В условиях значительных трансформаций в аграрной сфере обеспечения необходимого уровня конкурентоспособности нуждается в эффективном использовании имеющихся ресурсов и новых организационных решений.
Основным показателем плодородия почвы является содержимое гумуса. Нынче особенно много гумуса теряется на паровых полях без внесения органических удобрений.
В среднем эти потери достигают 1,5-2,0 т/га ежегодно. Только для обеспечения бездефицитного баланса гумуса необходимо ежегодно вносить 7 т/га органики. В то же время в Украине внесение органики сократилось в 13 раз, и эта динамика, к сожалению, сохраняется и поныне. Природная микрофлора почвы черноземной зоны Украины способна минерализовать до 40 кг/га азота, теряя при этом на каждом килограмме азота 100 кг органических веществ почвы. В том случае, когда поле находится под паром и без внесения органических удобрений, микрофлора на свою жизнедеятельность тратит органические вещества гумуса. То есть пар без органики – это проблема, которая требует решения. При этом дополнительную проблему может представлять переориентация части навоза на обеспечение производства биогаза.
Достаточно эффективным и действенным (когда нет навоза) является использование на сидераты зеленой массы тех культур, которые идут под занятый пар.
В зоне недостаточного увлажнения такой подход впервые изучался в Институте растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН. Результаты показывают, что на первом этапе освоения сидеральной системы удобрения их целесообразно высевать на полях, которые заняты чистыми парами. Систематическая запашка в почву зеленой массы 15-20 т/га сидератов обеспечивает эффект равноценный внесению 20 т/га перегноя.
В мировой практике широко используется на сидеральные удобрения турнепс, кормовая капуста, люпин, фацелия, редька масличная и горчица (Германия), многолетние травы – клевер, люцерна, зернобобовые – вика, горох, кормовые бобы, крестоцветные – рапс, редька масличная, горчица, сурепка, злаковые – рожь, тритикале, райграс. Огромный спрос имеют разнообразные смеси: озимой вики и ржи, яровой вики и овса, гороха и овса, полевого гороха и кормовых бобов, ярой вики, полевого гороха и рапса (Европейские страны).
Почвенно-климатические условия Украины позволяют высевать на зеленое удобрение многие культуры.
В зонах достаточного увлажнения следует высевать люпин, клевер, вико-ржаную смесь, райграс, капустные культуры; в более засушливых зонах – вику + рожь; вику + овёс; горох +овёс, а также смеси гороха, донника и эспарцета.
При выборе сидеральной культуры прежде всего нужно учитывать цену. Если брать в расчёт то, что для получения максимума зеленой массы крестоцветных нужно обязательно вносить минеральные удобрения в дозах 60-90 кг/га д.в., то более целесообразно высевать бобовые сидераты, которые могут мобилизовать до 100-400 кг биологического азота, которого хватает не только для первой, но и для следующих культур. Одной из самых перспективных сидеральных культур является вика (22,5 т/га зеленой массы вики приравниваются внесению 37 т/га навоза). По накоплению азота в почве к вике приближаются чечевица и горчица. Среди небобовых культур по способности мобилизовать минеральный азот выделяется яровой рапс. Расчетные данные показывают, что запашка 15 тонн зеленой массы обеспечивает почву 50-60 кг азота на гектар. Разложение же 4,5 т/га соломы озимой пшеницы может привести к иммобилизации около 55 кг/га минерального азота.
В зависимости от грунтово-климатических условий сидеральные культуры могут высеваться под покров, поукосно, пожнивно и самостоятельно – как сидеральные пары.
В первую очередь под покров на сидераты высеваются эспарцет, люцерна, клевер. Сидераты в поукосных посевах размещают после сбора основных культур. Критерием оценки возможности использования на сидераты в поукосных посевах является температура, при которой прекращается вегетация. Наиболее пригодными для таких посевов являются горох, вика, горчица белая, райграс, фацелия, рапс и сурепка.
В пожнивных посевах главным условием успеха выращивания сидератов является посев сразу же после сбора основной культуры. До снижения температуры до 5 градусов, как правило, накапливается достаточное количество зеленой массы (100-200 ц/га), которая может быть запахана. В этих случаях почву не обрабатывают, а применяют прямой посев стерневыми сеялками.
Культуры, которые используются на зеленое удобрение, по-разному влияют на накопление гумуса в почве. Особенное значение имеет, в какой фазе роста и развития растения запахиваются. Запашка сидеральних культур в фазах «до цветения бобовых» или «колошения злаковых» активизирует микробиологический процесс в почве, повышая урожай следующей культуры, но не влияет ни на количественные, ни на качественные показатели гумуса. Объясняется это тем, что нежная зеленая масса сидерата бедна на лигнин, который быстро минерализируется и в гумусные соединения не закрепляется.
Установлено, что ризосферы сидеральных культур богаты на микрофлору. Вес сухого вещества микроорганизмов, которые отмирают в течение года, может достигать 6 т/га.
В сухом веществе этих микроорганизмов содержится почти 12% азота, 3% фосфора и 2,2% калия.
Исследованиями Института растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН установлено, что применение сидерального пара эффективно улучшает плодородие почвы. Так, на контроле (горох на зерно) содержимое подвижных соединений фосфора, калия и азота в почве соответственно составляло 90, 112 и 159 мг/кг, в варианте горох + овес на сидерат –
96, 118, 159 мг/кг, на участке, где высевали горох и овес на зеленую массу, – 109, 141, 164 мг/кг.
