Сегодня мы с вами обсудим одну из самых интересных тем — покровные культуры или их по другому называют — сидераты.
Покровная культура — это любая культура, которой засевается поле в промежутке между основными товарными культурами. Покровные культуры будут полезны как для людей, которые работают по «нулевой» технологии, так и для «традиционщиков».
Первое, что мы обсудим — преимущества и недостатки применения покровных культур в посевном обороте. Второе — плюсы и минусы наиболее распространённых культур, которые применяются в качестве покровных. Ну и третье, как некое подведение итогов — как правильно покровные культуры ввести в ваш посевной оборот, для того чтобы получить максимальную отдачу от этого агроприёма
Преимущества применения покровных культур.
Итак, первое преимущество от применения покровных культур в посевном обороте — уменьшение затрат на покупку минеральных удобрений. Начнём с самого простого — бобовые культуры. Эти культуры за счёт работы клубенькового аппарата способны оставлять после себя дополнительное количество азота для последующей культуры. Одни бобовые будут оставлять после себя больше азота, другие — меньше. В этом пункте стоит заострить внимание на:
1) любая бобовая культура оставит после себя максимальное количество азота, если остановить вегетацию либо в середине цветения, либо в конце цветения. Бобовая культура к концу цветения накапливает максимальное количество азота как в надземной части, так и в корневой системе. Когда в это время останавливается вегетация, то остается максимальное количество азота для последующей культуры.
2) если пожнивные остатки бобовых культур заделываются в почву, то азот из растительных остатков высвобождается максимально быстро. Если растительные остатки остаются на поверхности почвы, то азот подаётся для следующей культуры маленькими порциями, но дольше.
3) если необходимо получить максимальную отдачу от азот-фиксации, то семена бобовых культур нужно обрабатывать инокулянтами. Стоимость этого агроприёма — копеечная, но за счёт инокуляции можно получить от 10 до 50 дополнительных килограмм азота для последующей культуры.
Вторая причина, по которой покровные культуры позволяют уменьшить затраты на покупку минеральных удобрений — препятствие этими культурами вымывания макро и микроэлементов из корневого слоя. Наиболее подвижным из макроэлементов является нитратная форма азота. Если между культурами на поле ничего не растёт, то нитратная форма азота с помощью осадков опускается в более низкие слои. При попадании этого нитрата в грунтовые воды, он утилизируется из почвы навсегда. Если же почва между товарными культурами занята покровными культурами, то они могут забирать на себя нитратную форму азота и улавливать излишки влаги, которые способны промыть этот азот в более глубокие слои.
Американские учёные на протяжении многих лет изучали содержание нитратов в грунтовых водах до введения в посевной оборот покровной ржи и после на примере кукурузы. Выяснилось, что покровная рожь, что при традиционной, что при нулевой технологии, позволила сократить до минимума потери нитратной формы азота из почвы. Для этого лучше всего подходят зерновые и крестоцветные культуры. Бобовые культуры для этих целей подходят хуже всего, потому что они большую часть азота получают за счёт азот-фиксации и очень мало потребляют азот из почвы.
Помимо нитратного азота склонными к промыванию в более глубокие слои: калий, кальций и сера. Поэтому покровные культуры, особенно культуры с очень глубоким расположением корневой системы, способны улавливать эти элементы питания с более глубоких слоёв и доставлять их наверх для последующей культуры.
Также, улучшать минеральное питание способна жизнедеятельность растений, которые выращиваются в качестве покровных. В процессе дыхания корневая система выделяет в почву углекислый газ, который при соединении с почвенной влагой образует угольную кислоту. Она опускается в более нижние слои почвы и имеет способность переводить макро и микроэлементы из недоступной формы в доступную. Помимо насыщения почвы углекислым газом растения делятся с почвой корневыми выделениями, содержащие в себе органические кислоты, которые также способны переводить макро и микроэлементы в доступную форму. Корневые выделения содержат в своём составе и сахара, питающие почвенную биоту, в состав которой входят: азот фиксаторы, фосфат мобилизаторы, силикатные бактерии, различные бактерии и грибы. Всё это способствует переводу макро и микроэлементов в доступную форму.
