Расчет расходных статей баланса
Вначале определяют вынос питательных элементов планируемыми урожаями, используя приложение 6. Вычисленные данные по каждой культуре заносят в соответствующую таблицу и определяют вынос основных питательных элементов в среднем на 1 га севооборотной площади. Потери от вымывания (выщелачивания) и от эрозии почв находят в приложения 46 и 47.
Газообразные потери азота в среднем составляют (по данным Института почвоведения и агрохимии РБ) 25 % от количества, внесенного с минеральными и органическими удобрениями.
Суммируя вышеназванные статьи расхода, получаем расход по азоту, Р2О5 и К2О в среднем на 1 га на севооборотной площади. Сопоставив приход с расходом находят общий баланс и его интенсивность.
Пример 3.Приход по азоту на 1 га равен 115 кг, а расход – 105 кг. Найти общий баланс.
Решение. Общий баланс будет + 10 кг/га (115–105), а его интенсивность
За период 2001–2005 гг. баланс азота применялся по областям от 12,7 кг/га в Брестской до 18,8 кг/га в Гродненской при его интенсивности112 и 114 % соответственно. Приход азотных удобрений в почвы пахотных земель в среднем по республике несколько увечился и составил 116,4 кг/га при балансе 15,8 кг/га и его интенсивность 116 %.
Оптимальная интенсивность баланса азота зависит от продуктивности пашни. При продуктивности более 60 ц/га к. ед.. интенсивность баланса азота составляет на суглинистых и супесчаных почвах на морене 130–140 %. Если продуктивность 41–50 ц/га к. ед., то оптимальная интенсивность баланса азота на суглинистых и супесчаных почвах на морене 110–120 %, супесчаных на песчаных и песчаных – 120–130 %.
Баланс фосфора в почвах Республики Беларусь (2001–2005 гг.) составил 6,1 кг/га, а интенсивность 123 %, калия – 22,3 кг/га и его интенсивность 127 %.
Оптимальные параметры интенсивности баланса фосфора и калия в зависимости от содержания их в почве приводятся в приложении 48. Сопоставляя данные полученные по интенсивности баланса для севооборотов конкретного хозяйства с рекомендуемыми делают заключение о разработанной системе удобрения и в случае необходимости вносят коррективы в нее (увеличивают или, наоборот снижают дозы азотных, фосфорных, калийных удобрений и т.д.).
Наряду с общим рассчитывают и эффективный баланс, который характеризует отношение между выносом растениями элементов питания с возможным их усвоением из поступивших в почву удобрений. Применив коэффициенты использования питательных элементов из удобрений (приложение 42), можно найти величины возможного их усвоения. Сопоставив величины возможного усвоения питательных элементов с выносом урожаем получим характеристику эффективного баланса.
Пример 4. На 1 га севооборотной площади поступает азота с минеральными удобрениями 60 кг, с атмосферными осадками – 9,4. В первый год из минеральных удобрений усваивается 60 % азота. Следовательно, будет усвоено 41,6 кг (65 · 0,6).
С органическими удобрениями поступает азота 70 кг, симбиотического азота бобовых – 10, несимбиотического – 15, а всего 95 кг/га. Усваивается в первый год (коэффициент использования 25 %) 23,7 кг (95 · 0,25).
Всего усваивается азота 65,3 кг/га (41,6 + 23,7 = 65,3). Вынос азота урожаем 101,0 кг/га. Эффективный баланс характеризуется минусовым значением на уровне 35,7 кг/га (65,3 – 101,0).
Интенсивность эффективного баланса будет 61,5 %
Аналогичным образом рассчитывают эффективные балансы по фосфору и калию.
Показатели при расчетах эффективного баланса заносят в соответствующие строки рабочей тетради.
Для оценки системы применения удобрений по эффективному балансу производится расчет возможного усвоения азота, фосфора и калия из запасов почвы. Систему применения удобрений можно считать разработанной правильно в том случае, если дефицит элементов питания по эффективному балансу будет компенсироваться за счет возможного усвоения из почвы.
При расчете возможного усвоения элементов питания из запасов почвы предварительно рассчитывают средневзвешенные значения содержания в почве гумуса, фосфора и калия по севообороту. Например, в почве содержится 2,0 % гумуса и по 100 мг/кг почвы фосфора и калия. По данным Института почвоведения и агрохимии растения могут усвоить из запасов почвы по 20–25 кг/га азота на каждый процент гумуса содержащегося в почве. В нашем примере 40–50 кг/га азота могут усвоить растения из почвы (2 · 20 и 2 · 25).
Фосфор растения усваивают на уровне 6–8 % от запасов его подвижных форм в почве, а калий – 10–15 %.
