Из вышеприведенных результатов научных экспериментов и их внедрения в производственных условиях различных регионов России сформировалась определенная концепция подбора культур в промежуточные почвопокровные посевы.
Для правильного подбора культур, которые необходимо включить в почвопокровный промежуточный посев, необходимо выяснить ряд параметров:
1. Звено севооборота, где планируется высеваться промежуточная почвопокровная смесь (после уборки какой и перед севом какой культуры). Звено севооборота определяет количество дней возможной вегетации (до наступления заморозков);
2. Срок посева;
3. Способ посева;
4. Количество осадков за этот период по средним многолетним показателям.
Параметры определяют выбор культур по формам – озимые или яровые, яровые теплолюбивые или яровые холодостойкие, засухоустойчивые или влаголюбивые, крупно- или мелкосеменные и т.д.
1. Звено севооборота. Подбирая культуры для промежуточного посева, необходимо учитывать предшественник и последующую культуру в севообороте. Чем сильнее отличие промежуточной почвопокровной культуры от основных культур севооборота, тем выше вероятность биологического баланса почвы и уменьшения проблем с насекомыми-вредителями и заболеваниями.
Наиболее распространенные звенья для применения промежуточных посевов почвопокровных культур (ПК) в регионах России при технологии прямого посева приведены ниже:
1. Пшеница +ПК* – Лён
2. Пшеница +ПК – Нут
3. Пшеница +ПК – Горох
4. Пшеница +ПК – Рапс яровой
5. Пшеница +ПК – Подсолнечник
6. Пшеница +ПК – Кукуруза
7. Пшеница +ПК – Соя
8. Рыжик озимый +ПК – Пшеница
9. Рапс яровой +ПК – Пшеница
10. Горох +ПК – Пшеница
11. Лён +ПК – Пшеница
12. Соя +ПК – Кукуруза
13. Кукуруза +ПК – Подсолнечник
14. Подсолнечник – Пшеница
15. Кукуруза – Горох
*ПК – Почвопокровные Культуры
Если с момента уборки предшествующей культуры до заморозков остается примерно 1,5-2 месяца вегетации в летне-осенний период (звенья 1-4), то для почвопокровного посева можно использовать любые яровые культуры и теплого и холодного периодов. Так же выбор культур не ограничивается, если количество осадков за этот период по многолетним данным превышает 30 мм (оптимальное значение 80 мм).
Если период возможной для почвопокровной культуры вегетации больше 3 месяцев, как например, в звеньях 5, 6 и 7 (перед подсолнечником, соей, кукурузой, сорго) – в разнообразную яровую почвопокровную смесь обязательно нужно включать озимые культуры (рожь, вика, тритикале).
После раноубираемого предшественника перед ранними яровыми или озимыми культурами из семейства злаковые с мочковатой корневой системой (звенья 8-11) для смеси используются только яровые культуры, которые погибнут при первых заморозках.
После поздно убираемых культур под яровые поздние в смесь должны входить в основном холодостойкие культуры, зимующие и озимые (рожь озимая, вика озимая, тритикале озимая, зимующий горох, зимующий лен), которые не погибнут в зимний период, а будут остановлены непосредственно перед посевом основной культуры севооборота (звенья 12-13).
После поздно убираемых культур под яровые ранние культуры промежуточные почвопокровные смеси не высеваются (звенья 14-15).
2. Срок посева. Обычно при прямом посеве применялся один срок посева почвопокровных культур – сразу после уборки предшествующей культуры (вслед за комбайном). Технически выполнить это условие было всегда сложно. Уборка – горячая пора, не хватает людей, техники. Такая практика не позволяла в 100% случаев получать всходы почвопокровных культур. Основная и объективная причина – жаркие летние условия. Быстрое пересыхание верхнего посевного слоя почвы. Смещение срока сева на 1-2 дня снижало вероятность получения всходов на 75%. Уровень успеха зависел от выпадения осадков в последующий период. Как правило, осадки в летний послеуборочный период – это большая редкость для большинства регионов России. Но до уборки в почве сохраняется теневая (остаточная) влага, которой достаточно для получения всходов почвопокровных культур. Так же нередким отмечается явление выпадения осадков до и во время уборки. И это объясняет необходимость проведения сева почвопокровных культур до начала уборочной кампании. Как это осуществить, рассказано в следующем пункте.
