Оцінка балансу гумусу у проектованій сівозміні
Втрати гумусу з ґрунту поповнюються завдяки комплексу заходів: внесення органічних добрив, посів багаторічних трав, створення оптимальних співвідношень між культурами у сівозмінах, застосуванням меліорантів і т. д.
При розробці такого комплексу в першу чергу виникає питання про норми органічних добрив, які у конкретній сівозміні забезпечували б бездефіцитний баланс. Баланс гумусу визначають як різницю між кількістю його утворення у ґрунті і втрат за певний період.
Баланс гумусу у ґрунті слід розраховувати для умов сівозміни, господарства, району за формулою:
де Бг - середньорічний баланс гумусу у ґрунті на 1 га за ротацію сівозміни, т/(га рік);
Р - кількість новоутвореного гумусу у ґрунті за ротацію сівозміни за рахунок рослинних решток, т/га;
Д - кількість новоутвореного гумусу у ґрунті за ротацію сівозміни за рахунок органічних добрив, т/га;
М - загальна кількість гумусу, який мінералізується за ротацію сівозміни, т/га;- тривалість ротації, років.
Кількість новоутвореного гумусу розраховується під кожною культурою сівозміни, а потім для ротації в цілому за такою залежністю:
Р = Ср·Кгр
де Ср - маса щорічного надходження в ґрунт пожнивно-кореневих решток під даною культурою сівозміни (в перерахунку на вуглець), т/га - визначається за емпіричними залежностями за врожайністю основної продукції культури
Кгр - коефіцієнт гуміфікації пожнивно-кореневих решток під даною культурою сівозміни (в перерахунку на вуглець).
Д=СД·Кгд,
де СД - маса органічних добрив, що були внесені безпосередньо під культуру сівозміни (в перерахунку на вуглець), т/га;
Кгд- коефіцієнт гуміфікації органічного добрива (в перерахунку на вуглець).
Практично у прибутковій статті враховується тільки поповнення вуглецю з рослинними рештками (пожнивно-кореневими) та органічними добривами. Інші джерела поповнення гумусу не враховуються.
Коефіцієнти гуміфікації показують, яка кількість гумусу утворюється з рослинних решток, що розкладаються, та гною.
Кількість мінералізованого гумусу встановлюємо також спочатку для кожного поля сівозміни, а потім в цілому за ротацію.
Якщо баланс гумусу за ротацію сівозміни дефіцитний, то є потреба в додатковому застосуванні органічних добрив. Необхідну додаткову норму органічних добрив встановлюємо за формулою:
, де Бг - баланс гумусу за ротацію сівозміни, т/га;
Кср - коефіцієнт вмісту сухої речовини у органічному добриві, яке плануємо застосовувати:
, (4.10)де W - вологість органічного добрива (стандартна), %.
Порядок розрахунків:
вибираємо планову врожайність культур сівозміни з ВД. керуємося умовою, що органічні добрива у сівозміні вноситимуться лише під просапні культури в середніх нормах (30-40 т/га), причому не частіше, ніж 1 раз у 3-4 роки - приймаємо конкретну норму під конкретні культури запроектованої збалансованої сівозміни.
проводимо розрахунок балансу гумусу для кожної із культур сівозміни;
розраховуємо баланс за ротацію сівозміни в цілому за арифметичною сумою балансів під кожною культурою;
визначаємо середньорічний баланс гумусу в грунтах сівозміни, поділивши баланс за ротацію на тривалість ротації в роках;
робимо висновок про тип балансу і намічаємо заходи: потрібно застосовувати додатково органічні добрива чи ні, якщо так, то розраховуємо необхідну щорічну норму органічних добрив (насиченість ріллі органічними добривами) найбільш поширених видів: гною, біогумусу, соломи з азотною компенсацією та сидератів.
Оцінка існуючих ресурсів та розробка проекту виробництва альтернативних видів органічних добрив. Проблема нестачі гною сьогодні постає досить гостро у зв’язку зі зменшенням поголів’я худоби. Тому екологи повинні вміти вирішувати проблему забезпечення бездефіцитного балансу гумусу за рахунок інших видів органічних добрив: компостів, пташиного посліду, сапропелю, сидератів, соломи, біогумусу. Прогноз балансу біогенних елементів у ґрунтах господарства.
Для підтримання бездефіцитного колообігу елементів живлення в господарстві велике значення має правильне поєднання внесення органічних і мінеральних добрив, яке обґрунтовується і перевіряється балансом біогенних елементів.
