Колообіг і баланс основних елементів живлення в землеробстві

Рівень врожайності культур і родючості ґрунтів буде визначатися тим, наскільки в практиці виконуються закони землеробства.

Закон повернення речовин у ґрунт (відкритий Ю. Лібіхом у 1840 р.). Згідно з ним у ґрунт потрібно повертати поживні речовини, винесені врожаєм або втрачені з інших причин.

Закон обмежувальних факторів (закон мінімуму, оптимуму і максимуму) — продуктивність рослин залежить від того фактора (у тому числі елемента живлення), який знаходиться у мінімумі. Наприклад, температура обмежує надходження елементів живлення у рослину, погіршуючи цим перебіг фізіолого-біохімічних процесів у ній.

Закон незамінності й рівнозначності факторів — жоден із факторів росту і розвитку рослин (світло, тепло, волога, елементи живлення тощо) не може бути заміненим іншим, навіть близьким за властивостями та дією.

Закон поєднання та взаємозумовленого розвитку фітоценозів і місць вирощування — як окрема рослина, так і рослинний покрив у цілому взаємодіють з навколишнім середовищем.

Закон комплексної дії всіх факторів росту і розвитку рослин, який ґрунтується на теорії живлення і фотосинтезу.

Закон постійного підвищення родючості ґрунтів — за умови повернення у ґрунт поживних речовин і включення з навколишнього середовища значної кількості біогенних елементів сприятиме підвищенню ефективної родючості ґрунту. Це основний закон, що здійснюється за дотримання всіх вищезазначених умов.

Дослідження балансу поживних речовин нині є однією з основних проблем агрохімії. Це пов'язано з необхідністю систематичного підвищення ефективної родючості ґрунтів, урожайності сільськогосподарських культур і якості отриманої продукції. Баланс поживних речовин у землеробстві допомагає вивчати їх винос із ґрунту врожаєм і надходження в ґрунт із різних джерел. Якщо витрати поживних речовин внаслідок виносу з урожаєм не компенсуються внесенням добрив, то відбувається поступове виснаження ґрунту і зниження врожаю.

Баланс поживних речовин у землеробстві окремого господарства є науковою основою для розробки правильної системи удобрення культур у сівозмінах. Вивчення надходження і витрат поживних речовин у землеробстві дає можливість контролювати їх кругообіг у господарстві шляхом хімізації землеробства. Господарський баланс може бути вихідний (валовий, загальний) або ефективний (продуктивний, активний). Господарський вихідний баланс включає надходження поживних речовин без урахування коефіцієнта засвоєння. Гостро виражений дефіцитний баланс азоту, фосфору і калію в землеробстві господарства несумісний із завданням підвищення родючості ґрунту та збільшення врожаю сільськогосподарських культур. У таких умовах виникає необхідність підвищення кількості добрив, які вносять, або ж упровадження інших засобів хімізації (вапнування, гіпсування).

При внесенні органічних і мінеральних добрив змінюється кількість і співвідношення поживних речовин у ґрунті, особливо фосфору. Щоб визначити стан використання добрив у господарстві та напрямок змін у ґрунті в зв'язку з урожайністю культур, баланс поживних речовин у землеробстві господарства необхідно вивчати в динаміці за тривалі періоди. Балансовими розрахунками за декілька років можна встановити, як змінюються окремі надходження, визначити їх частку в загальному балансі.

Цінність балансу як наукової основи активного втручання в колообіг речовин у землеробстві обумовлюється повнотою і точністю обліку статей надходження і витрат поживних речовин, а також кількістю показників, які використовуються. При складанні господарського балансу враховуються такі статті: витрати поживних речовин із ґрунту — винос урожаєм, непродуктивні витрати азоту азотних добрив; надходження з органічними і мінеральними добривами, з насінням, а для азоту — з опадами, за рахунок фіксації азоту атмосфери бобовими культурами, за рахунок фіксації азоту вільноживучими мікроорганізмами тощо.

Статті витратВинос поживних речовин урожаєм розраховується на підставі даних про використання поживних речовин на створення 1 т основної продукції і відповідної кількості побічної. Винос урожаєм поживних речовин коливається залежно від удобрення, ґрунтових умов, сортових особливостей, вологозабезпеченості, співвідношення між основною і побічною продукцією. Для розрахунків виносу поживних речовин урожаєм рекомендується використовувати показники виносу, які визначені найближчою науковою установою.