Сидеральные культуры: потенциал зеленых удобрений

В этой связи зеленым удобрениям должно быть уделено значительно большее внимание как мощному средству повышения плодородия почвы.
Зеленое удобрение (сидераты) - это сельскохозяйственные культуры, выращенные на зеленую массу для заделки в почву в качестве органического удобрения. Это один из эффективных способов повышения плодородия почв. Основные научные предпосылки применения зеленого удобрения состоят в следующем.

Зеленое удобрение - важнейший источник гумуса и азота в почве. При заделке высоких урожаев зеленой массы сидератов 35- 40 т/га в почву попадает 150-200 кг азота, что равноценно 30-40 т навоза. Коэффициент использования азота зеленого удобрения (в первый год действия) вдвое выше, чем такой же коэффициент навоза. Бобовые сидераты обогащают пахотный слой почвы усвояемым фосфором, калием и другими элементами. Так, на легких почвах в Вуберне (Великобритания) ежегодное запахивание сидератов в течение 7 лет увеличило содержание органического вещества на 10%, на Ротамстедской опытной станции использование зеленого удобрения в течение 30 лет накопило органического углерода в почве около 35 т/га. В Баварии (ФРГ) применение зеленого удобрения на суглинистой почве в течение 25 лет повысило содержание гумуса с 2,2- до 2,8%, в то время как при внесении только минеральных удобрений содержание гумуса в почве снизилось до 1,9%.

Зеленое удобрение изменяет фракционный состав гумуса. Так, в длительных опытах на дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почве зеленая масса люпина увеличивала содержание гуминовых кислот на 20-30%, в то время как абсолютное и относительное содержание фульвокислот уменьшалось. В условиях Средней Азии на типичных сероземных почвах промежуточные культуры на зеленое удобрение вместе с посевами люцерны в хлопково-люцерновых севооборотах существенно улучшают баланс гумуса в почве, мобилизуют накопление в почве доступного для растений фосфора из слаборастворимых фосфатов.

Зеленое удобрение улучшает агрохимические, физикохимические и физические свойства почвы. Они повышают величину pH, сумму поглощенных оснований, снижают величину гидролитической кислотности и подвижного алюминия. Обогащая почву органическим веществом, зеленое удобрение повышает связность песчаных и супесчаных почв, что улучшает их водно-физические и физические свойства.

На серой лесной среднесуглинистой почве Северного Зауралья заделка сидератов снижала объемный вес почвы в 10-сантиметровом слое на 0,07-0,11 г/см3, а в слое 10-20 см - на 0,06-0,12 г/см3. По данным Донского зонального НИИСХ, по снижению объемного веса сидераты были эквивалентны 20-30 т навоза на 1 га. В Дагестане зеленые удобрения при террасировании склонов в среднем за 4 года уменьшили объемный вес почвы в слое 40 см на 9,5%, а содержание гумуса в пахотном слое увеличилось на 0,54-0,71%.

Повышение содержания гумуса и улучшение агрохимических и агрофизических свойств почвы под влиянием сидерации приводит к усилению биологической активности почвы, почвенный и надпочвенный воздух обогащается углекислым газом, что улучшает воздушное питание растений. Активизируется деятельность почвенной микрофлоры. Заделка пожнивных сидератов увеличивает количество микроорганизмов в 30-сантиметровом слое в 1,5-2 раза по сравнению с контролем, а при сочетании сидерата с минеральными удобрениями - в 2-3 раза.

Заделка пожнивной на зеленое удобрение гречихи на дерновослабоподзолистой среднесуглинистой слабоокультуренной почве в Московской области с массой 200-300 ц/га значительно повысила биологическую активность почвы, способствовала увеличению содержания в ней нитратного азота за счет интенсивной минерализации органического вещества.

Положительный эффект от подзимних посевов рапса, горчицы, ржи, ячменя, вики туркменской получены и в условиях Узбекистана. Посеянные в сентябре-октябре, они к началу апреля накапливают надземную зеленую массу свыше 25^40 т/га. Заделка такого количества органической массы в апреле существенно улучшает свойства почвы, значительно активизирует микробиологическую активность, повышается содержание нитратов, сапрофитных микроорганизмов и актиномицетов. Все это оздоровляет почву от патогенной микрофлоры, в том числе и от вилта, поэтому зимние посевы промежуточных культур рекомендуется подсевать в растущий хлопчатник, и в первую очередь на зараженных вилтом полях.

