Баланс элементов питания за ротацию севооборота является важной составной частью системы удобрения.
Он характеризует степень соответствия приходных и расходных статей элементов питания за определенное время. Баланс может быть планируемым (предлагаемым в проекте системы удобрения) и реальным, сложившимся за ротацию севооборота.
В сельскохозяйственной практике составляют три вида (уровня) баланса: в севообороте, внутрихозяйственный и внешнехозяйственный (для региона, страны).
Анализ системы удобрения в хозяйстве проводят путем составления полного или упрощенного баланса элементов питания. В упрощенном балансе проводят сопоставление количества элементов питания вносимых с органическими и минеральными удобрениями с хозяйственным выносом питательных веществ (выносом основной и побочной продукцией). Полный баланс основан на более детальном учёте приходных и расходных статей. Приходная часть включает поступление элементов питания с удобрениями, семенами, осадками, поступление азота за счет симбиотической и несимбиотической фиксации. К расходным статьям относят отчуждение элементов питания с урожаем, потери в результате вымывания, денитрификации и эрозии. Баланс выражается в кг/га или в % (интенсивность баланса).
Баланс элементов питания позволяет контролировать приходные и расходные статьи, прогнозировать и планировать изменение агрохимических показателей плодородия почвы.
Баланс азота, фосфора и калия . Достоверный баланс элементов питания в хозяйстве или севообороте может быть составлен лишь при строгом количественном учете приходных и расходных его статей. В большинстве хозяйств контролируется в основном внесение в почву минеральных и органических удобрений. Остальные статьи баланса определяют по средневзвешенным показателям, которые могут существенно отличаться от действительных.
Таким образом, в связи со значительными колебаниями показателей приходных и расходных статей полного хозяйственного баланса при его составлении приходится пользоваться усредненными нормативными показателями. Например, приход азота за счет азотфиксация свободно живущими микроорганизмами колеблется в пределах 4-9 кг/га, симбиотической фиксации азота зернобобовыми культурами — 4090 кг/га, с осадками 3-12 кг/га. Широкие колебания характерны также для потерь азота в результате денитрификации (около 15-30% от внесённого с удобрениями), вымывание нитратов (5-15 кг/га), эрозии почвы (5-25 кг/га) и др.
Потери калия и фосфора происходят лишь на легких песчаных почвах в зоне достаточного увлажнения и на почвах подверженных эрозии.
Следует отметить, что при составлении полного баланса элементов питания в севообороте и хозяйстве расходные статьи (денитрификация, вымывание) значительной мере компенсируются приходными статьями (приход с осадками, за счет азотфиксации), поэтому для оценки направленности изменения плодородия вполне достаточно пользоваться упрощенным балансом питательных веществ.
Для оценки состояния баланса используют следующие показатели:
- Структура баланса — характеризует долевое участие (%) отдельных приходных и расходных статей элементов питания в балансе;
- Емкость баланса определяется суммарным количеством элементов питания приходной и расходной части баланса.
- Коэффициент возврата (возмещения) выноса (КВВ) — отношение прихода элементов питания к их расходу. Ели оно больше 1, то баланс положительный количественно настолько, насколько КВВ больше 1,0; при КВВ = 1,0 — баланс нулевой, а при КВВ меньше 1,0 — баланс соответственно отрицательный.
- Интенсивность баланса — отношение прихода элементов питания к их расходу выраженное в %, в процентах. Например, если приход фосфора (Р 2 О 5) составляет 60 кг/га, а расход (вынос урожаем и другие расходные статьи) 50 кг/га, то интенсивность баланса составляет (60:50·100) = 120%.
- Балансовый коэффициент (коэффициент выноса) — отношение выноса (кг/га) элементов питания растениями к их внесению (кг/га) с удобрениями, выраженное в %. Так, если вынос азота урожаем составляет 90 кг/га, а внесено 60 кг/га, то коэффициент выноса равен 150.
Баланс элементов питания — это разница (кг/га, г/м 2) или отношение, выраженное в долях от единицы или в процентах, всех приходных и расходных статей элементов в агроценозе за определенный промежуток времен.
Баланс может быть положительный (обозначается знаком «+»), если приход элементов питания больше расхода на определенную величину (кг/га, г/м 2); отрицательный или дефицитный (обозначается знаком «-»), если приход элементов меньше, чем их расход; нулевой (бездефицитный, уравновешенный, со знаком «0»), если приход питательных веществ равен расходу.
