Баланс поживних речовин у харчуванні: білки, жири, вуглеводи. Баланс поживних речовин - родючість ґрунту

Баланс поживних елементів у ґрунті

Баланс елементів живлення – це математичне вираження кругообігу елементів живлення у землеробстві. Визначення балансу поживних елементів є науковою основою планування та прогнозування застосування мінеральних добрив, розподілу їх між районами та господарствами, що дозволяє цілеспрямовано регулювати родючість, оберігати навколишнє середовище від забруднення добривами. Баланс основних елементів живлення відбиває ступінь інтенсифікації сільськогосподарського виробництва.

Баланс елементів живлення в системі «добрива – ґрунт – рослина» оцінюється по різниці між сумарною їх кількістю, що надійшли в ґрунт і відчужується з неї. Таким чином, баланс поживних елементів у ґрунті складається з прибуткової та видаткової частин. У прибуткову частину балансувходить надходження поживних елементів у ґрунтз добривами, насінням, з атмосфери, у тому числі азот, продукованийбульбочковими бактеріямибобових культур (симбіотичний) та вільноживучими бактеріями – азотфіксаторами (несимбіотичний азот). Витратна частина балансувключає господарський виніс поживних елементів(з частиною врожаю, що відчужується з поля), втрати елементів живленняз ґрунту та добрив з поверхневими водамивід вимивання, ерозії, випаровування та газоподібні втрати (азоту).

В результаті сільськогосподарського використання ґрунту зазнають суттєві зміни, при цьому змінюється інтенсивність процесів перетворення та міграції елементів живлення, споживання та винесення їх рослинами. Величина споживання та втрат елементів живлення залежить від гранулометричного складу та ступеня окультуреності ґрунту, характеру його сільськогосподарського використання, виду, доз та строків використання добрив, агротехнічних прийомів та інших умов. Це робить необхідним періодичне уточнення прибуткових та видаткових статей балансу елементів живлення. Для об'єктивної характеристики ступеня забезпеченості запланованих урожаїв елементами живлення доцільно мати балансові розрахунки не менше ніж за 5 років.

Розрізняють кілька видів балансу поживних елементів: повний(або біологічний, або екологічний), зовнішньогосподарський, господарськийі ефективний.

Повний балансдає повне уявлення про кругообіг елементів, оскільки враховує всі джерела надходження поживних елементів у ґрунт (з добривами, насінням, з атмосфери, біологічний азот) та всі статті витрати елементів живлення (винесення з основною та побічною продукцією, що відчужується з поля, вміст у кореневих) та післяжнивних залишках, поверхневий стік, вимивання та газоподібні втрати).

При зовнішньогосподарському балансізіставляються кількість поживних елементів, що відчужується з території господарства з товарною продукцією рослинництва і тваринництва, і надходження їх з мінеральними добривами, комбікормами, органічними добривами, що придбаваються господарством (торф, сапропелі, лігнін, торфо-гною). На зовнішньогосподарський баланс впливає спеціалізація господарства. Так, у господарствах, що спеціалізуються на виробництві продукції тваринництва та використовують власні корми, з органічними добривами у ґрунт повертається 80–90 % калію, 60–70 – фосфору та 40–50 % азоту, винесених із кормами. У господарствах зернового напряму з території господарства відчужується 60–80 % азоту, 70–85 – фосфору та 15–35 % калію від винесених урожаєм.

Для характеристики балансу використовується показник інтенсивності балансу–відношення надходження елементів живлення до їх витрати. Інтенсивність балансу виявляється у відсотках чи коефіцієнтами. Розмір інтенсивності балансу менше 100 % характеризує дефіцитний, 100 % – бездефіцитний і понад 100 % – позитивний баланс. Інтенсивність балансу з азоту, фосфору та калію на ріллі в Білорусі за 2001–2005 роки. була з азоту – 116, фосфору – 123, калію – 127 %.

Дефіцитний баланс поживних елементів (перевищення витрати над надходженням) попереджає у тому, що відбувається виснаження грунтів, зниження їх родючості.

Відчуження зі сфери сільськогосподарського виробництва азоту, фосфору та калію з товарною продукцією рослинництва та тваринництва необхідно повною мірою компенсувати внесенням мінеральних добрив.

Господарський баланспоживних елементів складається з метою оцінки системи застосування добрив. Наведемо методикуйого розрахунку, розроблену Інститутом ґрунтознавства та агрохімії. Прибуткові статті балансу:надходження поживних елементів з мінеральними добривами; з органічними добривами; симбіотичний азот; з насінням; з атмосферними опадами; несимбіотичний азот. Витратні статті балансуелементів живлення: винесення запланованими врожаями; втрати від вимивання (вилуговування); втрати від ерозії ґрунтів; газоподібні втрати азоту

Кількість поживних елементів, що надходятьз мінеральними добривами,визначають за дозами для культур та знаходять середнє значення на 1 га сівозмінної площі.Надходження з органічнимидобривами знаходять по насиченості сівозміни органічними добривами.

приклад.Насиченість органічними добривами у сівозміні – 12 т/га. З 1 т гною великої рогатої худоби на солом'яній підстилці надходить у ґрунт 5,0 кг азоту (табл. 14.11), а з 12 т – 60,0 кг, фосфору – 30,0 кг (2,5 ∙ 12), калію – 72,0 кг (6,0 ∙ 12).

Для визначення кількості біологічного азотувикористовують дані про величини фіксованого з атмосфери азоту, що залишається у ґрунті після бобових рослин. Так, у розрахунку на 1 ц зеленої маси у ґрунті залишається симбіотичного азоту, понад засвоєний рослинами: після багаторічних бобових трав (крім люцерни) – 0,35 кг, люцерни – 0,40, після багаторічних бобово-злакових сумішей – 0,20 кг , після однорічних бобових трав – 0,25 кг, однорічні бобово-злакові травосуміші – 0,20 кг. Бобово-злакові трави сінокосів та пасовищ на 1 ц зеленої маси залишають у ґрунті 0,15 кг азоту. На 1 ц зерна люпин у чистому виглядіфіксує 5,0 кг; кормові боби – 3,0; 2 кг азоту.

14.11. Надходження поживних елементів з органічними добривами, кг/т

* Значення визначено розрахунково.

приклад.У сівозміні площею 900 га люпин займає 100 га, конюшина - 100 га. Врожайність зеленої маси люпину – 200 ц/га, конюшини (зеленої маси) – 200 ц/га. Після люпину у ґрунті залишається на 1 га 50 кг азоту (200∙0,25), а на 100 га – 5000 кг. Після конюшини на 1 га залишається 70 кг азоту, на 100 кг – 7000 кг. Суму, що залишається після люпину і конюшини азоту ділять на площу ріллі в сівозміні і знаходять середню кількість симбіотичного азоту на 1 га: (5000 кг + 7000 кг): 900 = 13,3 кг.

З насінням,за даними Інституту ґрунтознавства та агрохімії, у середньому надходить 3 кг/га N, 1,3 – Р 2 Про 5 , 1,5 – До 2 О, 0,3 – СаО, 0,1 – MgO, 0,2 кг/ га S. С атмосферними опадаминадходить 9,4 кг/га N, 0,5 – Р 2 Про 5 , 10,3 – До 2 Про, 25,3 – СаО, 5,0 – MgO та 36 кг/га S (SO 4). Вступ азоту, фіксованого вільноживучими бактеріями,при розрахунку балансу на орних та лугопасовищних угіддях приймається на рівні 15 кг/га на рік.

