Зеленое удобрение: разуплотнение, обогащение, структурирование почвы

Содержание

1. Органика без навоза
2. Зеленое покрывало сидератов
3. Бинарные посевы
4. Конкуренция культур
5. Какие есть комбинации бинарных посевов?
6. Почему бинарные посевы не популярны в России?
7. Как производится бинарный посев?

Органика без навоза

Деградация почвенного покрова, отрицательный баланс гумуса и формирование уплотненного горизонта, препятствующего эффективному дренажу влаги, становятся основной темой для дискуссий среди агрономов всего мира в контексте засух и снижения урожайности.

По данным Австрийского института Bio Forschung (изучает органическое земледелие), одной из главных задач остается не столько разуплотнение почвы, сколько восстановление ее объемного веса и создание экологически благоприятной ситуации для роста корней, симбиотических грибов и бактерий в почве. А для увеличения гумусного слоя необходимо больше работать с органикой, которая должна поступать в почву ежегодно в соответствии с требованиями каждой конкретной культуры (в среднем по 15–20 тонн/га).

И органика — это не только навоз: интересным вариантом для тех регионов, где животноводство развито слабо или ставки сделаны на растениеводство (например, Ростовская область, Краснодарский край и др.), будет применение сидерального пара или бинарных посевов. При таком подходе покровные культуры компенсируют нехватку органики в почве и своими корнями разуплотняют и оструктуривают ее.

По данным ДонГАУ, почвопокровные культуры дают защиту от эрозии и привносят в почву за период вегетации до 500 кг азота, фосфора, калия и углерода.

— В большинстве южных регионов России после уборки ранних зерновых до посева яровых остается больше 200 дней, — рассказывает доктор с.-х. наук, профессор ДонГАУ и главный консультант по технологии бинарных посевов в системе NO-Till Николай Зеленский — сторонник технологии естественного восстановления плодородия через сидеральный пар и бинарные посевы в России. — При этом в летне-осенний период выпадает более 170 мм осадков, а количество солнечной энергии составляет более 700 кВт•ч. И все это бесполезно теряется, хотя может быть использовано непосредственно для формирования органического вещества.

Одной из актуальных задач он видит преобразование этой энергии и осадков в элементы питания почвы, через сидеральный пар и бинарные посевы. Более того, это значительно дешевле обычной схемы внесения минерального или органического питания.

Зеленое покрывало сидератов

✔ Сидеральный пар — разновидность занятого, где в качестве парозанимающих сеют сидеральные культуры для заделки их в почву на зеленое удобрение.

В качестве парозанимающих культур чаще всего используют эспарцет, донник, горчицу, люпин.

Согласно исследованиям ДонГАУ, бобовые культуры, такие как донник, люпин, люцерна, способны изменить химический состав почвы и повысить ее питательность за счет активности клубеньковых бактерий, которые обогащают почвенный слой азотом и преобразовывают соли фосфора из труднорастворимых в легкорастворимые.

Важный аспект зеленого удобрения — увеличение массы корней в почве, так как благодаря мощным корням бобовые добывают из нижних почвенных слоев энергетически ценные соединения, поступающие в почву после заделки, а большое количество вегетативной зеленой массы после перегнивания создает запас органического удобрения.

— В воздухе азота более 70%, а бобовые имеют уникальную особенность фиксировать азот при помощи клубеньковых бактерий, накапливать и оставлять его почве, — обращает внимание Николай Зеленский.

— И это биологически чистый азот. Например, за год вегетации люцерна оставляет почве за счет клубеньковых бактерий из воздуха более 200 кг/га биологического азота.

Прекрасными предшественниками в этом контексте он также считает сою, эспарцет, горох.

Опыты, проводимые в различных аграрных вузах России и Беларуси, показали, что озимые культуры (рожь) при посеве по сидеральному пару (люпиновому) повышают урожай в 1,5–2 раза по сравнению с урожаем по чистому безнавозному пару.

— А горчица, помимо прочего, обладает еще биофумигантным, фунгицидным и нематицидным эффектами. Разлагаясь в почве, горчица очищает ее от накопленных вредителей, а фитонциды, выделяемые корнями этого растения, подавляют рост патогенной микрофлоры, — добавляет управляющий товарной группой компании Ростсельмаш Даниел Латария. — Ее часто используют в качестве парозанимающей культуры сидерального пара под посев ранней весной или после уборки зерновых. Широкие листья этой культуры закрывают поверхность почвы от излишней инсоляции и не дают развиваться сорнякам, а корневая система разуплотняет и оструктуривает почву. Ну а после дискования ее органическая масса обогащает почву элементами питания.

