, поскольку под воздействием процессов эрозии вместе с грунтом теряется гумус, который не может быть восстановлен за короткий промежуток времени за счет внесения органических удобрений и других агротехнических мероприятий.

1 [ 2 ] 3