Баланс гумуса пахотных почв

Баланс — это сопоставление статей поступления элементов питания и гумуса в почву с расходом на формирование урожая и потерь из почвы. В приходную часть входит поступление питательных веществ в почву с удобрениями. Расходная часть включает: вынос питательных веществ с увозимым с поля урожаем, потери элементов питания из почвы и удобрений вследствие поверхностного стока, вымывания и газообразные потери. Существует полный, или экологический, баланс, учитывающий все статьи прихода и расхода элементов питания, и упрощенный, или хозяйственный, баланс, предусматривающий только поступление питательных веществ в почву с удобрениями и дополнительного количества азота от бобовых культур в сопоставлении с выносом урожаем и возможными потерями из удобрений.

Существует интенсивный баланс (положительный), или поступление питательных веществ в почву превышает вынос с урожаем и потери из почвы и удобрений; экстенсивный (отрицательный), если вынос и потери превышают поступление в почву; бездефицитный (нулевой), если приход и расход равномерный. Баланс выражается по каждому из элементов питания в относительных цифрах (в % к выносу урожаем) и в абсолютных (в т/га).

Запас питательных веществ и гумуса в почве при отрицательном балансе уменьшается — это означает, что снижается почвенное плодородие. При бездефицитном балансе поступление и потери равны т.е. идет сохранение почвенного плодородия.

По количеству органического вещества, оставляемого после уборки, основные полевые культуры можно разделить на три группы:

1. многолетние бобовые и мятликовые травы, оставляющие в почве наибольшее количество органического вещества.

2. однолетние зерновые и зерновые бобовые культуры сплошного посева. Они оставляют в почве значительно меньше органического вещества, чем многолетние травы, а зерновые бобовые в меньшей степени фиксируют азот воздуха. Озимые культуры оставляют в почве больше органического вещества, чем яровые зерновые и зерновые бобовые. После уборки однолетних зерновых и зерновых бобовых культур в почве остается 1,5-3,0т/га органического вещества.

3. пропашные культуры, которые оставляют в почве после уборки наименьшее количество органического вещества. В почве при выращивании растений одновременно происходят два противоположных процесса: синтез и разрушение. Если содержание органического вещества увеличивается, то культура обладает свойством улучшать плодородие, и наоборот. На процессы накопления и разрушения органического вещества влияют технологические приемы возделывания растений. Наряду с количеством растительных остатков важное значение имеют их химический состав и скорость разложения в почве. Так, растительные остатки многолетних трав содержат больше элементов питания, чем другие культуры. Химический состав корней многолетних трав с возрастом изменяется. Чем старше растения, тем меньше в их корнях содержится азота и зольных элементов. Растительные остатки однолетних культур (кроме бобовых) беднее питательными элементами по сравнению с многолетними травами уменьшение почвенного плодородия, но в будущем дозу необходимо увеличить.

Расчет баланса гумуса:

1. Вынос азота урожаем.

2. Вынос азота урожаем из гумуса почвы.

В расчете баланса гумуса принимается поглощение азота из гумуса почвы за 55% , так как имеем среднюю урожайность.

3. Общий расход гумуса почвы.

Для определения данных этой графы необходимо использовать поправочные коэффициенты с учетом гранулометрического состава и интенсивности обработки почв под культуры севооборота.

4. Минерализация гумуса.

В гумусе содержится в среднем 5 % азота, поэтому минерализация гумуса рассчитывается умножением показателя выноса азота почвы урожаем культуры на коэффициент перевода азота в гумус, равный 20.

5. Накопление гумуса с пожнивно-корневых остатков.