Балансовый коэффициент (Б к) использования элементов питания из удобрений — отношение расхода элементов, к их приходу, выраженное в долях или в процентах. Если балансовый коэффициент менее 1,0 (100), то баланс элементов питания в агроценозе будет положительный, при значениях Бк более 1,0 (100%) — баланс отрицательный.
Содержание гумуса в почве находится в постоянном динамическом равновесии. Несмотря на относительно высокую устойчивость гумуса к микробиологическому разложению (его возраст составляет 500 — 5000 лет) в почве постоянно происходят процессы его минерализации и новообразования. Поэтому гумусовое состояние почв зависит от того, какой из этих процессов преобладает — минерализация или гумификация.
Количество гумуса является одним из важнейших показателей почвенного плодородия. Его запасы в значительной степени определяют агрохимические, агрофизические и биологические свойства почвы. Богатые гумусом почвы отличаются высокой буферностью в отношении многих факторов — пищевого, водного, температурного и воздушного режимов. В таких почвах снижаются потери элементов питания от вымывания, повышается скорость разложения пестицидов, уменьшаются затраты растений, особенно корне — и клубнеплодных, на механическую работу их корневой системы на деформацию и смещение почвенных агрегатов во время роста, значительно снижаются энергетические затраты на обработку почвы. Содержание гумуса зависит от почвенно-климатических условий, структуры посевных площадей, интенсивности обработки почвы, количества применяемых удобрений и мелиорантов. При длительном использовании почв в качестве пашни гумус непрерывно минерализуется, а элементы питания отчуждаются с урожаем или в результате непроизводительных потерь. Наибольшие потери гумуса вследствие его минерализации и эрозионных процессов происходят в парующей почве и под пропашными культурами по сравнению с многолетними травами и зерновыми культурами.
Закон возврата веществ, в почву, который впервые был сформулирован в 1840 г. автором теории минерального питания растений Ю. Либихом является одним из ключевых, основополагающих законов в земледелии. Сущность закона в следующем: для сохранения плодородия почвы, все элементы питания, которые отчуждаются из почвы растениями или в ходе каких-либо других процессов необходимо возвратить.
Закон равнозначности, незаменимости факторов роста и развития растений. Определение состояния баланса элементов питания в севообороте, позволяет контролировать направленность и интенсивность изменения содержания элементов питания в почве отдельных полей и севооборота в целом, прогнозировать экологическое состояние агроландшафтов и прилежащей территории, регламентировать количество и состав применяемых удобрений;
Расчет баланса для конкретных полей проводят на основе реальных данных о приходе и расходе элементов питания. При отсутствии результатов отдельных статей баланса, пользуются усредненными справочными данными или рекомендациями, разработанными региональными научными учреждениями. Поэтому баланса элементов питания при использовании для расчета усредненных данных является примерным.
Система почва-растение-удобрения обладает большой динамичностью, поэтому прогнозировать характер взаимодействия этих трех основных компонентов системы, представленный Д. Н. Прянишниковым в виде треугольника, довольно сложно из-за непредсказуемости погодных условий, распространения болезней и вредителей.
В интенсивном растениеводстве нужно обеспечивать бездефицитный баланс органического вещества в почве, является предпосылкой сохранения и повышения его естественного плодородия. Чтобы этого достичь, необходимо использовать все возможные источники поступления органического вещества в почву - навоз, мочевину, сидераты, различные компосты, птичий помет, солому, корневые и стерневые остатки, прудовой ил, озерный сапропель и тому подобное. Конечно, основным источником возврата органических веществ в почву является навоз и питательные и корневые остатки культур. В среднем 1 т подстилочного навоза дает около 30 кг гумуса.
Внесение органических и минеральных удобрений повышает качество гумуса, которая определяется соотношением гуминовых и фульвокислот. Если это соотношение больше единицы, гумус качественный, а тип гумусовых веществ гуматно-фульватно, если более двух - гуматный.
Гумусовые вещества должны быть клейкими и содержать кальций. Свежие гумусовые вещества, прежде всего гуматы кальция, обеспечивают водостойкость почвенной структуры.