По наблюдениям эксперта Ростсельмаш, рациональнее всего заделывать горчицу в почву в фазе бутонизации — начала цветения, но обязательно до созревания семян, чтобы они впоследствии не прорастали и не составляли конкуренцию основной культуре.

Однако выращивание и заделка сидератов подходят далеко не всем хозяйствам. Сидеральная технология экономически достаточно затратная, и не всегда в севообороте предприятия присутствует возможность ее применения. Кроме того, сидераты, подлежащие заделке в почву, по сути, становятся посевом впустую (без сбора урожая). А семена люцерны, к примеру, стоят немало.

Бинарные посевы

Другой интересный вариант почвопокровных культур — бинарные посевы.

✔ Бинарные посевы (многокомпонентный посев) — выращивание на одной площади одновременно двух и более сельхозкультур.

В таком сочетании к основной культуре подсеиваются одна или несколько сопутствующих. Не всегда посев происходит одновременно, иногда одна культура подсеивается к другой или сеется после нее.

Такая агрономическая практика была еще в Советском Союзе, чаще всего ее использовали при севе кормовых культур. Кстати, именно тогда родилась знаменитая кормовая смесь вика + овес, на долю которой сейчас в структуре посева однолетних трав приходится до 40%.

Высев двух и более культур позволяет:

• предотвратить или остановить эрозию почв;
• улучшить их свойства за счет активации различной почвенной биоты. У каждой культуры своя биота, и чем больше высевается в поле культур, тем разнообразнее она становится, тем лучше обеспечиваются культивируемые растения элементами питания;
• бережнее использовать и накапливать влагу;
• полнее использовать плодородие почвы за счет расположения корневых систем культур в разных горизонтах почвы;
• рационально использовать обрабатываемые площади;
• производить корма для животноводства без ущерба для структуры посевов растениеводства;
• давать повышенные и более стабильные урожаи, а также сохранять урожай в экстремальных погодных условиях;
• и главное, накапливать органику в виде пожнивных остатков, решая проблему отсутствия органических удобрений и восстановления гумуса, сокращая дозы минеральных удобрений.

Кроме того, почва при бинарных посевах лучше укрыта и затенена, не перегревается в условиях жаркого лета, а это значит, что лучше развиваются и работают полезные почвенные организмы.

Конкуренция культур

Принципы подбора совместимых культур опираются на особенности различия по габитусу и биологическим особенностям культур с учетом оптимальной густоты стояния для эффективного использования ФАР. При подборе растений для бинарных посевов:

• учитывают требования растений к почвенно-экологическим условиям,
• учитывают биологическую совместимость для существования в одном ценозе,
• минимизируют конкуренцию между ними за основные факторы жизнедеятельности благодаря разнопериодичности развития.

Это становится возможным, когда листья растений располагаются на разных ярусах, а корни осваивают различные горизонты почвы, что в итоге позволяет эффективнее использовать свет, влагу и питательные вещества.

— Все высеянные культуры в достатке получают солнечную энергию, поскольку наземная вегетативная масса растений формируется на разной высоте, — поясняет Даниел Латария.

Выбор культуры в качестве бинарной определяется:

• наличием и видовым составом сорняков,
• типом и физико-химическими свойствами почвы,
• количеством в почве тех или иных элементов питания,
• видом основной высеваемой культуры.

При соблюдении принципов подбора культур среди таких посевов будет развиваться в большей степени симбиоз, а не конкуренция. Например, корневая система подсеиваемых культур часто помогает разуплотнять почву.

— К примеру, имеющий стержневой корень подсолнечник, упираясь в слой плужной подошвы, начинает расти горизонтально, а в сочетании с люцерной, имеющей мощную стержневую с ответвлениями корневую систему, такого не происходит, — рассказывает Николай Зеленский. — Корни люцерны или донника способны проникать вглубь до 5–6 м, разрывая уплотненный слой. Кстати, рекордная длина корня люцерны, который мы измеряли во время своих опытов, достигала 15 м!

Какие есть комбинации бинарных посевов?

При правильном сочетании происходит увеличение выхода продукции с 1 га (урожай основной культуры + покровной). Комбинации могут быть различными в зависимости от цели выращивания.

— Все бобовые секвестрируют азот из воздуха и качают фосфор из почвы на большой глубине (эспарцет, люцерна, донник и др.), все растения со стержневой корневой системой разуплотняют почву (подсолнечник + люцерна, донник, горчица, рапс, гречиха), — перечисляет Николай Зеленский. — Очищают почву от патогенной микрофлоры горчица + овес и т. д.

Если цель получить сахара — используют просо, суданскую траву, а если надо заглушить сорняки — вику, горчицу, донник, овес, рожь.

