Прибыль от 1 т сидерата в 3 раза больше, чем от бесподстилочного навоза. Новые сидеральные культуры растут и развиваются почти без присмотра

На одном квадратном метре посева сидератов образуется вместе с корневой системой 3,5-4,5 кг (35-45 т/га) органических удобрений – зеленой массы. При использовании всей биомассы новых культур на сидерат после минерализации их органической массы в почве на 1 гектаре остается 127-137 кг азота, 55-58 – фосфора, 149-166 – калия и 32-37 кг – кальция. Яровые сидераты оставляют на 1 га почвы 180-200 килограммов азота, 25-46 – фосфора, 85-200 – калия, 25-140 кг – кальция в действующих веществах.

Выращивание сидеральных культур по эффективности значительно превосходит внесение 20 тонн навоза на 1 га. Сидераты возвращают в почву азот, фосфор и калий, создают зеленую поверхность, способствуют снегозадержанию, защищают почву от водной и ветровой эрозии, а также предотвращают перегрев темной поверхности пахотной земли от прямого попадания солнечных лучей. Как химические санитары они уничтожают вредную микрофлору, положительно влияют на развитие многолетних насаждений, восстанавливают численность азотобактера в почве, аккумулируют физиологически активную микрофлору, которая не допускает почво­утомления.

Производительность альтернативных сидератов

К важным показателям оценки альтернативных кормово-сидеральных культур относится их общая производительность. В ходе трехгодичных исследований изучались и сравнивались яровые (редька масличная, сурепица яровая, мальва мелюка, таблица 1) и озимые культуры (сурепица озимая, тифон, таблица 2).

Одним из наиболее важных показателей производительности полезных культур является их химический состав. Для агрономов-практиков существенны показатели выхода питательных веществ на единицу площади, а также количества макроэлементов в надземной массе сидератов (таблицы 3, 4, 5).

Сидераты и сорняки

Сидеральные культуры эффективны в борьбе с сорняками. Применение зеленых удобрений значительно уменьшает засоренность полей (таблица 6).

По эффективности подавления сорняков озимый рапс превосходит яровой. Обе культуры значительно эф­фек­тивнее в борьбе с сорняками, чем обычная вспашка.

Сидераты и урожайность

Последействие альтернативных кормово-сидеральных культур определялось на традиционных культурах, таких как ячмень и соя. Показатели ячменя значительно изменялись в зависимости от сидеральной культуры и способа ее использования.

Появление всходов ячменя проходило в обычном режиме, большой разницы по вариантам не наблюдалось. Однако была отмечена существенная разница в прохождении фенологических фаз в периоды кормовой и полной спелости. По сравнению с контролем (в вариантах с навозом, 20 т/га и там, где вся биомасса использовалась на сидерат) наблюдалось заметное растяжение фаз развития. В период кормовой спелости ячменя эта разница в среднем составляла: контроль с навозом – 5 суток, с редькой масличной – 4, с сурепицей – 3, с мальвой мелюка – 4 суток.

До полной спелости семян эта закономерность сохранялась. В вариантах с наво­зом, редькой масличной, мальвой мелюка и сурепицей, обеспеченными питательными элементами, ячмень значительно полнее и вегетирует дольше, чем в контроле. В вариантах, где на сидерат использовались только пожнивные остатки, разница в продолжительности фаз ячменя по сравнению с контролем была незначительной (1-2 суток до кормовой и полной зрелости, таблица 7).

Положительное влияние сидератов на рост растений и количество продуктивных стеблей в конечном итоге повышало и урожайность ячменя. При этом сильное влияние сидератов и навоза сказывается на урожае надземной биомассы в большей степени, чем на урожае семян. Наилучший эффект получен в вариантах с использованием всей биомассы на сидерат, особенно мальвы мелюка; результат на 30,3% превышал контроль. Сурепица яровая по эффективности действия на урожайность ячменя уступала предыдущим трем вариантам на 7-11%, но существенно превосходила контроль. В вариантах, где в качестве сидерата использовались только пожнивные остатки, эффект по сравнению с контролем оказался выше на 7,8-16,5%.

Аналогичная закономерность наблюдалась и по урожайности семян, но с чуть меньшим эффектом почти во всех вариантах. Так, в вариантах с использованием всей биомассы на сидерат мальва и редька влияли почти наравне с навозом, а сурепица – несколько слабее. Установлено положительное последействие сидератов и в озимом блоке (таблица 8).

Как показали результаты исследований по изучению последействия сидератов на сою, развитие этой культуры в онтогенезе проходило не­одинаковыми темпами. И навоз, и сидеральные культуры влияли на продолжительность периода от всходов до кормовой спелости в сторону его роста. До созревания семян сои эта разница по сравнению с контролем выросла на 5-8 суток.

Высота, густота стояния растений на 1 м2 и урожайность надземной биомассы сои под влиянием сидеральных культур значительно возрастает (таблица 9).