1,3(коэффициент) *50ц/га / 100* 0,18 (коэффициент)=0,117

Источник

Баланс гумуса в пахотном слое в зоне земледелия

Запасы гумуса в почвах являются фактором, в значительной мере определяющим плодородие почв и в значительной степени коррелирующим с благоприятностью климатических условий для развития всех видов жизни. Экосистемы, располагающие значительными запасами органического вещества, в т.ч. в виде гумуса, имеют соответственно больший запас устойчивости к внешним воздействиям [219]. Максимальные запасы гумуса отмечаются для почв степной и лесостепной зон европейской территории России и Западной Сибири (до 420–640 т/га). Очень близки к ним пойменно-аллювиальные почвы, независимо от типа природной зоны: поймы рек Кубань, Лена, Зея, Амур. Высоким запасом органического вещества характеризуются торфяно-болотные почвы Западной Сибири (175–270 т/га) [221].

Стабилизация и увеличение запасов гумуса в почвах — актуальный вопрос сегодняшнего земледелия. Окультуривание малогумусных почв (например, подзолистых и дерново-подзолистых), как правило, сопровождается повышением содержания гумуса до среднего уровня, стабилизацией и выравниванием его распределения в пахотном горизонте. В то же время интенсивное сельскохозяйственное использование почв, активные эрозионные и другие деградационные процессы ведут к потере гумуса (дегумификации) и, соответственно, почвенного плодородия. На карте приведены данные ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова по балансу гумуса в зоне земледелия за период обследования с 1970 по 2001 г. В результате резкого снижения внесения минеральных и органических удобрений, постоянного высокого дефицита питательных веществ процесс ухудшения агрохимических свойств почвы сельхозугодий в ближайшее время будет усиливаться и может принять необратимый характер.

Устойчивая тенденция дегумификации почв пашни на протяжении последних лет вызывает особую тревогу. Анализ качественного состояния пахотных угодий показывает уменьшение содержания гумуса и питательных веществ на значительных площадях. Интенсивный вынос питательных веществ, истощительное использование земель при резком сокращении внесения минеральных и органических удобрений, уменьшение объемов проведения агрохимических и мелиоративных мероприятий значительно снизили уровень плодородия пахотных почв. Содержание гумуса в почвах пашни Республики Калмыкия уменьшилось за 17—22 лет на 20—23%, Краснодарского края — на 4,4—17,1%, Саратовской области — на 6,0—16,0%.

Среди естественных факторов дегумификации почв отмечают, прежде всего, лесные пожары, оказывающие многостороннее воздействие на экосистемы: изменение в балансе органического вещества, потеря биоразнообразия из-за исчезновения ценных особей растений, ускорение других видов деградации, например, эрозии почв на склонах. Степень нарушения почвенного органического горизонта, обусловленная пожарами в течение 10-летнего периода, оценивается в 15,4 млн га (около 2% всей поверхности лесов). Согласно официальным оценкам, 40% лесов России не защищены от пожаров.

В целях предотвращения дегумификации и других видов деградации почв России принята Федеральная целевая программа «Повышение плодородия почв России» (1992–1995; 1996–2000; 2001–2005, 2006–2010 гг.). Однако, согласно материалам Счетной палаты Российской Федерации (2002), финансирование Программы было фактически сорвано, а выделенные средства федерального бюджета на реализацию Программы не дали ожидаемых результатов. Все они были распределены в небольших объемах по многим направлениям и практически не оказали необходимого влияния на сохранение плодородия почв. За период реализации Программы качественные и количественные показатели состояния почв России не только не сохранились, но даже ухудшились.

В целях более успешного и эффективного выполнения мероприятий по повышению плодородия почв России является целесообразным:

• Обеспечение безусловного проведения работ по воспроизводству плодородия почв в научно обоснованных объемах. Это — основное условие повышения урожайности, устойчивости сельскохозяйственного производства и, в конечном итоге, сохранения продовольственной безопасности страны.
• Осуществление финансирования мероприятий по сохранению и повышению плодородия почв России в объемах, определенных научнообоснованными нормативами на выполнение работ.
• Организация работы в субъектах Российской Федерации по разработке региональных научно обоснованных программ сохранения и повышения плодородия почв, в которых должны быть установлены объемы финансирования мероприятий из бюджетов регионов.
• Создание механизма контроля за полным и своевременным финансированием программ по повышению плодородия, который обеспечивал бы безусловное исполнение обязательств, предусмотренных в них.