Расчет запасов фосфора и калия в почве производят путем умножения среднезвешенных значений их содержания в почве на коэффициент 3,0 (масса пахотного горизонта 3000 т). В нашем примере запасы будут равны по 300 кг/га (100 · 3). Усвоится 18–24 кг/га (300 · 0,06 и 300 · 0,08) фосфора и 30–45 кг/га калия (300 · 0,1 и 300 · 0,15).
Плотность пахотного горизонта дерново-подзолистых легкосуглинистых почв составляет 1,2 г/см3, супесей связных 1,3, супесей рыхлых и песков связных 1,4, песков рыхлых 1,5, а подпахотного 1,4; 1,5; 1,6 и 1,7 г/см2 соответственно.
Эффективный баланс по азоту минусовой и равен 39,5 кг. Из почвы может быть усвоено 40–50 кг/га. Следовательно, планируемые величины урожаев будут обеспечены питательными элементами из почвы и систему удобрений можно считать разработанной правильно.
При оценке системы применения удобрений по балансу питательных элементов прогнозируется изменение содержания в почве за ротацию севооборота подвижных форм фосфора и обменного калия. Расчет прогноза производится следующим образом. Определяют поступление сверх расхода фосфора и калия за ротацию севооборота, делят на норматив и получают размер увеличения накопления в почве фосфора и калия. Полученный результат суммируют с исходным содержанием и получают прогноз. Допустим, что ежегодно сверх расхода остается для повышения плодородия почвы 65 кг/га Р2О5. За ротацию 9-польного севооборота поступит 585 кг/га Р2О5 .
Делим на норматив повышения содержания в почве Р2О5 на 10 мг/кг (приложение 50, суглинистая почва, исходное содержание Р2О5 равно 100 мг/кг, норматив 50 кг). Получим величину, на которую возрастает содержание Р2О5 в почве (5850:50 = 117 мг/кг).
Исходное содержание Р2О5 в почве равно 100 мг/кг, прогнозируемое будет равно (100 + 117) = 217 мг/кг.
Аналогичным образом производится расчет прогноза по К2О (используя приложение 51).
Расчет баланса гумуса в почве производится по форме таблицы 11 путем сопоставления проектируемого внесения органических удобрений на 1 га севооборотной площади с требуемым для поддержания бездефицитного баланса гумуса в почве.
Таблица 11. Баланс гумуса в пахотном слое почвы в севообороте
| Почва, процент пропашных культур в севообороте | Содержание гумуса до разработки системы удобрения, % | Требуемая насыщенность органическими удобрениями для бездефицитного баланса гумуса, т/га | Проектируется вносить органических удобрений, т/га | Баланс гумуса в почве за год, кг/га | Прогнозируемое содержание гумуса через ротацию севооборота, % |
| Суглинистая, 10% | 1,55 | 1,58 |
Например, почва в севообороте дерново-подзолистая легкосуглинистая, содержит гумуса 1,55 %. В структуре посевных площадей 10 % пропашных культур и 15 % многолетних трав. По нормативам для бездефицитного баланса гумуса необходима насыщенность органическими удобрениями 10 т/га (см. табл. 2). Проектируется вносить их 12 т/га, т. е. сверх норматива будет вноситься 2 т/га, из которых образуется 100 кг/га гумуса в год (50 · 2 = 100).
С 1 т органических удобрений образуется гумуса: на суглинистых почвах 50 кг, супесчаных, подстилаемой мореной – 45, супесчаных, подстилаемых песком – 40 и песчаных 35 кг. В 9-польном севообороте за ротацию прирост гумуса будет равен 900 кг/га (или 0,03 % к массе почвы):
Исходное содержание гумуса в почве 1,55 %. За ротацию севооборота оно возрастет до 1,58 %.
Составление многолетнего плана
Известкования почв
После определения доз органических и минеральных удобрений и оценки их по балансу питательных элементов и гумуса в почве разрабатывается многолетний план известкования почв в севооборотах и других угодьях. При увеличении уровня применения удобрений роль известкования усиливается.
Необходимость известкования почв зависит от степени кислотности и насыщенности ее основаниями с учетом гранулометрического состава и типа почвы. В Республике Беларусь на основе обобщения результатов многочисленных опытов необходимость известкования почв принято определять по величине обменной кислотности (рНKCI).
В соответствии с «Инструкцией по известкованию кислых почв сельскохозяйственных угодий Республики Беларусь» известкованию подлежат:
1. Дерново-подзолистые песчаные, супесчаные почвы пашни, сенокосов и пастбищ, имеющие показатель кислотности пахотного горизонта рН KCI 5,50 и ниже.
2. Дерново-подзолистые суглинистые почвы с рНKCI 6,0 и ниже.