При розрахунку видаткових статейбалансу спочатку визначають винесення поживних елементів запланованими врожаями,використовуючи дані табл. 2.5 потім визначаються значення винесення основних поживних елементів в середньому на 1 га сівозмінної площі. Втрати елементів живлення від вимивання (вилуговування) та від ерозії ґрунтів наведені в табл. 14.12.

Газоподібні втрати азотуна орних та лугопасовищних угіддях коливаються в межах від 10 до 50 % від внесеного з добривами. В атмосферу виділяються молекулярний азот, закис, окис та двоокис азоту, аміак. За даними Інституту ґрунтознавства та агрохімії, у Білорусі в середньому випаровується 25 % азоту, внесеного з мінеральними та органічними добривами. По кожному елементу розраховується середньозважений показник втрат з урахуванням кількості еродованих ґрунтів у господарстві.

приклад. З 2850 га ріллі господарства 201 га – слабоеродовані ґрунти, 105 – середньо- та 98 га – сильноеродовані ґрунти. Середньозважений показник втрат азоту від ерозії в розрахунку на 1 га ріллі дорівнюватиме (5∙201+ +10∙105 + 15∙98) : 2850 = 1,2 (кг/га). На сіножаті та пасовищах втрати елементів живлення від вимивання та ерозії не враховуються. Сума за статтями витрати показує витрату елементів живлення в середньому на 1 га сівозмінної площі.

14.12. Втрати елементів живлення від вимивання та ерозії на орних ґрунтах, кг/га

Зіставивши прихід із витратою, знаходять загальний балансі його інтенсивність.Наприклад, прихід азоту на 1 га дорівнює 115 кг, а витрата – 90 кг, тобто. загальний баланс буде + 25 кг/га (115–90), а інтенсивність балансу становитиме 127% [(115:90) ∙ 100].

Загальний баланс основних поживних елементів (азот, фосфор, калій) прийнято вважати задовільним, коли його інтенсивність приблизно дорівнює: азоту – 110–120 % , фосфору – 130–150, калію – 120–150 %. За даними Інституту ґрунтознавства та агрохімії, такі значення інтенсивності балансу у виробничих умовах забезпечують продуктивність ріллі на рівні 50–60 ц/га к.од.

Оптимальні значення інтенсивності балансу азоту залежно від продуктивності ріллі наведено у табл. 14.13.

14.13.Оптимальна інтенсивність балансу азоту залежно від продуктивності

За результатами тривалих стаціонарних польових дослідів, Інститут агрохімії та ґрунтознавства рекомендує оптимальні параметри інтенсивності балансу фосфору та калію залежно від вмісту їх у ґрунтах (табл. 14.14). За даними Інституту ґрунтознавства та агрохімії та інших наукових установ, фосфор із ґрунту практично не вимивається і не забруднює грунтові води. Тому при розрахунках балансу втрати фосфатів не враховуються.

14.14. Оптимальна інтенсивність балансу в залежності від забезпеченості ґрунтів

фосфором та калієм

Поряд із загальним розраховується і ефективний баланс, який характеризує відношення між виносом рослинами елементів живлення та можливим їх засвоєнням з тих, що надійшли в ґрунт. Застосувавши коефіцієнти використання поживних елементів із добрив, знаходять величини можливого їх засвоєння. Зіставивши величини можливого засвоєння поживних елементів із виносом урожаєм, отримаємо характеристику ефективного балансу.

приклад.На 1 га сівозмінної площі внесено 56 кг азоту з мінеральними добривами, з атмосферними опадами надійшло 9 кг, всього – 65 кг, їх засвоюється 60 %, тобто. 39 кг. З органічними добривами надійде 70 кг азоту та ще 20 кг біологічного (5 кг симбіотичного та 15 кг несимбіотичного), всього 90 кг/га азоту. У перший рік буде засвоєно 25 % органічного та біологічного азоту, або 22,5 кг (90 ∙ 0,25), разом із мінеральними формами – 61,5 кг (39+22,5). Рослини створення врожаю використовують 101 кг азоту. Ефективний баланс характеризується мінусовим значенням: 61,5-101,0 = -39,5 (кг/га). Інтенсивність ефективного балансу по азоту дорівнюватиме 60 % (61,5:101 ∙ 100).

Аналогічно розраховуються ефективні баланси з фосфору та калію.

Для оцінки системи застосування добрив за ефективним балансом проводиться розрахунок можливого засвоєння азоту, фосфору та калію із ґрунтових запасів. Систему застосування добрив можна вважати розробленою правильно в тому випадку, якщо дефіцит елементів живлення за ефективним балансом компенсуватиметься за рахунок можливого засвоєння з ґрунту.

приклад.Для визначення можливого засвоєння елементів живлення із ґрунтових запасів попередньо розраховують середньозважені значення вмісту у ґрунті гумусу, фосфору та калію по сівозміні. Нехай у ґрунті міститься 2 % гумусу та по 100 мг/кг ґрунту фосфору та калію. За даними Інституту ґрунтознавства та агрохімії, рослини можуть засвоїти із запасів ґрунту по 20–25 кг азоту на кожен відсоток гумусу у ґрунті. У нашому прикладі це становитиме 40–50 кг/га азоту. Фосфор рослини засвоюють лише на рівні 6–8 % від запасів рухомих форм у грунті, калій – 10–15 %. Запаси їх у ґрунті визначають множенням середньозважених значень їх вмісту на коефіцієнт 3. У прикладі запаси фосфору і калію дорівнюватимуть 300 кг/га (100 ∙ 3) кожного елемента. Таким чином, засвоїться 18–24 кг/га фосфору (300 ∙ 0,06...0,08) та 30–45 кг/га калію (300 ∙ 0,1…0,15). Якщо прийняти ефективний баланс попереднього прикладу 39,5 кг азоту, тобто із ґрунту може бути засвоєно 40–50 кг азоту, то плановані величини врожаїв будуть забезпечені поживними елементами і систему добрив можна вважати правильно розробленою.

При оцінці системи застосування добрив за балансом поживних елементів прогнозується зміна вмісту у ґрунті за ротацію сівозміни рухомих форм фосфору та обмінного калію. Надходження фосфору та калію за ротацію сівозміни понад витрату ділять на норматив (табл. 14.15, 14.16) та визначають збільшення їх вмісту у ґрунті. Результат підсумовують з вихідним змістом та одержують прогноз.

14.15. Нормативи витрат фосфорних добрив понад винос з врожаєм для збільшення

14.16. Нормативи витрат калійних добрив понад винос з врожаєм для збільшення

приклад. Припустимо, що щорічно понад урожаєм, що виноситься в грунті, залишається 65 кг/га Р 2 Про 5 , тобто. за ротацію дев'ятипільної сівозміни надійде 585 кг/га Р 2 Про 5 . У перші 4 роки вміст у ґрунті Р 2 Про 5 збільшується до 147 мг/кг при вихідному вмісті суглинистому грунті 100 мг/кг та нормативі відшкодування 51 кг/га на 10 мг/кг ґрунту (табл. 14.16). У наступні 5 років норматив відшкодування зростає до 65 кг/га та вміст Р 2 Про 5 у ґрунті збільшується ще на 50 мг/кг, досягнувши до кінця ротації сівозміни 200 мг/кг ґрунту. Таким чином, через дев'ять років вміст Р 2 Про 5 у ґрунті має становити 197 мг/кг. Аналогічно прогнозується зміст До 2 Про.

