2015-05-13
842
1.1 Роль гумуса, его баланс, статьи прихода и расхода, источники
восполнения гумуса в почве
1.2 Расчет баланса гумуса в севообороте или выводных полях
Динамика гумуса в почвах зависит от почвенно-климатических условий, структуры посевных площадей, урожайности сельскохозяйственных культур, интенсивности обработки почв, количества и качества применяемых удобрений и мелиорантов. Баланс гумуса равен разности между выходом его из пожнивно-корневых остатков и минерализацией.
При расчёте баланса гумуса учитывают его минерализацию (табл. 3).
Таблица 3
Минерализация гумуса в севообороте или выводном поле
| Культура севооборота | Урожайность, т/га | Вынос азота с 1 т основной и с соответствующим количеством побочной продукции, кг (Nв) | Коэфф. минерализации гумуса под различными культурами (Км) | Поправочный коэфф. на минерализацию гумуса в зависимости от гранулометрического состава почвы (Пкм) | Поправочный коэфф. на фиксацию атмосферного азота для бобовых и зернобобовых культур (Кф) | Минерализация гумуса в год, т/га |
| 1-я | ||||||
| 2-я | ||||||
| n-я | ||||||
| За севооборот |
Минерализацию гумуса ведут по формуле:
R=У×Nв×Км×Пкм×Кф×20×0,5/1000 (1),
где R – минерализация гумуса в год, т/га; У – урожайность культур, т/га;
Nв – вынос азота с 1 т основной и с соответствующим количеством побочной продукции, кг; Км – коэфф. минерализации гумуса под различными культурами; Пкм – поправочный коэффициент на минерализацию гумуса в зависимости от гранулометрического состава почвы (суглинистые почвы – 1; супесчаные – 1,4; песчаные – 1,8); Кф – поправочный коэффициент на фиксацию атмосферного азота для бобовых культур 0,3 и зернобобовых - 0,5); 20 – коэффициент перерасчёта азота в гумус (в составе гумуса содержится в среднем 5% азота); 0,5 – коэффициент учитывающий, что при использовании азотных удобрений из почвы используется примерно половина вынесенного азота.
Частично гумус восполняется за счёт органического вещества пожнивных и корневых остатков. Количество пожнивных и корневых остатков разных культур определяют по формуле:
ПКО= У×Кпк (2),
где ПКО – выход пожнивных и корневых остатков, т/га; У – урожайность культуры, т/га; Кп – коэффициент выхода пожнивных и корневых остатков (приложение 1).
В состав гумуса переходит только часть органического вещества пожнивно-корневых остатков. Коэффициент гумификации растительных остатков варьируют в значительных пределах от 0,1 до 0,18. Выход гумуса из пожнивных и корневых остатков разных культур определяют по формуле:
Г=ПКО×Кгпк×Пкг (3),
где Г – выход гумуса из пожнивно-корневых остатков, т/га; ПКО – выход пожнивно-корневых остатков, т/га; Кгпк – коэффициент гумификации (приложение 2); Пкг – поправочный коэффициент на гумификацию в зависимости от гранулометрического состава почвы (суглинистые почвы – 1,1; супесчаные почвы – 1,0; и песчаные почвы – 0,8).
Выход гумуса из пожнивных и корневых остатков ведут на основании таблицы 4.
Таблица 4
Выход гумуса в севообороте или выводном поле
| Культура севооборота | Урожайность, т/га | Коэфф. выхода пожнивно-корневых остатков от основной продукции (Кпк) | Выход пожнивно-корневых остатков, т/га (ПКО) | Коэфф. гумификации (Кгпк) | Поправочный коэфф. на гумификацию в зависимости от гранулометрического состава почвы (Пкг) | Выход гумуса из пожнивно-корневых остатков, т/га (Г) |
| 1-я | ||||||
| 2-я | ||||||
| n-я | ||||||
| За севооборот | - | - | - | - | - |
Далее вычисляется баланс гумуса за севооборот:
Баланс гумуса т=Г – R (4),
где Г – выход гумуса из пожнивно-корневых остатков за севооборот, т; R – минерализация гумуса в год за севооборот, т.