В.В. Снакин, В.Р. Хрисанов, А.В. Кузнецов, Г.В. Митенко

• Баланс гумуса в пахотном слое в зоне земледелия, масштаб 1:30 000 000

Источник

Баланс гумуса в почве

4. Баланс гумуса в почве

Гумус – это сложный динамический комплекс органический соединений, образующий при разложении и гумификации органических остатков при разложении растений и животных. Решающая роль в его накоплении принадлежит остаткам древесной, кустарниковой и травянистой растительности.

Наибольшие запасы гумуса накапливаются при оптимальном количестве микроэлементов в почве, что характерно для регионов с умеренным гидротехническом режимом.

Гумус представляет собой относительно динамичную составную часть почвы, подвергающуюся количественным и качественным изменениям под влиянием целого ряда факторов, среди которых ведущим является хозяйственная деятельность человека.

Потери гумуса почвами объясняются усилением минерализации органического вещества в результате повышения интенсивности их обработки и степени аэрации. При недостаточном поступлении в пахотный слой пожнивных остатков и органических удобрений, увеличение доли пропашных культур и сокращением многолетних трав и полевых севооборотах, длительным односторонним применением минеральных удобрений (особенно физиологически кислых форм), неполным использованием растительных остатков на удобрение, выжиганием стерни, нередко сжиганием излишков соломы, отчуждением почвенного органического вещества с урожаем, проявлением водной и ветровой эрозии почв.

V – степень насыщенности почвы основаниями. Доля суммы поглощенных оснований (S), выражается в % от емкости поглощения /S+Hr/, называется степенью насыщенности почвы основаниями.

Агрохимическая характеристика почвы полей севооборота

Вывод: Почва характеризуется содержанием легкогидролизуемого N, низким содержанием P2O5 и K2O. Кислотность высокая, поэтому данная почва нуждается в повышении в ней гумуса, фосфорных и калийных удобрений.

Источник

Способы повышения содержания гумуса в почве

Всем известно, что плодородный чернозем чрезвычайно богат гумусом (лат. «humus» — «земля, почва»). Он образуется в результате преобразования животных и растительных органических остатков в стабильные питательные соединения, которые длительное время сохраняются в почве, способствуя росту и развитию растений.

В гумусе находится все необходимое для осуществления процесса фотосинтеза, поэтому он является своеобразным «хлебом» для растительных культур. Чем выше процентное содержание гумуса в почве и чем мощнее плодородный слой земли, тем лучше становится водный, воздушный и тепловой режимы грунта, тем благоприятнее среда для живущих в нем полезных микроорганизмов и бактерий, тем активнее происходит преобразование нитратов в углекислоты, тем больше вырабатывается полезных микро и макроэлементов. По этой причине сохранение и приумножение запасов гумуса является одной из приоритетных задач земледельцев.

В гумусе сконцентрировано девяносто восемь процентов всех запасов почвенного азота, шестьдесят процентов фосфора и восемьдесят процентов калия, поэтому природная сельскохозяйственная технология не дает сбоев.

Почва считается плодородной и благоприятной для выращивания растений, если содержание в ней гумуса составляет от трех до пяти процентов. Больше всего его содержит чернозем, структура которого формировалась на протяжении многих веков. Именно в черноземе происходит наибольшая активность микробов и бактерий, в нем же, как правило, массово обитают дождевые черви, которые способствуют образованию гумусовых соединений и играют важную роль в почвенных процессах.