Максимальные урожаи сельскохозяйственных культур получают, как правило, при внесении органических и минеральных удобрений, так как это способствует более эффективному использованию питательных веществ удобрений и почвы. Конечно, могут быть и исключения. Например, потребности в питательных веществах высеянной после донника белого пшеницы полностью удовлетворяются в этом случае можно обойтись практически без внесения минеральных удобрений.
Внесение полного минерального, органических и органо-минеральных удобрений обеспечивает прирост урожая практически всех культур. В то же время нет единого мнения о целесообразности внесения повышенных и даже обычных норм минеральных азотных удобрений под бобовые, в частности, под люцерну, эспарцет, клевер, горох, вику яровую, донник и др. Считается, что даже небольшие дозы азота (N 40-60 ) подавляют деятельность клубеньковых бактерий. Понятно и то, что высоких урожаев только за счет азотфиксации невозможно достичь. Так, в исследованиях М. Ю. Хомчака, А. И Зинченко, Μ. Т. Дзюгана в Уманской государственной аграрной академии, В. П. Малого в условиях западной Лесостепи урожайность люцерны при внесении только фосфорно-калийных удобрений была на 27-36% ниже по сравнению с ее урожайностью в вариантах, где вносили полное минеральное удобрение, в котором азота было до 120 кг / га.
В Лесостепи при внесении фосфорно-калийных удобрений (иногда и без них) урожаи люцерны составляли 300-320 ц / га, азотного - 420-480 ц / га, на орошаемых землях - соответственно 460-480 и 650-800 ц / га. По 750-800 ц / га зеленой массы люцерны собирали на орошаемых площадях в хозяйствах Шполянского района Черкасской области при внесении высоких норм азота (250-300 кг / га действующего вещества), внося его под каждый укос в виде аммиачной воды. В исследованиях А. И. Зинченко, М. Ю. Хомчака в госхозов "Бабанский" Уманского района при внесении весной по 150-160 кг / га азота урожайность люцерны достигала 440 ц / га только за первый укос.
Итак, азотные удобрения должны быть неотъемлемой составной технологий выращивания также зернобобовых и бобовых кормовых трав, за исключением полей, где перед посевом (например, люцерны) под зяблевую вспашку или под предшественник вносили достаточное количество органических удобрений.
При концентрации скота в хозяйстве более 100 условных голов и утилизации прошлогодней соломы производство навоза может быть доведено до 14-16 т / га. Вместе с другими источниками органических веществ это обеспечит повышение урожайности и непосредственно или низко дефицитный баланс питательных веществ в почве. В этих условиях внесения минеральных удобрений под все культуры севооборота будет вспомогательное значение.
05.12.2016 Новости АПК 791
5 декабря отмечается Всемирный день защиты почв. Сегодня ведущие специалисты в области медицины и сельского хозяйства обращают внимание на взаимосвязь систем возделывания почв и питательной ценности продуктов. Отрицательный баланс веществ в почве приводит к снижению важнейших незаменимых веществ в продуктах (витамины, минералы, микронуклиенты и др.). Цена дисбаланса, по подсчетам Всемирной организации здравоохранения, может исчисляться миллионами потерянных лет жизни людей.
Институт органического сельского хозяйства приводит выдержки из доклада ВОЗ «Питание и здоровье в Европе: новая основа для действий» (2011 год):
«Несмотря на кажущееся разнообразие пищевых продуктов в супермаркетах, в пищевом отношении рацион питания может быть однообразным: “разнообразие марок пищевых продуктов не означает их химического разнообразия.
…Исследования сбалансированности питания и здоровья показывают, что более разнообразное питание ассоциирует со снижением смертности от всех причин и от рака и сердечнососудистых заболеваний. Показатель DALYs включают в себя оценку числа лет жизни, потерянных вследствие различных болезней, и числа лет, прожитых в состоянии инвалидности. В 2000 году было потеряно 136 миллионов лет здоровой жизни; важнейшие пищевые факторы риска явились причиной потери более 56 миллионов , а в потере еще 52 миллионов определенную роль играли другие факторы, связанные с питанием. Примерно две трети суммарного бремени болезней в Европе приходятся на долю сердечнго-сосудистых заболеваний (ССЗ) и рака. Согласно консервативным оценкам, около одной трети ССЗ связаны с неправильным питанием , хотя и широко признается необходимость в дополнительных исследованиях. Рак убивает каждый год в Европейском регионе ВОЗ около одного миллиона взрослых. Как и в случае ССЗ, примерно одна треть всех смертей от рака во всем мире вызвана неправильным питанием ».
