Органічна речовина ґрунту: Лабораторна робота 4. Енергетична оцінка органічної речовини ґрунту та вплив сівозміни на гумусовий стан

Теоретичне обґрунтування

Баланс гумусу — це сумарний результат двох протилежних процесів: мінералізації (руйнування) нативного гумусу та гуміфікації (новоутворення) органічних речовин, що надходять у ґрунт.

Методика, розроблена Г. Я. Чесняком (для чорноземів України) та О. М. Ликовим (для дерново-підзолистих ґрунтів), базується на використанні емпіричних коефіцієнтів. Вона дозволяє розрахувати баланс розрахунково-балансовим методом, не чекаючи десятиліть для проведення лабораторних аналізів.

Загальне рівняння балансу ( $Б$ ):

$ Б = (Г_{пкр} + Г_{добр}) - Г_{мін} $

де:

$Г_{пкр}$ — кількість гумусу, що утворюється з пожнивно-кореневих решток (т/га);

$Г_{добр}$ — кількість гумусу, що утворюється з органічних добрив (т/га);

$Г_{мін}$ — втрати гумусу внаслідок мінералізації під конкретною культурою (т/га).

Якщо

Б > 0

— баланс позитивний,

Б = 0

— бездефіцитний,

Б < 0

— дефіцитний (дегуміфікація).

Порядок виконання розрахунків

1.Крок 1: Розрахунок маси пожнивно-кореневих решток (ПКР):Оцінка рослинної маси.

Розрахуйте масу сухої речовини ПКР, що залишається після збору врожаю. Вона визначається пропорційно до врожайності основної продукції (зерна, коренеплодів) за допомогою коефіцієнта виходу решток ( $K_1$ ).

$ М_{пкр} = У \cdot K_1 $

(Наприклад, для озимої пшениці при врожайності 5 т/га та коефіцієнті 1,2 маса решток складе: 5 * 1,2 = 6,0 т/га сухої маси).

2.Крок 2: Обчислення новоутвореного гумусу з ПКР:Перехід від органіки до гумусу.

Не вся маса решток стає гумусом. Більша її частина (70-85%) мінералізується до $CO_2$ і води. Застосуйте коефіцієнт гуміфікації рослинних решток ( $K_2$ ).

$ Г_{пкр} = М_{пкр} \cdot K_2 $

(Якщо маса решток пшениці 6,0 т/га, а коефіцієнт гуміфікації 0,18, то утвориться: 6,0 * 0,18 = 1,08 т/га гумусу).

3.Крок 3: Обчислення гумусу з органічних добрив:Врахування гною та компостів.

Якщо на поле вносили підстилковий гній, розрахуйте вихід гумусу з нього, використовуючи нормативний коефіцієнт гуміфікації гною ( $K_3 \approx 0,05$ для свіжого гною ВРХ).

$ Г_{добр} = Доза\ гною (т/га) \cdot K_3 $

(При внесенні 30 т/га гною утвориться: 30 * 0,05 = 1,5 т/га гумусу).

4.Крок 4: Визначення втрат на мінералізацію:Оцінка втрат.

Визначте статтю витрат. Мінералізація залежить від типу культури та інтенсивності обробітку ґрунту. Використовуйте довідкові дані для вашої ґрунтово-кліматичної зони.

5.Крок 5: Зведення балансу:Підсумок по полю та сівозміні.

Підставте отримані дані в загальне рівняння. Знайдіть різницю між статтями надходження ( $Г_{пкр} + Г_{добр}$ ) та статтею витрат ( $Г_{мін}$ ).

Для сівозміни баланс розраховується як середньорічний: сумуються результати всіх полів за ротацію і діляться на кількість полів.

Довідкові коефіцієнти для чорноземів лісостепу (приклад)

Для виконання практичного завдання використовуйте усереднені значення:

Культура	K1 (вихід ПКР на 1 т врожаю)	K2 (гуміфікація ПКР)	Гмін (втрати гумусу, т/га за рік)
Озима пшениця	1,2	0,18	0,7
Кукурудза на зерно	1,5	0,15	1,3
Цукровий буряк	0,3	0,12	1,6
Соняшник	1,4	0,14	1,4
Багаторічні трави (сіно)	0,8	0,25	0,3
Чистий пар	-	-	1,8

Культура

K1 (вихід ПКР на 1 т врожаю)

K2 (гуміфікація ПКР)

Гмін (втрати гумусу, т/га за рік)

Озима пшениця

1,2

0,18

0,7

Кукурудза на зерно

1,5

0,15

1,3

Цукровий буряк

0,3

0,12

1,6

Соняшник

1,4

0,14

1,4

Багаторічні трави (сіно)

0,8

0,25

0,3

Чистий пар

1,8

Забезпечення балансу гумусу в сучасних сівозмінах

У сучасному землеробстві, де використання класичного гною різко скоротилося через занепад тваринництва, підтримання бездефіцитного балансу є складним технологічним завданням. Якщо розрахунковий баланс дефіцитний, застосовують наступні заходи компенсації:

Повне повернення нетоварної частини врожаю: Залишення на полі, подрібнення та заорювання всієї соломи, стебел кукурудзи та кошиків соняшнику. 1 тонна соломи за виходом гумусу прирівнюється до 3–4 тонн підстилкового гною. Обов'язковою умовою є додавання компенсаційного азоту (10 кг д.р. на 1 т соломи) для звуження співвідношення C:N і уникнення депресії ґрунтової мікрофлори.

Запровадження сидеральних парів та проміжних культур: Висів гірчиці, редьки олійної, фацелії після збирання ранніх зернових з подальшим зароблянням зеленої маси. Це дає еквівалент внесення 20–30 т/га гною.

Оптимізація структури сівозміни: Зменшення частки "виснажливих" просапних культур (соняшник, цукровий буряк) до науково обґрунтованих норм та розширення площ під зернобобовими (соя, горох).

Мінімізація обробітку: Перехід на технології Mini-till, Strip-till або No-till штучно гальмує інтенсивність мінералізації ( $Г_{мін}$ ) за рахунок зменшення аерації орного шару, допомагаючи звести баланс.

Контрольні запитання

Які культури найсильніше виснажують ґрунт і чому показник $Г_{мін}$ під ними найбільший?

Як зміниться коефіцієнт гуміфікації соломи, якщо загорнути її в ґрунт без додавання азотних добрив?

Що таке середньорічний баланс гумусу в сівозміні і чому його не можна оцінювати лише за одним роком?

Доступність

Скинути все

Шрифти