Баланс елементів живлення - це математичний вираз їх колообігу в землеробстві й біосфері (різниця між величиною виносу елемента живлення з ґрунту та його надходження у грунт). Баланс елементів живлення в землеробстві дає змогу вивчати винос їх з ґрунту з урожаєм та надходження в ґрунт з різних джерел і таким чином систематично контролювати й цілеспрямовано впливати на підвищення ефективної родючості ґрунтів внесенням добрив та хімічних меліорантів.
Баланс розраховується для всієї ротації сівозміни, тільки тоді можна робити висновки про збалансованість чи розбалансованість сівозміни за тим чи іншим елементом живлення (ЕЖ). Під час складання балансу ЕЖ враховують такі статті: втрати елементів живлення з ґрунту - винос з урожаєм, непродуктивні втрати азоту добрив; надходження елементів живлення в ґрунт - з органічними та мінеральними добривами, з насінням, а для азоту - з опадами, за рахунок фіксації з атмосфери бульбочковими бактеріями бобових культур і вільноіснуючими в ґрунті мікроорганізмами.
Баланс біогенних елементів оцінюємо за показником інтенсивності балансу
Інтенсивність балансу виражається відношенням надходження елементів живлення в ґрунт (Н) до виносу (В) їх з урожаєм (%) і показує, на скільки відсотків винос елементів живлення врожаєм відшкодовується за рахунок надходження їх з добривами. Цей показник розраховують за формулою:
, (4.11)Якщо: Іб <100%, то баланс - дефіцитний;
Іб=100 %, то баланс - врівноважений;
Іб>100, то баланс - позитивний.
На підставі показників балансу та після врахування ґрунтово-кліматичних умов роблять висновки про потребу в окремих видах добрив і норми їх внесення під час складання збалансованої СЗД у сівозмінах.
4.3 Бонітування ґрунтів…
Задачі бонітування ґрунтів полягають у складанні генетично - виробничої класифікації ґрунтів, родючість яких виражене в балах. Така спеціалізована класифікація ґрунтів, родючість яких виражене в балах, дозволяє відповісти на запитання — наскільки одні ґрунту за своєю природною здатністю краще або гірше інших ґрунтів, тобто дати порівняльну оцінку якості ґрунтів. Мета бонітування ґрунтів:
- порівнювати і групувати ґрунти і земельні угіддя країни, області, району, колгоспу, радгоспу за їх продуктивністю (родючістю).
- виявити найбільш сприятливі ґрунти і землі для різних сільськогосподарських культур;
- дати виробничу оцінку господарських територій областей, районів, колгоспів, радгоспів, окремих бригад, полів і т.п.;
- оцінити більш об'єктивно, з обліком ґрунтово-кліматичних умов виробничу діяльність областей, районів, колгоспів, радгоспів, бригад ;і виявити невикористані ресурси;
- допомогти правильно, з обліком ґрунтово-кліматичних умов, здійснювати впровадження раціональних систем ведення сільського господарства (розміщення культур, спеціалізації господарства й ін.), проводити внутрішньогосподарське землевпорядкування;
- допомогти правильно намітити заходи і скласти виробничі плани колгоспів і радгоспів з підняття врожайності, на різних ґрунтах;
- підвищити матеріальну зацікавленість робітників радгоспів і фахівців сільського господарства в збереженні і підвищенні родючості ґрунтів.
У свою чергу, бонітування ґрунтів використовується при економічній оцінці земель, яка проводиться економістами за участю ґрунтознавців. Головною підставою бонітування ґрунтів служать їхні природні якості, як найбільш об'єктивні і надійні показники. Першоосновою наукового бонітування ґрунтів служать правильно обрані критерії бальної оцінки ґрунтів.
В даний час ведуться великі роботи з бонітування ґрунтів. Вони є першим, основним, етапом досліджень по земельному кадастру. Бонітування ґрунтів служить складовою і, мабуть, основною частиною, земельного кадастру. Без бонітування ґрунтів неможлива науково обґрунтована й економічна оцінці земель. Тому критеріям бонітування ґрунтів приділяється особливо велика увага. Науково обґрунтована оцінка типів земель можлива тільки на основі вихідних матеріалів бонітування ґрунтів, з наступним визначенням середньозважених балів бонітету земельних угідь. Ведучими показниками можуть і повинні бути тільки такі, котрі стійко корелюють із врожайністю сільськогосподарських культур і порівняно легко можуть бути виражені в балах.