Обеднение рациона – лишь одна из составляющих пищевых факторов, влияющих на смертность. К сожалению, ее оценка мало изучена, отмечают в
Далее в докладе ВОЗ речь идет о взаимосвязи питательного баланса почвы и полноценности рациона: «Давно известно, что большое значение в растениеводстве имеет плодородие почвы. Стремясь максимально использовать земли для выращивания культур, многие фермеры отказались от практики оставления полей под паром на один сезон, чтобы дать возможность полям естественным путем частично восстановить свое плодородие. Пахотная земля может сплошь и рядом использоваться для получения двух урожаев в год. Чередование культур, которое способствует достижению максимального плодородия (например, чередование азотфиксирующей культуры с культурой, истощающей запасы азота в почве), уступило место замене азота почвы путем внесения богатых азотом удобрений.
Кроме того, стремление к повышению мясной и молочной продуктивности привело к увеличению использования удобрений, которые способствуют росту на пастбищах специально выведенных быстрорастущих трав, вместо сохранения традиционного многотравья лугов.
Систематические исследования того, как влияет на содержание питательных веществ в урожае культур отсутствие пополнения запасов микроэлементов в почве, не проводятся. Можно утверждать, что, по крайней мере, в некоторых районах в почве остаются достаточные количества микроэлементов, обеспечивающие их высокое содержание в растениях, а значит и в пище человека.
Тем не менее, в некоторых районах можно обнаружить их дефицит, и там принимаются соответствующие меры. Например, добавление йода в воду, используемую для ирригации, в течение одного сезона привело к пятикратному увеличению уровня йода в местных сельскохозяйственных культурах, овощах и мясе в последующие три года, и это привело к сокращению младенческой смертности и случаев мертворождения».
По данным Минсельхоза РФ, в России сложился отрицательный баланс питательных веществ в почве. За последние 10 лет он составил 86,9 млн. тонн действующих веществ.
Данные ВОЗ о питательной ценности продуктов: «Имеются данные о том, что в Соединенном Королевстве за последние 50 лет значительно снизилось количество незаменимых минералов в наиболее распространенных сельскохозяйственных культурах. При сравнении минерального состава 20 видов фруктов и овощей, подвергшихся анализу в 1930-х и в 1980-х годах, было установлено, что уровни кальция, магния, натрия и меди в овощах и калия, железа, магния и меди во фруктах значительно снизились.
Появляется все больше доказательств того, что определенную роль в питании могут играть различные химические соединения в растениях, такие, как фенолы и флавоноиды, которые выступают в качестве факторов защиты против дегенеративных болезней. Влияние сельскохозяйственных систем на эти растительные химические соединения изучено мало.
Учеными Копенгагенского университета было высказано предположение о том, что растения вырабатывают некоторые из этих соединений в качестве защиты от вредителей и что использование удобрений в больших количествах ослабляет эти защитные механизмы, что в свою очередь вызывает необходимость еще большего использования пестицидов для защиты культур.
Результаты исследований также имеют значение и для наблюдаемых в сельском хозяйстве тенденций к выращиванию раннеспелых культур. Сообщается, что содержание флавоноидов и антоцианинов на несколько сот процентов выше в красном луке, собранном в июле, чем в луке, собранном в апреле».
Данные ВОЗ корреспондируют с мнением российского Института органического сельского хозяйства, неоднократно заявляющего, что современную систему землепользования необходимо модернизировать, включая в нее биологизацию земледелия. «Упрощенная система удобрения, основанная на компенсации всего 3-х, хотя и основных, питательных веществ (N ,P ,K ), за счет внесения только минеральных удобрений не позволяет реализовать генетический потенциал возделываемых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур», - отмечают в Институте органического сельского хозяйства.
к. с-х. н, заведующий кафедрой трансфера инновационных технолологий в АПК ФГБОУ «Федеральный центр сельскохозяйственного консультирования», председатель научного совета Института органического сельского хозяйства Амиран Занилов:
«Ресурсы почвенного плодородия могут обеспечивать стабильную реализацию продуктивности растений при условии сохранения бездефицитного баланса питательных веществ. При проведении агрохимического анализа почвы оценка общего содержания макро и микроэлементов не проводится, что лишает возможности включения в рекомендации дополнительных приемов по мобилизации трудно-растворимых соединений. Исследования в данной области должны быть углублены, а существующая система расчета потребности в элементах питания модернизирована. Сегодня, к сожалению, 58 млн га пашни России характеризуются низким содержанием гумуса, истощительное землепользование продолжается .
