677

Максимальной продуктивности он достигает на 4-5 год жизни. Масса корней в эти годы сопоставима с массой стеблей и листьев. На одном месте люпин может произрастать 8-10 лет. В благоприятные годы урожайность зелѐной массы многолетнего люпина достигает 50–60 т/га.

Люпин может произрастать на всех типах почв. Хорошо растет на бедных песчаных и супесчаных почвах. Корневая система многолетнего люпина проникает на глубину 2-2,5 м. Растет в широком интервале рН, от 4 до 6,5-7, но оптимальные условия для роста создаются при рН – 5-6.

Самостоятельные беспокровные посевы люпина закладывают вне севооборота и выращивают 8-10 лет. На таких люпинниках собирают семена и подкашивают зелѐную массу для укосного удобрения на других полях. В условиях Пермского края, при достаточном количестве влаги и тепла, можно получить два урожая за вегетационный период.

Всухой массе люпина многолетнего, скошенной в фазе цветения, содержится азота 2,0-2,5%, фосфора – 0,1-0,6% и калия – 2,0-2,5%. По эффективности укосный многолетний люпин приравнивают к подстилочному навозу.

После запашки люпина в занятом или паровом поле часть растений отрастает и даѐт новые побеги. Уничтожить их можно своевременной обработкой дисковыми боронами, культиваторами с плоскорежущими лапами или лемешными плугами.

Вкачестве зелѐного удобрения также используется люпин однолетний; (узколистный и жѐлтый, как правило, алкалоидных сортов). Синий и желтый люпины по биологическим свойствам схожи между собой. И тот, и другой хорошо растут на почвах, бедных органическим веществом, кислых, с недостатком подвижных питательных

391

веществ, в том числе фосфора, так как обладают способностью усваивать его из нерастворимых в воде фосфорных соединений.

Алкалоидный люпин высевают в мае в чистом виде и как промежуточную культуру после уборки озимой ржи на зелѐный корм. Массу алкалоидного люпина запахивают на месте, то есть на том поле, на котором его вырастили.

Несмотря на высокую рентабельность использования алкалоидного люпина на зелѐное удобрение имеется существенный недостаток при его выращивании. В условиях короткого лета повсеместно семена однолетних люпинов получить ежегодно не удаѐтся. Только в южных и югозападных районах Пермского края с суммой активных температур 1800-1900°С за вегетационный период при рациональном использовании фосфорных и калийных удобрений, ранних посевах и хорошем уходе можно получить высококачественные семена.

Для зелѐного удобрения можно использовать, наряду с люпином, донник, сераделлу, клевер белый, люцерну, рапс озимый и яровой, сурепицу яровую, горчицу белую, горох, вику и др. культуры.

Из всех указанных культур больше возделывают в пожнивных и поукосных посевах рапс яровой. Для этой культуры важное значение имеет своевременный и качественный посев. Для сокращения разрыва между уборкой основной культуры и посевом рапса ярового все работы по обработке почвы, удобрению почвы и посеву проводят в сжатые сроки при высокой организации труда.

Для раннего пожнивного и поукосного посева на всех почвах можно отказаться от вспашки и ограничиться поверхностной обработкой.

392

Рапс не усваивает азот воздуха, поэтому под него вносят тройное удобрение: азот – 90-180 кг, фосфор – 60-90 кг и калий – 60-90 кг в действующем веществе на гектар. Перед посевом почва должна быть выровнена прикатыванием, заделывают семена на глубину 2-3 см. После посева проводят повторное прикатывание. Норму высева при пожнивном или поукосном посеве увеличивают на 20-25% по сравнению с весенними сроками сева.

ВНечерноземной зоне хорошо зарекомендовали себя в качестве сидератов быстрорастущие крестоцветные культуры– редька масличная, горчица белая, рапс яровой и сурепица. Эти растения отличаются также повышенной способностью к усвоению фосфора из труднодоступных соединений и

кнакоплению белка в зелѐной массе, что может служить дополнительным источником питания растений, выращиваемых на поле после запашки их зелѐной массы в качестве сидеральной.

Встепной и сухостепной зонах страны с карбонатными почвами особенно эффективно применение в качестве сидерата донника, отличающегося высокой продуктивностью (до 70 т/га) даже на малоплодородных почвах. Заделка его зелѐной массы в черноземно-солонцовые комплексные почвы обеспечивает мелиорирующий эффект за счѐт увеличения подвижности кальция и вытеснения поглощенного натрия.

Люпин, донник и другие сидераты можно использовать на зелѐное удобрение в виде самостоятельной культуры (выращивают как парозанимающую культуру, то есть занимают поле с весны и запахивают во второй половине лета), как промежуточную подсевную или пожнивную культуру (выращивают в промежутке между уборкой одной культуры и посевом другой), а также в виде укосной массы, выращенной на другом участке в течение ряда лет (многолетний люпин).