Відсутність зв'язку між природними діагностичними ознаками ґрунтів і врожайністю може бути викликано:
а) невдало відібраними діагностичним
б) недоброякісністю грунтово-картографічного й аналітичного матеріалів, що характеризують ґрунтовий покрив оцінюваної території;
в) відсутність кваліфікованого обліку урожайності сільськогосподарських культур.
Діагностичні ознаки ґрунтів можуть бути: а) морфогенетичні і б) найбільш важливі і стійкі дані аналізів хімічного, механічного складу і фізичних властивостей ґрунтів, що є основою генетико-виробничої класифікації ґрунтів. Оцінні таблиці, бонітійні шкали, за допомогою яких проводиться бонітування ґрунтів у колгоспах і радгоспах, можуть бути різні для різних типів ґрунтів. Бонітування починається з якісної оцінки грунтів. Для цього нам необхідні наступні дані:
1. Вміст гумусу в % і запаси його в т/га у шарі 0 – 100 см. Запаси гумусу розраховуємо по окремих генетичних горизонтах за допомогою формули:
М = а * ЩЗ * h,
де М – запас гумусу, т/га для шару h, а – вміст гумусу, %, ЩЗ – щільність зволоження, г/см3 , h – глибина шару, см.
Дані по горизонтах підсумовуємо і одержу:мо загальний запас гумусу в т/га у шарі 0 – 100 см.
2. Максимально можливі запаси продуктивної вологи розв`яжемо шляхом віднімання від найменшої волого місткості вологості в`янення за допомогою формули:
ДАВ = (НВ – ВВ) * ЩЗ * h * 0,1,
де ДАВ – діапазон активної вологи, мм, НВ – найменша волого місткість, %, ВВ – вологість в`янення, %, ЩЗ - щільність зволоження, г/см3 , h – глибина шару, см, 0,1 – коефіцієнт для перерахунку в мм.
Дані по шарах підсумовуємо і одержуємо величину ДАВ у шарі 0 – 100 см.
3. Вміст в орному шарі елементів живлення (азоту, фосфору, калію) і рН сольовий вибираємо з матеріалів агрохімічного обстеження.
4. Для оцінки негативних властивостей грунтів узагальнюємо матеріали за ступенем солонцюватості, засолення, оглеєння, глибиною залягання, складом і ступенем мінералізації підґрунтових вод та ін.
5. Діагностичні ознаки є основою для встановлення балу бонітету. Для кожного діагностичного показника, який виступає у ролі критерію, бал бонітету, являє собою процентне відношення фактичного значення ознаки до еталону за формулою:
Боз = Ф * 100 / Е
де Боз – бал типової діагностичної ознаки, %. Ф – фактичне значення ознаки, Е – еталонне значення ознаки.
6. Еталон за гумусом – це величина 500 т/га в шарі 0 – 100 см.
7. Враховуючи типові критерії, обчислюємо середньозважений бал за формулою:
Бсз = Б1 * Ц1 + Б2 * Ц2 + ….. + Бп * Цп / S ЦП ,
де Бсз - середньозважений бал з типових критеріїв, Б1 , Б2 , …БП – бали типових критеріїв (гумусу, ДАВ, азоту, фосфору, калію), Ц1 , Ц2 , … ЦП – ціна балу критеріїв, S ЦП – сума цін балів усіх критеріїв.
8. Коректування середньозваженого балу проводимо за формулою:
Бб = Бсз * КП ,
де Бб – бал бонітету грунтів, Бсз - середньозважений бал з типових критеріїв, КП – коефіцієнт поправок на негативні властивості грунтів і клімату.
9. Оціночний бал округляється до цілих цифр, він стає: кінцевою мірою оцінки бонітету даного грунту.
В результаті проведених розрахунків грунт даного господарства мають бал бонітету, який дорівнює 43 . Отже грунт даного господарства середній за якістю.
4.4 Розробка заходів розширеного відтворення родючості грунтів господарства.
Родю́чість ґру́нту — характеристика ґрунту, що визначає його здатність підтримки великої кількості рослинного життя, термін найчастіше використовується для опису земель сільськогосподарського призначення.
