Можно ли увеличить гумус на 1% за год?
Осенью этого года я участвовал в семинарах, на которых фермер утверждал, что его органическое вещество почвы увеличилось на 1% в год. Насколько это реалистичная цель?
Источником почвенного органического вещества является фотосинтез, приводящий к росту растений - корневой или надземной. Поэтому содержание органического вещества не может увеличиваться больше, чем масса выросших растений за год. Давайте просто посчитаем, предполагая, что вся растительная масса превращается в органическое вещество почвы.
Во-первых, нам нужно знать, что может произвести один акр почвы. Предположим, что высокопродуктивный урожай кукурузы - 200 бушелей на акр (12,5 т/га). Это 200 бушелей на акр х 56 фунтов / бушель x 0,845 (для корректировки на 15,5% влажности в зерне) = 9 464 фунтов сухого зерна на акр (10,8 т/га). Как правило, соотношение урожая кукурузы и остатков составляет 1 к 1, поэтому количество остатков также составляет 9 464 фунтов / акр (10,6 т/га).
Корневая масса, вырабатываемая кукурузой, составляет в среднем 20% от вышеуказанной надземной массы, поэтому в сумме остатки с корнями дадут 11 357 фунтов / акр. (4,2т/га корней+10,6 т/га остатков = 14,8 т/га).
Предположим, вы также выращиваете на сидерат рожь и ее рост останавливается при достижении 5000 фунтов (2,3 т/га) сухого вещества над землей на акр и 1000 фунтов (0,5 т/га) корневой массы ниже земли. В общей сложности 17357 фунтов (17,6 т/га) растительного вещества из корней и остатков из кукурузы и ржи.
Кукуруза посеянная по сидерату рожь
Давайте обратим все это на углерод для большей точности.
Содержание углерода в стерне, как правило, составляет 40%, так что это составляет 6 943 фунтов/акр (7 т/га) общего производства углерода, вырабатываемого в корнях и на корню.
Является ли это достаточным количеством углерода для увеличения органического вещества почвы на 1%?
Давайте подсчитаем, сколько углерода находится в 1% органического вещества почвы.
Предположим, что один акр слоя почвы (на глубину 6,7 дюйма (17 см) весит 2 000 000 фунтов (2 242 т/га).
Таким образом, один процент из 2 000 000 составляет 20 000 фунтов (22 т/га).
Органическое вещество почвы содержит примерно 58% углерода.
Таким образом, один процент органического вещества в почве до глубины 6,7 дюйма равен 11 600 фунтов (13 т/га) углерода.
Это намного больше, чем количество углерода, которое вырабатывается высокопродуктивным урожаем кукурузы, а также урожая ржи.
Надеюсь, вы согласитесь, что этот расчет показывает, что невозможно увеличить органическое вещество почвы со скоростью 1% в год с текущими ограничениями производства.
И мы еще не включили конверсию растительных остатков в органическое вещество почвы! Показано, что это преобразование составляет всего 10-20%. Поэтому, если вы добавите 6 943 фунта (7 т/га) углерода в корнях растений и в них, то это приведет к тому, что останется только 1388 фунтов (1,5 т/га) органического углерода почвы или 2393 фунта (2,7 т/га) органического вещества почвы. Это 0,1% от 2 000 000 фунтов почвы.
Поэтому, если вы увеличиваете содержание органических веществ на 0,1% в год, вы делаете превосходную работу. Ожидать увеличения на 1% в год нереально.
В этом обсуждении предполагается, что органические вещества не поступают из других областей или ферм. Если навоз или компост были применены, это изменило бы историю.
Органическое вещество почвы - основа ее плодородия
Фред Магдофф и Гарольд ван Эс включают расчет влияния применения молочного навоза на органическое вещество почвы в книге «Строительство почвы для лучших культур (2-е изд.)». Они подсчитали, что применение 20 т / акр / год (50 т/га) твердого навоза КРС увеличит содержание органического вещества 0,065% в год. Поэтому, если мы добавим относительно высокое применение навоза к уравнению, возможно увеличение содержания органического вещества 0,17% в год.
Совмещая No-Till, сидеральные культуры, остатки и внесение навоза, со временем вы улучшите органическое вещество почвы. Мы должны быть терпеливыми!