Перевести страницу

Аграрум


"ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАНЯТЫХ, СИДЕРАЛЬНЫХ И КУЛИСНО-МУЛЬЧИРУЮЩИХ ПАРОВ В БИОЛОГИЗИРОВАННОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ" (Н.А. Зеленский, А.П. Авдеенко, Е.Ю. Есионов, Р.В. Белавкин)

          В земледелии Южного Федерального Округа в последнее время наметилась устойчивая тенденция разрушения почвенного покрова под влиянием эрозии, снижения активности почвенной биоты, уменьшения видового ассортимента возделываемых культур, что в конечном счете привело к снижению культуры земледелия. В современном земледелии сложилась парадоксальная ситуация: научно-технологический прогресс обеспечивает сельскохозяйственное производство высокопроизводительными комбинированными машинами и орудиями, производит обширный набор минеральных удобрений, средств защиты растений, создает высокоадаптивные сорта и гибриды сельскохозяйственных культур, но независимо от этого повсеместно наблюдается деградация почвы и повышение экологической напряженности. Невольно напрашивается вопрос: «Почему это происходит и что делать?».

         Ответ на эти традиционные русские вопросы можно найти в трудах отечественных основоположников нашего земледелия: И.М. Комова, А.В. Советова, А.Т. Болотова, В.В. Докучаева и др. В трудах классиков нашего земледелия красной строкой проходит основная черта: сельское хозяйство – это биологическое производство, основанное на использовании растений, животных и микроорганизмов. Живые организмы неразрывно взаимосвязаны между собой: растения, используя энергию солнца, создают энергонасыщенную биомассу, которая является источником энергии и питания человека, животных, микроорганизмов. Поэтому суть земледелия состоит в регулировании условий жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов, если условия благоприятны, и почвенная биота активная, то формируется высокое плодородие почвы. Следовательно, активность почвенной биоты формирует плодородие и продуктивность растений. Академик В.И. Вернадский под почвенной биотой подразумевал совокупность всех организмов – растительных, микроорганизмов, животных, в том числе и человека. Эта совокупность организмов оказывает влияние на почву массой вещества, энергией и химическим составом.

          Почва является живым организмом, в котором непрерывно протекают процессы биосинтеза и другие разнообразные химические процессы. Поэтому основной принцип рационального земледелия - «кормить не растения, а почву», так как почва – основа жизни, высокая биологическая активность почвенной среды является основным условием поддержания ее способности обеспечивать растения земными факторами жизни. В тоже время главными организмами, обеспечивающими накопление энергонасыщенной биомассы, являются растения. Большинство микроорганизмов, в основном гетеротрофы, в качестве источника энергии используют энергонасыщенное органическое вещество растений. Процессы синтеза и разложения органического вещества в почве тесно взаимосвязаны. При высоком плодородии почвы интенсивно идет синтез, поскольку имеется много материала для разложения. В такой почве всегда больше живых организмов, активнее обмен со средой и разложение, больше высвобождается минерального вещества для формирования урожая следующей культуры. Иными словами, на плодородной почве больше создается и больше разрушается, здесь выше уровень обмена веществ. На бедной по плодородию почве меньше синтезируется и разрушается органического вещества, слабее активный обмен веществ. Почва является устойчивой саморегулирующейся системой: больше синтез органического вещества – выше его разложение, интенсивнее обмен веществ – выше продуктивность растений. Без синтеза органического вещества нет его разложения в почве. Поэтому важное значение для развития земледелия имеет непрерывная связь возделываемых растений и почвенной биоты.

         Растения в процессе роста и развития выделяют продукты жизнедеятельности, содержащие аминокислоты, минеральные соединения, которыми питаются микроорганизмы. Однако растения имеют неодинаковый химический состав и поэтому выделяют в почву разные по составу корневые выделения, что регулирует состав микроорганизмов. Смена растений ведет к смене микроорганизмов в почве. Утилизируя продукты метаболизма растений, микроорганизмы оздоравливают почву. При соблюдении принципа плодосмена «утомление» почвы отсутствует, так как происходит смена растительности, а следовательно, и смена продуктов ее жизнедеятельности. В процессе своей жизнедеятельности на протяжении многих тысячелетий растения создавали почву за счет разложения своей биомассы микроорганизмами.