393

Большое хозяйственное значение имеет посев кормового (безалкалоидного) желтого люпина в занятых парах с последующим двусторонним использованием: зелѐную массу скашивают на корм, а стерневые остатки (или отросшую отаву) запахивают на удобрение.

Зелѐное удобрение как весьма эффективное и дешевое местное средство имеет особенно большое значение для повышения плодородия малоокультуренных почв при недостатке навоза и других органических удобрений в хозяйстве или при необходимости перевозки их на дальние поля.

Расширение посевов сидератов позволяет также в определѐнной мере ограничить использование запасов торфа – невосполняемого фактора регуляции биоклиматических процессов на окружающих территориях. Однако расширение масштабов применения зелѐного удобрения сдерживают семеноводство и отсутствие системы машин и технологий для возделывания и эффективного использования сидератов, прежде всего, бобовых растений с высокой способностью к симбиотической азотфиксации.

Кроме удобрительного назначения, сидераты позволяют успешно бороться с эрозией и засолением почв, вредителями и сорняками, обеспечивая устойчивое функционирование агроэкосистемы и получение качественной и экологически безопасной продукции.

Условия, определяющие эффективность зелѐного удобрения

Для получения хорошего урожая зелѐной массы бобовых сидератов, повышения фиксации азота воздуха клубеньковыми бактериями и накопления его в почве необходимы известкование кислых почв, внесение фосфорных и калийных удобрений (по 45-50 кг/га Р2О5 и К2О), предпосевная инокуляция семян

394

препаратами, содержащими активные расы клубеньковых бактерий. Такая методика носит название нитрагинизация.

Нитрагин – препарат, содержащий клубеньковые бактерии, которые, развиваясь на корнях бобовых растений, усваивают азот из воздуха. В почве клубеньковых бактерий часто очень мало или они вовсе отсутствуют, поэтому необходимо искусственное заражение бобовых культур этими бактериями. Для разных групп бобовых культур изготовляют различные виды нитрагина со специфическими расами бактерий.

Для инокуляции семян бобовых культур клубеньковыми бактериями эффективно также применение препарата ризоторфин. Его выпускают в расфасовке на гектарную норму посева соответствующей культуры (200 г препарата с содержанием не менее 2,54 млрд. бактерий). Суспензией ризоторфина семена бобовых культур обрабатывают непосредственно перед посевом с помощью машин для протравливания.

Нитрагинизация семян совместима с обработкой семян микроэлементами и отдельными протравителями (например, фундазолом).

Успешное использование сидератов возможно во многих районах страны, однако наибольшее значение зелѐное удобрение имеет на дерново-подзолистых, серых лесных и особенно на легких песчаных почвах Нечерноземной зоны. Основные сидераты в этой зоне – однолетние виды люпина (как алкалоидные, так и безалкалоидные), сераделла, многолетний люпин (в северных районах), а также донник (на почвах с высоким содержанием кальция или сильно произвесткованных).

Наиболее распространенный сидерат – люпин. Он хорошо произрастает и способен давать большую зелѐную массу как на самых бедных песчаных, так и на более тяжелых

395

суглинистых почвах. Большой практический интерес представляют узколистные кормовые и сидеральные люпины, которые отличаются более коротким периодом вегетации, быстрыми темпами роста и способностью формировать высокий (до 100 т/га) урожай зелѐной массы, устойчивостью к болезням. Люпин не переносит высокого содержания кальция, и поэтому непригоден для карбонатных почв. На этих почвах используют другие сидераты: озимый горох, озимую вику, донник, чину и др.

Солома зерновых злаковых культур

Около 50% посевных площадей Пермского края занято зерновыми культурами. Ежегодный урожай соломы зерновых культур составляет более 330 тыс. т. В недалеком прошлом почти вся солома уходила на корм скоту. В настоящее время значительные массы еѐ остаются на полях и сжигаются. При сжигании 30 ц соломы теряется 18-20 кг/га азота и 12001400 кг/га углерода. Химический состав соломы (% на сухое вещество) приводится в таблице 163.

Таблица 163

Химический состав соломы в условиях Предуралья, %, (Зиганшина Ф.М., 1989)

Согласно приведѐнному химическому составу соломы с 1 т на гектар может поступать в почву: органического вещества – 800 кг, азота – 4-7, фосфора – 0,8-2,3, калия – 10-

396

15, кальция – 2-10, магния – 0,5-2, серы – 1-2 кг, бора – 7 г, меди – 3, марганца – 30, молибдена – 0,4, цинка – 40, кобальта – 0,1 г. В солому входят стебли, листья, колосья после обмолота урожая зерновых культур. Длина соломы колеблется в зависимости от культуры в пределах 30 – 180 см. Солома овса и ячменя мягче, чем пшеницы и озимых культур, поэтому она при резком недостатке кормов идѐт для использования на корм.

Солома состоит в основном из трех групп органических соединений: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Целлюлоза представляет собой глюкозу, связанную в межмецелярные молекулы. Гемицеллюлоза состоит из пентозанных сахаров. Лигнин – полимер ароматических соединений, придающий растению прочность и жесткость. Кроме этих соединений, солома в небольших количествах содержит белок, воск, сахара, соли и нерастворенную золу. В условиях Предуралья на дерново – подзолистых, серых лесных и черноземных почвах окончательная минерализация соломы злаков происходит только на 4 – 5 год после запашки.