В результате минерализации зеленой массы сидератов условия питания растений озимой пшеницы перед прекращением осенней вегетации существенно улучшаются. Выращивание гороха, овса и вики на сидерат способствует улучшению азотного питания на 8,8%, а смеси вики с горчицей – на 30,7%.
Выращивание сидератов улучшает калийный режим на 5,8% по горохо-овсяной смеси и на 7,4% по горчице и смеси горчицы с викой. В фазу весеннего кущения озимой пшеницы эффект от сидерации более заметный. Предварительно запаханные сидераты за зимний период в полной мере минерализируются в доступные для растений формы.
В меньшей мере сидераты улучшают фосфорное питание растений – до 6,3% при использовании сидеральной массы гороха, по сравнению с занятым паром. Выращивание других культур на сидерат почти не изменяет фосфорный режим почвы.
За счет использования сидеральных паров увеличение в почве основных элементов минерального питания составляло: на 12,8 кг/га азота, 34,0 кг/га калия и 29,8 кг/га фосфора по вико-овсу на сидерат, на 34,1 кг/га азота, 15,5 кг/га калия и 47,6 кг/га калия по гороху на сидерат, сравнительно с черным паром без внесения органических удобрений. По черному пару с внесением органических удобрений данные прибавки составляют: 17,4; 49,5 и 66,6 кг/га.
Основными предшественниками, которые способствуют повышению урожая озимой пшеницы на фоне с применением минеральных удобрений: вико-овес, рапс, вика и рожь на сидерат. Прибавка от предшественников-сидератов (горох, вика и рожь) была получена на фоне с подпиткой азотными удобрениями (0,46 та 0,56 т/га).
Сидераты – предшественники озимой пшеницы создают условия для увеличения её урожайности при условии внесения минеральных удобрений в основное внесение (N60P60K60). На более интенсивном фоне не всегда есть возможность получения прибавки урожая зерна из-за частичного вылегания озимой пшеницы. Для выращивания озимой пшеницы по сидератах-предшественниках следует избирать более адаптивные сорта, типа Харус, который приспособлен к условиям зоны неустойчивого увлажнения и формирует больший урожай зерна.
Качественные показатели зерна озимой пшеницы, а также ее урожайность в первую очередь зависят от типа предшественника. По результатам исследований Института растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН, наилучшим сидеральным предшественником, который обеспечил наибольшее содержание белка и клейковины в зерне озимой пшеницы, по сорту Харус оказался горох на сидерат – 12,82% и 30,3% соответственно. Но наибольший объем хлеба и общий балл хлебопекарской оценки был получен по вико-овсу на сидерат – 547 мл и 6,6 баллов. По гороху на сидерат эти показатели составляли 543 мл и 6,1 балла. Примечательно, что при массовом снижении качества зерна в условиях 2008 года в хозяйствах Харьковской области озимая пшеница ІІІ класса была получена по черному пару и гороху с рапсом на сидераты в паровом поле с содержимым белка 11,1; 12,2 и 11,5% и сырой клейковины 25; 26 и 29% соответственно. Выращивание озимой пшеницы после предшественников-сидератов реально дает возможность получения зерна с повышенным качеством.
На сегодня применение сидератов является эффективным и действенным мероприятием, в первую очередь с экономической точки зрения и в жестких условиях экономического кризиса.
Расходы на покупку, доставку и внесение минеральных удобрений в пересчете на 1 тонну действующего вещества в 2,2 раза выше, чем в таком же перерасчете на заготовку
и внесение навоза. С другой стороны, по степени действия на урожайность культур сидераты приближаются к подстилочному навозу в дозе 20-30 т/га при расходах на их производство и применение в 2-4 раза ниже.
Из каждой тонны зеленой массы образуется 30 кг гумуса, то есть почти 600-800 кг на гектар. Дополнительно за счет органических остатков в почве образуется еще 450 кг гумуса. Только за счет сидератов может накопиться гумуса в объемах 1050-1350 кг на гектар.
Удобренный навозом черный пар уступает за окупаемостью расходов и уровнем рентабельности сидеральным парам – 161,1-164,7%. Наибольшую рентабельность среди сидеральных предшественников обеспечили вика+овес и вика+рожь, на уровне 211,0-235,7%. Самую большую рентабельность из всех предшественников было получено по черному пару без внесения удобрений – 307,9-347,0%.
При этом следует заметить, что использование сидератов имеет также целый ряд предупреждающих и стабилизирующих свойств:
- предупреждение эрозии и деградации почвы;
- сидераты являются регуляторами почвообразования и микробиологических процессов, стимулирующих размножение грунтовых микроорганизмов;
- за счет внесения сидератов улучшаются структурные показатели и водный режим почвы;
- по отмершим корневым ходам идет более интенсивная фильтрация воды в подпахотном слое;
- использование сидерального пара в условиях эпифитотии вирусных болезней существенно снижает поражение растений болезнями;
- резко уменьшается количество сорняков на поле, за счет того, что они еще до цветения дискуются вместе с сидеральной культурой и при вспашке покрываются почвой;
- использование черного пара без внесения навоза сопровождается потерями почти 40 кг/га азота за счет минерализации гумуса, что в конечном результате приводит к деградации почвы;
- внесенные в почву питательные вещества сидеральных культур увеличивают урожайность не только первой,
но и последующих культур севооборота.
Разработанные подходы являются органической составляющей обеспечения эффективного использования потенциала инновационного развития отрасли растениеводства.
М.Г. ЦЕХМЕЙСТРУК,
В.И. КОЛИСНИК,
В.М. ТИМЧУК,
Е.С. БОНДАРЕНКО,
ЦНЗ АПВ Харьковской области