Розрахунок балансу кальцію, магнію та сірки. У прибуткової частини балансувраховується надходження цих елементів з вапняними, органічнимиі мінеральними добривами,а також з опадамиі насінням, у видатковій частині– винесення врожаємі втративід фільтрації та ерозії. Надходження кальцію та магнію з вапняними добривами розраховують за кількістю вапняних добрив на 1 га. Наприклад, у середньому на 1 га сівозмінної площі щорічно вноситиметься 1,1 т доломітового борошна, або 0,935 т СаСО 3 (зміст СаСО 3 – 85 %). З табл. 14.17 знаходимо кількість СаО та MgO на 1 га, що вноситься з вапняними добривами. З 935 кг СаСО 3 надходить 280,5 кг СаО (30 ∙ 9,35) та 187 кг MgO (20 ∙ 9,35).

для 100 кг д.в. (N, Р 2 Про 5, До 2 Про, СаСО 3), кг

За кількістю мінеральних добрив на 1 га в д.р. визначають надходження СаО, MgO та S у ґрунт. Наприклад, на 1 га планується внести 65 кг Р 2 Про 5 як подвійного суперфосфату. З цією кількістю Р 2 Про 5 надходить 20 кг СаО (65×31/100). У разі застосування сульфату амонію та сульфату калію визначають кількість діючої речовини, що надходить з цими видами добрив на 1 га, та розраховують надходження сірки, використовуючи дані табл. 14.11.

Надходження кальцію, магнію та сіркиз органічними добривами розраховують з урахуванням насиченості ґрунту останніми та надходження цих елементів із добривами (див. табл. 14.11). Наприклад, при насиченості органічними добривами в сівозміні 12 т/га у ґрунт надійде 48 кг/га СаО (4×12), 13,2 кг/га MgO (1,1×12) та близько 2,4 кг/га SО 4 (0,2×12). З атмосферними опадами у ґрунт надходить 25,3 кг/га СаО, 3,6 – MgO, 3,6 кг/га S, з насінням – відповідно 0,3; 0,1 та 0,2 кг/га. Підсумовуючи результати за статтями прибуткової частини балансу, отримаємо надходження кальцію, магнію та сірки на 1 га сівозмінної площі.

Винесення врожаєм кальцію, магнію та сіркирозраховують аналогічно тому, як це робиться для азоту, фосфору та кальцію. Використовуючи дані, наведені у табл. 2.5 розраховують показники виносу по кожній культурі та обчислюють середні значення на 1 га. Втрати від вимивання та ерозії знаходять за табл. 14.12.

При вапнуванні втрати кальцію з допомогою вимивання зростають, особливо у легких грунтах. За даними Інституту ґрунтознавства та агрохімії, на ґрунтах із рН (КС1) понад 6 втрат кальцію зростають у середньому на 40 % порівняно із середніми даними на ґрунтах без вапнування. на кислих ґрунтах(рН менше 5) вимивання кальцію приблизно на 20% нижче. Тому при розрахунку балансу кальцію середній нормативний показниквтрат (табл. 14.12) на ґрунтах із рН понад 6 слід помножити на 1,4, а на ґрунтах із рН менше 5 – на 0,8.

Вплив вапнування на вимивання магнію неоднозначно, оскільки в одних випадках катіони кальцію прискорюють його вимивання з ґрунту, що обумовлено витісненням магнію з поглинаючого комплексу, а в інших – можуть зменшити вимивання магнію, нейтралізуючи кислотність ґрунту, що сприяє втратам магнію за рахунок вимивання. У зв'язку з цим при розрахунках балансу магнію використовують нормативи втрат від вимивання, наведені у табл. 14.12. Визначають витрати на 1 га.

Зіставивши показники з приходу та витрати, знаходять значення балансу та його інтенсивність.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Що розуміється під балансом поживних елементів у ґрунті?

2. Яке значення має баланс поживних елементів у ґрунті для регулювання родючості ґрунтів та врожайності сільськогосподарських культур?

3. Як оцінити систему застосування добрив у сівозміні за балансом поживних елементів?

4. Які розрізняють види балансу живлення?

5. Як можна прогнозувати зміну родючості ґрунту за балансом поживних елементів у ньому?

