ТОП 10:

Баланс питательных элементов в почве



Определение баланса питательных элементов является научной основой планирования и прогнозирования применения удобрений, позволяет целенаправленно регулировать плодородие, предохранять окружающую среду от загрязнения. Баланс основных элементов питания отражает степень интенсификации сельскохозяйственного производства.

Баланс элементов питания в системе «удобрение – почва – растение» оценивается по разности между суммарным их количеством, поступившим в почву, и количеством, отчуждаемым из нее, т.е. состоит из приходной и расходной частей. Приходную часть баланса образуют питательные элементы, поступившие в почву с удобрениями, семенами, из атмосферы, а также азот, фиксируемый клубеньковыми бактериями (симбиотический) и свободно живущими бактериями (несимбиотический).

Расходная часть баланса включает хозяйственный вынос питательных элементов, потери элементов питания из почвы и удобрений с поверхностными водами и от вымывания, эрозии, улетучивания. Величина потребления и потерь элементов питания зависит от гранулометрического состава и окультуренности почвы, характера ее сельскохозяйственного использования, вида, доз и сроков внесения удобрений, агротехнических и других условий. Периодически приходные и расходные статьи баланса элементов питания уточняются.

Различают несколько видов баланса элементов питания: биологический, внешнехозяйственный и хозяйственный. Биологический баланс дает полное представление о круговороте элементов, так как учитывает все источники поступления питательных элементов в почву (с удобрениями, из атмосферы, биологический азот) и все статьи расхода элементов питания.

При внешнехозяйственном балансе сопоставляются количество питательных элементов, отчуждаемое с территории хозяйства с товарной продукцией растениеводства и животноводства, и поступление их с минеральными удобрениями, комбикормами, органическими удобрениями, приобретаемыми хозяйством (торф, сапропель, лигнин и т.д.). На внешнехозяйственный баланс влияет специализация хозяйства. Так, в хозяйствах, специализирующихся на производстве продукции животноводства и использующих собственные корма, с органическими удобрениями в почву возвращается 80 – 90 % калия, 60 – 70 фосфора и 40 – 50 % азота, вынесенных с кормами. В хозяйствах зернового направления с территории хозяйства отчуждается 60 – 80 % азота, 70 – 85 – фосфора и 15 – 35 % калия от вынесенных урожаем.

Для характеристики баланса используется показатель интенсивность баланса – отношение поступления элементов питания к их расходу в процентах. Величина менее 100 % характеризует дефицитный, 100 % – бездефицитный, более 100 % – положительный баланс. Дефицитный баланс питательных элементов (превышение расхода над поступлением) предупреждает о том, что происходит истощение почв, снижение их плодородия. Оптимальным считается баланс, если поступление азота в целом превышает его расход на 10 – 15%, фосфора – на 50 – 80 и калия – на 10%.

Хозяйственный баланс питательных элементов составляется для оценки системы удобрения по степени обеспеченности планируемых урожаев элементами питания.

Приходные статьи баланса: поступление питательных элементов с минеральными удобрениями, с органическими, симбиотический азот, с семенами, с атмосферными осадками, несимбиотический азот. Расходные статьи баланса элементов питания; вынос планируемыми урожаями, потери от вымывания (выщелачивания), потери от эрозии почв, газообразные потери азота.

Количество питательных элементов, поступающих с минеральными удобрениями, определяют по дозам для сельскохозяйственных культур и находят среднее значение на 1 га севооборотной площади. Поступление их с органическими удобрениями определяют по насыщенности севооборота органическими удобрениями и содержанию в них элементов питания.

Для определения количества биологического азота при расчете хозяйственного балансаиспользуют показатели симбиотической азотфиксации для бобовых культур:

фиксируют на 1 ц зерна кг азота: люпин – 5,0, горох, вика, соя – 2,5, люпин в смеси с зерновыми культурами – 4,5, горох, пелюшка и вика в смеси с зерновыми – 2,0;

на 1 ц зеленой массы кг азота: клевер и другие бобовые многолетние травы – 0,35, люцерна – 0,40, однолетние и многолетние бобово – злаковые травы – 0,20, однолетние бобовые травы – 0,25, луговые земли с бобово – злаковым травостоем – 0,15.

С семенами, по данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии НАН Беларуси», в среднем поступает 3 кг/га N, 1,3 – Р2О5, 1,5 – К2О, 0,3 – СаО, 0,1 – MgO, 0,2 кг/га S. С атмосферными осадками поступает 9,4 кг/га N, 0,5 – Р2О5, 10,3 – К2О, 25,3 – СаО, 5 – MgO и 36 кг/га S (SO4). Поступление несимбиотического азота, фиксированного свободноживущими бактериями, при расчете баланса на пахотных и лугопастбищных угодьях принимается на уровне 15 кг/га в год.

При расчете расходных статей баланса вначале определяют вынос питательных элементов планируемыми урожаями, используя данные табл. 2.4 (см. с. 30), затем рассчитываются значения выноса основных питательных элементов в среднем на 1 га севооборотной площади. Потери элементов питания от вымывания (выщелачивания) на дерново-подзолистых почвах составляют

5 кг/га азота и 7 кг калия, на супесчаных, подстилаемых мореной, соответственно 16 и 8 кг/га. Потери от эрозии (при слабой степени эродированности составляют: N – 5, Р2О5 – 2, К2О – 3, средней - N – 10, Р2О5 – 4, К2О – 6, сильной - N – 15, Р2О5 – 7, К2О –10кг/га

Сопоставив приход с расходом, находят общий баланс,а его интенсивность (%) путем умножения прихода элемента на 100 и деленное на его расход.