В составе почвенного гумуса выделяют специфическую часть (85 — 90 % всего гумуса), представленную гумусовыми веществами, и неспецифическую часть (10 — 15%), представленную негумифицированными органическими веществами. Последние по своему составу могут, быть весьма разнообразны и включать: азотистые соединения (белки, ферменты, аминокислоты), углеводы (моносахариды, олигосахариды, полисахариды), липиды (жиры, воски, фосфолипиды), дубильные вещества (таннины, галловая кислота, флобафены и другие полифенолы), органические кислоты; кроме того, лигнины, смолы, спирты, альдегиды.

Гумусовые вещества почвы представлены гуминовыми и фульвокислотами, а также гуминами.

Как повысить содержание гумуса в почве?

Во-первых, следует каждый год компенсировать потери гумуса, израсходованные на выращивание культурных растений. Для этого аграриям необходимо ежегодно производить возврат органических веществ в виде удобрений назад в почву. В правильно подготовленном удобрении содержатся все необходимые соединения и элементы, призванные обеспечивать растениям полноценное и сбалансированное питание.

В качестве органики аграрии чаще всего применяют перегнивший навоз или измельченную солому, которая позволяет ежегодно увеличивать количество гумуса до семисот (!) килограмм на гектар площади.

Во-вторых, следует помнить, что внесение органики в почву – это лишь половина дела, поскольку земледельцам необходимо еще создать условия, при которых элементы питания будут легко усваиваться растениями. Для этого органические удобрения необходимо забороновать, чтобы они стали составляющей верхней плодородной части земли.

В-третьих, повышению содержания гумуса в почве способствуют агротехнические методы выращивания растений, такие, как например чередование на одном участке поля различных культур. Данный простой способ позволяет земле меньше «утомляться» и количество гумуса при этом практически не сокращается. А вот ежегодное возделывание одних и тех же растений на одном месте мало того, что обедняют почву, так еще создают благоприятные условия для распространения различных болезней, паразитов и вредителей.

В-четвертых, для повышения уровня гумус, аграриям следует использовать растения – сидераты или так называемое «зеленое удобрение», то есть культуры, которые растут в качестве смежных и обладают при этом способностью усиливать действие других удобрений и ускорять микробиологические процессы в грунте. Как правило, сидерация представляет собой процесс выращивания растений с целью их последующей запашки. Для этой цели чаще всего применяют люпин (запашка этого зеленого удобрения равноценна внесению семидесяти (!)тонн навоза в расчете на один гектар площади) или другие бобовые культуры.

Люпин насыщен белковыми веществами и является превосходным источником биологического азота. В качестве сидеральных культур земледельцы используют также такие растения как: сераделла, клевер, донник, белая горчица, рожь и гречиха.

В-пятых, почву необходимо систематически разрыхлять, производя регулярное культивирование или мульчировать, применяя для мульчи торф, солому или отходы деревопереработки.

Аграриям следует также помнить о том, что применение традиционной отвальной технологии обработки земли постепенно ведет к снижению почвенного плодородия за счет интенсивного разложения органических веществ, чрезмерного распыления почвы и разрушения ее структуры. Поэтому в настоящее время все большую популярность у земледельцев завоевывает способ нулевой обработки почвы, который называется «No-Till» технологией, что означает «без рыхления, без обработки».

Данный способ обработки почвы позволяет не только сохранить гумус, но увеличивает скорость его образования.

Существует еще один метод безотвальной обработки земли, который имеет как ярых сторонников, так и противников – это способ обработки почвы с помощью плоскорезов, также создающий благоприятные условия для сохранения структуры гумуса.

На самом деле уровень плодородия почвы можно сравнить с депозитным счетом в банке. Если все деньги снять одним махом, доход сразу прекратится. Ровно также происходит и в агрономии. Если почву не подкармливать — это в итоге приведет к ее истощению и, соответственно снижению урожайности в будущем.

В любом случае обеспечение положительного баланса гумуса, а также сохранение и постоянное увеличение его запасов является гарантией получения стабильно богатого урожая.

Источник