3. Способ посева. Существует 3 основные способа посева:
1. С помощью разбрасывателя до или после уборки основной культуры. Посев до уборки с помощью разбрасывателя удобрений осуществляется по колее от предыдущего прохода опрыскивателя. В таком случае для смеси используются различные культуры с разной крупностью семян с общей нормой высева 12-15 кг/га. Во время прохода комбайна семена, лежащие на поверхности почвы, будут присыпаны половой, пылью, и придавлены к почве колесами уборочной техники. Если разбрасывание семян запланировано после уборки, то используются только мелкосеменные культуры с увеличением нормы высева на 50-80 %;
2. С помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Способ лучше использовать для посева почвопокровных культур за 10-14 дней до начала уборки основной культуры севооборота. В смесь целесообразно включать мелкосеменные культуры без увеличения нормы высева. Гектарная норма семян должна составлять не более 3 кг. Такой способ дает определенные преимущества: в скорости посева, в исключении уплотнения почвы от прохода техники по полю, в равномерности посева, в минимальных затратах на семена, в сроках и стабильности получения всходов за счет наличия доступной влаги в почве. Проросшие за неделю до начала уборки почвопокровные культуры создают серьезную конкуренцию сорной растительности и падалице и не требуют дополнительной гербицидной обработки;
3. Сеялкой прямого посева. Зерновая сеялка с механической катушкой подачи семян разного размера. После уборки предшествующей культуры, сплошным рядовым способом производится посев смеси на глубину 3-4 см. Предварительно (за 1-2 дня) поле следует обработать гербицидом, чтобы снять конкуренцию уже вегетирующих сорняков. Норма высева смеси с максимально разнообразным набором культур должна составлять 10-15 кг/га (не более 20 кг/га).
4. Количество осадков. Количество осадков за период вегетации почвопокровных культур по средним многолетним показателям должно быть не менее 30 мм. Идеальными условия считаются при сумме летних осадков 80 мм. Для засушливых условий в смесь включаются яровые: овес, лен, горох, вика. Если достаточно или избыток влаги, то список культур в смеси не ограничивается. Под поздние яровые при достаточном количестве осадков в осенне-весенний период включаем в смесь рожь озимую, зимующий горох, зимующий лен.
Составляя разнообразную смесь, следует учитывать культуры вашей зоны. Так, например, на полях с кислыми почвами следует включать в смесь люпин, пелюшку, конские бобы, фацелию, клевер. На солонцовых почвах желательно добавлять люцерну, подсолнечник, сорго, донник. На полях с меловыми отложениями – просо, сорго, сафлор.
При этом в списке выбранных культур количественное (весовое) предпочтение отдается в пользу тех культур, которые способны решить конкретную проблему, имеющуюся на почвенных участках предприятия.
Основные задачи, которые можно решить в конкретном поле с помощью почвопокровных культур: защита почвы от эрозии; угнетение сорной растительности; накопление органического вещества; накопление азота; накопление фосфора; разуплотнение верхнего слоя почвы; борьба с плужной подошвой; улучшение песчаных почв; создание структуры почвы; улучшение тяжелых почв; снегозадержание; сохранение влаги в почве; улучшение биологической активности почвы и др.
Для разных целей следует использовать разные культуры и подбор культур всегда определяется семействами: бобовые, злаковые, капустные и так называемые «другие» – представители других семейств (табл. 4.14).
Растения семейств мятликовых, бобовых и капустные обязательно должны быть в смеси почвопокровных культур. Так же есть растения из других семейств, которые выполняют особенную, ничем не заменимую функцию, поэтому культуры из четвертой группы так же следует включать в смесь.
Бобовые культуры (горох, вика, чина, чечевица, пелюшка, люпин, клевер, соя, конские бобы, фасоль, нут, вигна, донник, сераделла) отличаются тем, что на их корнях развиваются бактерии, которые фиксируют атмосферный азот. К тому же биомасса вики укрывает почву, сохраняет влагу и угнетает за счет затенения сорную растительность. Люпин в отличие от других бобовых растений хорошо растет на кислых почвах, способствует улучшению песчаных почв (Прянишников Д.Н., 1965). Сераделла хорошо растет даже на бедных песчаных почвах и требует увлажнения, а нут, чечевица, горох – засухоустойчивые культуры.
Не смотря на разделение на холодостойкие и теплолюбивые растения, в смеси промежуточных почвопокровных культур все они растут и развиваются активно, наращивая биомассу лучше, чем в самостоятельном посеве при оптимальных сроках посева, поэтому для смеси в равной степени подойдет как холодостойкий горох, так и теплолюбивая соя, как вика, так и вигна, чина, чечевица, пажитник, конские бобы и др.
Таблица 4.14 – Классификация культур и их основные функции
Донник желтый (двухлетний), клевер, люцерна и эспарцет в смеси не включаются из-за продолжительности жизни, что может привести к дополнительным затратам для очистки полей от этих культур в основной коммерческой культуре севооборота.
