Баланс любого элемента (или вещества) - это количественный и одновременно качественный показатель, выраженный в абсолютных (кг/га д.в.) и относительных (%) величинах. Качество баланса любого элемента при абсолютном выражении результатов определяется соответствующим знаком: плюс («+») - положительный (приход больше расхода), минус («–») – отрицательный или дефицитный (приход меньше расхода) и ноль - нулевой, или уравновешенный, или бездефицитный (приход равен расходу). Баланс питательных элементов - важнейшая агроэкологическая оценка продуктивности культур и плодородия почв любой системы удобрения. Баланс питательных веществ в севообороте - это разница между суммарным количеством поступивших питательных веществ в почву за севооборот и расходом этих веществ на формирование урожая. Балансовый расчет - основной способ проверки правильности разработанной системы удобрения. Ба­ланс питательных веществ дает представление о проис­ходящем истощении или обогащении почвы питательны­ми веществами при существующей системе удобрения в хозяйстве. Баланс может быть положительным, отрицательным и нулевым. Положительный баланс элементов питания способствует сохранению плодородия почвы и дальнейшему его повышению. Отрицательный баланс (дефицитный) показывает, что из почвы отчуждается больше элементов питания чем возвращается обратно в почву, при таком балансе почве истощается и становится менее плодородна. Нулевой баланс говорит о равенстве приходных и расходных статей. В хозяйственной деятельности необходимо стремится к бездефицитному балансу (т.е. положительному или как минимум нулевому).

Используя процентное выражение баланса к выносу, и зная классы обеспеченности почвы фосфором и калием можно по специальной таблице определить допустимость данных значений. Так как даже при положительном балансе процент может быть низок и рассчитанные дозы не будут способствовать сохранению плодородия почвы или наоборот процент может быть настолько велик, что можно будет рекомендовать уменьшить дозы удобрений.

Годовой план применения удобрений – это схема размещения удобрений по полям хозяйства составленная на основе разработанной системы удобрений на конкретный год с учетом необходимых изменений.

Задачи годового плана:

1) при наличии в хозяйстве разработанной системы удобрения по одной схеме определить нормы удобрений для сельскохозяйственных культур на каждом поле севооборота;

2) уточнить нормы удобрений при замене на поле сельскохозяйственной культуры (например, при замене озимых культур яровыми зерновыми или при замене в кормовом севообороте картофеля кормовыми корнеплодами и т. д.), а также уточнить в зависимости от погодных условий (летом предшествующего года, а также осенью и зимой);

3) откорректировать нормы удобрений при известковании. Норму фосфора после известкования можно снизить, а калия, наоборот, повысить;

4) определить основные формы удобрений. В системе указывают только количество питательных веществ. В плане на основе откорректированной нормы определяют ту или иную форму удобрения. Например, при общей норме фосфорных удобрений на кислых дерново-подзолистых почвах можно предусмотреть припосевное внесение суперфосфата в дозе 0,5 ц/га, а остальную часть внести в виде фосфоритной муки в основное удобрение под зяблевую вспашку. В хозяйстве применяют различные формы органических удобрений. В соответствии с биологией сельскохозяйственной культуры необходимо определить то органическое удобрение, которое обеспечит гарантированную прибавку урожая;

5) определить общую потребность в минеральных и органических удобрениях под культуру;

6) распределить удобрения по срокам внесения;

7) определить способы и приемы внесения удобрений;

8) определить основные машины по внесению и заделке удобрений.

Годовой план внесения удобрений в каждом конкретном хозяйстве делают по определенной форме. В ней отражаются следущие показатели: площадь поля, культура и ее урожайность,

потребное количество питательных веществ, нормы удобрений, срок, техника применения при основном, припосевном и послепосевном (подкормка) способах внесения удобрений.

По каждому полю подсчитывается потребность в удобрениях. Определяется общая потребность в удобрениях на всю площадь севооборота.

Цель разработки календарного плана внесения удобрений состоит в том, чтобы определить по основным срокам потребность в удобрениях отдельных культур и полей, а также виды и формы удобрений, количество машин, механизмов и рабочих для выполнения того или иного приема внесения удобрения по севообороту и хозяйству в целом. При разработке календарного плана применения удобрений обязательным является разработка плана организационно-хозяйственных мероприятий реализации программы работ по рациональному применению удобрений. В этом плане предусматривают полный технологический цикл самых разнообразных работ (включающий дробление и смешивание удобрений, их погрузку па транспорт, перевозку удобрений до поля, рассев минеральных и разбрасывание органических удобрений), определяют потребность в машинах, рабочей силе и транспорте для внесения удобрений как до посева, так и при посеве и подкормках, а также в транспорте для перевозки органических удобрений в зимний период.

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.

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.

Баланс питательных веществ в севообороте

Баланс питательных веществ - обязательная составная часть системы удобрения. Его рассчитывают для определения возможного обогащения или истощения почвы теми или иными питательными веществами.