Показники балансу відображають шляхи перетворення та витрати поживних речовин мінеральних та органічних добрив, частку елементів живлення, що продуктивно використовується і відчужується рослинами з ґрунту та відтворюється за рахунок органічних та мінеральних добрив. Баланс поживних речовин у системі ґрунт-рослини-добрива становить частину загального процесу взаємодії елементів живлення та відноситься до малого біологічного кругообігу. Розраховується баланс шляхом зіставлення кількості елементів живлення, що надійшли в ґрунт, з їх витратою на створення врожаю та непродуктивними втратами.
Врахування результатів балансу дозволяє планувати виробництво продуктів сільського господарстваз найменшими витратами та вищою окупністю органічних та мінеральних добрив, прогнозувати потребу у добривах та зміну забезпеченості ґрунтів поживними речовинами, регулювати родючість ґрунтів, охорону довкілля. Розрахунки балансу поживних речовин за окремими господарствами та сівозмінами дозволяють встановити більш обґрунтовані системи добрив сільськогосподарських культур, зменшити втрати поживних речовин.
Для оцінки ефективності сільськогосподарського виробництва великих регіонів, областей, районів, господарств використовуються різні видибалансу поживних речовин у землеробстві: біологічний, господарський, диференційований та ефективний.
Біологічний баланс дає найбільш повне уявлення про кругообіг речовин. До прибуткових статей біологічного балансу включаються надходження поживних речовин з органічними та мінеральними добривами, опадами, насінням, симбіотична та несимбіотична азотфіксація, у видаткові – вміст поживних речовин в основній та побічній продукції, що відчужується з поля, у кореневих та післязбиральних залишках.
Господарський баланс визначається за валовим надходженням та відчуженням елементів живлення. При розрахунку господарського балансу враховуються всі прибуткові та видаткові статті, у тому числі й непродуктивні втрати. Господарський баланс характеризує як частку участі добрив у малому біологічному кругообігу, забезпеченість сільськогосподарських культур елементами харчування, а й характер зміни їх вмісту у ґрунті, дозволяє кількісно прогнозувати тенденції зміни родючості ґрунтів. У той самий час господарський баланс це не дає повного ставлення до умов харчування окремих культур чи сівозміни загалом, оскільки рослини використовують лише частину елементів харчування з внесених добрив.
Диференційований баланс. При розрахунках цього виду балансу кількість мінеральних добрив належить не так на всю площу земель, лише на площу їхнього першочергового застосування, тобто. на ґрунтах недостатньо забезпечених елементами живлення.
Ефективний баланс визначається з урахуванням можливих коефіцієнтів використання поживних речовин із добрив на рік їхнього внесення або за ротацію сівозміни.
Баланс поживних речовин оцінюється показниками дефіциту елементів живлення або його надлишком, інтенсивністю, структурою, ємністю, реутилізацією поживних речовин.
Дефіцит або надлишок елементів живлення становить різницю між усіма джерелами їх надходження та витрати та виражається в абсолютних (кг, тонни) або відносних (%) величинах на всю площу чи одиницю площі.
Інтенсивність балансу – відношення надходження елементів живлення до винесення їх урожаєм. Виражається як відсотків чи коефіцієнтів. Розмір інтенсивності балансу менше 100% характеризує дефіцитний баланс, понад 100% - позитивний.
Місткість балансу – сума виносу з ґрунту та всіх статей відшкодування поживних елементів. Вона характеризує потужність круговороту речовин. Чим більша ємність балансу, тим інтенсивніше землеробство у досліджуваному регіоні, області, господарстві.
Структура балансу – характеризує пайову участь окремих статей приходу та витрати елементів харчування. Аналіз структури балансу дозволяє оцінити джерела надходження, витрати виробництва одиниці виробленої продукції.
Реутилізація поживних речовин – визначається як ставлення надходження у ґрунт елементів живлення з гноєм до винесення їх урожаєм, тобто. Реутилізація характеризує повторне використання елементів живлення, що надійшли з мінеральними добривами через рослинницьку продукцію (солома, корм тварин), що пройшла через тваринницькі ферми і повертається на поле у ​​вигляді гною.
Ступінь реутилізації елементів харчування визначається переважно спеціалізацією господарства, концентрацією тваринництва. Високе повторне повернення елементів харчування має місце у господарствах тваринницького напряму, де менша товарність рослинницької продукції. Якщо в якості органічних добрив використовується не гній, а торфонавозні компости, то при визначенні ступеня реутилізації загальної кількості елементів живлення, що надійшли в ґрунт з органічними добривами, необхідно відняти їх наявність у торфі, що використовується для приготування компостів.
Баланс азоту, фосфору і калію у землеробстві Республіки Білорусь у, розрахований у період із 1966 по 1998 р., досить об'єктивно відбиває характер використання мінеральних і органічних добрив (табл. 8.36 - 8.38).
У 1986-1990 pp. внесення азотних добрив на ріллі республіки становило 88 кг/га д.в., що з азотом в органічних добривах забезпечувало позитивний баланс азоту 23,8 кг/га, а інтенсивність – 118%. Мінімальне застосування азотних добрив, як і фосфорних і калійних, відзначено 1995 р. Баланс азоту цього року становив 9,2 кг/га, що свідчить про його нестачі на формування врожайності возделываемых культур. Надалі інтенсивність балансу азоту підтримувалася лише на рівні 100%, проте надходження його з мінеральними добривами 51-55 кг/га буд.в. було нижче за необхідну потребу.
Баланс фосфору на ріллі у період після 1986 р. знизився від 58-59 кг/га д.в. до 12-17 кг/га д.р. у 1997-1998 роках. Практично починаючи з 1994 р. надходження фосфору з мінеральними добривами не компенсує його винесення з урожаєм. Застосування фосфорних добрив лише на рівні 20-23 кг/га д.в. недостатньо для отримання високих та стабільних урожаїв сільськогосподарських культур та підтримки досягнутого вмісту Р2О5 у ґрунтах.
Застосування калійних добрив протягом останніх 15 років було стабільнішим, проте у 1993-1996 рр. . воно забезпечувало лише слабопозитивний баланс (6,0-24,5 кг/га) і було недостатнім для підтримки ґрунтової родючості.
Для забезпечення ефективного використаннядобрив рекомендується підтримувати інтенсивність балансу азоту на рівні 100 - 110, фосфору - 130-150, калію - 140-160% при вмісті Р2О5 та К2О у ґрунтах у межах 140-200 мг/га.

ВСТУП

Розширене відтворення потенційної та ефективної родючості ґрунту – це вихідна умова для забезпечення безперервного зростання врожайності сільськогосподарських культур, яка можлива при позитивному балансі поживних елементів та органічної речовиниґрунти в меліоративному землеробстві. У природних біоценозах досягається замкнутий цикл біогенних елементів, а штучних агроценозах відбувається розрив цього циклу у зв'язку з. відчуженням на отримання врожаю та значними втратами елементів живлення при ерозії, інфільтрації та випаровуванні. створіння необхідних умовдля раціонального кругообігу поживних речовин – найважливіше завдання зрошуваного землеробства. Позитивно впливати на ефективну родючість ґрунту, під яким розуміється забезпеченість ґрунту доступними азотом та фосфором, а також обмінним калієм, отримувати заплановані врожаї зрошуваних культур можливо при проведенні балансових розрахунків, створюючи при цьому за допомогою внесення розрахункових доз добрив оптимальний рівень вмісту гумусу та рухомих форм поживних елементів у ґрунті.

РОЗРАХУНОК БАЛАНСУ ПОЖИВНИХ РЕЧОВИН

Баланс поживних речовин- це кількісне вираження вмісту поживних речовин у ґрунті на конкретній площі з урахуванням усіх статей їх надходження (внесення добрив, природні джерела, азотфіксація, інші) та витрати (винесення з урожаєм, природні втрати на вимивання, змив, випаровування тощо) протягом певного проміжку часу. Порушення балансу поживних речовин у землеробстві може погіршити хімічний складґрунти, природних вод, а, отже, і рослин. Це в свою чергу може змінити якість, поживну цінність сільськогосподарської продукції та кормів для тварин та призвести до функціональних захворювань людини та тварин.

Тому важливо правильно керувати кругообігом поживних речовин у землеробстві, створювати їх активний баланс застосуванням органічних та мінеральних добрив, запобігати їх втратам у навколишню. природне середовище. Це одне з найважливіших завдань створення та застосування ландшафтно-адаптивних систем меліоративного землеробства.

Баланс азоту

Особливий інтерес представляє баланс азоту – основного носія життя, елемента, що визначає кількість та якість урожаю. Проблема азоту у землеробстві дуже актуальна. Це тим, що азот – елемент дуже мобільний і грунті не накопичується. Тому з підвищенням вмісту інших біогенних елементів, родючості ґрунту та його окультуреності в цілому, азот визначатиме величину та якість урожаю. При розрахунку балансу азоту враховуються лише основні прибуткові та видаткові статті, що включають надходження азоту з мінеральними, органічними добривами та біологічною фіксацією бульбочковими бактеріями, винесення азоту з урожаєм основної та побічної продукції. Рівняння балансу азоту:

де Ба- баланс доступного азоту, кг/га; У Д хв– дози внесення мінеральних азотовмісних добрив у туках, кг/га; Дорг CА хв– вміст азоту у мінеральному добриві (додаток 4), %; CА орг– вміст азоту в органічному добриві (додаток 5), %; В а– винесення азоту з урожаєм основної та побічної продукції (додаток 1), кг/т; АФ– біологічна фіксація азоту бульбочковими бактеріями бобових культур, кг/т (приймається рівною 10 кг/т сіна бобових трав, 0,5 кг/т зеленого корму злакобобових травосумішей, 26 кг/т зерна сої).

Приклад розрахунку балансу азоту.