Растения семейства капустных (горчица белая, сизая, яровой рапс, редька масличная, рыжик) выделяют через корневую систему органические кислоты, которые при взаимодействии с почвой высвобождают труднорастворимые фосфаты, переводят ряд элементов питания из недоступной в легко усваиваемую растениями форму, а также обогащают почву калием. Кроме этого обогащают почву органическими веществами, рыхлят почву, улучшая ее водо- и воздухопроницаемость, особенно на тяжелых глинистых и суглинистых почвах. Сами растения семейства капустных способны усваивать из почвы макро- и микроэлементы, недоступные другим растениям, также корневые выделения оказывают и мощное фитосанитарное воздействие против накопления в почве болезней и вредителей. Они все холодостойкие как яровые, так и озимые, поэтому являются главными компонентами для обеспечения максимального снегозадержания. В составе почвопокровных посевов быстро всходят (на 4 день), не требуя больших запасов влаги. Однако, имеют высокую степень водопотребления, не оставляя в засушливых регионах после себя влагу для последующей культуры. В ризосфере на корнях крестоцветных культур создается преимущественно бактериальная среда, и микроскопические грибы арбускулярной микоризы не развиваются на корнях этих растений.
Растения семейства злаковые (овес, тритикале, рожь, кукуруза, сорго, суданская трава и др.) одновременно разуплотняют и структурируют верхний 0-20 см слой почвы, накапливают органическое вещество, создают мощное покрытие почвы (рожь, тритикале, суданская трава) из пожнивных остатков, усиливают развитие полезных микроорганизмов (овес, кукуруза), подавляют сорные растения (рожь, тритикале, овес, суданская трава) (Cover crops as..., 2020). Если посев злаковых почвопокровных культур осуществляется рано весной или осенью, или в регионах с умеренным климатом, то подойдут холодостойкие яровые культуры тритикале и овес. Если посев осуществляется в жаркий летний период, то подойдут: суданская трава, кукуруза и овес. Они быстро наращивают вегетативную массу в летний период, накапливая органическое вещество, покрывая поле, и медленно разлагающиеся растительные остатки.
Просо к посеву в составе промежуточной смеси не рекомендуется из-за формирования незначительного урожая зеленой массы, быстрого созревания зерна в метелках, высокой вероятности перезимовки в южных регионах и наличия токсинов в корневых выделениях, создающих аллелопатический эффект.
Растения других семейств также отличаются своими особенностями. Гречиха кроме формирования структуры почвы и конкуренции сорной растительности обеспечивает высвобождение фосфора из сложных почвенных соединений.
Лен полезен для развития арбускулярно-микоризного гриба, не требователен к почве и к влаге.
Фацелию и сафлор следует включить в смесь при необходимости создать структуру почвы. Фацелия как ценный медонос долго цветет и привлекает полезных насекомых. Отличается быстрым ростом, накоплением большого количества зеленой массы. Корень фацелии охватывает глубину почвы до 20 см за период роста зеленой массы, при этом происходит улучшение структуры почвы, она становится рыхлой и воздухопроницаемой. Фацелия может произрастать на любых типах почв. Фацелия неприхотлива, обладает холодоустойчивостью, может осенью переносить заморозки до -7 -9 °С, поэтому можно высевать сразу после оттаивания почвы.
Главная цель выращивания почвопокровных культур – улучшение состояния почвы. Семена не протравливаем пестицидами и не применяем удобрения из-за негативного воздействия химикатов на почвенную биоту. Недостаток питания стимулирует эту биоту на более активную деятельность и разложение сложных форм макро- и микроэлементов до легкодоступного уровня. Накопленного объема зеленой биомассы в результате процесса фотосинтеза и соответствующего объема корневой системы достаточно для развития микроорганизмов, которым более важно присутствие живых корней с их непрерывным поступлением жидких углеродистых соединений, чем наличие минеральных удобрений, полученных искусственным путем.
Единственный случай, когда в зоне достаточного увлажнения в почвопокровном посеве стоит применять удобрения, если поле сильно засорено и нужен быстрый рост почвопокровных культур, например, озимой ржи, для опережения и подавления сорных растений.
Источник: Монография "Севообороты для технологии прямого посева в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья" / А. Л. Тойгильдин, О. Л. Кибалюк, И. А. Тойгильдина, Д. Э. Аюпов. – Ульяновск: УлГАУ, 2023. – 192 с.
Кандидат с.-х. наук, Кибалюк Ольга Леонидовна: "Роль почвопокровных культур в севооборотах на прямом посеве"