Применение зеленых удобрений в чистом виде и в сочетании с соломой приводило и к изменению видового состава спорообразующих бактерий на опытных полях Тимирязевской сельскохозяйственной академии. При заделке зеленого удобрения и соломы растет доля бацилл, использующих минеральный азот почвы, что является показателем интенсивно идущего процесса разложения органического материала.

Зеленое удобрение является важным звеном интенсивного земледелия, выполняющим функцию защиты окружающей человека природной среды от загрязнения. Так, с развитием химизации земледелия, с увеличением темпов применения минеральных удобрений возрастают потери биогенных элементов в окружающую среду: за счет смыва с поверхности почвы, миграции в более глубокие слои почвы, недоступные для растений, усиления процессов денитрификации и т.д. И чем больше пашня не занята растительностью, тем больше эти потери. И в этом смысле растущие промежуточные сидераты, особенно многолетний люпин, вегетирующий осенью и весной между основными культурами севооборота, предотвращают потери питательных элементов из пахотного слоя почвы, защищают ее от процессов водной и ветровой эрозии, т.е. являются элементами почвозащитной системы земледелия.

К таким удобрениям относятся пожнивные посевы, а также осенние и подзимние (посев в сентябре-октябре и позже с заделкой весной). Такие посевы применяются в орошаемых районах Средней Азии, во влажных субтропиках побережья Кавказа и в Закавказье. В этих районах промежуточное зеленое удобрение не только обогащает почву органическим веществом и биологическим азотом, но и предохраняет почву от водной и ветровой эрозии, предотвращает выщелачивание питательных элементов, особенно на легких почвах, т.е. является средством охраны окружающей среды.

Зеленое удобрение выполняет и важную фитосанитарную роль. Так, запаханная растительная масса многолетнего люпина оказывает фитосанитарное действие; клубни картофеля меньше поражаются паршой, что очень важно при выращивании семенного картофеля. В опытах НИИ земледелия и животноводства западных районов Украины на участках, где запахивали люпин в качестве пожнивного зеленого удобрения в годы с большим количеством осадков, пораженных клубней было лишь 1-2%, а на участках без люпина загнивание клубней достигало 7-8%.

Большой вред сельскохозяйственным культурам причиняют фитопатогенные грибы, вызывающие корневые гнили. Основными носителями инфекции корневых гнилей являются растительные остатки и семена. Чем быстрее разлагаются органические остатки в почве, тем активнее гриб выводится из состояния покоя, а почва освобождается от инфекции. Пожнивные же сидераты способствуют увеличению в почве количества актиномицетов (антагонистов возбудителя корневой гнили), численности сапрофитной микрофлоры, ускоряющей минерализацию растительных остатков и вытесняющей фитопатогенные грибы.

В общем виде функции зеленого удобрения схематично отражены в табл. 1.

Табл. 1. Функции зеленого удобрения

Все перечисленное лишь подтверждает, что зеленое удобрение - важное звено научного земледелия. Оно оказывает на почву и систему земледелия комплексное воздействие: способствует накоплению гумуса и азота, что в значительной степени улучшает физические ее свойства (влагоемкость, связность, плотность и т.д.), а также снижает дефицит азота в системе почва-растение; существенно возрастает продуктивность севооборота и качество получаемой продукции. В севообороте зеленое удобрение следует рассматривать как звено почвозащитной системы земледелия. Систематическое научно обоснованное применение зеленого удобрения в комплексе с другими приемами агротехники, как правило, способствует повышению рентабельности сельскохозяйственного производства. Особенно высокая эффективность от зеленых удобрений наблюдается на легких песчаных почвах с плохими агрохимическими, физико-химическими, биологическими и водными свойствами. В районах Центральной Нечерноземной зоны легкими почвами занято около 20% пашни, а в отдельных областях (Брянская, Владимирская и др.) - 50-60%.