Один их самых недооценённых плюсов от применения покровных культур — предотвращение почвенной эрозии. Покровные культуры способны снизить движение водного потока по поверхности почвы, создавая препятствия в виде листьев, стеблей, корневой системы, что будет резко уменьшать смыв наиболее плодородного слоя почвы. Стебли и листья также будут уменьшать скорость ветра над поверхностью почвы, а корневая система будет склеивать частички почвы в трудно выдуваемые ветром структуры. То есть покровные культуры сводят к минимуму ветровую эрозию почвы.
Отдельного внимания заслуживает капельно-дождевая эрозия почвы. Если почва зачернённая и не покрыта сверху мульчей, то при дожде капли будут с очень большой скоростью врезаться в поверхность почвы, разрушать крупные агрегаты, превращая их в пыль, которая, в свою очередь, будет соединяться с влагой, превращаясь в грязь, которая будет замазывать те проходы, по которым в почву должна проникать влага и воздух. В случае зачернённой почвы долгожданные осадки превращаются в кошмар для почвы. Что будет происходить, если почва сверху покрыта мульчей либо на ней растут какие-то растения? Они способны снизить скорость капли дождя за счёт поглощения её кинетической энергии и дождь уже медленно будет стекать на поверхность почвы и по крупным проходам попадать вниз, не разрушая верхнюю структуру почвы.
Ещё один плюс применения покровных культур — увеличения содержания органического вещества в почве. Чем больше в почве содержится органических веществ, тем лучше её структура, её влагоёмкость и ёмкость катионного обмена. Эта ёмкость — способность почвы действовать как хранилище положительно заряженных катионов, таких как калий, кальций, магний, аммонийная форма азота и почти все полезные микроэлементы.
Учёные разделяют органическое вещества на:
1) вещества с активной фракцией.
2) вещества со стабильной фракцией.
Стабильная фракция — это гумус, содержание которого можно оценить с помощью почвенного анализа.
Активная фракция органического вещества — наиболее быстро разлагаемая его часть. К таковым относятся свежие растительные остатки и продукты распада почвенных микроорганизмов. Такая фракция быстро перерабатывается почвенной биотой, которая, в первую очередь, потребляет протеины и сахара. Протеин содержит большое количество азота и некоторое количество фосфора, калия и других элементов питания. При потреблении почвенной биотой сахаров и протеинов в почве практически не остаётся ничего, что способствовало бы повышению уровня органического вещества в почве. Но активная фракция органического вещества должна постоянно находиться в почве для поддержания высокой численности её обитателей. После поедания протеинов и сахаров от растительных остатков остаётся целлюлоза и лигнин. Почвенная биота в первую очередь съедает целлюлозу и очень медленно поедает лигнин. Именно целлюлоза и лигнин являются основой для построения стабильной части органического вещества, то есть гумуса. Он улучшает структуру почвы, делает её более чёрной, почва становится по структуре похожей на губку и улучшается ёмкость катионного обмена. Максимальное количество целлюлозы и лигнина содержится в растительных остатках зерновых культур, минимальное — в бобовых. Крестоцветные занимают промежуточное положение. То есть, для максимально быстрого повышения содержания гумуса в почве необходимо высокое содержание зерновых в смеси покровных культур. Крестоцветные или бобовые культуры также способны повысить содержание органического вещества в почве, но медленнее.
Покровные культуры улучшают структуру почвы. Чем больше в почве содержится гумуса, тем лучше её структура. Но увеличение содержания гумуса в почве — очень долгий процесс. Помимо постепенного повышения уровня содержания покровные культуры способствуют склеиванию мелких частиц почвы в крупные структурные агрегаты. В случае переработки почвенной биотой пожнивных остатков в почву выделяются полисахариды. Они могут выступать в качестве основы для склеивания мелких частиц почвы в более крупные агрегаты. Минус этого способа заключается в том, что полисахариды являются едой для почвенной биоты, поэтому после переработки растительных остатков полисахариды как клей будут действовать всего несколько месяцев. Но если происходит постоянное поступление свежего растительного органического вещества , то полисахариды как клей будут работать постоянно. Помимо клея полисахарида мочковатая корневая система, например, зерновых культур будет также улучшать структуру почвы за счёт высокого содержания корневых волосков в такой системе. Они привносят в почву корневые выделения, которые будут скреплять почву между собой и делать её более структурной.
