Самое распространенное заболевание подсолнечника на северо-востоке вызывается белой гнилью — Sclerotinia.
Склеротиния зимует в почве и растительных остатках, а весной в условиях высокой влажности начинает прогрессировать. Пораженные ею нижние части стеблей подсолнечника начинают увядать верхушки и загнивать нижние части стеблей. Часть растения возле корня становится мягкой, на ней появляется хлопьевидный белый налет. При срезе стебля заметны крупные склероции черного цвета, а порой они проявляются и на поверхности стебля. Чаще всего, белая гниль развивается очагами и приводит к заболеванию небольшого числа растений. Поскольку зерновые культуры, такие как рожь, не чувствительны к склеротинии, введение ржи в севооборот может привести к искоренению данной болезни и снижению уровня заболеваемости подсолнечника. Кроме того, в прямом посеве склеротиния выражается в гораздо меньшей степени, чем в системах с традиционной обработкой почвы. Сокращение проблем с сорняками и болезнями при использовании прямого посева может увеличить урожайность и качество подсолнечника.
Исходя из этих выкладок, ученые из аграрного университета Вермонта в 2013 году заложили опыт на исследовательской ферме Бордервью в Албурге. Цель эксперимента — оценка урожайности и качества подсолнечника, возделываемого по традиционной для региона технологии с использованием глубокой культивации и прямому посеву, культурой-предшественником в обоих случаях выступала озимая рожь. Почва – суглинок с большим содержанием глины.
Озимая рожь была посеяна по традиционной технологии осенью 2012 года. Каждый экспериментальный участок имел ширину 10 футов (304,8см) и длину в 70 футов (2133,6см). Озимую рожь, которая на обоих участках была посеяна осенью 2012 года, убрали 10 июня при помощи навесной косилки. При проведении эксперимента исследователи пользовались данными метеорологической станции Davis Instruments Vantage Pro2, оборудованной регистратором данных WeatherLink. На участке под традиционную технологию, почва под посев была подготовлена с помощью дискового культиватора, бороны и зубчатой бороны для финишной обработки. Участок с прямым посевом никак не обрабатывался, посев проводился в стерню озимой ржи.
Подсолнечник был посеян с нормой высева 36 тыс. семян на акр (0,4га) 10 июня сеялкой John Deere 1750 MaxEmerge. Для посева использовался раннеспелый сорт подсолнечника Cobalt II. Перед посевом семена обрабатывали протравливателем Cruiser Maxx (смесь тиаметоксама, азоксистробина, флудиоксонила и мефноксама). Через месяц всходы подсолнечника на обоих участках были визуально обследованы.
В июле всходы растений были значительно гуще и дружнее в подсолнечнике, посеянном традиционным способом, чем на участках no-till — 27646 и 16843 растений на акр соответственно. Урожай с участков был собран 21 октября комбайном Almaco SP50. После уборки урожая определяли вес и влажность семян для каждого участка, для этого использовались мобильные весы Berckes Test Weight и измеритель влажности Dickey-john M20P.
Подсолнечник собирали со средним уровнем влажности 11,1%. Хотя подсолнечник под традиционной обработкой был более сухим, чем подсолнечник под no-till, разница не была статистически значимой. Испытательный вес, состояние семян и общее качество было выше у подсолнечника по no-till (32,3 фунта на бушель), чем по традиционной обработке. При этом урожайность семян значительно варьировалась за счет обработки почвы — более высокая урожайность отмечена при традиционной обработке (2072 фунта на акр при влажности 13%).
Масло из известного объема каждого семенного образца выдавливали 20 ноября с помощью специального пресса Kern Kraft Oil Press KK40. Результаты исследования не показали существенной разницы в качестве полученного масла, но общий выход масла был значительно выше у семян подсолнечника, выращенного по традиционной технологии с культивацией почвы. Учитывая норму высева 36000 семян на акр, показатель всхожести семян составил 76,8% для традиционной обработки и 46,8% для прямого посева. Возможно, это связано с тем, что для прямого посева использовалась не специализированная сеялка, либо норма семян должна быть выше.
В итоге, более низкие всходы растений и «пятнистость» поля привели к снижению урожайности семян на участке с прямым посевом. Несмотря на более высокое количество масла, полученного с подсолнечника по no-till, его общее количество было ниже, чем у подсолнечника, возделываемого по традиционной технологии.
При этом рожь предшественник на обоих испытательных участках показала себя как весьма перспективная культура – засоренность посевов была невысокой, заметного влияния сорняков не было зафиксировано.