Влияние на микрофлору почвы

Альтернативные кормово-сидеральные культуры в промежуточных посевах значительно улучшают агрофизические и агрохимические свойства почвы и положительно влияют на рост, развитие и продуктивность последующих культур севооборота.

Известно, что антропогенное воздействие на агрофитоценозы существенно сказывается на структуре микробиоценоза почвы и общей численности бактерий. Авторы совместно с кандидатом биологических наук Т. С. Шроль исследовали микробиологические особенности ризосферной почвы, занятой разными сидеральными культурами, в сравнении с внесением негумифицированного органического вещества (таблица 10).

Наиболее благоприятные условия для развития бактерий оказались в ризосфере редьки масличной, тифона и мальвы. По сравнению с вариантом, где вносились органические удобрения, корневые выделения альтернативных сидеральных культур оказали большее стимулирующее влияние на численность бактерий.

Осеннее внесение негумифицированного органического вещества положительно повлияло на численность бактерий – в пределах от 5,7 до 8,3 млн/г почвы. Весеннее добавление легкоминерализованного органического вещества в озимом блоке снижало численность бактерий в 1,5-2 раза по сравнению с осенним периодом.

Спорообразующие бактерии являются показателем интенсивности минерализации негумифицированного органического вещества. Корневые выделения растений мальвы, тифона и сурепицы озимой способствовали росту численности бактерий от 82,4 до 129,2 тыс./г почвы. Значительно меньшая численность обнаружена в ризосфере растений сурепицы яровой и редьки масличной (от 59,6 до 97,1 тыс./г почвы). Аналогичные показатели численности спорообразующих бактерий были установлены и в почве, в которую вносили органические удобрения.

С внесением растительных остатков сидеральных культур наблюдалось увеличение численности неспорообразующих бактерий по сравнению с контролем. В июне численность бактерий во всех вариантах снижалась, что объясняется изменениями гидротермических условий в агрофитоценозах. В июле показатели численности бактерий заметно повышались во многих вариантах, кроме озимой и яровой сурепицы.

Физиологической особенностью стрептомицетов является их высокая биологическая активность в почве и в ризосфере растений. Стрептомицеты могут развиваться на разных субстратах, гидролизируя при этом сложные органические вещества. Общая численность актиномицетов в ризосфере альтернативных сидеральных культур представлена в таблице 11.

По своему стимулирующему влиянию на численность актиномицетов упомянутые альтернативные кормово-сидеральные культуры не уступали варианту с внесением органических удобрений, а во многих случаях и превосходили его. Это объясняется положительным влиянием общей биомассы, заделанной в грунт, – мальвы мелюка, редьки масличной и сурепицы, в составе которых доминируют органические кислоты, аминокислоты, ферменты и витамины.

Сидеральные культуры чрезвычайно эффективны и в подавлении патогенной микрофлоры. Исследования показали, что корневые выделения и клеточный сок сидеральных культур значительно сдерживают развитие Fusarium oxysporum (таблица 12).

Микроскопические грибы – наиболее активная группа микробиоценоза почвы, ей свойственна ферментативная особенность трансформации органических веществ, включая целлюлозу, и биосинтез физиологически активных веществ.

В динамических показателях микроскопических грибов прослеживается увеличение их численности в период с весны до начала и середины лета.

По вариантам своим разнообразием выделялись ризо­сферы сурепицы озимой, мальвы мелюка и редьки масличной. В видовом составе более всего присутствовали виды из рода Penicillin (P. urticae, P. expansum, P. oxalicum, P. rubrum, P. lilacinum), рода Fusarium (F. oxysporum, F. moniliforme, F. licopersice), а также Aspergillus flavus, A. glancum, Frichoderma Viride Pers.

Основными принципами взаимодействия растений, используемых для оздоровления почвы, являются корневые выделения, надземная масса и пожнивные остатки сидеральных культур. Такие источники аллелопатично-активных веществ стимулируют рост сельхозкультур, подавляя при этом развитие популяции сегетальных растений и фитопатогенных микроорганизмов, что особенно важно.

При исследовании биологической активности ризо­сферной почвы под альтернативными кормово-сидеральными культурами применялись биотесты – растительный (корни кресс-салата) и микробиологический (азотобактер). Биологическая активность ризосферной почвы под посевами альтернативных сидеральных культур росла от незначительного угнетения биотестов к стимулированию (табл. 13).

В целом, корневые выделения сидеральных культур способствовали оздоровлению ризосферной зоны, на что указывают данные по заселению частей почвы азотобактером. Лучшим показатель развития азотобактера оказался в варианте с мальвой мелюка, особенно в образцах, отобранных в летний период. По сравнению с контролем при выращивании сидеральных культур фитотоксичность почвы снижалась в 1,8-2,5 раза. Выращивание альтернативных сидеральных культур – важнейший экологический фактор, формирующий состав и функции микробных группировок ризосферной почвы.

 

Джамал Рахметов,
заведующий отделом новых культур, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Национальный ботанический сад им. Н. Н. Гришко НАН Украины

Опубликовано в №10 2012