«Нас беспокоит состояние российских почв. Ученые говорят о почвенном кризисе. Ныне покойный академик РАН, советский и российский почвовед Глеб Добровольский в статье «Тихий кризис планеты» писал о том, что деградация почв менее заметна, чем загрязнение воздуха и воды, исчезновение редких животных и растений. Но последствия не менее трагичны. Современные академики называют процесс снижения плодородия сельхозземель фатальным: почва теряет способность к восстановлению, России необходима новая аграрно-технологическая политика. Объемы продукции растут, а качество падает. Сегодня растениеводство работает на развитие фармацевтической отрасли: то, что население не получает из продуктов питания, восполняет лекарствами. Не секрет, в основе здоровой пищи лежит здоровая почва».
Такими словами президент Национального движения сберегающего земледелия Людмила Орлова открыла семинар «Подбор культур для промежуточных почвопокровных посевов в зависимости от влияния на показатели плодородия почвы при системе no-till», состоявшийся в январе.
Одним из инструментов сохранения и улучшения почвенного плодородия в технологии ноу-тилл является применение покровных культур. Признанным экспертом в этом направлении является Ольга Томашова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и агрономической химии Академии биоресурсов и природопользования Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского, Симферополь. И прежде чем говорить об опыте и пользе покрова, Ольга Леонидовна предлагает вспомнить, что такое плодородие и на что следует ориентироваться при работе на земле:
– Плодородие – главное качество почвы, способность удовлетворять потребности растений в воде, пище, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной средой для нормального роста и развития.
На что следует ориентироваться? Когда мы говорим о плодородии почвы, то имеем в виду определенные биологические и агрофизические параметры (результат естественного почвообразовательного процесса и сельскохозяйственного использования). И для каждого вида почв эти параметры установлены учеными-почвоведами. Например, для наших южных карбонатных черноземов оптимальные параметры таковы: мощность гумусового горизонта – 70 см с содержанием гумуса в слое 0-20 см – 3,2-4,0 %, К2О – 25 мг/100 г почвы (250 мг/1 кг почвы), Р2О5 – 3-4 мг/100 г почвы от фосфора можно отказаться (30-40 мг/1 кг почвы); плотность почвы – 1,1-1,3 г/см3, запас продуктивной влаги в слое 0-100 см – 100 – 150 мм, общая пористость – 54-60 % объема в слое 0-20 см, содержание водопрочных агрегатов более 0,25 мм в слое 0-30 см – 50-55%, рН водной – 6,8-7,8, количество биоты в пахотном слое 4,5 – 7,0 ц/га, урожайность зерновых культур – 3,5-4,5 т/га.
Они сложились естественным почвообразовательным процессом и позволяют растениям проявить свой максимальный потенциал. Однако не в каждом хозяйстве почвы достигают этих оптимальных параметров. Наша задача – максимально к ним приблизиться. Помогут в этом промежуточные почвопокровные культуры. Их сеют тогда, когда пашня свободна от основных культур севооборота. Если промежуток между уборкой одной культуры и посевом другой менее месяца, то мы не высеваем почвопокровные культуры, т.к. в разных регионах они могут по-разному себя повести, и не получим растительную массу. Если, например, как у нас, около 9 месяцев, из которых всего три месяца зимы (причем в Крыму это не всегда означает остановку вегетации), то будет как минимум полгода, когда можно получить какую-то вегетативную массу, какие-то культуры. Их можно выращивать на зерно. Например, у нас при среднемноголетних осадках 500 мм в предгорной зоне получали около 4 ц гречихи и 7 ц проса.
Но если есть возможность в этот период вырастить культуры на сидераты без последующей их заделки – это и есть промежуточный почвопокровный посев. Эти культуры аккумулируют энергию солнца в своей корневой системе и вегетативных органах, и все это в виде органического вещества остается на поле.
Зачем это нужно? Ольга Томашова озвучивает несколько аспектов, благодаря которым с использованием промежуточных почвопокровных культур улучшается состав, структура и состояние почвы:
Живые корни
Почва – живой организм. Она полна бактерий, грибов, водорослей, простейших, нематод и других организмов. В чайной ложке здоровой почвы микроорганизмов больше, чем людей на земле. Им нужна пища, они могут выжить только благодаря растениям. Около 20-40% жидкого углерода растения отдают в почву, а именно – тем микроорганизмам, которые поселяются на прикорневой части, в ризосфере – 5 мм вокруг корня. Это та среда, где происходят симбиотические процессы между микроорганизмами и корнями растений. Активность микроорганизмов подчинена сезонным циклам. И главный ее фактор – доступ к питанию. Мы в своих опытах определили, что есть растения, которые нейтрально влияют на активность микроорганизмов, а есть такие, например, как вика, овес, которые очень активно питают микроорганизмы, позволяя им развиваться. А развиваясь, они становятся питанием для более высокой ступени биоты.