Для своей жизнедеятельности растения используют углекислый газ, воду, разнообразие органических соединений и минеральные соли. Кроме традиционных элементов азота, фосфора и калия, растения потребляют большие объемы других веществ – кальция, магния, серы, кремния, железа. В меньших объемах растениями используется молибден, бор, кобальт, медь, бор, цинк и др. Каждый из элементов обеспечивает активность биохимических процессов, свойственных только в присутствии определенного химического элемента. Соответственно, игнорировать важность сопутствующих азоту, фосфору и калия важнейших элементов недопустимо, так как это неизбежно приведет к нарушению роста и развития растений.
Дефицит того или иного химического элемента может вызвать значительное нарушение в формировании растений и реализации его генетического потенциала. В соответствии с законом минимума немецкого химика Юстус фон Либихав земледелии избыток одного элемента не заменяет недостаток других. Вещество, находящееся в минимуме определяет состояние организма. При отрицательном балансе содержание питательных веществ в почве будет постепенно уменьшаться, а урожай растений снижаться.
Поиск новых средств и методов повышения коэффициента полезного действия используемых минеральных удобрений, в том числе новые виды удобрений на основе органических и микробиологических компонентов, альтернативные источники питания растений, агротехнические приемы способны модернизировать консервативную систему, практикующуюся на протяжении многих десятков лет. При рациональном использовании минеральные и органические удобрения положительно влияют на агрохимические показатели почвы, повышая показатели плодородия и, соответственно, повышая питательную ценность сельхозпродукции.
Рекомендуется совместное использование органических и минеральных удобрений. Их сочетание позволяет избегать повышенной концентрации почвенного раствора при внесении даже повышенных доз минеральных удобрений, что дает возможность бесперебойно снабжать растения питательными веществами на протяжении всей вегетации и формировать высокий урожай. Также необходимо использовать научно обоснованные севообороты, применять сидеральные культуры, обогащать почву полезными батериями, использовать многолетние травы и другие приемы и технологии биологизации. Все это позволит получать полноценные, экологически безопасные продукты здорового питания».
Анна Любоведская
Директор по внешним связям
Института органического сельского хозяйства
2.5 Баланс питательных веществ в севообороте
Критерием экологической безопасности системы применения удобрений, ее влияния на плодородие почв является баланс важнейших элементов питания - азота, фосфора, калия, кальция и др. Баланс питательных веществ - это количественное выражение содержания питательных веществ в почве на конкретной площади или объекте исследования (поле севооборота, севооборот, хозяйство, зона, область и страна) с учетом всех статей их поступления (внесение удобрений, природные источники и др.) и расхода (вынос урожаем, естественные потери в результате вымывания, улетучивания и т. д.) в течение определенного промежутка времени (В. Г. Минеев).
Выделяют баланс биологический, хозяйственный и внешнехозяйственный.
Биологический баланс охватывает все статьи поступления питательных веществ, вовлекаемых в круговорот, в том числе с корневыми и пожнивными остатками. Его используют при оценке отдельных севооборотов.
Хозяйственный баланс основывается на учете выноса питательных веществ с основной и побочной продукцией и их поступление за счет внесения минеральных и органических удобрений.
Внешнехозяйственный баланс учитывает отчуждение питательных веществ за пределы хозяйства и поступление их с минеральными удобрениями.
Баланс азота, фосфора и калия имеет свои особенности. Азот в системе почва - удобрение отличается высокой подвижностью. Другая особенность баланса азота - его биологическая фиксация симбиотическими и свободноживущими микроорганизмами.
Фосфор не имеет естественных источников пополнения запаса в почве. Потери происходят в основном за счет эрозии почв. Вымывание из суглинистых и глинистых почв не превышает 1 кг/га и лишь на песчаных и торфяных почвах достигает 3-5 кг/га. Отчуждение фосфатов происходит главным образом с урожаем сельскохозяйственных культур.