Баланс гумуса может быть отрицательным, т.е. дефицитным, когда потери его преобладают над приходом, нормальным или нулевым при равенстве потерь и прихода, положительным, когда приход преобладает над расходом.
При отрицательном балансе основным источником восполнения гумуса в почве являются органические удобрения, поэтому для каждого севооборота необходимо установить дозу внесения и насыщенность органическими удобрениями. В среднем, подстилочный навоз содержит 22% сухого вещества, коэффициент гумификации которого равен 0,2 или 20%. Тогда выход гумуса из 1 т навоза составляет 44 кг или 0,044т (1,0*22*20/100*100). При отрицательном балансе дозу органических удобрений (Д, т/га) рассчитывают по формуле:
Д, т/га =Баланс гумуса т/га/0,044 (5)
Важным показателем при расчётах балансов является насыщенность – количество удобрений (т и кг) приходящееся на 1 га площади посевов. Например, баланс гумуса в восьмипольном севообороте составил -3,52 т/га, доза органических удобрений будет равна 3,52/0,044 = 80 т/га, насыщенность для бездефицитного баланса гумуса составит 80: 8 = 10 т/га.
Сделать вывод по полученным данным.
1.3 Определение потребности в органических удобрениях
Для обеспечения необходимой насыщенности органическими удобрениями в каждом хозяйстве планируются мероприятия по их накоплению, хранению, применению.
Определить общее количество органических удобрений (табл. 5) и рассчитать фактическую насыщенность 1 га пашни органическими удобрениями в условном хозяйстве. Выход навозной жижи составляет 15% от общего количества навоза. Выход органических удобрений от одной головы приведён в приложениях 3, 4.
Количество навоза (т), получаемого в хозяйстве, можно также рассчитать по формуле:
Н=(К/2+П)×4 (6),
где К/2 –количество сухого вещества корма, переходящего в навоз;
П – количество подстилки, т; 4 – коэффициент пересчета (масса сырого навоза в 4 раза больше, чем масса сухого вещества корма).
Таблица 5
Накопление органических удобрений в хозяйстве, т
| Вид скота | Количество голов | Примерная норма выхода навоза от 1 головы | Всего навоза | Навозной жижи |
| Итого |
Для создания бездефицитного баланса гумуса в условном хозяйстве рассчитать потребность в органических удобрениях на всю площадь пашни и их баланс (табл. 6). При определении общей потребности в органических удобрениях необходимо учитывать рекомендуемую насыщенность. Для расчётного севооборота насыщенность органическими удобрениями должна обеспечивать бездефицитный баланс гумуса. Для других севооборотов и выводных участков рекомендуется брать следующую насыщенность: полевой севооборот – 3-6 т/га; кормовой (прифермский) – 6-10 т/га; овощной – 10-15 т/га.
Недостающее количество органических удобрений необходимо восполнить приготовлением компостов.
Таблица 6
Баланс органических удобрений
| Севооборот | Общая площадь севооборота, га | Рекомендуемая насыщенность органическими удобрениями, т/га | Требуется органических удобрений согласно насыщенности, т | Наличие навоза, навозной жижи в отделении, хозяйстве, бригаде, т | Недостающее количество органических удобрений, т | |
| Полевой | ||||||
| Кормовой | ||||||
| Овощной | ||||||
| Итого | ||||||
Торфонавозные компосты. При компостировании с навозом торф обогащается микроорганизмами, снижается его кислотность, в компосте усиливается микробиологическая деятельность, интенсивнее происходит разложение органического вещества и увеличивается количество доступного растениям азота. Торф, благодаря высокой поглотительной способности, полностью связывает аммиак, образующийся при разложении органического вещества, при этом потери азота из навоза резко уменьшаются. Хорошо приготовленный торфонавозный компост не уступает по эффективности навозу.
Действие компоста еще более повышается при добавлении к нему 2-3 % фосфоритной муки, а при использовании кислого торфа – 1-2 % извести. Для компостирования с навозом следует брать проветренный торф с влажностью 60-65 %. Чем выше степень разложения торфа, тем больше торфа и меньше навоза можно брать для приготовления компоста. При закладке компоста зимой на одну часть навоза берут одну часть торфа, а при весенне-летней закладке – две-три части. Качество компоста выше при более узком соотношении между торфом и навозом.