Последним источником клея является микориза, которая, получая от растения питание, выделяет в почву гломалин. Он также способствует улучшению структуры почвы и если вы сеете покровные культуры, то содержание спор микоризы резко увеличивается. Причём, у разных видов культур разные виды микоризы и чем более разнообразна смесь покровной культуры, тем больше микоризных спор содержится в почве и тем больше вырабатывается гломалин. Единственная культура, не вступающая в симбиоз с микоризой — крестоцветные.
Покровные культуры в севообороте также играют роль био-плугов. Стержневая корневая система способна проникать на глубину в несколько метров и рыхлить почву. А мочковатая корневая система, например злаковых культур, очень хорошо рыхлит верхние слои почвы. Но все эти улучшения структуры почвы могут свестись на нет при её обработке. Поэтому, если в оборот вводятся покровные культуры, то необходимо либо отказаться от обработки почвы, либо свести её к минимуму. Максимум, что можно делать при использовании покровных культур — обработка верхнего слоя на глубину 4-5 сантиметров.
Последнее преимущество покровных культур, которое заслуживает внимания — их способность снижать пестицидную нагрузку. Эти культуры способны бороться с сорняками как на физическом уровне, так и на химическом. Они образуют травостой, который будет затенять почву. Плюс они потребляют влагу и питание и создают конкуренцию сорнякам. Помимо этого, многие покровные культуры выделяют в почву аллелопатические вещества, которые подавляют рост сорняков.
Помимо борьбы с сорнякам покровные культуры привлекают к себе хищных насекомых, которые способны бороться с вредителями. Также покровные культуры способны улучшать здоровье почвы. Корневые выделения этих культур содержат вещества, которые будут подавлять вредную для них микрофлору и увеличивать популяцию полезной. За счёт этих изменений культурные растения меньше болеют грибковыми и бактериальными заболеваниями. Особенно ярко это проявляется, если смеси покровных культур максимально разнообразны.
Недостатки применения покровных культур.
Как известно, покровные культуры потребляют влагу и это может негативно сказаться на будущем урожае. Эта проблема решается с помощью остановки вегетации покровной культуры за 3-4 недели до посева основной культуры. Прекратить вегетацию можно как химически ( с помощью глифосата ), так и механически ( либо при помощи заделки растительных остатков в почву, либо с помощью скашивания ).
Второй минус покровных культур заключается в том, что для своего роста они забирают часть минерального питания, особенно азота. Это решается либо с помощью введения в севооборот бобовых культур, либо при помощи азота ( для товарной культуры можно дать небольшое его количество для минимизации провала по азотному питанию в самом начале вегетации ).
Третий минус заключается в способности покровных культур оказывать аллелопатическое действие не только на сорняки, но и на культурные растения. По мнению агрономов, если вы останавливаете вегетацию покрова за 3-4 недели до посева основной культуры, то аллелопатический эффект сводится к нулю.
Плохое прогревание верхнего слоя, если вегетативная масса остаётся на поверхности почвы. Это ещё один минус покровных культур, но он также решаем. На сеялку необходимо установить очистители рядков , которые оставляют после себя чёрную полосу, максимально быстро прогреваемая после посева, за счёт чего улучшается всхожесть и энергия прорастания семян.
Ещё одной особенностью применения покровных культур является пересмотр системы защиты от сорняков. Некоторые действующие вещества гербицидов способны накапливаться в почве и подавлять рост некоторых культур. Этот вопрос решается с помощью замены действующего вещества на то, которое не будет оказывать подавляющего эффекта для культур, которые находятся в смеси покровных культур.
Основные злаковые покровные культуры.
Рожь.