Также было отмечено, что содержание влаги в варианте с прямым посевом было выше. По мнению американских ученых, дальнейшие исследования по практике применения no-till при возделывании подсолнечника имеют большой потенциал для увеличения урожайности и улучшения фитосанитарного состояния посевов.
Вместо заключения
Проанализировав результаты негативного опыта работы с подсолнечником, производители в степных регионах США изменили систему выращивания. Информация об этих изменениях может дать производителям подсолнечника в степной зоне России некоторые идеи о том, как выращивать подсолнечник, минимизируя его негативное влияние на здоровье почвы.
Как уже отмечалось, в США производство подсолнечника переместилось в регионы с большим количеством осадков (свыше 500 мм в год). Во-первых, большое количество осадков гарантирует, что на следующий год после подсолнечника можно будет успешно выращивать зерновые. Во-вторых, в севообороты в этих регионах включены зерновые, дающие большие объемы пожнивных остатков (например, озимая пшеница и кукуруза). Это в какой-то степени компенсирует малое количество растительных остатков после подсолнечника.
Третья стратегия – увеличение интервала между посевами подсолнечника в севообороте. Производители в районах с большим количеством осадков успешно выращивают подсолнечник при четырехлетнем его возврате, например в севообороте яровая пшеница – озимая пшеница – кукуруза – подсолнечник. Однако озабоченность возможным негативным воздействием подсолнечника на здоровье почвы диктует необходимость использования еще более длинных интервалов между выращиванием этой культуры.
В результате многолетних исследований было доказано, что путем грамотного подбора предшествующих культур можно в значительной степени восполнить нехватку в почве элементов питания растений. Один из самых успешных севооборотов: озимая пшеница – кукуруза – горох – кукуруза – подсолнечник – яровая пшеница, в этом случае подсолнечник возделывается раз в шесть лет.
Американские исследователи рекомендовали производителям в степных регионах рассмотреть стратегии, которыми пользуются производители в США. При неправильном подходе к выращиванию подсолнечник со временем может нанести ущерб здоровью почвы, снижая ее плодородие. В особенности ученых тревожат те севообороты, в которые входят и пар, и подсолнечник, поскольку именно такое сочетание оказалось наиболее вредоносным для степей США. Благодаря этому и подобным исследованиям, производители в степных регионах США изменили свой взгляд на системы земледелия. Сегодня при разработке севооборотов, помимо урожая и экономических показателей, учитывается также и экологический аспект. Производители стараются выбирать такие технологии выращивания культур, которые улучшают свойства почвы.
Сегодня качество почвы в степях США восстанавливается с помощью системы прямого посева, основанного на сохранении растительных остатков на поверхности почвы, отказе от механической обработки почвы и применении севооборотов, в которых присутствуют разнообразные зерновые культуры. Свойства почвы улучшаются, поскольку количество органического вещества в верхних 5 см почвы после восьми лет непрерывного применения no-till (севооборот с зерновыми культурами увеличилось на 20% в сравнении с севооборотом озимая пшеница – пар. После 12 лет разница в этом показателе составила 37%. Более высокое содержание органического вещества в почве повышает стабильность почвенных агрегатов и пористость почвы, улучшает впитывание осадков и доступность влаги для зерновых. Таким образом, ключевой фактор для восстановления плодородия и здоровья почвы – увеличение количества растительных остатков на поверхности почвы.
При этом большинство производителей понимает, что снижение валового дохода компенсируется преимуществами, которые несут с собой система no-till и принцип разнообразия сельскохозяйственных культур в севообороте. Это и рост урожаев вследствие севооборотного эффекта, и более низкие издержки за счет снижения численности насекомых-вредителей.
Чистая прибыль в системе земледелия no-till при использовании севооборотов, включающих в себя альтернативные культуры, в 2-4 раза выше, чем при использовании севооборотов пшеница – пар или пшеница – подсолнечник – пар. Более высокие урожаи – это лишь один источник улучшения экономических показателей, другой источник – снижение расходов на контроль сорняков. Производители при использовании системы no-till и севооборотов с различными культурами тратят на контроль сорняков на 35-40 $/га меньше, чем при традиционной вспашке и применении простых двух- или трехпольных севооборотов.
Американские исследователи уверены, в степной зоне (это актуально и для условий России) без ущерба для здоровья почвы подсолнечник можно выращивать по технологии прямого посева в севооборотах, которые включают культуры с большим количеством пожнивных остатков, такие как озимая пшеница и кукуруза.