          Растения сохраняют почву от разрушения эрозией и обогащают атмосферу кислородом. Что же наблюдаем мы сейчас во многих регионах Южного Федерального Округа в целом и в Ростовской области в частности? В первую очередь, нарушение основных законов земледелия: повсеместный переход к четырехпольным севооборотам (чистый пар – озимая пшеница – подсолнечник – яровой ячмень); шаблонное применение глубокой отвальной обработки, отказ от применения органических и минеральных удобрений. Налицо основные признаки экстенсивного земледелия, широко применявшегося в середине XIX столетия. На этом фоне отдельные хозяйства, которые сохранили многоотраслевую специализацию, выглядят «оазисом» - ФГУ СХП «Ленинградское» Ленинградского района Краснодарского края (директор Л.В. Безлюдский); СХКА им. Дзержинского Азовского района (председатель Н.Ф. Засько), ООО «Донская Нива» (директор В.И. Мокриков) и учхоз «Донское» (директор И.В. Капелист) Октябрьского района, ЗАО «Нива» (директор В.И. Калашников) и ЗАО «Веселовское» (директор М.С. Овчаренко) Веселовского района Ростовской области. Успех этих хозяйств во многом объясняется рациональным сочетанием основных отраслей сельскохозяйственного производства – земледелия и животноводства. Наличие животноводства мотивирует интенсивное развитие кормопроизводства и в первую очередь многолетних бобовых трав. Насыщение полевых севооборотов бобовыми культурами является одним из элементов биологизированных систем земледелия, переход к которым позволяет в определенной мере смоделировать природные фитоценозы, но с более высоким потенциалом продуктивности и снизить деградационные процессы. Кроме того, расширенное введение в севообороты бобовых культур позволяет в значительное степени сбалансировать корма по белку, что обеспечивает успешную реализацию национального проекта «Развитие АПК».

          В связи с этим на полях Донского сортоиспытательного учебного центра Донского ГАУ проводится изучение многолетних трав в занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих парах. Объектом для изучения были взяты такие аборигенные для Ростовской области виды кормовых бобовых трав, как: эспарцет посевной, который на эродированных почвах целесообразно использовать на втором году жизни в занятом пару на кормовые цели или в сидеральном пару на сидерат; донник желтый (лекарственный) – двулетнее бобовое растение, способен произрастать на эродированных и засоленных землях как парозанимающая, сидеральная и мелиорирующая культура, он является «пионером» в освоении и восстановлении плодородия бросовых, низкопродуктивных земель; люцерна изменчивая – срок ее использования до 4-5 лет и более, люцерну изменчивую целесообразно возделывать на эродированных черноземах в кулисно-мульчирующих парах (патент № 2260929), где она может использоваться на зеленый корм, сено, сенаж, семена или сидерат. Кулисно-мульчирующие люцерновые пары на склоновых землях обеспечивают надежную защиту от водной и ветровой эрозии и повышают плодородие и продуктивность пашни.

     Большие потенциальные продукционные возможности нами выявлены у интродуцентов: галега восточная (козлятник) – многолетняя бобовая трава, срок использования которой до 12-15 лет, целесообразно выращивать на эродированных склоновых землях с уклоном более 30 как кормовую и почвозащитную культуру, он обладает очень высокой продуктивностью и может использоваться на зеленый корм, сено или сенаж; вайда красильная – озимая кормовая культура семейства капустных, максимально адаптирована к климатическим условиям Ростовской области, является наиболее раннеспелой кормовой культурой, максимально использующей биоклиматический потенциал холодного периода года для формирования своего урожая, ее целесообразно выращивать на эродированных черноземах в занятых и сидеральных парах или как промежуточную культуру; свербига восточная – многолетняя кормовая культура семейства капустных, срок использования 7-8 лет, является одной из раннеспелых кормовых культур в условиях Ростовской области, целесообразно использовать в прифермских севооборотах на эродированных черноземах на зеленый корм или силос; сильфия пронзеннолистная – многолетняя кормовая культура семейства астровых.