Баланс калия характеризуется большими почвенными ресурсами. Однако при длительном с.-х. использовании содержание доступного растениям обменного калия уменьшилось до среднего уровня обеспеченности, поэтому калийные удобрения являются обязательным компонентом системы удобрения, а баланс калия служит важным показателем ее эффективности в деле сохранения и повышения плодородия почв.
Количественные показатели баланса питательных веществ в конкретных почвенно-климатических условиях являются экологическим показателем позволяющим оценить степень изменения основных элементов эффективного плодородия почв, возможность возрастания содержания химических веществ до уровня при котором происходит нарушение роста и развития растений. Кроме того, результаты баланса служат показателями контроля качества получаемой сельскохозяйственной продукции с конкретных территорий, так как при положительном балансе элементов возрастает опасность увеличения их концентрации до опасных уровней.
Баланс питательных веществ составляют на ротацию севооборота. Расчет баланса азота представлена в таблице 15. При расчете поступления азота с семенами следует учесть весовые нормы посева семян и содержание в них основных элементов питания.
Расчет баланса по фосфору и калию представлен в 16 таблице.
При оценке баланса необходимо использовать рекомендации классиков отечественной агрохимии. Если баланс фосфора, калия, кальция и других элементов оказался отрицательным, а по азоту составил менее 80%, необходимо пересмотреть всю систему удобрений и наметить мероприятия, исключающие снижение плодородия почв. Если фонд обменного калия и степень насыщенности поглощающего комплекса кальцием высоки (тем более при наличии свободных карбонатов), то отрицательный баланс К2O и СаО временно допустим. Баланс фосфора в севообороте должен быть на уровне 100%, а чаще несколько более.
По азоту положительный баланс недопустим, так как опасен для окружающей среды. При его величине менее 80% возрастают потери гумуса, происходит его обеднение азотом, снижается биологическая активность почвы.
Таблица 15 –Баланс азота за ротацию севооборота
|
Севооборот |
Поступление азота(приход), кг/га |
Расход азота, кг/га |
Баланс,+,-,кК/га |
||||||||||
|
С органич. удобрениями |
С минеральными удобрениями |
С семенами |
С атмосф.осадками |
От фиксации свободноживущ.м/о |
Газообразные потери |
Вынос с урожаем |
Инфильтрация с атмосферными осадками и потери при эрозии | ||||||
|
Из вносимых орг.удобрений |
Почвенного минерального азота |
Из вносимых минер.удобрений |
|||||||||||
|
За ротацию | |||||||||||||
Показатели баланса отражают пути превращения и расхода питательных веществ минеральных и органических удобрений, долю элементов питания, продуктивно используемую и отчуждаемую растениями из почвы и воспроизводимую за счет органических и минеральных удобрений. Баланс питательных веществ в системе почва-растения-удобрения составляет часть общего процесса взаимодействия элементов питания и относится к малому биологическому круговороту. Рассчитывается баланс путем сопоставления количества элементов питания, поступивших в почву, с их расходом на создание урожая и непроизводительными потерями.
Учет результатов баланса позволяет планировать производство продуктов сельского хозяйства с наименьшими затратами и более высокой окупаемостью органических и минеральных удобрений, прогнозировать потребность в удобрениях и изменение обеспеченности почв питательными веществами, регулировать плодородие почв, охрану окружающей среды. Расчеты баланса питательных веществ по отдельным хозяйствам и севооборотам позволяют установить более обоснованные системы удобрений сельскохозяйственных культур, уменьшить потери питательных веществ.
Для оценки эффективности сельскохозяйственного производства крупных регионов, областей, районов, хозяйств используются различные виды баланса питательных веществ в земледелии: биологический, хозяйственный, дифференцированный и эффективный.
Биологический баланс дает наиболее полное представление о круговороте веществ. В приходные статьи биологического баланса включаются поступления питательных веществ с органическими и минеральными удобрениями, осадками, семенами, симбиотическая и несимбиотическая азотфиксация, в расходные – содержание питательных веществ в основной и побочной продукции, отчуждаемой с поля, в корневых и послеуборочных остатках.
