Показатель С : N необходимо учитывать при разработках систем удобрения как отдельных культур, так и севооборотов. В конкретных почвенно-климатических условиях соотношение С : N стремится достичь определенной устойчивой величины (например, в старопахотных черноземах - 8). При одностороннем внесении органических удобрений или минерального азота в некоторой степени сдвигается установившееся соотношение С : N, что приводит или к биологическому закреплению азота (в случае использования только органических удобрений) или к увеличению потерь азота при денитрификации и нитрификации (при внесении одного азота с минеральными удобрениями или жидкой фракции навоза). Для максимального уменьшения потерь азота из минеральных удобрений необходимо вносить на каждую тонну обычного подстилочного навоза не более 5-10 кг азота.
Установление оптимального соотношения между органическими и минеральными удобрениями сельскохозяйственных культур в конкретных севооборотах и почвенноклиматических условиях имеет большое теоретическое и практическое значение для наиболее эффективного использования не только промышленных минеральных удобрений, особенно азотных, но и местных органических.
Многочисленными экспериментами установлено, что при разложении в почве пожнивных остатков злаковых культур соломы без добавления азота, минеральных или органических удобрений, коэффициент гумификации их не превышает 8-10 %, т. е. не более 8-10 % углерода закрепляется в гумусе, в котором, как известно, весьма устойчиво содержится 4-5 % азота при соотношении С : N=10. Содержание азота в корневых, пожнивных остатках и соломе злаковых культур составляет 0,4-0,5 %, соотношение С : N - около 80. Если допустить, что в процессе гумификации весь азот указанных растительных остатков закрепится в гумусе (в котором содержание азота в 8 раз выше, чем в растительных остатках), тогда количество углерода при разложении растительных остатков должно уменьшиться в 8 раз и составить не более 8-10 %.
Важное значение имеет правильное сочетание органических и минеральных удобрений в зонах избыточного увлажнения и при орошении. В этих условиях необходимо стремиться к оптимальному соотношению С : N=25-30 в общей сумме применяемых удобрений под отдельные культуры в целях предотвращения потерь азота с фильтрационными водами и загрязнения грунтовых и поверхностных вод азотом.
Заслуживает внимания и вопрос о преимуществе аммиачных или нитратных форм минеральных удобрений при их внесении перед заделкой растительных остатков, соломы или подстилочного навоза.
Определение содержания гумуса в длительном опыте с внесением азотных удобрений в аммиачной и нитратной форме на черноземе опытного поля показало, что на фоне аммиачной формы удобрений увеличивается содержание гумуса в пахотном слое, в то время как нитратная их форма практически не оказала влияния на гумусное состояние почвы.
Механизм такого взаимодействия заключается не только во включении азота в состав новообразованных органических веществ с низким уровнем гумификации, но и закреплении их в составе собственно гумусовых веществ почвы. Происходит обменное поглощение аммиака функциональными группами гуминовых кислот, более прочная фиксация азота макромолекулой гуминовой кислоты. При этом половина фиксированного азота входит в состав гидролизуемой части гуминовых кислот.
Включение аммиачного азота в состав периферических структур в почве может происходить прежде всего при их фрагментарном обновлении в процессе разложения органических остатков растений.
Исходя из этого, норма внесения азота, лучше в аммиачной форме, должна составлять 10 кг на 1 т остатков. В результате поле, где выращивали культуры сплошного сева, оставляющие больше пожнивной биомассы, будет получать больше азота, а поле после уборки сахарной свеклы - значительно меньше. Такой подход к основному внесению азотных удобрений будет способствовать не только улучшению гумусного состояния почв, но и уменьшению непродуктивных потерь в процессах денитрификации азотных удобрений.
В этом состоит еще одно преимущество сочетания органических и минеральных удобрений в улучшении питания растений, а также в сохранении и повышении плодородия почв.
Оптимизация соотношения С : N особенно важна в условиях интенсивных технологий возделывания основных сельскохозяйственных культур в восточной части республики, расположенной в зоне недостаточного увлажнения. Внесение всего рекомендуемого под культуру количества азотных удобрений в виде подкормок ставит растения в большую зависимость от погодных условий.
Перенесение части этих удобрений под основную обработку позволит предотвратить их потери в результате вымывания и денитрификации, резко улучшить питание растений в период вегетации, уменьшить зависимость урожаев от неблагоприятных погодных условий.