Для сохранения и поддержания плодородия на стабильном уровне необходим постоянный возврат элементов питания в виде минеральных и органических удобрений. Контроль за расходом из почвы элементов питания и их поступлением осуществляется балансовым методом. Баланс биогенных элементов является наиболее точным показателем круговорота питательных веществ в системе почва - растение -удобрение и свидетельствует о состоянии системы земледелия в целом. С его помощью можно регулировать уровень возврата элементов питания и стабилизировать плодородие почв.
По всем микрозонам Саратовской области расходные статьи баланса превышают приходные. Возмещение выноса азота к 2005 году по прогнозам составит от 36,7 процента в Западной микрозоне до 54 процентов в Юго-Восточной, фосфора - от 15 процентов в Центральной правобережной до 31 в Северной правобережной, калия - от 1,3 процента в Центральной правобережной до 9,7 процента в Северной правобережной.
Главные пути улучшения баланса питательных веществ - применение минеральных и органических удобрений, расширение посевов многолетних бобовых трав и зернобобовых культур, внедрение в I-III микрозонах сидеральных паров, использование на удобрительные цели соломы. Достижение оптимального уровня возврата питательных веществ приводит к повышению эффективности вносимых удобрений. В длительных стационарных опытах НИИСХ Юго-Востока на вариантах с оптимальным балансом наблюдался систематический рост урожаев. Если в первую ротацию среднегодовая продуктивность севооборота составляла 2,80 т/га, то к концу четвертой ротации при тех же дозах удобрений она достигла 3,65 т/га.
Другой способ сокращения дефицита питательных веществ, в первую очередь азота, - возделывание многолетних бобовых трав, зернобобовых культур и злаково-бобовых сидератов. Использование накапливаемого ими биологического азота - самый дешевый путь пополнения почвенных запасов данного элемента. Так, на каждую выращенную тонну сена люцерны приходится 25-30 кг азота, которым обогащается почва. Каждая тонна урожая зернобобовых и однолетних злаково-бобовых смесей (вико-овес) оставляет после себя около 10 кг/га азота.
Хорошие результаты дает применение зеленого удобрения в сидеральных парах. С каждой тонной сухой сидеральной массы и с соответствующим количеством пожнивно-корневых остатков бобовых и злаково-бобовых сидератов в почву поступает 30-35 кг/га азота. Поэтому целесообразно увеличить площадь многолетних бобовых трав в полевых севоборотах I-III микрозон минимум в два раза, а значительную часть занятых паров превратить в сидеральные.
Расчеты показывают, что при дефицитном балансе питательных веществ в почвах области в ближайшие годы сохранится дефицитный баланс гумуса, поскольку растения вынуждены для своего жизнеобеспечения использовать почвенные запасы. Минерализация гумуса идет активнее в тех микрозонах, в которых получают более высокие урожаи.
По многолетним данным после разложения пожнивно-корневых остатков зерновых культур в почве накапливается 0,4 т/га гумуса в год, после пропашных - 0,2 т/га, после многолетних трав - 0,6 т/га. Если сравнить эти показатели с приведенными ниже данными по минерализации гумуса под различными культурами, то становятся очевидными причины дефицита гумуса в неудобряемой почве. Для покрытия такого дефицита, как показывают расчеты, необходимо вносить в среднем в год от 5,9 до 9,1 т/га навоза (30-40 т/га в 4-6-польном севообороте).
Однако имеющиеся ресурсы навоза не позволяют сделать этого. Восполнение существующего дефицита также возможно при ежегодном внесении от 3,9 до 6,1 т/га соломы. Такими ресурсами область не располагает. За счет навоза, получаемого в области, дефицит гумуса может быть уменьшен на 75 кг/га в год. Если всю накапливаемую в области солому использовать в качестве удобрения, то это даст в I-V микрозонах прирост гумуса 121-175 кг/га, а в VI и VII микрозонах 32-100 кг/га. То есть, за счет этих источников органического вещества полностью ликвидировать дефицит гумуса не представляется возможным. При этом надо также иметь в виду, что для эффективного разложения соломы необходимо на каждую ее тонну добавлять 8-10 кг азотных удобрений. Только для разложения соломы озимых культур, собранной в области, потребуется дополнительно около 35 тысяч тонн азотных удобрений.
В сложившейся ситуации концепция регулирования почвенного плодородия заключается в уменьшении потерь гумуса и расширении посевов бобовых трав, зернобобовых культур и бобово-злаковых сидератов, которые способны обеспечить положительный баланс гумуса. При этом, безусловно, нельзя полностью отвергать и такой источник органического вещества, как солома, который в настоящее время не может полностью закрыть сложившийся дефицит.
Потери почвенного плодородия можно значительно уменьшить при планомерном переходе к адаптивно-ландшафтным системам земледелия.