Торфонавозные компосты следует готовить в поле на месте их применения, вблизи животноводческих ферм или в навозохранилище.
Торфожижевые компосты. Накапливающуюся в хозяйстве навозную жижу целесообразнее использовать для компостирования с торфом. При этом резко сокращаются потери азота из навозной жижи, и повышается удобрительное качество торфа. Для компостирования с навозной жижей подходят все виды торфа, кроме известковых его форм.
На 1 т проветренного торфа в зависимости от его влажности берут от 0,5 до 1 т навозной жижи. После впитывания жижи всю массу сгребают бульдозером в штабеля, которые не уплотняют.
Аналогично можно заготовить компосты из торфа и жидкого навоза (соотношение между торфом и навозом 1:1 или 2:1).
Спланировать приготовление 1-2 видов компостов в севообороте, их состав должен соответствовать ГОСТ (табл. 7).
Твердые органические удобрения (традиционный подстилочный навоз и различные компосты) вносят преимущественно по двум технологическим схемам – прямоточной (ферма – поле) и перевалочной (ферма – бурт, штабель – поле).).
Таблица 7
Приготовление компостов
| Вид компостов | Соотношение компостируемых материалов | Компостируемые материалы | Всего | |||
| навоз | торф | навозная жижа | Рф | |||
| Торфонавозный | ||||||
| Торфонавозофосфоритный | ||||||
| Торфожижевой | ||||||
| Торфожиже-фосфоритный | ||||||
| Всего компостов |
Применение органических удобрений в каждом хозяйстве начинают с распределения их по севооборотам и внесевооборотным участкам в следующем порядке:
- лучшие виды (навоз и экологически безопасные компосты с его участием) выделяют под овощные севообороты;
- во вторую очередь выделяют с учетом удаленности от мест их производства оставшиеся удобрения для кормовых севооборотов и участков;
- в третью очередь распределяют оставшиеся ресурсы, включая сидераты, солому по полевым севооборотам.
В пределах каждого севооборота или внесевооборотного участка рекомендуемые дозы органических удобрений под конкретными культурами устанавливают также с учетом ряда условий:
- неодинаковой отзывчивости культур (сортов) на это удобрение и уровней планируемой (ожидаемой) среднемноголетней урожайности их;
- организационно-технических возможностей качественного внесения и заделки вносимого вида и дозы удобрений в почву;
- обеспечения максимально возможной экономической эффективности и экологической безопасности вносимого вида и дозы удобрения.
Среди овощных культур на органические удобрения наиболее отзывчивы огурцы, кабачки, тыквы и другие стелющиеся культуры, а также лук, чеснок, столовая свёкла и морковь, причём под стелющиеся культуры лучшими являются слаборазложившийся и свежий навоз, под лук и чеснок – полуперепревший, а под корнеплоды – перепревший навоз.
Среди кормовых культур на органические удобрения наиболее отзывчивы многолетние и однолетние травы, кукуруза на силос и кормовые корнеплоды (свекла, морковь, брюква, турнепс).
Среди полевых культур традиционно эти удобрения вносят под картофель и озимые зерновые культуры, хотя по данным многолетних опытов при эквивалентных по питательным элементам дозах под картофель органические и минеральные удобрения равноценны, а под зерновыми (озимыми и яровыми) культурами органические удобрения часто уступают минеральным.
Дозы органических удобрений зависят от количества и качества их, способов внесения, биологических особенностей и продуктивности культур и почвенно-климатических условий и при этом должны быть экономически выгодными и экологически безопасными.
Минимальные экономически оправданные дозы твердых органических удобрений при разбросном внесении с немедленной заделкой в почву на бедных почвах — 20 – З0 т/га, на окультуренных и плодородных почвах – 10 – 20 т/га, максимальные соответственно 40 – 100, 30 – 60 т/га, а при локальных способах внесения (в борозды, лунки) — в два раза меньше.
Определить дозу и место внесения органических удобрений в севообороте.