Наиболее популярной зерновой культурой, которая применяется в качестве покровной, является рожь. Как считают агрономы, это самая лучшая зерновая культура с точки зрения потребления неизрасходованного азота. Рожь это озимая культура с очень высоким показателем зимостойкости. Она отлично растёт как на кислых, так и на нейтральных почвах, но не любит почвы щелочные. Рожь отлично подходит для посева широколистных культур, но является плохим предшественником для посева ячменя и пшеницы, так как она очень хорошо подавляет широколистные сорняки, но очень плохо справляется со злаковыми сорняками. Как и другие зерновые культуры, рожь оставляет после себя очень много органического вещества с высоким содержанием целлюлозы и лигнина. Рожь — культура очень чувствительная к глубине заделки. Этот показатель не должен превышать пяти сантиметров. Рожь отлично работает в составе смеси с бобовыми и другими злаковыми культурами.
Овёс.
Это яровая злаковая культура, которая в осенний период потребляет большое количество неизрасходованного азота, но по этому показателю уступает ржи. Эта культура очень любит влагу и может расти в очень кислых условиях, где pH доходит до 4,5. Посев овса будет отличным решением после уборки бобовой культуры. Если вы работаете по минимальной технологии, то лучшим решением весной перед посевом яровой культуры будет заделка овса на минимальную глубину за 2-3 недели до посева товарной культуры. Овёс отлично заглушает рост сорняков как за счёт затенения, так и за счёт аллелопатических веществ. Минус данной культуры — плохой рост в засушливых условиях.
Ячмень.
Это яровая или озимая культура, отлично чувствующая себя на засоленных щелочных почвах, но не переносит кислые. Ячмень любит сухие и прохладные условия для выращивания. Озимый ячмень является наименее зимостойким среди всех злаковых. Также, ячмень хуже всего усваивает неиспользуемый нитратный азот. Эта культура выделяет аллелопатические вещества, которые будут подавлять рост сорняков. В наиболее засушливых условиях предпочтение стоит отдавать шестирядным сортам ячменя, а не двурядным. Ячмень будет хорошо сочетаться в одной смеси как с бобовыми, так и с другими злаковыми культурами.
Основные крестоцветные и горчичные покровные культуры.
Рапс.
Одна из самых полезных культур, которая должна находится в каждой покровной смеси. Помимо аллелопатических веществ, подавляющих сорняки, рапс выделяет химические вещества, которые способствуют подавлению почвенных вредителей и почвенных болезней. У рапса очень мощная корневая система, способная проникать на глубину более двух метров и тем самым разуплотнять более глубокие слои, к которым не подберётся ни один плуг и ни один глубокорыхлитель. При быстром разложении глубокой стержневой корневой системы на поверхности почвы открываются проходы, по которым в почву может стекать влага, попадать воздух. Также, рапс способен усваивать очень большое количество неиспользуемого азота, причём намного больше, чем рожь. Рапс способен расти как на кислых почвах ( до pH = 5,5) , так и на слабощелочных ( до pH = 8 ). Солома рапса очень быстро перерабатывается почвенной биотой при минимальных затратах азота. Корневые выделения рапса способны переводить фосфор и калий из недоступной формы в доступную, но уступает по этому показателю горчице.
Горчица.
Эта культура по воздействию на почву очень похожа на рапс, но имеются некоторые отличия. У горчицы корневая система очень плохо рыхлит нижние слои почвы, но очень хорошо делает это с верхними. Горчица хуже, чем рапс, усваивает неиспользуемый нитратный азот, но своими корневыми выделениями лучше переводит фосфор и калий из недоступной формы в доступную. Горчица лучше рапса переносит засушливые условия. Также, горчица при помощи своих корневых выделений будет лучше бороться как с сорняками, так и с почвенной инфекцией и с почвенными вредителями.
Гречиха.