Умови, що визначають родючість грунту, можуть бути прямими, що безпосередньо впливають на ріст і розвиток рослин, і непрямими. До прямих умов відносяться запаси доступної води, аерація, реакція середовища, форма і кількість доступних елементів живлення та їх співвідношення. До непрямих умов можуть бути віднесені: кількість мікроорганізмів, глибина залягання обмежуючих коренезаселений шар грунту щільних горизонтів, характер обробки грунту. Прямі і непрямі умови взаємопов'язані і мають вплив на врожайність рослин.
Кожна окрема умова, або фактор життя рослин, може бути недостатнім (мінімальним) для росту рослин, оптимальним (коли спостерігається найбільший урожай рослин) і надлишковим, максимальним (коли спостерігається токсикоз і врожайність рослин зменшується). Для будь-якої рослини шкідливі як нестача, так і надлишок будь-якого фактора (наприклад, елемента живлення). Найбільш сприятливі умови для життя рослин і одержання високого врожаю створює оптимальний вплив фактора. Однак фактори, що визначають розвиток рослин, діють не ізольовано, а в сукупності. Оптимальна родючість відповідає оптимальним співвідношенням факторів.
У різних грунтово-кліматичних зонах умови, що визначають грунтову родючість, різні. Обмежуючими умовами в зоні тундри будуть низькі температури і надмірне зволоження грунтів, в лісовій зоні - надмірне зволоження і кислотність грунтів, в лісостеповій та степовій зонах - нестача води і нерідко надмірний вміст в грунтах натрію та хлору. На піщаних грунтах позначається недолік вологи та елементів живлення, а на важкосуглинистих - низька аерація і велика щільність грунтів. Таким чином, родючість обмежується різними умовами, пов'язаними з факторами грунтоутворення.
Розрізняють природну, потенційну, штучну і ефективну, або дійсну, родючість грунтів.
Природна родючість - властивість грунту, що утворилася під природною рослинністю при природному перебігу грунтоутворювального процесу. Вона порівняно мало змінюється в часі і є величиною стабільною для певного типу грунтів. У той же час різні за походженням грунти характеризуються неоднаковою родючістю, а один і той самий грунт має різну родючість для рослин, що відрізняються за біологічними властивостями. Наприклад, на лучно-глейових грунтах прекрасно ростуть лугові трави і водночас гинуть або дуже погано ростуть ялинники і сосняки. На піщаних грунтах добре ростуть сосняки і погано - ялинники і діброви.
Потенційна родючість визначається валовим (загальним) запасом елементів живлення в грунті, що знаходяться як в доступній, так і недоступній формах. Штучна родючість створюється при використанні обробки грунтів, внесення добрив, вирощуванні культур різних рослин, осушенні, зрошенні.
Природна, потенційна і штучне родючості нерозривно пов'язані між собою, оскільки забезпечення рослин вологою і поживними елементами залежить від властивостей природного грунту, а також від зміни властивостей грунту під впливом окультурення. Ефективна родючість, вимірювана величиною врожаю, є дійсним вираженням природної та штучної родючості і в значній мірі залежить від рівня розвитку науки і техніки.
Необхідно розробляти такі методи землеробства і агрохімії, які дозволяли б підтримувати на максимальному рівні запаси доступних елементів живлення і води з одночасною стабілізацією реакції середовища, відповідною концентрацією грунтового розчину при найкращому співвідношенні між повітрям і водою, швидкістю аеробних і анаеробних реакцій, що протікають у присутності речовин, що стимулюють ріст рослин. І, навпаки, необхідно послабити шкідливі процеси: утворення токсичних речовин, ущільнення грунту при його обробці, засмічення небажаними рослинами і мікроорганізмами тощо.
Збереження родючості грунтів є основною проблемою в землеробстві області на сучасному етапі.
Застосування в малих обсягах органічних та мінеральних добрив, припинення вапнування кислих грунтів, за останні роки, призвело до значного зниження їх родючості.
Навіть при невисоких урожаях сільськогосподарських культур в грунтах спостерігається від`ємний баланс гумусу і основних елементів живлення.
Ґрунти інтенсивно підкислюються. Площі кислих грунтів зросли на 11-20%. Таке становище пояснюється тим, що в зв`язку з відсутністю фінансування як з місцевого, так і державного бюджету, починаючи з 1996 року вапнування кислих грунтів практично було припинено.
Важливим заходом підвищення родючості грунтів, особливо на віддалених полях, є вирощування і обробка на них сидеральних культур. При високих урожаях зеленої маси сидератів (350-400 ц/га) в грунт надходить 150-200 кг/га азоту, що рівноцінно 30-40 т/га гною. Коефіцієнт використання азоту сидератів в перший рік дії, за даними багатьох досліджень, майже в два рази вищий ніж гною.