Сегодня существует до 20 вариантов бинарных посевов, так смешанно можно сеять практически все сельхозкультуры (кукурузу, озимую пшеницу, ячмень, тритикале, подсолнечник, просо, сою, рапс). Исключение составляют лишь сахарная свекла и картофель.

Примеры

✔ Пшеница + люцерна: разуплотнение и обогащение азотом.

В нечерноземной зоне в составе смешанных посевов люпин становится не только донором минерального питания растений, но и ведущим звеном в получении полноценных, сбалансированных по белку кормов. За счет акцепторных растений (овса, ячменя, пшеницы, кукурузы, райграса, рапса) в смешанных посевах с люпином можно формировать высококачественные корма многоцелевого назначения.

Покровные культуры

✔ Горчица + вика + гречиха + просо: мощная активизация работы биоты и накопление органики в почве. Полное подавление сорняков, очистка почвы от патогенов, разуплотнение почвы, накопление в верхнем слое азота, фосфора, а также удвоение урожайности основной культуры.

В каждом отдельном случае экономическая выгода от технологии смешанного посева будет различаться, но в целом складываться за счет повышения плодородия почвы и качества продукции, снижения количества используемых минеральных удобрений и гербицидов.

Практики советуют подбирать культуры, у которых сроки сева совпадают, нормы высева невысокие, обе культуры засухоустойчивы, тогда в условиях засухи между ними практически нет конкуренции.

Почему бинарные посевы не популярны в России?

Несмотря на очевидные плюсы, технология бинарных посевов находит слабый отклик в России. И резерв по органическим удобрениям, к сожалению, используется аграриями очень незначительно.

По мнению Николая Зеленского, причина этого — консерватизм большинства аграриев, а также устаревшие знания и нежелание вносить изменения в отработанную годами технологию. Кроме того, погоня за сиюминутной прибылью, невзирая на очевидные преимущества.

В результате нарушается (беднеет) севооборот, и со временем из-за одностороннего выноса питательных веществ даже доходные культуры могут стать убыточными.

Из возможных трудностей эксперт Ростсельмаш называет подбор гербицидов: при совместном выращивании двух культур на одном поле могут возникнуть проблемы по борьбе с сорняками. Поэтому изначально следует сеять культуры на поле, относительно очищенном от сорняков, поскольку не всегда совпадают гербициды, которые подходят для обеих культур.

Также сложности могут быть с уборкой культур, которые созревают в разное время.

Еще одним препятствием Николай Зеленский называет дороговизну семян почвопокровных или сопутствующих культур. Это подталкивает хозяйства к необходимости заниматься семеноводством многолетних бобовых трав.

Как производится бинарный посев?

— Для внедрения технологии бинарного посева специальной техники не требуется, и это очень важно, — говорит Даниел Латария. — Можно сеять две культуры одной сеялкой за один проход.

Для создания бинарных посевов зерновых колосовых культур, кукурузы и подсолнечника в России используют монодисковые и дисково-анкерные сеялки для прямого посева, которые обеспечивают одновременный высев двух культур и внесение минеральных удобрений. Такая технология сокращает затраты на ГСМ, снижает уплотнение почвы.

— Бинарная культура засыпается вместо туков (или перемешивается вместе с туками) и вносится под прорезающий диск перед анкером, а основная — под анкер, — объясняет Даниел Латария. — Хорошие результаты бинарного посева достигаются применением посевных комплексов производства Ростсельмаш серии SH. Основная культура высевается в подсошниковое пространство стрельчатых лап по всей ширине захвата, а семенной материал сопутствующей культуры вносится посредством двухдисковых сошников, имеющих индивидуальную регулировку по глубине и прикатывающие катки. Если же такого комплекса в хозяйстве нет, то сев основной культуры производится агрегатом с анкерными или дисковыми сошниками вначале, а потом перекрестно либо в междурядья высевается бинарная.

Как вариант смесь покровных культур можно засыпать в общий бункер и высевать каждым сошником сеялки. Также при посеве смеси мелкосемянных покровных культур можно, обеспечив равномерный разброс семян по поверхности поля, выполнить последующую заделку их в почву легкими лущильниками, цепными или пружинными боронами.

— Технология бинарных посевов и обогащения почв зеленой органикой давно и эффективно практикуется в странах Западной Европы, и в России рано или поздно придут к такой необходимости, оставив устаревшую концепцию выращивания монокультуры, — уверен эксперт из ДонГАУ. — Ведь здоровье почвы — важнейший фактор в контексте не только увеличения урожайности, но и сохранения почвы для будущих поколений.