Рішення:Вміст азоту в гною 0,45%, сульфоаммофосі 12%; винос із урожаєм 3,5 кг/т. Азотфіксація у кукурудзи відсутня ( АФ = 0).

Кг/га. Баланс дефіцитний.

Баланс фосфору

Хоча живим організмам потрібно приблизно в 10 разів менше фосфору, ніж азоту, проте це найважливіший біогенний елемент. Фосфор як джерело живлення рослин, а й носій енергії, що входить до складу різних нуклеїнових кислот. Дефіцит фосфору різко знижує продуктивність рослин. Фосфор немає природних джерел поповнення запасу грунті. Заповнити його споживання створення врожаїв можна лише внесенням фосфорних і органічних добрив. У перспективі проблема фосфору як біогенного елемента у землеробстві виникає насамперед. В атмосфері фосфор знаходиться переважно у вигляді пилу в малій кількості. Його кругообіг більш простий, ніж кругообіг азоту. До нього в екосистемах залучені лише ґрунт, вода та рослини. На доступність цього елемента рослин впливають багато факторів середовища, тому проблема фосфору як біогенного елемента в землеробстві виникає в першу чергу. Розраховується баланс фосфору за такою формулою:

де Б ф- баланс доступного фосфору, кг/га; У– урожайність оброблюваної культури, т/га; Д хв– дози внесення мінеральних добрив, що містять фосфор, в туках, кг/га; Дорг- Дози внесення органічних добрив, т/га; CФ хв– вміст фосфору у мінеральному добриві (додаток 4), %; CФ орг- Зміст фосфору в органічному добриві (додаток 5), %; У ф

Приклад розрахунку балансу фосфору.При обробітку силосної кукурудзи було внесено 30 тонн гною ВРХ на солом'яній підстилці та 150 кілограм сульфоаммофосу на гектар. В результаті було отримано 60 т/га силосу.

Рішення:вміст фосфору в гною 0,23%, сульфоаммофосе 39%; винос із урожаєм 1,4 кг/т. кг/га. Баланс – позитивний.

Баланс калію

Калій міститься в основному в мінеральній тонкодисперсній частині ґрунту. Недолік його у ґрунті різко пригнічує зростання та розвиток рослин. Перебуваючи в них у формі катіону К+, він регулює важливі фізіологічні процеси, забезпечуючи вологообмін у рослинних клітинах та підтримуючи високу активність цитоплазми. Рівняння балансу калію має вигляд:

де Б до– баланс доступного калію, кг/га; У– урожайність оброблюваної культури, т/га; Д хв– дози внесення мінеральних калійвмісних добрив у туках, кг/га; Дорг- Дози внесення органічних добрив, т/га; CК хв– вміст калію у мінеральному добриві (додаток 4), %; CК орг– вміст калію в органічному добриві (додаток 5), %; В до– винесення фосфору з урожаєм основної та побічної продукції (додаток 1), кг/т.

Приклад розрахунку балансу калію.При обробітку озимої пшениці було внесено 20 тонн гною ВРХ на солом'яній підстилці, 60 кілограм хлористого калію та 120 кілограм карбоамофоски на гектар. В результаті отримано 4,0 т/га зерна.

Рішення:вміст калію в гною 0,5%, хлористому калії 53%, карбоамофоске 17%; винос із урожаєм 36 кг/т.

Кг/га. Баланс – бездефіцитний.

РОЗРАХУНОК БАЛАНСУ ГУМУСУ

У ґрунті одночасно відбувається кілька різноспрямованих процесів, пов'язаних із розкладанням (мінералізацією), утворенням (гуміфікацією) гумусу. Для спрямованого регулювання запасів гумусу в досліджуваних ґрунтах на основі отриманої інформації про зміст та запаси його в ґрунтах ділянки, що вивчається, і даних про врожайність розраховується баланс гумусу. Рівняння балансу гумусу має вигляд:

де Б г -баланс гумусу, т/га; У – врожайність, т/га; В а- Винесення азоту на 1 т врожаю, кг/т (додаток 1); П Пі П К- надходження пожнивних та кореневих залишків, відповідно, т/га; K ГР та K ГУ –коефіцієнти гумифікації рослинних залишків та органічних добрив відповідно (додаток 3); Дорг- Доза внесення органічного добрива, т/га; %ВЛ– вологість органічного добрива, % (додаток 5).

Надходження пожнивних та кореневих залишків визначається за допомогою регресійних залежностей від врожайності сільськогосподарської культури (додаток 2).

Приклад розрахунку баланс гумусу.При вирощуванні картоплі було внесено 150 тонн гнійної жижі ВРХ на гектар. В результаті було отримано 24 т/га бульб картоплі.

Рішення:Надходження пожнивних залишків: П П = 0,04∙24+0,1=1,06 т/га. Надходження кореневих залишків: П до = 0,08∙24+0,8 = 1,536 т/га. Коефіцієнт гумифікації залишків 0,35, гною ВРХ 0,35.

т/га.Баланс дефіцитний.

Зміна змісту гумусу

Розрахунок вихідних запасів гумусу у верхньому 30-сантиметровому шарі ведеться з урахуванням щільності складання ґрунту за формулою:

, (5)

де ЗГ 0- Початкові запаси гумусу у верхньому 30-ти сантиметровому шарі, т/га; ρ сл– щільність складання ґрунту (додаток 6), г/см 3 ; СГ 0- Вихідний зміст гумусу (додаток 6), %.

Прогнозний вміст гумусу (%) визначається за формулою:

, (6)

Отримане значення порівнюється з діапазоном фонового вмісту гумусу (додаток 7). Крім цього, визначається абсолютна та відносна зміна змісту гумусу:

, (7)

, (8)

У результаті робиться висновок про значущість змін.

Приклад оцінки зміни змісту гумусу.В результаті розрахунку балансу гумусу було визначено, що запаси скоротяться на 36 т/га. Грунт зрошуваної ділянки каштановий середньосуглинистий з вихідним вмістом гумусу 2,2%. Визначити зміну змісту та його значущість.

Щільність складання верхнього шару ґрунту 1,22 г/см 3 . т/га. %.

Це значення виходить за межі діапазону коливань 18-30 (додаток 8). Абсолютна та відносна зміни змісту також дуже високі: ; , що говорить про неприпустимо дефіцитний баланс органічної речовини ґрунту.

Опис виконання.

1. Запустіть Microsoft Excel.

А» та « УА» у 2-3 рази.

3. У комірку « А2» введіть слово «Культура», а в комірки « А3»- « А12» назви культур сівозміни з вашого варіанта.

4. У комірку « В 2» введіть слово «Врожайність», а в комірки « У 3»- « О 12» урожайності культур сівозміни з вашого варіанту.

5. У комірку « D1» введіть слово «Винос», в комірки « C2»-«азота»; « D2»-«фосфору»; « E2»-«калія».

6. У комірку « F1» введіть слово «Втрати», в комірку « F2»-«гумусу».

7. У комірки « С3»–« С12» Введіть формули для розрахунку виносу азоту. Для цього, вказавши курсором на комірку « С3» введіть у рядку формул «=В3*(хх-yy)», де хх – значення виносу азоту для цієї культури (додаток 1); yy – біологічна фіксація азоту бульбочковими бактеріями бобових культур, кг/т (приймається рівною 10 кг/т сіна бобових трав, 0,5 кг/т зеленого корму злакобобових травосумішей, 26 кг/т зерна сої). Повторіть операції для осередків « С4»–« С12».