Баланс азота, фосфора и калия имеет свои особенности. 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. Отчуждение фосфатов происходит главным образом с урожаем сельскохозяйственных культур. Баланс калия характеризуется большими почвенными ресурсами. Однако при длительном сельскохозяйственном использовании содержание доступного растениям обменного калия уменьшилось до среднего уровня обеспеченности, поэтому калийные удобрения являются обязательным компонентом системы удобрений. Баланс питательных веществ в севообороте может быть положительный или отрицательный и рассчитывается для установления возможного обогащения или истощения почвы теми или иными питательными элементами. В расходную часть включают расходование элементов на создание основной и побочной продукции культур, растительные остатки, вымывание элементов в грунтовые воды и смыв их с поверхности, газообразные потери элементов и потери в результате ветровой эрозии. Баланс питательных веществ определяют по поступлению питательных веществ и расходованию их из почвы. Приняты следующие примерные статьи поступления и расходования азота.

Поступление питательных веществ:

Поступление азота с органическими и минеральными удобрениями;

Поступление азота с атмосферными осадками (9 кг/га) и высеваемыми семенами (около 3 кг/га);

Фиксация азота свободноживущими микроорганизмами (7- 20кг/га);

Фиксация атмосферного азота клубеньковыми бактериями.

Расходование питательных веществ:

Вынос с урожаем культур;

Газообразные потери азота из вносимых минеральных удобрений (20 - 25%);

Газообразные потери почвенного минерализованного азота (12-30 кг/га);

Газообразные потери азота органических удобрений (5 - 10%);

Расход азота сорняками;

Потери азота при эрозии почвы(15 - 20 кг/га);

Вымывание азота из жидких органических удобрений (40 - 90 кг).

Пример расчета баланса питательных веществ

1. Определим количество питательных элементов (кг/га), которые будут внесены с 63 т навоза.

В 1 т навоза содержится: N - 4 кг; P 2 O 5 - 2 кг; K 2 O 5 кг. Следовательно, на 1 га будет внесено:

азота - 63 4 = 252 кг/га;

фосфора - 63 2 = 126 кг/га;

2. Внесено с минеральными удобрениями: данные берем из таблицы «Расчет норм минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры» (графа «Требуется внести с минеральными удобрениями - всего»). Данные берем за всю ротацию севооборота.

3. Всего поступило в почву: сумма первой, второй и третьей граф

4. : данные берем из таблицы- «Расчет норм минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры» (графа «Вынос планированного урожая - всего»). Данные берем за всю ротацию севооборота.

5. Баланс питательных веществ: четвертую графу разделить на пятую и выразить в %. (1286,7/972,4?100=132%)

6. Баланс (+ -): определяется как разность четвертой и пятой граф (1286,7-972,4=+314)

Таблица № 15- Баланс азота, фосфора и калия за ротацию севооборота для системы удобрения культур

	Статья баланса
		Внесено с 63 т навоза, кг/га
	Вынесено с урожаем с/х культур
	Баланс (+ -)
		Внесено с 63 т навоза, кг/га
	Накопление в почве азота за счет мн. трав, кг/га
	Внесено с минеральными удобрениями, кг/га
	Всего поступило в почву, кг/га
	Вынесено с урожаем с/х культур
	Баланс питательных веществ, в % к выносу
	Баланс (+ -)
		Внесено с 63 т навоза, кг/га
	Накопление в почве азота за счет мн. трав, кг/га
	Внесено с минеральными удобрениями, кг/га
	Всего поступило в почву, кг/га
	Вынесено с урожаем с/х культур
	Баланс питательных веществ, в % к выносу
	Баланс (+ -)
		Внесено с 63 т навоза, кг/га
	Накопление в почве азота за счет мн. трав, кг/га
	Внесено с минеральными удобрениями, кг/га
	Всего поступило в почву, кг/га
	Вынесено с урожаем с/х культур
	Баланс питательных веществ, в % к выносу
	Баланс (+ -)
		Внесено с 63 т навоза, кг/га
	Накопление в почве азота за счет мн. трав, кг/га
	Внесено с минеральными удобрениями, кг/га
	Всего поступило в почву, кг/га
	Вынесено с урожаем с/х культур
	Баланс питательных веществ, в % к выносу
	Баланс (+ -)
		Внесено с 63 т навоза, кг/га
	Накопление в почве азота за счет мн. трав, кг/га
	Внесено с минеральными удобрениями, кг/га
	Всего поступило в почву, кг/га
	Вынесено с урожаем с/х культур
	Баланс питательных веществ, в % к выносу
	Баланс (+ -)
		Внесено с 63 т навоза, кг/га
	Накопление в почве азота за счет мн. трав, кг/га
	Внесено с минеральными удобрениями, кг/га
	Всего поступило в почву, кг/га
	Вынесено с урожаем с/х культур
	Баланс питательных веществ, в % к выносу
	Баланс (+ -)

Критерием экологической безопасности системы применения удобрений, ее влияния на плодородие почв является баланс важнейших элементов питания - азота, фосфора и калия. Баланс питательных веществ - это количественное выражение содержания питательных веществ в почве на конкретной почве или объекте исследования с учетом всех статей их поступления и расхода в течение определенного промежутка времени [В.Г. Минеев, 2012].