В качестве сидератов используются бобовые культуры: многолетний и однолетний люпины, сераделла, донник, озимая и яровая вика, горох, пелюшка, чина, чечевица, эспарцет, клевер, люцерна и др. Из небобовых культур интерес представляют горчица, гречиха, озимый и яровой рапс, озимая рожь, фацелия и др. Удобрительное действие зеленой массы бобовых культур по своей силе не уступает навозу. Зеленое удобрение может быть следующих видов (табл. 2).

Табл.2.  Виды зеленого удобрения

Самостоятельное, если поле занимают бобовым растением с весны и почти весь вегетационный период. Оно может быть запахано как под озимые, так и под яровые посевы. Это зеленое удобрение занимает самостоятельное поле севооборота.

Практика отечественного земледелия показывает, что по мере окультуривания почв, вследствие комплексного использования всех видов минеральных и органических удобрений, введения специализированных севооборотов и т.д., наиболее целесообразно вводить промежуточное зеленое удобрение, не нарушая чередования культур в севооборотах. Применение же сидеральных паров, т.е. самостоятельного зеленого удобрения, представляет большой интерес на неокультуренных, бедных органическим веществом почвах с низким плодородием. Поэтому практика использования чистых паров в Нечерноземной зоне не является агротехническим прогрессивным приемом. Более эффективны в этой зоне сидеральные пары. Для ускорения же окультуривания подзолистых почв эффективность зеленого удобрения возрастает при использовании его в сочетании с навозом, различными компостами и минеральными удобрениями.

Промежуточное, если сидерат высевают между снятием урожая одной культуры и посевом другой. К этому зеленому удобрению относятся пожнивные посевы, а также осенние и подзимние (посев в сентябре-октябре и позже, заделка весной). Такие посевы применяются в орошаемых районах Средней Азии, во влажных субтропиках побережья Кавказа и Закавказья.

Укосное удобрение выращивают в выводном клину, а затем перевозят в поля севооборота и запахивают. Для этого лучше всего подходит многолетний люпин. Преимущество его еще в том, что он вызревает на семена даже в северных районах Нечерноземной зоны, в то время как семена кормового люпина нужно завозить из Полесья Украины, Белоруссии или южных районов Нечерноземной зоны.

Отавное удобрение используют для заделки после отрастания рано скошенных бобовых культур. Применяется оно главным образом на посевах дерново-подзолистой зоны, особенно легкого гранулометрического состава, имеет значение в Сибири, на Дальнем Востоке, В качестве отавных сидератов в орошаемых районах Туркмении, Таджикистана, Узбекистана, Закавказья, Киргизии, Казахстана имеют значение озимый горох, чина, кормовой горох. В районах ирригации Заволжья применяются чина, донник.

Пожнивные промежуточные сидераты высевают после скороспелой яровой культуры, например после ячменя, и под зябь запахивают. С этой целью уборку проводят быстро и после подготовки почвы сеют растения на зеленое удобрение. В этом случае успевают накопить значительную массу чина, вика яровая. В качестве зеленого удобрения рекомендуется также донник, который подсевают весной к какой-либо зерновой культуре, например к ячменю. После уборки основной культуры, ко времени наступления холодов донник успевает накопить достаточную массу.

Важно, чтобы сидеральные культуры давали не только высокий урожай зеленой массы на корм скоту, но и оставляли после себя значительное количество органических веществ, что улучшает агрохимические и физические свойства малоплодородных земель.

Зеленое удобрение широко используется во многих странах мира. Анализ состояния этого вопроса показывает, что почти везде в качестве зеленого удобрения используются промежуточные культуры. И только на сильно истощенных почвах, а также на участках, удаленных на значительное расстояние от животноводческих ферм, применяются самостоятельные посевы многих культур на зеленое удобрение.

Самостоятельное зеленое удобрение применяется и в ряде других случаев: на участках, вышедших из-под раскорчевки древесной и кустарниковой растительности при освоении новых земель или укрупнении полей севооборотов, к которым прирезаются участки полей с низкой окультуренностью почвы, для повышения плодородия которых необходима заправка органическими удобрениями.