Хозяйственный баланс определяется по валовому поступлению и отчуждению элементов питания. При расчете хозяйственного баланса учитываются все приходные и расходные статьи, в том числе и непроизводительные потери. Хозяйственный баланс характеризует не только долю участия удобрений в малом биологическом круговороте, обеспеченность сельскохозяйственных культур элементами питания, но и характер изменения их содержания в почве, позволяет количественно прогнозировать тенденции изменения плодородия почв. В то же время хозяйственный баланс не дает полного представления об условиях питания отдельных культур или севооборота в целом, так как растения используют только часть элементов питания из внесенных удобрений.
Дифференцированный баланс. При расчетах этого вида баланса количество минеральных удобрений относится не на всю площадь земель, а только на площадь их первоочередного применения, т.е. на почвах недостаточно обеспеченных элементами питания.
Эффективный баланс определяется с учетом возможных коэффициентов использования питательных веществ из удобрений в год их внесения или за ротацию севооборота.
Баланс питательных веществ оценивается показателями дефицита элементов питания или их избытком, интенсивностью, структурой, емкостью, реутилизацией питательных веществ.
Дефицит или избыток элементов питания представляет разницу между всеми источниками их поступления и расхода и выражается в абсолютных (кг, тонны) или относительных (%) величинах на всю площадь или единицу площади.
Интенсивность баланса – отношение поступления элементов питания к выносу их урожаем. Выражается в виде процентов или коэффициентов. Величина интенсивности баланса менее 100% характеризует дефицитный баланс, более 100% - положительный.
Емкость баланса – сумма выноса из почвы и всех статей возмещения питательных элементов. Она характеризует мощность круговорота веществ. Чем больше емкость баланса, тем интенсивнее земледелие в исследуемом регионе, области, хозяйстве.
Структура баланса – характеризует долевое участие отдельных статей прихода и расхода элементов питания. Анализ структуры баланса позволяет оценить источники поступления, затраты на производство единицы продукции.
Реутилизация питательных веществ – определяется как отношение поступления в почву элементов питания с навозом к выносу их урожаем, т.е. реутилизация характеризует повторное использование элементов питания, поступивших с минеральными удобрениями через растениеводческую продукцию (солома, корм животных), прошедшую через животноводческие фермы и возвращаемую на поле в виде навоза.
Степень реутилизации элементов питания определяется в основном специализацией хозяйства, концентрацией животноводства. Высокий повторный возврат элементов питания имеет место в хозяйствах животноводческого направления, где меньше товарность растениеводческой продукции. Если в качестве органических удобрений используется не навоз, а торфонавозные компосты, то при определении степени реутилизации из общего количества элементов питания, поступивших в почву с органическими удобрениями, необходимо вычесть их наличие в торфе, используемом для приготовления компостов.
Баланс азота, фосфора и калия в земледелии Республики Беларусь, рассчитанный за период с 1966 по 1998 г., достаточно объективно отражает характер использования минеральных и органических удобрений (табл. 8.36 - 8.38).
В 1986-1990 гг. внесение азотных удобрений на пашне республики составляло 88 кг/га д.в., что вместе с азотом в органических удобрениях обеспечивало положительный баланс азота 23,8 кг/га, а интенсивность – 118%. Минимальное применение азотных удобрений, равно как фосфорных и калийных, отмечено в 1995 г. Баланс азота в этом году составил 9,2 кг/га, что свидетельствует о его недостатке для формирования урожайности возделываемых культур. В дальнейшем интенсивность баланса азота поддерживалась на уровне 100%, однако поступление его с минеральными удобрениями 51-55 кг/га д.в. было ниже необходимой потребности.
Баланс фосфора на пашне за период после 1986 г. снизился от 58-59 кг/га д.в. до 12-17 кг/га д.в. в 1997-1998 гг. Практически начиная с 1994 г. поступление фосфора с минеральными удобрениями не компенсирует вынос его с урожаем. Применение фосфорных удобрений на уровне 20-23 кг/га д.в. недостаточно для получения высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур и поддержания достигнутого содержания Р2О5 в почвах.
Применение калийных удобрений за последние 15 лет было более стабильным, однако в 1993-1996 гг. оно обеспечивало только слабоположительный баланс (6,0-24,5 кг/га) и было недостаточным для поддержания почвенного плодородия.
Для обеспечения эффективного использования удобрений рекомендуется поддерживать интенсивность баланса азота на уровне 100 - 110, фосфора – 130-150, калия – 140-160% при содержании Р2О5 и К2О в почвах в пределах 140-200 мг/га.