Расчет баланса гумуса

Баланс гумуса представляет разницу между его расходом и новообразованием в почве за счет гумификации пожнивно-корневых остатков и вносимых органических удобрений. Рассчитайте его с целью прогнозирования изменения содержания гумуса и определения потребности в органических удобрениях, предотвращающих снижение (бездефицитный баланс) или создающих условия для его постепенного накопления в почве (положительный баланс).

Свежее органическое вещество в почвах разлагается за 1–2 года. 70–80% его минерализуются с выделением углекислого газа, аммония и других минеральных соединений, остальные 20–30% гумифицируются. Минерализующееся органическое вещество – энергетический материал для микроорганизмов, оно обеспечивает растения углекислым газом и всеми другими элементами питания.

Новообразованный гумус обладает клеящей способностью и образует агрономически ценную структуру. Хорошо оструктуренные почвы имеют благоприятные водные и воздушные свойства, поскольку отличаются наиболее благоприятной равновесной плотностью, не заплывают, не образуют корку, менее склонны к переувлажнению, устойчивы к эрозии, отличаются меньшим сопротивлением при обработке и большим периодом физической спелости. За последние 30–50 лет содержание гумуса в пахотном горизонте большинства почв Омской области уменьшилось на ¹/₅. Потери гумуса объясняются усилением минерализации органического вещества из-за увеличения интенсивности обработки и аэрации и недостатка пожнивных остатков и органических удобрений, увеличением доли пропашных и чистого пара и сокращением многолетних трав в полевых севооборотах, сжиганием стерни, соломы, отчуждением органического вещества с урожаем и проявлением ветровой и водной эрозий.

Под пропашными культурами минерализация гумуса в два-три, а в парoвом поле – в четыре-пять раз больше, чем под зерновыми. Чем чаще отвально обрабатывается почва, тем интенсивнее идет минерализация гумуса. Если в почву поступает достаточное количество органического вещества для восполнения минерализовав­шегося гумуса, то процесс минерализации гумуса нужно считать положительным явлением, увеличивающим эффективное плодо­родие, поскольку ускоряется биологический круговорот.

Убыль (минерализацию) почвенного гумуса определяют по расходу органически связанного азота при формировании уро­жая сельскохозяйственных культур. Так как содержание азота в гумусе составляет около 5%, то каждой части органическо­го азота, отчуждаемой из почвы с урожаем культур (кроме бо­бовых), соответствует убыль двадцатикратного количества гу­муса почвы. Например, зерновые культуры выносят с урожаем (зерно + солома) из почвы в среднем 3 кг азота на 1 ц основ­ной и побочной продукции. Из полученного количества азота вычитают азот внесенных минеральных удобрений с учетом коэффициента использования.

Существует упрощенная методика расчета потерь гумуса в почвах Западной Сибири (Методические указания по расчету баланса органического вещества почвы. Барнаул, 1985), где потери и восполнение гумуса даются при зональной агротехнике (табл. 11).

Таблица 11

Ежегодные потери (минерализация) и восполнение (гумификация) гумуса в среднесуглинистых почвах, т/га

Потери гумуса зависят не от урожайности, а лишь от усло­вий, определяющих микробиологическую активность. Получить более высокий урожай можно при внесении минеральных удобрений. При этом в почву поступает больше органических остатков и, естественно, больше восполняется гумуса.

На минерализацию гумуса оказывает влияние гранулометрический состав почв: чем тяжелее почва, тем медленнее и в меньшем количестве идет минерализация. В связи с этим на минерализацию вводятся поправочные коэффициенты: для глинистых и тяжелосуглинистых – 0,8; среднесуглинистых – 1,0; легкосуглинистых – 1,2; супесчаных – 1,4, песчаных – 1,8. На орошаемых почвах – коэффициент 1,4, независимо от гранулометрического состава.

Выход гумуса из навоза определен по табл. 12.

Таблица 12

Выход гумуса из органических удобрений

Пример расчета баланса гумуса для парозернового севооборота приведен в табл. 13.

Таблица 13