Основными конечными продуктами при разложении соломы являются: углекислый газ, вода, азот в виде солей аммония и в составе ППК, фосфор в виде солей ортофосфорной кислоты, хорошо усвояемых растениями и калий в виде обменного в ППК и солей.

Во всех видах соломы, отмечается широкое отношение углерода к азоту. От соотношения С:N зависит скорость разложения соломы. Чем уже это соотношение, тем быстрее происходит разложение соломы микроорганизмами в почве.

При внесении соломы в чистом виде в первый год наблюдается снижение урожайности в результате

397

дополнительного потребления азота почвы целлюлозоразлагающими бактериями. Микроорганизмы для окисления органического вещества (целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина, сахаров) используют кислород нитратов почвы, при этом последние восстанавливаются до свободного азота с потерей его в окружающую среду. Восстановление нитратного азота микроорганизмами до свободного газообразного азота (N2) называется денитрификацией. Реакция может быть описана уравнением: С6Н12О6 + 4NО = СО2 + 6Н2О + 2N2.

Чем шире соотношение С:N в соломе, тем больше микроорганизмам требуется азота почвы. Для снижения потерь азота почвы и усиления процесса минерализации необходимо на 1 т соломы вносить 10-15 кг азота в виде минеральных или органических удобрений (на 1 га необходимо вносить в среднем по 30-40 кг/га д.в. азотных удобрений, или органических 6-8 т подстилочного или бесподстилочного навоза).

В опытах Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева при внесении 22 т/га ржаной соломы в течение 7 лет в почву, кроме азота, поступило 56 кг/га фосфора, 230 кг/га калия, что привело к увеличению подвижных форм этих элементов в слое 0 – 30 см.

При разложении соломы в почве 80-90% органического вещества минерализуется до конечных продуктов, то есть минеральных соединений и 10-20 % участвуют в синтезе гумусовых веществ. На дерново–подзолистых почвах запашка 2-3 т /га соломы обуславливает образование 3-5 ц гумуса.

Большую часть сухого вещества в соломе занимает клетчатка. Она разлагается грибами – актиномицетами и

398

бактериями. Разрушается клетчатка медленно, так как она связана с лигнином, смолами и восками. При разложении клетчатки образуются низкомолекулярные кислоты, спирты и резорцин, принимающие участие в построении гумусных соединений. Все органические соединения соломы стабильны и разлагаются микроорганизмами длительное время. Минерализация еѐ происходит в несколько раз быстрее в присутствии навоза или навозной жижи. В соломе под воздействием микроорганизмов почвы или навоза в первую очередь разрушаются простые углеводы и белки, затем – целлюлоза и гемицеллюлоза, в последнюю очередь разлагается лигнин. Скорость и степень минерализации соломы зависит от способа обработки почвы, плотности, увлажнения и температуры. В уплотненной и сухой почве минерализация происходит значительно медленнее, чем в рыхлой и увлажненной. В соломе кроме указанных органических веществ присутствуют салициловая, дегидростеариновая кислоты, ванилин и фенол. Эти соединения токсически действуют на растения. Продукты разложения соломы – ванилиновая, кумаровая, дегидростеариновая, салициловая, бензойная кислоты и их соединения ингибируют рост растений. Прежде всего, это проявляется на росте корней, нарушении обмена веществ, хлорозе, подавлении дыхательного процесса.

Солому используют непосредственно на удобрение, для получения подстилочного навоза, для получения компостов, для мульчирования.

При использовании соломы в качестве удобрения еѐ измельчают и разбрасывают по полю. После измельчения солому лучше заделать лущильником или дисковой бороной на глубину 8-10 см. Такая первоначальная заделка еѐ позволяет

399

избежать накопления токсических соединений, так как в аэробных условиях почвы токсичные вещества быстрее исчезают в результате усвоения их микроорганизмами и адсорбции коллоидами почвы. В анаэробных условиях они сохраняются более длительный период.

Применение одной соломы, без азотных удобрений, в большинстве случаев может привести на некоторое время к снижению урожайности (табл. 164).

Таблица 164

Влияние длительного использования свежеизмельчѐнной соломы на продуктивность пашни в севообороте* (Зиганшина Ф.М., 1989)

*– севооборот 5-польный: горохоовсяная смесь, озимая рожь, картофель, ячмень и овѐс. Опыт заложен С.И. Поповой в 1974 году

Снижение выхода кормовых единиц за ротацию пятипольного севооборота в зависимости от доз запаханной соломы составляло 0,5-1,4 ц/га. Внесение Р60К60 при тех же дозах соломы, что и без минеральных удобрений, ещѐ больше обусловило снижение продуктивности севооборота. Использование соломы с азотом минеральных или органических удобрений способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

400