        Срок использования - 12-15 лет и более (на полях Донского сортоиспытательного учебного центра ДГАУ произрастает с 1984 года), ее целесообразно использовать в прифермских севооборотах на зеленый корм и силос, хорошо произрастает на пойменных землях и почвах с близким залеганием грунтовых вод, обладает уникальной продуктивностью в богарных условиях Ростовской области. За 1995-2006 гг. средняя урожайность надземной массы изучаемых кормовых культур составила от 12,8 т/га (вайда красильная) до 87 т/га (сильфия пронзеннолистная) с содержанием кормовых единиц от 1,8 до 12,2 т/га соответственно. Урожайность люцерны изменчивой в кулисно-мульчирующем пару составляет 8,8 т/га, что связано с широкорядным (на 70 см) посевом люцерны. Галега восточная, свербига и сильфия пронзеннолистная хорошо поедаются животными и должны выращиваться на внесевооборотных полях и участках, максимально приближенных к животноводческим комплексам. Эспарцет, донник и вайду красильную наиболее целесообразно возделывать вместо чистого пара в звене севооборота яровой ячмень с подсевом кормовой травы – эспарцет, донник или вайда красильная в занятом или сидеральном пару – озимая пшеница. Люцерну изменчивую – яровой ячмень с подсевом люцерны – кулисно-мульчирующий люцерновый пар – бинарный посев озимой пшеницы с люцерной.

          Многолетние травы в занятом пару не только потребля­ют питательные вещества из почвы, но и положительно влияют на повышение ее плодородия. Нашими исследованиями установлено существенное улучшение структурно-агрегатного состава почвы в занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих парах. После многолетних трав перед посевом озимой пшеницы в пахотном слое почвы содержалось на 14-18% пылеватых частиц меньше, чем после чистого пара. Аналогичное наблюдается и по содержанию водопрочных агрегатов – варианты с многолетними травами превышали чистый пар на 19-21%. После уборки многолетних трав в почву поступает до 10 т/га и более корневых и пожнивных остатков, содержащих 1,83-2,01% азота, 0,43-0,55% фосфора и 0,93-1,24% калия. После уборки парозанимающих культур на вариантах занятых паров в почву поступают растительные остатки, содержащие до 200 кг/га азота, 50 кг/га фосфора и 110 кг/га калия (табл. 1).

 

Таблица 1 - Поступление растительных остатков в почву после уборки парозанимающих культур

(1990-2006 гг.)

 

 

Показатель

Эспарцет

Донник желтый

Вайда красильная

Люцерна изменчивая в кулисно-мульчирующем пару

Остается в почве растительных остатков, т/га

8,64 

10,31 

7,23

3,23 

Поступает в почву с растительными остатками, кг/га

N

173,1

200,4

131,4

76,1

P2O5

45,7

51,1

32,8

9,4

K2O

104,1

107,3

68,6

42,1

Сумма осадков за период парования почвы, мм 

 

212,3

199,4

253,2

360,9


          Эспарцет, донник желтый и вайда красильная являются одними из раноубираемых культур на Северном Кавказе. После их уборки до посева озимых зерновых почва парует более 3 месяцев, что обеспечивает хорошие условия для накопления влаги, уничтожения сорняков и активизации почвенной микрофлоры. Продолжительный период парова­ния почвы при хорошей аэрации почвы и ее влагообеспеченности, а также наличие большого количества энергетического материала в виде растительных остатков многолетних трав способствуют повышению запасов легкодоступных элементов пи­тания. Нами установлено, что температура почвы в чистом пару на глубине 10 см была выше, чем в занятых и сидеральных: в апреле на 4,5°С, а в мае на 9,3°С, что увеличивает потерю влаги и засушливость климата. На занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих парах наиболее полно аккумулируются летние осадки ливневого характера, так как почва имеет лучший структурно-агрегатный состав и обогащена большим количеством органического вещества многолетних трав. В соответствии с этим в увлажненной почве усиливается жизнедеятельность микроорганизмов, что обеспечивает большое накопление легкоусвояемых питательных веществ, особенно азота.

