Экологическое картографирование

Поэтому величину аккумуляции азота в приросте гумуса можно принять за объективный показатель гумификации и природосредообразования.

Расчет новых экологических величин производится по формуле:

1. Биоутилизация азота удобрений, % (Кут)

Кут = Ку + Ка, где

Ку – коэффициент усвоения азота удобрений растениями за ротацию, %

Ка – коэффициент аккумуляции азота удобрений в приросте гумуса за ротацию, %

2. Общая биоутилизация азота за ротацию (Nобщ), кг/га

Nобщ = Nв + Nа, где   

Nв – общий вынос азота растениями севооборота за ротацию, кг/га

Таблица 6

            Расчет показателей биоутилизации  азота за ротацию севооборота

№	Система земледелия	Вынос азота за ротацию, кг/га	Аккумуляция азота в приросте гумуса, кг/га	Валовая биоутилизация азота, кг/га	Биоутилизация азота удобрений, кг/га
1	Без удобрений	188,7	-	188,7	-
2	Традиционная	207,9	-	207,9	19,2
3	Альтернативная	223,8	-	2213,8	35,1
4	Экологическая	258,3	68	326,3	137,6

 

 

   Из таблицы 6 видно, что самая высокая биоутилизация азота удобрений при экологической системе земледелия –137,6кг/га.

4.5   Расчет особо  экологически опасных для устойчивости агроэкосистемы потерь азота.

Устойчивость агроэкосистемы подтачивается не только отчуждением азота и других элементов питания с убираемым урожаем, но и ежегодными непродуктивными потерями в результате особо нежелательных агроэкологических явлений как постоянного спутника земледелия: водной и ветровой эрозии (дефляции), инфильтрации и денитрификации.

Таблица 7

Ежегодные потери азота от водной эрозии, кг/га

№	Системы земледелия	Поля севооборота				В целом за ротацию севооборота
		1-ое	2-ое	3-ое	4-ое
1	Без удобрения	4	3	3	10	20
2	Традиционная	4	3	3	10	20
3	Альтернативная	4	3	3	10	20
4	Экологическая	4	3	3	10	20

 

 

Потери азота от водной эрозии в целом за ротацию севооборота составляют 20 кг/га.

 

 

 

 

 

                                                                                                        

 

  Таблица 8

Ежегодные потери азота от дефляции, кг/га

 

№	Системы  земледелия	Поля севооборота				В целом за ротацию севооборота
		пар	Озимая пшеница	Овёс	Подсолнечник
1	Без удобрения	1	0,3	0,3	0,6	2,2
2	Традиционная	1	0,5	0,5	0,9	2,9
3	Альтернативная	1	0,1	0,1	0,3	1,5
4	Экологическая	1	0,3	0,3	0,7	2,3

 

 

Из таблицы 8 видно, что ежегодные потери азота от  дефляции при традиционной системе больше 2,9, а наименьшие потери при альтернативной системе-1,5 кг/га.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9

Ежегодные потери азота от инфильтрации, кг/га

№	Системы  земледелия	Поля севооборота				В целом за ротацию севооборота
		пар	Озимая пшеница	Овёс	Подсолнечник
1	Без удобрения	1	0,8	0,8	1,2	3,8
2	Традиционная	1	1,2	1,2	1,5	4,9
3	Альтернативная	1	0,9	0,9	1,1	3,9
4	Экологическая	1	1,1	1,1	1,3	4,5

 

 

Ежегодные потери азота от инфильтрации выше всего оказались при традиционной системе земледелия (4,9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 10

Ежегодные потери азота от денитрификации, кг/га

№	Системы  земледелия	Поля севооборота				В целом за ротацию севооборота
		Чистый пар	Озимая пшеница	Овёс	Подсол-нечник
1	Без удобрения	10	10	10	10	40
2	Традиционная	-	18	18	9	45
3	Альтернативная	112,5	-	11,25	-	123,75
4	Экологическая	67,5	18	9	-	94,5

 

 

Из таблицы 10 видно, что наименьшие ежегодные потери азота от денитрификации при  системе без удобрения земледелия  (40/га), а наибольшие – альтернативная система (123,75кг/га).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11

Непродуктивные потери азота за ротацию севооборота, кг/га

№	Системы  земледелия	Поля севооборота				В целом за ротацию севооборота
		Чистый пар	Озимая пшеница	Овёс	Подсол-нечник
1	Без удобрения	16	14,1	14,1	21,8	66
2	Традиционная	6	22,7	22,7	21,4	72,8
3	Альтернативная	118,5	4	15,25	11,4	149,15
4	Экологическая	73,5	22,4	13,4	12	121,3

 

 

Из таблицы 11 видно, что наименьшие непродуктивные потери азота за ротацию севооборота составляют при системе без удобрений земледелия (66 кг/га), а наибольшие – альтернативной системе (149,15кг/га).

 

4.6  Расчет системного  критерия экологического равновесия продукционного процесса и средообразования.

Оптимизация взаимосвязанных противоположных почвенных процессов минерализации и гумификации, составляющих сущность почвообразования – важнейшая задача экологического земледелия, успешное решение которой позволит контролировать и целенаправленно воздействовать на центральное экологическое равновесие, как в почвенном блоке, так и агроэкосистеме в целом. Именно сбалансированностью в почве процессов минерализации и гумификации органического вещества обуславливается, с одной стороны, урожайностью возделываемых культур, с другой – степенью воспроизводства почвенного плодородия, то есть формируется центральное экологическое равновесие в агроэкосистеме между продукционными и средообразующими процессами .

О сбалансированности минерализации и гумификации в почве, продукционного и средообразующего процессов в агроэкосистеме с достаточной степенью достоверности можно судить путем определения системного биохимического критерия устойчивости ( Куст) как отношения азота (NВ) выноса урожаями культур севооборота к азоту (NА),аккумулированному в приросте гумуса. Системный критерий экологической устойчивости агроэкосистемы рассчитывается по формуле:

Куст = Nв/Nа или Nву/Nа

Достоинство данного методического подхода определения системного критерия устойчивости функционирования агроэкосистем состоит в том, что он отвечает главному методологическому требованию универсальности геоиндикатора, с помощью которого осуществляется оценка продукционного и средообразующего процессов. В качестве такого геоиндикатора  используется азот, элемент № 1 на планете Земля, что особенно актуально и приоритетно для позитивного решения азотной проблемы, имеющей биосферное значение.

                                                                                                          

 

 

 

 

 

 

  Таблица 12

Критерии устойчивости агроэкосистем при различных системах земледелия.

№	Системы  земледелия	Вынос азота за ротацию, кг/га	Вынос азота из удобрений, кг/га	Аккумуляция азота в приросте гумуса, кг/га	Критерии устойчивости агроэкосистем
		NB	NBY	NA	NВ/NА
1	Без удобрения	188,7	-	-	-
2	Традиционная	207,9	90	-	-
3	Альтернативная	223,8	123,75	-	-
4	Экологическая	258,3	121,5	68	3,8

 

 

Из таблицы 12 видно, что критерий устойчивости агроэкосистемы при экологической системе земледелия составляет 3,8,это самая устойчивая система.