Баланс азота, фосфора и калия имеет свои особенности. Азот в системе почва - удобрение - растение 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. Отчуждение фосфатов происходит главным образом с урожаем сельскохозяйственных культур.

Баланс калия характеризуется большими почвенными ресурсами. Однако при длительном сельскохозяйственном использовании содержание доступного растениям обменного калия уменьшилось до среднего уровня обеспеченности, поэтому калийные удобрения являются обязательным компонентом системы удобрений, а баланс калия служит важным показателем ее эффективности в деле сохранения и повышения плодородия почв.

Баланс питательных веществ в севообороте может быть положительный или отрицательный и рассчитывается для установления возможного обогащения или истощения почвы теми или иными питательными элементами.

Как было сказано выше, главным источником отчуждения питательных веществ из почвы является урожай сельскохозяйственных культур. Чтобы определить количество вынесенного вещества культурами севооборота, составляем таблицу, в которой указывается планируемая урожайность и общее количество вынесенного азота, фосфора и калия.

Культуры севооборота Урожайность, т/га Вынос с урожаями культур, кг/га N P K Пар - - - - Пшеница 1,1 38,5 16,5 28,6 Пшеница 1,1 38,5 16,5 28,6 Кукуруза 27,2 81,6 40,8 103,4 Ячмень 0,9 27,0 10,8 25,2 Кострец 4,6, 71,8 17,94 92,0 Всего 257,4 102,54 277,8

Полученные данные должны учитываться в расходной части баланса питательных веществ.

Баланс питательных веществ составляют на ротацию севооборота. По азоту приняты следующие статьи поступления (прихода) и расходования (расхода):

Приход, кг/га.

• 1 Азот органических удобрений: 220,0.
• 2 Азот минеральных удобрений: 45,0.
• 3 Поступление азота с атмосферными осадками: 2,0.
• 4 Фиксация азота свободноживущими микроорганизмами: 30,0.

Всего приход, кг/га: 279,0.

Расход, кг/га.

• 1 Вынос с урожаем культур: 257,4.
• 2 Газообразные потери азота из вносимых минеральных удобрений: 11,25.
• 3 Газообразные потери из органических удобрений: 44,0.
• 4 Потери азота в результате инфильтрации и эрозии почвы: 9,9.

Всего расход, кг/га: 322,6.

Баланс: -25,6 кг/га.

Баланс фосфора и калия определяется по следующим показателям:

Приход, кг/га.

• 1 С минеральными удобрениями: 79,0; 79,0.
• 2 С органическими удобрениями: 88,0; 264,0.

Всего приход, кг/га: 167,0; 343,0.

Расход, кг/га.

• 1 Вынос с урожаем: 102,54; 277,8.
• 2 Потери при эрозии: 4,2; 9,6.

Всего расход: 106,74; 287,4.

Баланс: 60,3; -55,6.

В результате расчетов баланс азота получился отрицательным, но не превышающим 40% от расхода. Положительный баланс азота или близкий к 0 отрицательно сказывается на качестве получаемой продукции. Происходит загрязнение почвы нитратами, значительная часть которых переходит в продукцию. Накопление нитратов в кормах оказывает отрицательное воздействие на животных и приводит к отравлению организма, нарушению общего состояния здоровья и, как следствие, к потере значительного количества продукции животноводства.

Баланс по фосфору следует иметь гораздо менее положительный, приближенный к нулю. Чрезмерный избыток фосфора увеличивает опасность загрязнения почвы и продукции сопутствующими ему в удобрениях, нежелательными (токсичными) элементами (фтор, хром, никель, свинец, кадмий и др.), а также снижает доступность растениям цинка (Ю.П. Жуков, 2004). Кроме того, фосфорные удобрения самые дорогостоящие и с применением больших доз увеличатся затраты и, как следствие, себестоимость продукции.

Для того, чтобы снизить баланс фосфора необходимо уменьшить количество элемента в приходной части баланса. Уменьшив норму вносимых удобрений до 19 кг д.в./га, приближаем баланс фосфора к нулевому.

Баланс по калию может быть нулевым или слабоотрицательным, так как черноземы обыкновенные содержат достаточно большое количество элемента. Избыток калия увеличивает опасность загрязнения им продуктов и способствует более интенсивному вымыванию из пахотного слоя почв кальция и магния.

Декларация по УСН