Когда есть живые корни – есть микориза, которая поселяется только на живых корнях определенных растений. Два годя подряд мы в опытах одновременно с почвопокровными культурами высевали микоризу. В первый год это были споры микоризы в мокром песке, смешанные с семенами. В прошлом году заложили такой опыт уже с гранулами. Оказалось, не все культуры одинаково реагируют на искусственное насыщение этой микоризой. Она нужна, это гриб, который заселяет живые корни растения, увеличивая их питание, в т.ч. минеральное, повышая иммунитет растения, которое, в свою очередь, становится более устойчивым к поражению патогенами и вредителями.
Исследования показали, что в наших почвах имеются естественные аборигенные формы микоризы, которые размножаются и заселяют корни таких растений, как вика, гречиха. Мы определили три группы культур, которые реагировали на подселение микоризы. В первой группе – культуры, которым не требовалась дополнительная обработка микоризными грибами: горох, вика, лен, кукуруза, люцерна, клевер. Они используют микоризные грибы, живущие у нас в почве. Заселяя их дополнительно искусственно выращенными спорами микоризы, мы в какой-то степени снизили их образование везикул и арбускул. Вторая группа (овес, рожь, тритикале, пшеница, подсолнечник, райграс, кроталярия) хорошо реагирует на дополнительное заселение микоризами, сама их не развивает. Третья группа (рапс, редька, горчица, дайкон, гречиха, люпин) – микоризы не обнаружены, и мы не заселяли их.
Структура почвы
В результате жизнедеятельности грибов и червей выделяется гломалин, который склеивает мелкие пылинки в более крупные агрегаты. В этом отношении хороша фацелия, она формирует структуру почвы. Её хорошо использовать на песчаных почвах.
Горох и бобы формируют мелкие почвенные агрегаты, кукуруза – крупные.
Необходимо разнообразие культур для того, чтобы формировать разные агрегаты. Тогда формируется состояние почвы, отвечающее оптимальным параметрам плодородия.
Строение почвы
Строение почвы характеризуется такими показателями, как плотность, пористость, влага. Если есть проблема с уплотнением, особенно в верхних слоях, то в почвопокровных культурах следует высевать злаковые семейства мятликовых. Эти растения своей корневой системой разуплотняют верхние слои почвы. При увеличении скважности или при разуплотнении в борьбе с плужной подошвой, необходимо обратить внимание на культуры со стержневой корневой системой. И здесь преимущество имеют крестоцветные: рапс, редька, дайкон.
Сохранение и использование почвенной влаги
Исследования показали, что на участках, где оставалась стерня по ноу-тиллу, но без почвопокровных культур, есть определенное количество влаги для последующих культур, а в делянках с викой и смесях с ней происходит накопление влаги – т.е. растение потребляет ее меньше, чем если бы она просто испарилась. Влага используется для создания биомассы.
Защита почвы
Почвопокровные посевы защищают поля от ветровой эрозии, пыльных бурь, от вымывания.
Борьба с сорняками
Например, на полях озимого ячменя (он более агрессивная культура по сравнению с пшеницей) падалица развивается быстрее и интенсивнее. На его примере мы изучили влияние почвопокровных культур. Опыт показал: чем больше компонентов в смеси покровных культур, тем меньше вероятность прорваться падалице ячменя.
Возможность увеличить разнообразие культур в севообороте
Ведь если их 4-6, сложно получить «кворум» в почве, баланс биоты. Надо насыщать почву другими культурами. Промежуточные почвопокровные культуры формируют необходимый баланс.
Накопление питательных веществ
Пополнение органического вещества в почве в результате выращивания почвопокровных культур как по отдельности, так и в смесях мы доказали опытным путем. Результаты таковы:
Вика: урожайность – 37 ц/га; показатели азота, фосфора, калия – N18, Р8,5, К23,7
Редька: урожайность – 50-55 ц/га; N9,9, Р7,7, К28
При смеси: N – 30,99, P – 4,32, K – 16,67, C – 3563,9
Смесь из 5 покровных культур (кукуруза, горох, лен, подсолнечник, чечевица): урожайность – 122 ц/га; N43, Р12, К52.
