На сегодняшний день одним из наиболее эффективных приемов снижения деградации почвы и ее оздоровления является возделывание покровных культур в севооборотах при прямом посеве и минимальной обработке почвы. Также покровные культуры могут повышать качество почвы за счет увеличения в ней органического вещества и питательных веществ, повышения стабильности, уменьшения выщелачивания. Покровные культуры также высевают для создания растительного покрова, живого мульчирования, зеленых удобрений, а также для возделывания культур, подавляющих сорняки, получения корма для животных или продуктов питания.
Эти культуры необходимы не только для покрова почвы, но, главным образом, для обеспечения питанием свежим органическим веществом почвенной биоты, так как без питания она погибает. Питание микроорганизмов происходит не только за счет сапрофитного типа на разлагающихся растительных остатках, но и, главным образом, за счет образования почвенного симбиотического сообщества, когда образуется так называемая микориза, обеспечивающая синтез и обмен веществами между микроорганизмами и высшими растениями. Микориза – это симбиотическая ассоциация мицелия гриба с корнями высших растений. С ней связаны все жизненные процессы в почве – это своего рода «живой мост», соединяющий почву и растения.
В современном растениеводстве нередким явлением является преобладание патогенных процессов в почве, вызванных многолетним применением архаичных агротехнологий, истощающих почву. Но не стоит думать, что состояние почвы убито навсегда, если создать условия для образования микоризы, то даже без внешнего воздействия почва со временем сможет начать восстановительный процесс. И покровные культуры, введенные в грамотно выстроенный севооборот (особенно в прямом посеве) помогают почве более активно восстанавливаться. Как свидетельствуют многочисленные российские и зарубежные исследователи, правильное применение севооборота с покровными культурами на протяжении нескольких лет позитивно сказывается на свойствах почвы (физических, химических и биологических). При применении покровных культур в прямом посеве увеличиваются популяции почвенных макро- и микроорганизмов по сравнению с традиционной почвообрабатывающей системой. Растительные остатки в данном случае способствуют улучшению почвенной структуры, увеличивая стабильность почвенных агрегатов в воде (цементирующее действие органических веществ, полисахаридов, гифов и грибков), увеличивая водоудерживающую способность почвы, повышая уровень инфильтрации, обеспечивая большую пористость почвы, способствуя почвенной аэрации и уменьшению испарения благодаря мульчирующему слою на поверхности почвы.
Покровные культуры могут выращиваться как промежуточные или заменители основных культур севооборота в течение необходимого периода. Выбор подхода зависит от характеристик культуры и условий окружающей среды. Подбор покровных культур либо их смесей (коктейлей) – это сложная индивидуальная работа. Но в основе лежат самые обычные культуры: гречиха, горох, овес, кукуруза, сорго, сорго. Они делятся на культуры холодного и теплого периодов, и их введение в севооборот должно учитывать чередование основных культур в нем. При возделывании покровных культур необходимо принимать во внимание не только их положительные, но и отрицательные аспекты, что позволяет оптимизировать их выращивание в севообороте с основными культурами, с максимальной экономической эффективностью и пользой для почвы. Перед выбором покровной культуры следует изучить системы производства растениеводческой продукции.
Необходимо учитывать их важные свойства: длительность жизненного цикла, нормы высева, зимостойкость, азотофиксацию, способность накапливать питательные вещества, продуктовую и кормовую ценность, а также стоимость посева.
Конечно, не существует какой-либо одной покровной культуры, удовлетворяющей всем этим свойствам. Рекомендуется начать адаптацию покровной культуры на небольшом участке, пытаясь понять и проследить интеграцию всех компонентов, включенных в конкретные системы земледелия. Первым шагом к этому должен стать поиск возможности максимального покрова почвы на протяжении всего года. Сюда входит и правильное использование пожнивных остатков, отказ от сжигания растительных остатков (культур и сорных трав), а также подбор подходящих покровных культур (местных и экзотических) для севооборотов, куда также нужно включать пищевые и товарные культуры. Кроме того, необходимо учитывать время для выращивания покровной культуры и период вегетации в соответствии с агроэкологическими зонами и почвенно-климатическими условиями, чтобы обеспечить наилучшее воздействие на почву и на последующие культуры.
Плюсы применения покровных культур:
— защита почвы и уменьшение почвенной эрозии (водной и ветровой);
— использование живого мульчирования в качестве почвенного покрова, который может служить физическим барьером, подавляющим всходы семян сорных растений и их рост;
— подавление роста некоторых сорных растений путем конкуренции покровных культур с ними за свет, влагу, питательные вещества и пространство;
— улучшение водоудерживающей способности и водной инфильтрации почвы;
— уменьшение температуры почвы и ее защита от температурных колебаний;
— улучшение циркуляции питательных веществ;
— увеличение почвенного азота за счет фиксации атмосферного азота (бобовые);
— увеличение количества почвенных червей, насекомых и микроорганизмов, которые могут повысить качество почвы и ее питательность за счет ускорения разложения органического вещества и растительных остатков (почвенные черви увеличивают инфильтрацию и структуру почвы);
— мощные корневые системы некоторых покровных культур являются своего рода «биологическим плугом» (например, Tillage Radish) и разрушают подпахотные, уплотненные слои почвы, способствуют развитию почвенных организмов;
— улучшение физических свойств почвы (агрегация почвенных частиц, инфильтрация, пористость, проникающая способность и др.);
— севообороты с применением разных видов покровных культур обеспечивают баланс почвы и способствуют уменьшению проблем с насекомыми-вредителями и заболеваниями (почва и культуры);
— органические остатки покровных культур способствует увеличению содержания в почве органического вещества;
— уменьшение потерь питательных веществ и выщелачивания почвы;
— обеспечение хороших условий для впитывания воды и питательных веществ растениями.
Минусы покровных культур:
— потребуются дополнительные средства для посева, включающие стоимость семян, а также трудовые и временные затраты;
— взаимодействие с основной культурой: при бесконтрольном выращивании покровных культур могут проявлять свойства сорняков и конкурировать с основной культурой за свет, влагу, питательные вещества и пространство;
— в засушливый сезон в условиях дефицита влаги при неправильном подборе покровной культуры в севообороте она может конкурировать за ценную влагу с основной культурой;
— в другой период покровная культура также может поглотить основное количество азота у основной культуры при неправильном управлении ей;
— в ряде севооборотов с покровной культурой рекомендуется использование стартовой дозы азотных удобрений в процессе посева основной культуры, что компенсирует поглощение азота покровными культурами в начале их роста;
— проблемы, связанные с вредителями и болезнями покровных культур, так же как и поля, заросшие сорняками, могут служить прибежищем для насекомых, болезней и нематод, которые могут отрицательно воздействовать не только на покровные, но и на последующие возделываемые культуры в севообороте.
