Разработка агротехнических и агрохимических приемов, обеспечивающих бездефицитный или положительный баланс гумуса и элементов питания, является необходимым условием развития современного земледелия.
Органическое вещество, основную часть которого составляет гумус, непрерывно изменяясь в количественном и качественном отношении, определяет уровень естественного плодородия почвы, обеспеченности ее элементами минерального питания растений и физико-химические свойства.
Дефицит гумуса пахотных почв является основной причиной снижения их плодородия, что в свою очередь влечет за собой снижение эффективности минеральных удобрений, ухудшение качества сельскохозяйственной продукции и загрязнение окружающей природной среды. Поэтому повышение его содержания или поддержание на определенном уровне составляет важнейшую задачу земледелия. Интегральным показателем высокого плодородия почв является содержание в них органического вещества.
Плодородие - энергетический процесс: без затраты и воспроизводства энергии невозможно нормальное питание растений. Часть необходимой для этого энергии, как и продуцирование требуемых органических катализаторов - продуктов жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, обеспечивает присутствие в почве органического вещества разных форм.
Оптимальным содержанием органического вещества в почве называют такое его количество и распределение по профилю, при котором обеспечивается высокая биологическая активность почвы в течение вегетационного периода, а продукты минерализации (высвобождаемые элементы питания) удовлетворяют потребность возделываемых культур в течение всей их вегетации.
Расход органического вещества почвы при нынешнем уровне урожайности в Ростовской области имеет достаточно большие различия по зонам и по культурам, при этом только под многолетними травами происходит накопление, но доля их в структуре посевных площадей незначительная (табл.1, 2, 3).
При увеличении степени деградации почвы потеря органического вещества значительно возрастает. Очень высоки потери органического вещества в чистом пару по всем зонам области, поэтому доля их в структуре посевных площадей не должна превышать научно-обоснованные значения.
Таблица 2. Нормативы расхода органического вещества почвы для создания тонны продукции сельскохозяйственной продукции с учетом побочной при отвальной обработке почвы, кг
Наиболее точный расчет баланса гумуса и потребности в органических удобрениях достигается методом, основанным на прямой фиксации конкретного изменения содержания гумуса за определенный период. Величина разности между конечным значением и начальным за период наблюдений, является суммирующим показателем всех статей прихода и расхода баланса гумуса.
Таблица 3. Нормативы расхода органического вещества почвы для создания тонны основной продукции сельскохозяйственной продукции с учетом побочной при безотвальной обработке почвы, кг
Систематический контроль за динамикой гумуса не осуществляется в должной мере не только в хозяйствах, но и в опытной сети. Крайне недостаточно данных по изменению содержания гумуса, получаемых областными службами системы "Гипрозем" при периодическом почвенном картировании с интервалом 10-15 лет, поэтому в настоящее время широкое распространение получили расчетные методы баланса гумуса.
Из тонны навоза при заделке его отвальным способом образуется 65 кг/га гумуса, а из тонны соломы 185 кг/га, при заделке безотвальным способом количество образованного гумуса после тонны навоза увеличивается до 69 кг/га, а соломы до 222 кг/га (табл. 4).
Таблица 4. Нормативы применения соломы для получения бездефицитного баланса гумуса за период парования в зависимости от способа обработки почвы, т/га
Культура |
Степень эродированности |
Зона |
|||||
южная |
центральная |
восточная |
приазов-ская |
северо-восточная |
северо-западная |
||
Пар, отвальная вспашка |
слабо средне сильно |
8,4 10,0 11,9 |
7,6 9,1 10,6 |
5,4 6,5 7,6 |
8,1 9,7 11,4 |
6,5 7,8 9,1 |
7,0 8,4 9,8 |
Пар, безотвальная обработка |
слабо средне сильно |
7,0 8,3 9,9 |
6,3 7,6 8,8 |
4,5 5,4 6,3 |
6,8 8,1 9,5 |
5,4 6,5 7,6 |
5,9 7,0 8,2 |
Для покрытия расхода органического вещества в процессе его минерализации в паровом поле требуются очень высокие дозы соломы от 4,5 до 11,9 т/га. Для сокращения дефицита органического вещества при наличии парового поля необходимо вводить посевы многолетних трав, гектар которых полностью покрывает за два года пользования потерю гумуса в период парования.
Однако исключение из севооборотов чистого пара в засушливых условиях сопряжено во многих случаях с невозможностью получения высокого урожая озимой пшеницы, а подчас и невозможностью ее посева. Поэтому целесообразно компенсировать потери гумуса в результате его минерализации в чистом пару путем использования побочной продукции, навоза или возделывания многолетних трав. Внесение навоза даже в сравнительно невысокой дозе – 5 т/га севооборотной площади, обеспечивает положительный баланс гумуса при урожайности до 25 ц зерн. ед./га, в дозе 6 т/га – до 30 ц.