Важливим джерелом поповнення вмісту органічної речовини в грунті є солома. Коефіцієнт її гуміфікації в 1,5-2, а іноді і в кілька разів більший, ніж у зеленоукісних решток. Вітчизняною та зарубіжною практикою встановлено, що ефективність застосування соломи, як органічного добрива,складає до 8 гривень на 1 гривню витрат.
В результаті несприятливих природних умов і часто безгосподарного використання землі можуть розвиватись ерозійні процеси. Основними причинами цього було порушення оптимальної спеціалізації господарств, відсутність раціональної організації їх території, заборони розміщення на схилах понад 30 просапних культур, комплексності протиерозійних заходів. Високий рівень розораності угідь, а також нічим не виправдане розширення посівів просапних культур сприяють розвитку в господарствах ерозійних процесів.
Припинити фізичну деградацію землі внаслідок інтенсивних ерозійних процесів можна тільки комплексним підходом до вирішення проблеми, включаючи агрохімічні, меліоративні, лісомеліоративні, інженерні, соціальні та інші фактори.
Проблема збереження потенціальної родючості ґрунтів господарства, як ніколи раніше, набуває актуального значення. Основним шляхом її вирішення є розширення виробництва, покращення зберігання і раціональне застосування гною та компостів. Недостатнє ж його внесення в ґрунт дає нижчі результати врожайності сільськогосподарських культур. Іншими джерелами поповнення органіки є використання сидератів, торфу, мулу, залишків соломи минулих років, розширення площ багаторічних трав, особливо бобових, тощо.
В зв`язку з великими витратами на перевезення органіки в господарстві має бути розроблена комплексна система її застосування, яка б передбачала поповнення ґрунту органічною речовиною із джерел, найближче розташованих до удобрюваних полів.
Розробка і впровадження заходів з відтворення родючості ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення вимагає всебічної достовірної інформації про їх еколого-агрохімічний стан, який складався протягом останніх двадцяти років у землеробській галузі області. За цей період сформувалася велика кількість землевласників і землекористувачів, часом без спеціальної освіти і досвіду роботи на землі, що викликає ще більшу необхідність здійснення контролю за якісними показниками родючості ґрунтів.
Родючість ґрунту лежить у площині постійного обміну і колообігу органічної речовини і хімічних елементів: ґрунт-рослина-продукція-ґрунт. Якщо кількість поживних речовин яка виноситься з урожаєм компенсується повною мірою, в тому числі й внесення органічних добрив, ґрунт відтворює свою родючість і забезпечує формування найвищої врожайності й якості продукції сільськогосподарських культур. В інших випадках ґрунт поступово деградує і досягає такого стану, коли його органічна частина та мікробіологічна складова не в змозі функціонувати як динамічна, саморегулююча система, тоді ґрунт втрачає свою здатність забезпечувати рослин належними умовами для їх росту і розвитку.
До основних умов і екологічних принципів підвищення ефективності засобів хімізації, перш за все, відносять підтримання і збільшення гумусу в ґрунті як головного регулятора родючості і екологічного стабілізатора, так і охорона навколишнього середовища від можливого негативного антропогенного і техногенного впливу.
Житомирською облдержадміністрацією схвалено проект Програми підвищення родючості грунтів на період 2014-2020 рр. В ній передбачаються економічні, екологічні, організаційні заходи із забезпечення охорони земель різних форм власності і призначення та відповідні правові засади.
Необхідним є відтворення родючості ґрунтів, припинення їх поверхневого змиву і глибинної ерозії лісомеліоративними заходами, сіянням трав.
Учені засвідчують, що потрібно зменшити площу орних земель, вивести із ріллі еродовані землі, а натомість збільшити площі лісів, полезахисних лісових насаджень, сіяних луків. При розміщенні сільськогосподарських угідь треба враховувати особливості ландшафтної структури території і створювати екологічно обґрунтованіагроландшафтні системи. Потрібен екологічний моніторинг земель, своєчасне передбачення і запобігання процесам ерозії, забруднення, нераціонального вирубування лісів, замулення річок і водойм. Дійовими заходами залишаються меліорація земель, розширення площ рекреаційних угідь, заповідників, природних парків.
1 2 3 4 5