3. Торфяно-болотные почвы с рНKCI 5,0 и ниже. На землях с уровнем загрязнения более 1,0 Ки/км2 по цезию-137 или более 0,15 Ки/км2 по стронцию-90 дополнительно известкуются рыхлосупесчаные почвы с рН KCI 5,51–5,57; связносупесчаные почвы с рНKCI 5,51–6,00.
4. Почвы рекультивируемых земель (выработанные торфяники, карьерные участки и др.), если кислотность подготавливаемого в качестве пахотного или гумусового горизонта имеет рНKCI 5,5 и ниже.
Оптимальные интервалы кислотности (рНKCI), в которых обеспечивается наибольшая продуктивность принятых для Беларуси севооборотов представлены в табл.12.
Таблица 12.Оптимальные интервалы кислотности (рНKCI), в которых обеспечивается наибольшая продуктивность принятых в беларуси севооборотов
| Почвы | В среднем | В том числе по типам севооборотов | ||
| со льном, картофелем, люпином, овсом, озимой рожью | зерно-травянопро-пашные с кукурузой, корнеплодами | зерно-свекловичные, прифермерские (клевер, люцерна, овощекормовые) | ||
| Дерново-подзолистые: | ||||
| песчаные | 5,3–5,8 | 5,3–5,5 | 5,5–5,5 | 5,5–5,8 |
| супесчаные | 5,5–6,2 | 5,5–5,8 | 5,5–5,8 | 5,8–6,2 |
| суглинистые | 5,5–6,7 | 5,5–6,0 | 5,5–6,0 | 6,5–6,7 |
| Торфяно-болотные | 5,0–5,3 | – | – | – |
| Минеральные почвы сенокосов и пастбищ | 5,8–6,2 | – | – | – |
При проведении работ по известкованию выделяется мелиоративное (основное) – на почвах I и II групп кислотности и поддерживающее известкование, рассчитанное на компенсацию подкисляющих факторов на почву при относительно благоприятном исходном уровне кислотности, – на почвах III и IV групп по типам севообротов в зависимости от их насыщенности кальциефобными и кальциефильными культурами.
В зимних условиях проводится лишь поддерживающее известкование (почвы III–IV группы). Почвы I и II групп кислотности зимой не известкуются.
Почвы I и II групп кислотности известкуются лишь в случаях, если в другое время года не представляется возможным проведение этих работ из-за непроходимости на данных полях специализированной техники.
Дозы извести (СаСО3) устанавливаются на основании типа и гранулометрического состава почвы, исходного уровня кислотности (рН КСI), содержания гумуса, плотности загрязнения территорий радионуклидами.
На минеральных почвах с утяжелением гранулометрического состава и увеличением содержания гумуса при одних и тех же значениях рН дозы извести (СаСО3) будут возрастать. Средние дозы известковых удобрений (СаСО3, т/га) при известковании кислых почв приводятся в приложениях 54, 55, 55а.
Дозы известковых удобрений рассчитаны для пахотного горизонта глубиной 0–25 см. С увеличением глубины пахотного горизонта более 25 см дозы известковых удобрений повышают на 10 % против рекомендуемых.
На пахотных почвах с благоприятной кислотностью, но с низким содержанием обменного магния (менее 60 мг МgО в 1 кг почвы) рекомендуется вносить доломитовую муку в дозе 2 т/га один раз в три года. Этот прием позволит обеспечить растения необходимым количеством магния.
Физическая доза вносимых известковых удобрений определяется содержанием карбонатов кальция и магния с учетом влажности мелиоранта. Для расчета физической дозы применяют следующие формулы:
При использовании твердых известковых пород (доломит, известняк):
Дф = До × 106 : М : (100 – В) : (А1 + 0,7 × А2 + 0,5 × А3 + 0,2 × А4)
где Дф – физический вес мелиоранта, т/га;
До – расчетная доза СаСО3, т/га;
М – содержание кальция и магния в пересчете на СаСО3, % на сухое вещество;
В – влажность, %;
А1 – доля частиц менее 1 мм, %;
А2 – доля частиц 1–3 мм, %;
А3 – доля частиц 3–5 мм, %;
А4 – доля частиц более 5 мм, %;
0,7, 0,5, 0,2 – нейтрализующая способность частиц в сравнении с размером менее 1 мм.
Физическая доза доломитовой муки, у которой содержание частиц менее 1 мм приближается к 100 %, а влажность незначительна, можно применять формулу:
Дф = До : 0,95
При использовании дефеката, карбонатного сапропеля, мела применяется формула:
Дф = До × 104 : М : (100 – В) × 0,8
– других мягких материалов:
Дф = До х 104 : М : (100 – В)
Мелиоранты рекомендуется вносить под культивацию или боронование полей, которые проводят сельскохозяйственные организации