8. Введіть у комірки « D3»–« D12формули для розрахунку виносу фосфору = В3 * хх, де хх - значення виносу фосфору для даної культури (додаток 1), а в комірки Е3»–« Е12аналогічні формули для розрахунку виносу калію.

9. У осередках « F3»–« F12» розрахуйте втрати гумусу. Для цього, згідно з наведеною раніше формулою, розділіть винос азоту без урахування біологічної фіксації азоту бульбочковими бактеріями на 50. Формула в комірці « F3» матиме вигляд: «=В3*хх/50», де хх – значення виносу азоту цієї культури (додаток 1).

10. У комірку « H1» введіть слово «Залишки», в комірки « G2» - «пожнивні»; « H2»-«кореневі»; « I2»-«сума».

11. У осередках « G3»–« G12» розрахуйте надходження пожнивних залишків. Для цього введіть у них формули регресійних залежностей маси пожнивних залишків від урожайності культури (додаток 2), замінюючи «х» на посилання на відповідну комірку зі стовпця врожайностей (комірки « B3»–« B12»).

12. Аналогічно розрахуйте в осередках « H3»–« H12» надходження кореневих залишків.

13. Підсумуйте в осередках « I3»–«I12» пожнивні та кореневі залишки ( =G3+H3).

14. У комірку « J2» введіть «Кг», а комірки « J3»–«J12» значення коефіцієнтів гумифікації рослинних залишків із додатка 3.

15. У комірку « K1» введіть слово «Надходження», в комірку « K2»-«гумусу».

16. У осередках « К3»–« К12» розрахуйте надходження гумусу, помножуючи коефіцієнт гумифікації на суму рослинних залишків (стовпці Gі До).

17. У комірку « L2» введіть «Бг», а в комірки « L3»–«L12баланси гумусу ( =K3-F3).

18. У осередку « С13» Підрахуйте сумарний винос азоту за всю ротацію. Для цього, вкажіть курсором на цей осередок, натисніть кнопку «Вставка функції» () і виберіть зі списку функцій «СУМ». У вікні «Аргументи функції» вкажіть значок введення діапазону комірок для підсумовування () та обведіть курсором комірки « С3»–« С12». Натисніть , щоб підтвердити "Enter", а потім "ОК".

19. Поширивши отриману формулу на осередки « D13» та « E13» Ви отримаєте сумарний винос фосфору та калію.

20. Для розрахунку балансу гумусу без участі добрив, повторіть операції з пункту 18 для комірки « L13» та діапазону « L2-L12».

21. Введіть у комірку « А16» «Добрива», в комірку « В16» «Доза», в комірку « D15» «Зміст»; в комірки « С16», « D16», « Е16», « F16» - «Азоту», «Фосфору», «Калію», «води».

22. У комірки « А17-А22» введіть назви внесених добрив (спочатку органічних, потім мінеральних).

23. У комірки « В17-В22» введіть дози внесених добрив для органічних в тоннах на гектар, мінеральних – кілограмах на гектар.

24. У комірки « С17-С22» введіть вміст азоту у добривах, « D17-D22- фосфору, Е17-Е22- калію, F17-F22»- Води (додатки 4, 5).

25. Введіть у комірку « H15» «Надходження», а в осередки « G16», « H16», « I16скопіюйте вміст осередків С16», « D16», « Е16».

26. Розрахуйте надходження поживних речовин із органічними добривами. Для цього в осередок « G17» введіть формулу "= $ B17 * C17 * 10". Знак "$" означає, що при поширенні формули стовпець "В" в ній не зміниться, а коефіцієнт 10 вийшов при розподілі 1000 (кілограмів у тоні) на 100 (відсотків).

27. Поширіть формулу на рядки з органічними добривами та стовпці « D» та « Е».

28. Розрахуйте надходження поживних речовин із мінеральними добривами. Для цього в комірку на перетині першого рядка з мінеральними добривами та стовпця «G» введіть формулу «=$B19*C19/100».

29. Поширіть формулу на рядки з мінеральними добривами та стовпці « D» та « Е».

30. Підсумуйте надходження азоту, фосфору та калію в осередках « G23», « H23», « I23(аналогічно п. 18).

31. Введіть у комірку « J16» «органіки», в комірку « К16» «Гумус».

32. Введіть у комірку « J17» формулу для розрахунку надходження у ґрунт свіжої органічної речовини: «=B17*(1-F17/100)». Поширіть її на всі рядки з органічними добривами.

33. Введіть у комірку « К17формулу для розрахунку надходження у ґрунт гумусу: «=J17*0,35» (0,35 – коефіцієнт гумифікації рослинних залишків із додатка 3). Поширіть формулу на всі рядки з органічними добривами.

34. Підсумуйте в осередку « К23» надходження у ґрунт гумусу аналогічно пунктам 18 і 30.

35. Введіть у комірки « А24-А28слова «Баланс», «гумуса», «азота», «фосфора», «калію».

36. У осередку « А25» підрахуйте баланс гумусу («= L13 + K23»); у осередках « А26-А28баланси азоту, фосфору і калію за допомогою формул = G23-C13, = H23-D13 і = I23-E13 відповідно.

37. Збережіть книгу (файл) Microsoft Excel з ім'ям, яке вкаже викладач. Вимкніть Microsoft Excel.

Опис виконання.

1. Запустіть Microsoft Excel.

2. Відкрийте файл (книгу Microsoft Excel), створений і під час Вправи 1.

3. Скопіюйте результати розрахунку балансу на інший аркуш книги.

4. Для цього обведіть осередки « А24-В28»; скопіюйте їх вміст у буфер обміну (наприклад, натиснувши « Ctrl+C»); перейдіть на потрібний аркуш (список аркушів унизу таблиці); виберіть у головному меню « Виправлення» – « Спеціальна вставка», і, у вікні спеціальної вставки позначте покажчик значення.

5. Введіть у комірку « З 1» «Вихідні запаси», в комірку « D1» «Кінцеві запаси».

6. Введіть у комірку « С2формулу для розрахунку вихідних запасів гумусу = 30 * хх * yy, де хх - щільність складання грунту (додаток 6), г / см 3; yy - вихідний зміст гумусу (додаток 6), %.

7. У комірку « D2» введіть формулу для розрахунку кінцевих (прогнозованих) запасів гумусу = В2 + С2.

8. Введіть у комірку « Е1» «Прогноз змісту», а в комірку « Е2формулу для розрахунку вмісту гумусу у %: «=D2/30/хх», де хх – щільність складання ґрунту (додаток 6), г/см 3 .

9. Введіть у комірки « F1» та « G1» «Абсолютна зміна» та «Відносна зміна»

10. У комірку « F2» введіть формулу для розрахунку абсолютної зміни вмісту гумусу = C2-D2.

11. У комірку « G2» введіть формулу для розрахунку відносної зміни вмісту гумусу = F2/C2*100.

12. Введіть у комірки « С4» та « С5» формули для розрахунку вихідних запасів доступного фосфору та обмінного калію у верхньому 30-сантиметровому шарі «30*хх*yy1» та «30*хх*yy2», де хх – щільність складання ґрунту (додаток 6), г/см 3 ; yy1 та yy2 – вихідний вміст доступного фосфору та обмінного калію, мг на 100 г ґрунту (додаток 6).

