Материал подготовлен на основании авторской статьи, размещённой на сайте «Главагроном».
Петр Шульц, кандидат наук, кафедра агрономии, Университет естественных наук, Познань, Польша
После уборки кукурузы на зерно на поле остается очень много растительных остатков. Считается, что отношение сухого вещества (СВ) зерна к СВ соломы в зависимости от гибрида и условий роста в период вегетации колеблется в широких пределах — от 1:1 до 1:1,5. При соотношении 1:1,2-1,4 для формирования 10 т сухого вещества зерна растения обеспечат 12-14 тонн зеленой массы соответственно. Запахивая такое количество пожнивных остатков, которые содержат около 42% Corg, мы вносим в почву от 5,04 до 6 тонн органического углерода. С учетом коэффициента гумификации (0,25%) в почве сформируется 1,26-1,47 т/га гумуса. Если правильно распорядиться этим количеством растительных остатков, то можно снизить потери органического вещества почвы в результате возделывания этой культуры (табл. 1).
Таблица 1. Коэффициент репродукции и снижения органического вещества (Kundler и др. 1981)
Главным фактором, ограничивающим активность диазотрофов, является подкисление почвы, недостаток кальция и магния, а также внесение азота. Диазотрофные бактерии очень полезны. Они не связывают свободный азот, что требует затрат энергии, если применяем этот элемент в форме удобрения. Исследования указывают, что в результате запашки соломы с одновременным внесением извести можно закрепить свободный азот почвенными диазотрофами в количестве 15-25 кг N/га. Сравнивая баланс азота на полях с запаханной соломой и известкованием и на полях, где вносили азот по соломе, можно видеть, что в первом случае в почве повышается содержание гумуса (рис. 1). О скорости разложения соломы, помимо степени измельчения, говорит соотношение С : N, которое в соломе особенно большое (табл. 2), а также соотношение содержания лигнин : N.
Таблица 2. Соотношение C : N в растительных остатках, запаханных в почву (Grzebisz 2008)
На основе этих двух показателей органическую массу, запаханную в почву, делят по способности к биодеградации на 4 класса (табл. 3). Скорость разложения пожнивных остатков прямо пропорциональна содержанию полисахаридов и обратно пропорциональна содержанию лигнина и соотношения С : N.
В почве интенсивное разложение полисахаридов начинается уже через несколько недель после запашки и прекращается через 4-6 месяцев. Полный распад целлюлозы, которая преобладает среди соединений углерода, длится от 6 до 9 месяцев после запашки биомассы в почву. Полисахариды играют большую роль в формировании наиболее благоприятной комковатой структуры почвы.
Таблица 3. Классификация растительного материала по степени разложения (биодеградации) (Praveen-Kumar и др. 2003)
Скорость разложения кукурузной соломы, как и соломы других культур, зависит не только от тщательности ее измельчения и перемешивания с почвой. На нее влияет степень развития почвенных микроорганизмов, которая, в свою очередь, зависит от ряда факторов, в том числе от доступности углерода (С) и азота (N). Соотношение C:N в соломе кукурузы составляет в среднем от 40:1 (табл. 2). Это довольно много и означает, что пожнивные остатки представляют для почвенных микроорганизмов очень хороший источник углерода, но недостаточный — азота. Поэтому микроорганизмы, разлагающие вегетативную биомассу, восполняют этот дефицит, забирая азот из почвы (Nmin). Этот процесс приводит к периодическому недостатку азота, а в результате — к азотному «голоданию» молодых растений. Особенно страдают озимые зерновые и рапс, посевы изреживаются, нарастает засоренность, урожай снижается. После того, как запасы почвенного азота исчерпываются, деятельность микроорганизмов снижается, что в результате затягивает разложение растительных остатков.
Именно поэтому повсеместно рекомендуется при запашке соломы в почву вносить азот. Однако научные исследования этого не подтверждают. Иногда запашка соломы может оказывать негативное влияние на почву. Это проявляется во влажные годы, когда продукты гидролиза целлюлозы подвергаются процессам ферментации в условиях недостатка углерода. Продукты ферментации сахаров обладают сильным фитотоксичным влиянием на растения, что становится видно по их усыхающему виду, ограничению усвоения минеральных элементов и повышенной восприимчивости к инфекции. Известкование при запашке соломы лучше проводить непосредственно после уборки культуры. Далее рекомендуется двукратное перемешивание соломы и кальция с верхним слоем почвы на глубину 8-12 см, а затем вспашка.
Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2013 г., № 17).
Узнавайте первыми самые актуальные новости сельского хозяйства России и мира на нашем сайте «ГлавАгроном».