Общий баланс азота, фосфора и калия принято считать удовлетворительным, когда его интенсивность приблизительно равна: по азоту – 100 – 110 %, по фосфору – 150 – 180, по калию – 100 – 110 %.

Наряду с общим рассчитывается эффективный баланс, который характеризует отношение между выносом растениями элементов питания и возможным их усвоением из поступивших в почву. Применив коэффициенты использования питательных элементов из удобрений, находят величины возможного их усвоения. Сопоставляя величины возможного усвоения питательных элементов с выносом урожаем, получим характеристику эффективного баланса.

Пример. На 1 га севооборотной площади внесено 60 кг азота с минеральными удобрениями, из них усвоится 50 %, т.е. 30 кг. С органическими удобрениями поступит 70 кг азота, за ротацию из них будет использовано 50 %, или 35 кг (70 ∙ 0,5), а всего – 65 кг (30 + 35). Растения на создание урожая используют 102 кг. Эффективный баланс характеризуется минусовым значением: 65 – 102 = -37 (кг/га). Интенсивность эффективного баланс равна 63 % (65:102 ∙ 100). Аналогично рассчитываются эффективные балансы по фосфору и калию.

Для оценки системы удобрения по эффективному балансу рассчитывается возможное усвоение азота, фосфора и калия из почвы. Систему удобрения можно считать разработанной правильно в том случае, если дефицит элементов питания по эффективному балансу будет компенсироваться за счет возможного усвоения из почвы.

Пример. Средневзвешенные значения содержания в почве гумуса – 2 %, фосфора и калия – по 100 мг/кг. По данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии» НАН Беларуси, растения могут усвоить из запасов почвы 20 – 25 кг азота в расчете на процент гумуса.

В нашем примере это 40 – 50 кг/га азота. Растения усваивают около 10 % запасов подвижных форм фосфора в почве и 15 – 20 % запасов калия. Запасы их в почве определяют умножением средневзвешенных значений их содержания на коэффициент 3. В нашем примере запасы фосфора и калия будут равны 300 кг/га (100 × 3) каждого элемента. Таким образом, усвоится 30 кг/га фосфора (300 × 0,10) и 45 кг/га калия (300 × 0,15). Если принять эффективный баланс по азоту из предыдущего примера – 37 кг/га азота и то, что из запасов почвы может быть усвоено 40 – 50 кг/га азота, то планируемые урожаи будут обеспечены азотом и дозы азотных удобрений определены правильно.

При оценке системы удобрения по балансу питательных элементов прогнозируется изменение содержания в почве за ротацию севооборота подвижных форм фосфора и калия. Поступление фосфора и калия за ротацию севооборота сверх расхода делят на норматив (табл. 7.3) и определяют увеличение их содержания в почве. Результат суммируют с исходным содержанием и получают прогнозируемое содержание через ротацию севооборота.

7.3. Нормативы P2O5 и К2О, вносимых с удобрениями для увеличения их содержания

в почве на 10 мг/кг почвы, кг/га

Дерново-подзолистые почвы Исходное содержание Р2О5 в почве, мг/кг Исходное содержание К2О в почве, мг/кг
101 – 150 более 150 81 – 140 более 140
Суглинистые (фракция 0,01 мм > 20 %) 45 – 55 60 – 70 60 – 70 80 – 100
Супесчаная (фракция 0,01 мм 10 – 20 %) 40 – 50 45 – 55 55 – 65 70 – 90
Песчаная (фракция 0,01 мм < 10 %) 35 – 40 40 – 50 50 – 60 65 – 75

Пример. Допустим, что ежегодно сверх выносимого урожаем в почве остается 60 кг Р2О5, т.е. за ротацию семипольного севооборота поступит 420 кг/га Р2О5. Разделив это число на норматив повышения содержания P2O5 в суглинистой почве (исходное содержание Р2О5 – 100 мг/кг, норматив – 50 кг), получим величину, на которую возрастет содержание Р2О5 в почве: 420 : 50 × 10 = 84 мг/кг. Таким образом, через семь лет содержание Р2О5 в почве должно составить 184 мг/кг (100 + 84). Аналогично может быть рассчитано прогнозируемое содержание в почве калия.

Оценка разработанной системы удобрения проводится также по балансу гумуса в севообороте. Расчет баланса гумуса проводится путем сопоставления проектируемого внесения органических удобрений на 1 га севооборотной площади с величиной, необходимой для поддержания бездефицитного баланса.

Пример. Почва в севообороте дерново-подзолистая, легкосуглинистая, содержит 1,5 % гумуса. В структуре посевных площадей 10 % пропашных культур и 15 % многолетних трав. По нормативам для бездефицитного баланса гумуса необходима насыщенность органическими удобрениями 10 т/га (табл. 7.4).

7.4. Нормативы потребности в органических удобрениях для поддержания

бездефицитного баланса гумуса в почвах, т/га

  Почвы % пропашных культур
% многолетних трав
Дерново-подзолистые:                        
Суглинистые
Супесчаные
Песчаные        

Проектируется вносить 12 т/га органических удобрений. Сверх норматива будет вносится 2 т/га, из которых может образоваться 100 кг/га гумуса в год (50×2). В 9-польном севообороте за ротацию прирост гумуса составит 900 кг/га, или 0,03 % к массе почвы:

Содержание гумуса в почве за ротацию севооборота возрастет до 1,53 % (1,5 + 0,03).

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что понимается под балансом питательных элементов в почве?

2. Как оценить систему применения удобрений в севообороте?

3. Как можно прогнозировать изменение плодородия почвы по балансу гумуса и питательных элементов в ней?







Последнее изменение этой страницы: 2017-02-19; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.175.191.168 (0.005 с.)