13. Введіть у комірки « D4» та « D5» формули для розрахунку прогнозованих запасів доступного фосфору та обмінного калію «=С4+В4» та «=С5+В5».

14. У комірки « Е4» та « Е5» введіть формули для розрахунку прогнозованого вмісту фосфору та калію «=D4/30/хх» та «=D5/30/хх», де хх – щільність складання ґрунту (додаток 6), г/см 3 .

15. У осередках « G4» та « G5» розрахуйте відносну зміну вмісту доступного фосфору та калію (формули «(yy1-Е4)/yy1*100» та «(yy2-Е5)/yy2*100», де вихідний вміст доступного фосфору та обмінного калію, мг на 100 г ґрунту) .

Опис виконання.

1. Запустіть Microsoft Excel.

2. Вказавши курсором миші на кордон між стовпцями А» та « У» у рядку з назвами стовпців, натисніть ліву кнопку миші та розсуньте стовпець « А" в 2 рази. Повторіть операцію для стовпця « У».

3. У комірку « В 2» введіть слово «Зміст», а в комірки « А3», « А5», « А6», « А7»-«гумусу», «азоту», «фосфору» та «калію».

4. У комірку « У 3» введіть зміст гумусу, в комірку « О 6фосфору, а в комірку О 7калію з вашого варіанту.

5. У комірку « С3» введіть «Доля покриття =», а в комірку « D3» значення частини покриття потреби в азоті за допомогою органічних добрив із додатка 11.

6. У комірку « С4» введіть «Xmin», в комірку « D4» – «Xmax», в комірку « E4» – «Kmin», в комірку « F4» – «Kmax», в комірку « G4» - «K».

7. Введіть у комірки « С6» та « С7нижні межі інтервалів, в які потрапляють значення вмісту фосфору та калію (додаток 8).

8. Введіть у комірки « D6» та « D7верхні межі інтервалів, в які потрапляють значення вмісту фосфору та калію (додаток 8).

9. Введіть у комірки « E6» та « E7» найменші значення ротаційних коефіцієнтів балансу для інтервалів, які потрапляють значення вмісту фосфору і калію (додаток 9).

10. Введіть у комірки « F6» та « F7» найбільші значенняротаційних коефіцієнтів балансу для інтервалів, які потрапляють значення вмісту фосфору і калію (додаток 9).

11. Введіть у комірку « G5значення ротаційного коефіцієнта балансу для азоту (1).

12. У комірки « G6» та « G7» введіть формули для розрахунку ротаційних коефіцієнтів балансу для фосфору та калію (формула 18).

13. У комірку « G5» введіть ротаційний коефіцієнт балансу азоту – 1.

14. У комірки « А9» та « О 9» введіть слова «Культура» та «Врожайність».

15. У комірки « А10» – « А13» введіть назви культур із вашого варіанту завдання; в комірки « В 10» – « В13» – їхня врожайність.

16. Введіть у комірки « С9», « D9», « E9» та « F9» позначення «АФ», «ВА», «ВФ» та «ВК» (азотфіксація, винос азоту, винос фосфору, винос калію).

17. У комірки « С10» – « F13» введіть значення азотфіксації (примітка до формули 1) та винесення елементів живлення для всіх культур (додаток 1).

18. Введіть у комірку « А15слово «Добрива», а в комірки « В15», « С15» та « D15» позначення «Са», «Сф» та «Ск» (вміст азоту, фосфору, калію).

19. У комірки « А16» – « А19» введіть назви добрив із вашого варіанту завдання; в комірки « В16» – « D19» – вміст у них елементів живлення (додатки 4 та 5).

20. Скопіюйте « D9», « E9» та « F9» в комірки « G9», « H9», « I9».

21. У осередках « G10» – « G13» розрахуйте винос азоту з урожаєм сільськогосподарської культури (формула для рядка 10: = B10 * (D10-C10)).

22. У осередках « H10» – « H13» та « I10» – « I13» розрахуйте виноси фосфору та калію з урожаєм (формула для фосфору та рядка 10: «=B10*E10»; калію та рядки 10: «=B10*F10»).

23. Введіть у комірки « J9», « K9», « L9» позначення «Доа», «Доф» та «Док» (загальні дози добрив за кожним основним елементом живлення в кілограмах діючої речовини).

24. У осередках « J10» – « L13» розрахуйте загальні дози добрив за кожним основним елементом живлення (наприклад, для « J10» – «=G10*$G$5»).

25. У комірку « М9» введіть позначку «Дорга» (доза органічного азоту), а в осередках « М10» – « М13Розрахуйте цю дозу за формулою 19.

26. У комірку « N9» введіть позначку «Дорг» (доза органічного добрива), а в осередках « N10» – « N13Розрахуйте цю дозу за формулою 20.

27. У комірку « O9» введіть позначку «Дорго» (доза органічного добрива округлена), а в комірки « О10» – « О13» – дози внесення органіки під кожну культуру, заокруглену до 5 т/га.

28. Введіть у комірки « P9», « Q9», « R9» позначення «Дорга», «Доргф» та «Доргк» (кілограми діючої речовини за кожним основним елементом живлення, що містяться в органічному добриві).

29. Розрахуйте дози живлення в органічному добриві. Для цього введіть у комірку « P10» формулу «=10*$O10*B$16», а потім поширіть її на комірки « Р10» – « R13».

30. Введіть у комірки « S9», « T9», « U9» позначення «Дма», «Дмф» та «Дмк» (кілограми діючої речовини за кожним основним елементом живлення, які треба внести з мінеральним добривом).

31. У осередках « S10» – « U13» Визначте ці дози як різницю між загальною потребою в елементі живлення та його вмістом в органічному добриві. Для цього введіть у комірку « S10» формулу = J10-P10», а потім поширіть її на комірки « S10» – « U13».

32. Введіть у комірки « V9», « W9», « X9» позначення «МА», «МФ» та «МК» (дози азотного, фосфорного та калійного мінеральних добрив у натуральних туках, кг).

33. У осередках « V10» – « X13» Визначте ці дози за допомогою формул: для азотного добрива – «=S10*100/B$17»; фосфорного - "= T10 * 100 / C $ 18"; калійного - "= U10 * 100 / D $ 19".

34. Позначте комірки « V10» – « X14» і заокругліть їх до цілих чисел (пункти меню «Формат» – «Комірки» – «Число»). У вікні виберіть формат «Числовий» і вкажіть число десяткових знаків – 0.

35. У осередках « О14», « V14», « W14», « X14» за допомогою функції «СУМ» підрахуйте сумарні дози внесення добрив.

ЛІТЕРАТУРА

1. Кравчук О.В., Муравльов О.П., Прокопець Р.В., Донгузов Г.С. Основи раціонального природокористування: методичні вказівки та матеріали до лабораторно-практичних занять. - Саратов: Саратовський державний аграрний університет імені М.І. Вавілова, 2004. - 47 с.

2. Кравчук О.В., Шаврін Д.І., Прокопець Р.В. Методичні вказівкипо виконанню курсової роботиз дисципліни «Природокористування» – Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовський ДАУ імені М.І. Вавілова», 2013. - 20 с.