Основное её преимущество — очень быстрое формирование вегетативной массы. За счёт этого гречиха затеняет почву и тем самым очень эффективно борется с сорняками. Гречиха имеет очень короткий вегетационный период ( от 70 до 90 дней ), что является несомненным плюсом. Поэтому в южных регионах гречиху можно выращивать как покровно-товарную культуру, для того чтобы убрать дополнительный урожай между, допустим, двумя озимыми культурами. Гречиха потребляет из почвы очень много фосфора. Плюс этого заключается в том, что она переводит химический фосфор в органическую форму, более доступную для последующей культуры, а минус — для последующей культуры, на старте, необходимо будет дать фосфорное удобрение, иначе в самом начале вегетации может быть недостаток фосфора. Гречиха — самая эффективная культура с точки зрения перевода фосфора и калия из недоступной формы в доступную. Она очень хорошо рыхлит верхние 25-30 сантиметров почвы, но практически не разбивает плужную подошву ниже этого слоя. Гречиха любит влажный и прохладный климат и не переносит засушливые условия. Её сочные стебли очень быстро перерабатываются почвенной биотой, тем самым высвобождает питание для последующей в севообороте культуры. Однако, гречиха может стать и сорняком, если дать ей осемениться поэтому если вы выращиваете гречиху в качестве покровной культуры, но необходимо остановить вегетацию через неделю-полторы после начала её цветения. Гречиха является очень хорошим источником нектара как для пчёл, так и для хищных насекомых, которые способны уменьшить популяцию вредителей для последующих культур.
Основные плюсы и минусы от применения бобовых покровных культур.
Самый главный плюс — их азот фиксация, после них остаётся дополнительный азот для последующей культуры. Это позволяет снизить затраты на покупку азотных удобрений и регулировать толщину мульчирующего слоя, если работа происходит по минимальной или нулевой технологии. Это особенно актуально для северных регионов, в которых при работе с нулевой технологией мульчирующий слой должен быть минимальным для прогрева верхнего слоя почвы.
Из минусов бобовых культур следует отметить их плохое использование излишков нитратного азота, по сравнению с зерновыми или крестоцветными культурами. Из-за того, что пожнивные остатки очень быстро перерабатываются почвенной биотой бобовые культуры хуже препятствуют эрозии почвы, поэтому они хуже подавляют сорняки. Все недостатки бобовых культур можно решить при помощи включения их в смесь с зерновыми или крестоцветными.
Правила работы с покровными культурами.
Так как культур, которые могут выступать в качестве покровных очень много, то вам нужно отобрать из этого длинного списка те, что максимально подходят для выращивания в ваших условиях. Например, если у вас кислые почвы, то вам подойдут одни культуры, если же щелочные, то другие. Если в почву внесено большое количество азотных удобрений, то стоит использовать рожь и рапс, потребляющие максимальное количество неиспользуемого азота. Если вы сеете покровные культуры под зиму, то вам необходимы культуры, которые самостоятельно погибнут от заморозков, то есть в составе не должно быть озимых. Если вы понимаете, что яровая культура будет засеиваться поздно, то можно сделать смесь как с яровыми, так и с озимыми культурами. Если у вас зимой выпадает много снега, то в покровную смесь должно быть добавлена культура, которая максимально высоко отрастёт за осенний период.
Как только вы подобрали для себя оптимальную покровную смесь, вы должны найти максимально равномерное поле, поделить его на участки для опыта и засеять эти участки ( в идеале ) в день уборки товарной культуры, пока в почве есть влага.
Для наблюдения за покровной культурой лучше завести для себя тетрадь, в которую будут записываться все наблюдения. Эти данные позволят вам проанализировать эффективность той или иной смеси.
Что обязательно нужно записывать в эту тетрадь?
- Срок посева покровной культуры.
- Состав варианта и норма высева.
- Себестоимость на 1 гектар.
- Историю поля.
- Количество осадков, выпавшее после посева покрова.
- Анализ состава сорняков в покровной культуре.
- Периодические наблюдения по всхожести тех или иных культур ( через неделю, через две недели и через месяц после посева ).
- Все мелочи, которые вы наблюдаете. Даже кажущиеся малозначимыми.
После посева и уборки следующей после покрова товарной культуры необходимо проанализировать и выбрать два состава, показавшие лучшие результаты и уже на следующий год сделать более масштабные по площади полевые опыты с этими составами. После этого сделать выбор в пользу одного конкретного состава.
Не менее важным является необходимость найти единомышленников либо в вашем районе, либо в вашей области, либо в соседних областях ( максимально похожих климатически ). Это позволит вам не совершить тех ошибок, что до вас уже совершили ваши коллеги.