В условиях интенсивного земледелия Белоруссии и Нечерноземья России важной промежуточной культурой является сидераль- ный многолетний люпин. Он растет на самых бедных неокультурен- ных почвах. Поэтому при недостатке в хозяйстве навоза и других органических удобрений, а также на участках, удаленных от животноводческих ферм, многолетний люпин может с успехом применяться в качестве сидеральной культуры, существенно повышающей плодородие почвы. При использовании многолетнего люпина при окультуривании почв, не нарушая схемы чередования культур в севообороте, за один раз запахивается 30-50 т/га экономически выгодных органических удобрений, что при 3-разовой заделке обеспечивает в 8-польном севообороте среднегодовое внесение растительной массы люпина не менее 14-19, а в 10-польном - 11-15 т/га. Хороший эффект отмечается на картофеле, если он размещается после озимой ржи с подсевом многолетнего люпина как промежуточной культуры.

Обычно многолетний люпин подсевается под озимую рожь. После ее уборки люпин растет до поздней осени. Весной его вегетация начинается сразу после схода снега. До заделки под картофель весной люпин наращивает до 20 т/га зеленой массы, а вместе с корневыми остатками растительная масса составляет 30- 50 т. После зеленого удобрения в севообороте размещаются также гречиха, кукуруза или подсолнечник на силос, вико-овсяная смесь на зеленый корм и др.

Внесение зеленого удобрения является эффективным и доступным приемом повышения урожайности сельскохозяйственных культур на малоплодородных почвах.

Прибавка урожая зерна ржи от люпинового зеленого удобрения составляет на песчаных почвах 4,2 ц/га, на супесчаных - 4,7, на суглинистых - 7,7 ц/га (среднее из 36 опытов). Высокая эффективность зеленого удобрения сказывается и на других культурах, даже на легких почвах его последействие отмечается в течение ряда лет.

Зеленое удобрение можно с успехом применять в зоне достаточного увлажнения на всех почвах, а также в зоне орошаемого земледелия. Большой интерес представляет оно в орошаемых районах Поволжья, Средней Азии и субтропиков Закавказья, где обеспеченность теплом и влагой способствует быстрому накоплению сидератами органического вещества.

В Нечерноземной зоне зеленое удобрение играет важную роль, и возможности его использования практически не ограничены. Например, в центральных областях Нечерноземья после уборки озимых и ранних яровых зерновых культур поля не заняты культурами более 60 дней с суммой эффективных температур 800-1000°С, что составляет 30—40% агроклиматических ресурсов всего теплового периода года. Кроме этого, существенный запас таких ресурсов имеется и в весенний период до посева поздних яровых. Такое количество осадков и тепла достаточно для успешного возделывания подсевных и пожнивных культур. Это можно делать южнее линии Санкт- Петербург - Калинин - Иваново - Н. Новгород - Казань - Уфа.
В Нечерноземной зоне особое значение в качестве сидеральной культуры имеет люпин однолетний узколистный (алкалоидный), однолетний кормовой (малоалкалоидный) и многолетний (алкалоидный). В связи с введением в культуру кормового люпина широко практикуется двустороннее использование сидератов:

1) зеленую массу кормового люпина убирают на силос, а пожнивные и корневые остатки запахивают в качестве удобрения под озимые культуры;

2) кормовой люпин выращивают на зерно, а солому и корневые остатки запахивают в почву;

3) зеленую массу скашивают в начале бутонизации или цветения, используя ее на корм. Поле оставляют невспаханным для отрастания отавы. При хорошей погоде люпин хорошо отрастает, и полученную отаву запахивают на зеленое удобрение. При таком способе можно собрать 200-300 ц/га зеленой массы на силос и вырастить 100-150 ц/га отавы на зеленое удобрение.

Таким образом, зеленое удобрение является важным фактором повышения плодородия почвы в условиях интенсивного земледелия. Оно улучшает баланс гумуса, обогащает почву азотом, что способствует лучшему использованию фосфора, калия, микроэлементов.

Заделка зеленого удобрения способствует улучшению агрохимических, водно-физических и биологических свойств почвы, что существенно повышает ее плодородие. Кроме этого, сидерация сокращает время нахождения почвы без растительности, что сохраняет почву от водной и ветровой эрозии, предотвращает потерю питательных веществ за счет миграции по профилю почвы, а также улетучивание азота вследствие процессов денитрификации.
Зеленые удобрения снижают засоренность полей, выполняя фитосанитарную роль. Они повышают продуктивность севооборота, качество получаемой продукции.

Источник