Тема 2 Вынос и баланс питательных веществ и гумуса почвы. Модель поведения питательных веществ в почве
Цель занятия: Ознакомить студентов с основными статьями выноса и баланса элементов питания растениями, с понятием норма удобрений и доза удобрений.
Форма отчета: Студенты в тетради для практических занятий кратко описывают виды баланса и выноса. Изучают баланс азота, фосфора, калия и гумуса в почвах Брянской области и России. По пройденному материалу осуществляется письменный контроль знаний
Продуктивность лесных и урожайность сельскохозяйственных культур определяется суммарным количеством питательных веществ, взятых растениями из воздуха и удобрений. Суммарное количество элементов питания, сосредоточенное в различных органах растения, называется биологическим выносом.
Биологический вынос – это такое количество питательных веществ, которое потребляется растениями для создания биологической массы данного урожая.
Он включает две части: хозяйственную (хозяйственный вынос) и остаточную (пожнивные и корневые остатки, опавшие листья, ветви, хвою и питательные вещества, перешедшие из корней в почву во второй половине вегетации).
Хозяйственный вынос представляет ту часть питательных веществ, которая содержится в товарной части урожая (в лесных экосистемах – древесина, шишки, жёлуди, ягоды, грибы, живица и т. д.).
Остаточная часть выноса включает питательные вещества, остающиеся на поле в виде пожнивно-корневых остатков, опавших листьев, потерь зерна, а также некоторое количество элементов, перешедших из корней в почву (в лесу – опад, ветки, хвоя и т.д.).
При различных рода расчётах, когда определяют потребность в удобрениях, обычно определяют данные по хозяйственному выносу для сельскохозяйственных культур и ежегодному выносу на прирост надземной массы древесного яруса.
Норма удобрения - общее количество удобрения, применяемое под культуру на весь период вегетации растений. Выражается в кг/га действующего вещества (д. в.) или в т/га.
Различают оптимальную, рациональную и предельную норму удобрений.
Оптимальная – это норма, которая обеспечивает получение высокого урожая хорошего качества при максимально чистом доходе с 1 га при условии постепенного повышения или сохранения оптимального уровня плодородия за ротацию севооборота.
Рациональная - норма, которая при сложившихся организационно-хозяйственных условиях производства позволяет получить возможно больший выход продукции хорошего и удовлетворительного качества с 1 га пашни и интенсивно повышать плодородие почвы при обязательном экономическом эффекте от применения удобрений.
Предельная – норма, которая обеспечивает максимально высокий урожай допустимого качества при условии, как минимум, самоокупаемости от удобрений.
Доза удобрения - количество удобрения, вносимое под культуру за один приём.
Баланс питательных веществ - это количественное выражение содержания питательных веществ в почве на конкретной площади или объекте исследования (поле, севооборот, длительный станционарный опыт, хозяйство, зона, республика и т.д.) с учетом всех статей их поступления (внесение удобрений, природные источники и т.д.) и расхода (вынос с урожаем, естественные потери -вымывание, смыв, улетучивание и т.д.) в течение определенного промежутка времени.
Поступление питательных веществ обеспечивают следующие источники: 1) минеральные удобрения; 2) органические удобрения; 3) растительные остатки; 4) посевной материал; 5) биологическая фиксация азота клубеньковыми и свободноживущими микроорганизмами; 6) осадки.
В расходной части учитывают: 1) вынос с урожаем основной и побочной продукции; 2) вынос с растительными остатками; 3) вымывание в грунтовые воды и смыв с поверхности; 4) потери в результате возможных эрозионных процессов; 5) газообразные потери и т.д.
Различают полный, или экологический, баланс (его еще иногда называют биологическим), 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 (оставленного ими в почве сверх выноса с урожаем) в сопоставлении с выносом урожаем и возможными потерями из удобрений. В хозяйственном балансе другие статьи прихода питательных веществ (с осадками, семенами, азота от свободноживущих бактерий-азотфиксаторов) и расхода (потери элементов питания из почвы) не учитываются, так как в итоге они принимаются равными.
Биологический баланс достаточно полно охватывает все статьи поступления питательных веществ, вовлекаемых в круговорот, в том числе поступления с корневыми и пожнивными остатками. Его можно использовать при оценке отдельных специализированных севооборотов.
Хозяйственный баланс базируется на учете выноса питательных веществ с основной и побочной продукцией и компенсации их за счет внесения минеральных и органических удобрений..
Баланс может быть; интенсивный (положительный), если поступление питательных веществ в почву превышает вынос с урожаем и потери из почвы и удобрений; экстенсивный (отрицательный, или дефицитный), если вынос и потери превышают поступление в почву; бездефицитный (нулевой), если статьи прихода и расхода элементов
Изменение показателей баланса в динамике определяют термином «изменение интенсивности баланса».
Структура баланса - процентное (или долевое) участие отдельных статей прихода и расхода питательных веществ в балансе.
Относительный баланс, выражаемый в процентах к выносу, иногда называют коэффициентами возмещения, или коэффициентами возврата, и выражают десятичной дробью. Например, если относительный баланс по азоту 120 %, а по фосфору 200 %, то в переводе на коэффициент возмещения (или возврата) это будет соответственно 1,2 и 2,0.