3. Леонтьєв С.А., Чумакова Л.М., Прокопець Р.В., Аржанухіна Є.В., Нікішанов А.М. Природно-техногенні комплекси природооблаштування: методичні вказівки до виконання курсового проекту – Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовський ДАУ імені М.І. Вавілова», 2012. - 40 с.

4. Прокопець Р.В. Вплив іригаційної ерозії на втрати елементів живлення у ґрунті // Проблеми наукового забезпечення сільськогосподарського виробництва та освіти: зб. наук. робіт – за загальною редакцією А.В. Кравчука. - Саратов, 2008. - С. 183-188.

5. Прокопець Р.В. Винесення поживних речовин з поверхневим стоком на темно-каштанових ґрунтах при зрошенні козлятника східного // Вавилівські читання 2006: Матеріали конференції, присвяченої 119-й річниці від дня народження академіка Н.І. Вавілова. - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовський ДАУ ім. Н.І. Вавілова », 2006. - С. 72-73.

6. Прокопець Р.В. Винос поживних речовин з твердим стокомна темно-каштанових ґрунтах при зрошенні козлятника східного // Системні дослідження природно-техногенних комплексів Нижнього Поволжя: зб. наук. робіт. - Саратов, 2007. - С. 124-127.

7. Прокопець Р.В., Аржанухіна Є.В., Шаврін Д.І., Завадський І.С. Планування природоохоронних заходів: методичні вказівки до виконання розрахунково-графічних робіт – Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовський ДАУ імені М.І. Вавілова», 2012. - 29 с.

8. Прокопець Р.В., Чумакова Л.М., Аржанухіна Є.В., Шаврін Д.І., Завадський І.С. Управління меліоративними водогосподарськими системами за допомогою комп'ютерних технологій: методичні вказівки до виконання лабораторних робіт. - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовський ДАУ імені М.І. Вавілова», 2012. - 26 с.

9. Пронько В.В., Корсак В.В., Дружкін О.Ф. Вплив погодних умов та агротехнічних прийомів на ефективність добрив у степовому Поволжі // Агрохімія, 2004 № 8, С. 20-26.

10. Пронько Н.А., Корсак В.В. Метод розрахунку доз органічних та мінеральних добрив для культур зрошуваних сівозмін за прогнозним ротаційним балансом елементів живлення // Агрохімія, 2001, № 7, С. 66-71.

11. Пронько Н.А., Корсак В.В., Корнєва Т.В. Особливості дегуміфікації зрошуваних темно-каштанових ґрунтів Саратовського Заволжя // Вісник Саратовського держагроуніверситету ім. Н.І. Вавілова. - 2009. - № 10. - С. 42-46.

12. Пронько Н.А., Корсак В.В., Прокопець Р.В., Корнєва Т.В., Романова Л.Г. Розрахунок балансів гумусу та елементів живлення рослин у меліоративному землеробстві із застосуванням інформаційні технології/ Методичні вказівки до виконання курсової та лабораторно-практичних робіт. – Саратов, ФГОУ ВПО «Саратовський ГАУ», 2010, 39 с.

13. Пронько Н.А., Корсак В.В., Фальковіч А.С. Зрошення у Поволжі: не повторювати помилок. – Меліорація та водне господарство, 2014 №4, С. 16-19.

14. Пронько Н.А., Фалькович А.С., Романова Л.Г Зміна родючості зрошуваних каштанових ґрунтів Поволжя у процесі тривалого використання та наукові основи його регулювання. – Саратов: СДАУ, 2005, 220 с.

ДОДАТКИ

6.Щільність грунту, вміст гумусу та доступних елементів живлення у верхньому 30-сантиметровому шарі

Варіанти вихідних даних для розрахунку балансу та зміни вмісту гумусу та елементів живлення

Баланс поживних речовин у сівозміні

Баланс поживних речовин – обов'язкова складова частинасистеми добрива. Його розраховують визначення можливого збагачення чи виснаження грунту тими чи іншими поживними речовинами.

Баланс азоту, фосфору та калію має свої особливості. Особливість балансу азоту - його біологічна фіксація симбіотичних і вільноживучих мікроорганізмів. Фосфор немає природних джерел поповнення запасу грунті. Втрати відбуваються в основному за рахунок ерозії ґрунтів. Відчуження фосфатів відбувається головним чином із урожаєм сільськогосподарських культур. Баланс калію характеризується великими ґрунтовими ресурсами. Однак при тривалому сільськогосподарському використанні вміст доступного рослин обмінного калію зменшився до середнього рівня забезпеченості, тому калійні добриває обов'язковим компонентом добрив. Баланс поживних речовин у сівозміні може бути позитивний або негативний і розраховується для встановлення можливого збагачення або виснаження ґрунту тими чи іншими поживними елементами. У витратну частину включають витрачання елементів на створення основної та побічної продукції культур, рослинні залишки, вимивання елементів у ґрунтові води та змив їх з поверхні, газоподібні втрати елементів та втрати внаслідок вітрової ерозії. Баланс поживних речовин визначають за надходженням поживних речовин і витрачання їх із ґрунту. Прийнято такі приблизні статті надходження та витрачання азоту.

Надходження поживних речовин :

Надходження азоту з органічними та мінеральними добривами;

Надходження азоту з атмосферними опадами (9 кг/га) і насінням, що висівається (близько 3 кг/га);

Фіксація азоту вільноживучими мікроорганізмами (7-20кг/га);

Фіксація атмосферного азоту бульбочковими бактеріями.

Витрата поживних речовин:

Винос із урожаєм культур;

Газоподібні втрати азоту з мінеральних добрив, що вносяться (20 - 25%);

Газоподібні втрати ґрунтового мінералізованого азоту (12-30 кг/га);

Газоподібні втрати азоту органічних добрив (5 – 10%);

Витрата азоту бур'янами;

Втрати азоту при ерозії ґрунту (15 - 20 кг/га);

Вимивання азоту із рідких органічних добрив (40 - 90 кг).

Приклад розрахунку балансу поживних речовин

1. Визначимо кількість поживних елементів (кг/га), які буде внесено з 63 т гною.

У 1 т гною міститься: N – 4 кг; P 2 O 5 – 2 кг; K 2 O 5 кг. Отже, на 1 га буде внесено:

азоту – 63 4 = 252 кг/га;

фосфору - 63 2 = 126 кг/га;

2. Внесено з мінеральними добривами: дані беремо з таблиці "Розрахунок норм мінеральних добрив під сільськогосподарські культури" (графа "Потрібно внести з мінеральними добривами - всього"). Дані беремо за всю ротацію сівозміни.

3. Усього надійшло у ґрунт: сума першої, другої та третьої граф

4. : дані беремо з таблиці-«Розрахунок норм мінеральних добрив під сільськогосподарські культури» (графа «Винесення планованого врожаю – всього»). Дані беремо за всю ротацію сівозміни.

5. Баланс поживних речовин: четверту графу поділити на п'яту та виразити у %. (1286,7/972,4×100=132%)

6. Баланс (+ -): визначається як різницю четвертої та п'ятої граф (1286,7-972,4 = +314)

Таблиця № 15- Баланс азоту, фосфору та калію за ротацію сівозміни для системи добрива культур