Смесь со злаковыми культурами (суданская трава, вика, просо, горчица): урожайность зеленой массы – 181 ц/га; N59, Р16,3, К68.
Таким образом, можем аккумулировать на своих полях от 50,2 кг/га (N18, Р8,5, К23,7) до 143,3 кг/га (N59, Р16,3, К68).
Смеси имели преимущества перед монопосевами. Так, смеси из 3, 5, 8 культур на кукурузе дало прибавку от 0,5 до 7,3 ц/га. После овса с викой на озимой пшенице прибавка составила 0,5ц/га, а различные смеси давали от 0,9 до 2,4 ц/га.
Самым нежным растением является кукуруза, поэтому эксперимент проводили с ней, высевали с каждой из культур. Нут, чина, дайкон сами хорошо развивались и способствовали развитию кукурузы. А также сорго и лен.
Рапс, который остается в поле, спокойно перезимовывает и для кукурузы является серьезным конкурентом, снижает ее урожайность. В прошлом году недобор составил 4,6 ц/га.
– Итак, что нужно для выращивания промежуточных почвопокровных культур. Промежуток не менее месяца и количество осадков в этот период от 30 до 80 мм. Преимущество у смесей, но надо помнить про аллелопатию. Почвопокровные культуры способствуют снегозадержанию. Ну и главное – сохранение плодородия и неоспоримый экономический эффект при соблюдении технологии, – резюмирует Ольга Томашова.
Глава КФХ из Белгородской области Андрей Бедненко имеет восьмилетний опыт выращивания покровных культур, а по технологии ноу-тилл работает 18-ый сезон. И когда 9 лет назад появились новые земли, сомнений, что и здесь будет прямой посев, не возникало. Так как было понимание, как работает технология и что происходит в почве.
– С почвопокровными культурами возможно решение любых задач, которые способствуют дополнительной прибавочной стоимости при выращивании коммерческих культур. Покровные культуры необходимы, для того чтобы в почве оставались живые корни и для поддержания микоризной составляющей для роста коммерческих культур. Ноу-тилл работает потому, что мы не уничтожаем поле, которое является единой грибницей, которая создается годами и которую мы выращиваем сменой хозяина данной грибницы. Сложность – найти те коктейли покровных культур, которые независимо от севооборота и времени года способны передавать живую микоризную составляющую. За 18 лет были разные поля с кислотностью pH 3,5-6 до 0. Сейчас на полях кислотность не 3,5, а уже 5-6, урожайность пшеницы с 2,5 тн/га выросла до 6,5 тн/га.
В минувшем сезоне из-за коронавируса не посеяли покровные культуры, будет меньше накопление снега и влаги – думаю, увидим недобор. Обычно после комбайна практически сразу идет посев покровных, – делится опытом глава хозяйства.
Алексей Перепелица, агроном крымского предприятия ООО «Сезам-Агро», имеет опыт работы с покровными культурами не очень большой – 4 года, начинали в 2017 году с небольших опытов, но уже в 2020 году перестали делать опыты – засеяли всю площадь. Убедились, что покровные культуры принесли повышение урожайности и снижение затрат:
– В 2017 году, закладывая опыты с покровными культурами, смешали все имеющиеся семена. Особого результата тогда не надеялись получить: жаркое лето, температура 40 градусов держалась две недели. Тем не менее, покровные культуры вегетировали все лето, и мы оставили их до весны. Опыт вроде был удачным, но однозначного вывода не сделали. Следующей культурой был лен, просадка по урожайности незначительная – всего 1 ц/га, возможно, из-за засушливого года.
В 2018 году продолжили и расширили опыты: сеяли монокультуры и смеси из восьми культур. В 2019 году, изучив западный опыт, посеяли уже 12-17 покровных культур. С 12-тью получилось, а поле с 17 попало под засуху и не взошло. В 2020 году уже сделали коктейли из 30 культур для разнообразия почвенной биоты.
Сегодня видим действие опытов 2018 года на структуру и состояние почвы. Анализ почвы делали постоянно. Конечно, весной с покровными меньше влаги, но больше азота, лучше питание, лучше структура.
Мы еще в начале пути. Но уверены: почвопокровные культуры решают порядка 20 задач, в т.ч. и экономические, повышают рентабельность, снижают использование минерального питания и пестицидов.
Специалисты рекомендуют при выборе технологий и новых решений сначала пробовать их на небольших участках, наблюдать, экспериментировать, изучать опыт коллег из похожих природно-климатических условий, прислушиваться к рекомендациям науки. И если есть возможность предотвратить «тихий кризис планеты», это нужно делать.