         Многолетние травы в занятых, сидеральных и кулисно-мульчирующих парах обеспечивают надежную защиту почвы от эрозии и способствуют повышению продуктивности пашни. Наиболее интенсивно эрозионные процессы на полях с уклоном более 3,00 протекают в чистому пару – в сумме за 4 года (2003-2006 гг.) смыв плодородного слоя составил более 174 м3/га, что в зависимости от парозанимающей культуры в 4,19-4,25 раз больше занятых и сидеральных паров, и в 7,73 раза превышает смыв по люцерновому кулисно-мульчирующему пару. Кулисно-мульчирующий пар за счет образующихся при междурядных обработках люцерны противоэрозионных валков надежно защищает почву от эрозионных процессов в течение всего весенне-летнего периода, в то время как занятые и сидеральные пары оказывают свое положительное влияние только до уборки парозанимающих культур. Наиболее раноубираемой культурой является вайда красильная, эспарцет посевной и донник желтый вегетируют несколько дольше вайды и поэтому период защитного действия этих культур продолжительнее на 2-3 недели. Результаты наших исследований свидетельствуют, что наибольшую продуктивность имеют звенья севооборота с многолетними травами (табл. 2). Наибольшая энергетическая эффективность была получена при использовании многолетних трав в качестве парозанимающих культур. В звене севооборота с занятым донниковым паром суммарный сбор энергии с урожаем составил более 150 ГДж/га.

Таким образом, использование многолетних трав в биологизированных системах земледелия позволяет повысить продуктивность пашни и снизить энергетические затраты, что способствует повышению эффективности использования эродированных земель.

 

 Таблица 2 - Продуктивность звеньев севооборота с различными видами паров

(2001-2006 гг.)

 

 

Вид пара

Парозанима-ющая культура

Урожайность, т/га

Суммарный сбор энергии в сумме за два года, ГДж/га

парозанимающей культуры

озимой пшеницы (*в бинарном посеве)

Чистый

4,46

69,4

Занятый/сиде-ральный

Эспарцет

15,8

4,25/3,83

138,1/131,5

Донник

19,7

4,19/3,01

155,3/137,0

Вайда

12,8

4,45/3,03

87,7/65,6

Кулисно-мульчирующий

Люцерна

8,8

4,02*

102,8

 

 

            Следует также отметить, что качество зерна озимой пшеницы, размещенной по бобовым предшественникам, было выше по сравнению с вариантами опыта, где предшественником была вайда красильная. Особенно наглядно это видно по содержанию белка в зерне озимой пшеницы - по эспарцету и доннику в среднем содержание белка в зерне было 13,4-13,8%, а по вайде красильной - 12,5-12,7%. Возделывание озимой пшеницы по занятым и сидеральным парам, которые обеспечивают растения с раннего периода развития основными питательными веществами, позволило получить по всем изучаемым парам зерно, соответствующее стандартам на ценную и сильную пшеницы. При соблюдении технологии возделывания озимой пшеницы даже в неблагоприятные по погодным условиям годы можно получать зерно с хорошим качеством. В Ростовской области в структуре посевов кормовых культур целесообразно использовать эспарцет, донник желтый и вайду красильную в занятых и сидеральных парах, а люцерну изменчивую – в кулисно-мульчирующем пару, что позволяет наиболее полно использовать природно-климатические условия с целью обеспечения животных полноценным растительным белком, сохранения и повышения плодородия почвы.


Источник: Журнал "Земледелие", №6, 2007.