Выращивание RSS

21 сентября 2004, 00:00 Проект аграрного маркетинга

Зеленое удобрение и побочная продукция в современном земледелии

В настоящих кризисных условиях эффективное сельскохозяйственное производство можно обеспечить, прежде всего, за счет использования сбалансированного, хорошо организованного и экономически обоснованного метода его ведения с обязательным применением прогрессивных технологий. Критерием деятельности такого сельского хозяйства должно стать не столько увеличение объемов производства, к чему нас все время призывали, а стремление к снижению его себестоимости, получение максимальной прибыли и сохранение естественных ресурсов.

Современная научно обоснованная система земледелия должна быть энерго- и ресурсосохраняющей и обеспечивать с учетом почвенно-климатических особенностей зоны максимальную производительность сельскохозяйственных культур. Поскольку она реализуется в конкретном хозяйстве, севообороте и поле, то исходным и конечным продуктом системы земледелия является рациональное использование каждого гектара пашни, каждого миллиметра осадков и килограмма удобрений, каждой калории солнечного света, которая упала на поверхность поля.

Внедрение интенсивных технологий, несомненно, оказывает содействие повышению урожайности культур. Вместе с тем, использование средств химизации во всевозрастающих количествах, увеличение числа междурядных обработок и проходов по полю трудных машин и механизмов приводит к изменениям агрохимических и водно-физических свойств грунта, повышению минерализации гумуса, существенной потери влаги и биогенных элементов за пределы корнесодержащего слоя, усиление процессов эрозии, то есть происходит изменение грунтового покрова в сторону его деградации, что отрицательно влияет на производительность сельскохозяйственных культур. Это побуждает к разработке путей оптимизации питательного режима грунтов и улучшение их физико-химических свойств, одним из которых является применение сидератов и побочной продукции на удобрения. Тем не менее, в последнее время нет единого мнения относительно эффективности этих удобрений.

Положительное влияние перегноя на плодородие грунта и производительность культур не подлежит сомнению, но объемы его производства, особенно в современных условиях, не могут обеспечить потребности в удобрении полей. По мнению многих ученых, в увеличении производства органических удобрений важное значение имеют зеленая масса разных сельскохозяйственных культур и солома, которые являются дешевым и эффективным нетрадиционным средством повышения плодородия грунта и производительности культур.

Д.Н. Прянишников писал: "Там, где для улучшения грунтов особенно необходимо обогащение их органическим веществом, а перегноя по той или другой причине не хватает, зеленое удобрение приобретает особенно большое значение. Вместе с перегноем и другими минеральными и органическими удобрениями зеленое удобрение как один из элементов системы удабривания должно стать довольно мощным способом повышения урожаев и улучшения плодородности грунтов".

В настоящих кризисных условиях на данном этапе развития интенсивного земледелия сидерация и побочная продукция на удобрение должны рассматриваться как важное звено энерго- и ресурсосохраняющих технологий в сельском хозяйстве.

Зеленое удобрение - неисчерпаемый, постоянно обновляемый источник органического вещества. Корневая система многих сидератов может доставать из глубоких слоев грунта элементы питания (фосфорную кислоту, кальций, магний и др.). После запахивания зеленого удобрения и минерализации эти элементы становятся доступными для культурных растений.

Значительную роль играют сидераты в улучшении физико-химических свойств грунта, повышении его биологической активности. Зеленое удобрение помогает бороться с сорняками и болезнями растений, оказывает содействие снижению засоленности грунтов, их окультуриванию, защищает грунт от эрозии и т.д.

Зеленое удобрение - важный источник гумуса и азота в грунте. При запахивании зеленой массы сидератов при урожае 35-40 т/га в грунт попадает 150-200 кг азота, что равноценно 30-40 тоннам перегноя. Коэффициент использования азота зеленого удобрения (первый год действия) вдвое больше, чем перегноя.

Анализ литературы свидетельствует, что в последние годы в зарубежных странах (ФРГ, США, Болгария, Польша, Нидерланды и др.) все больше используются в качестве органических удобрений сидераты, которые выращиваются в промежуточных посевах.

Г. Кант в своей монографии “Зеленое удобрение” подчеркивает: “При растениеводстве на промышленной основе биологические принципы во взаимодействии с физическими и химическими играют существенную роль в обновлении плодородности грунта и поэтому их необходимо исследовать, учитывать и использовать…, в век техники и химии… экономически выгодно работать не наперекор природе, а в гармонии с ней”.

По мнению немецких ученых, сидерация - прием многоплановый (на этом факте акцентируют внимание, как отмечалось нами выше, и отечественные исследователи), поэтому в зависимости от назначения зеленого удобрения (рыхление подпахотного пласта, оструктуривание грунта, повышение содержания гумуса и азота, элементов питания, борьба с сорняками, болезнями и вредителями) в условиях ФРГ рекомендуется использовать только определенные его формы, чтобы достичь одной или нескольких целей. При этом утвердилось мнение, что зеленое удобрение наиболее эффективно, прежде всего, на тяжелых грунтах и в упрощенном севообороте.

Академик В.Д. Панников еще в 1980 году при анализе зарубежных исследований более чем 50-летних результатов лизиметрических опытов, проведенных в ФРГ, пришел к выводу о целесообразности выращивания промежуточных культур на зеленое удобрение с целью уменьшения потерь питательных веществ из грунта. По его убеждениям, грунт, который не занят поздно осенью и ранней весной зеленым покровом растений, - это источник непроизводственных потерь биогенных элементов, поле эрозии. Поэтому зеленые удобрения необходимо рассматривать и как способ уменьшения процессов водной и ветровой эрозии, которой только в Украине подвержены 40% пахотных земель.

В условиях распространения дерново-подзолистых грунтов классической сидеральной культурой длительное время был алкалоидный люпин. Однако практика последних лет показала, что капустные культуры на зеленое удобрение в ряде случаев имеют преимущества. Это, прежде всего, более легкое семеноводство. При обычных сроках сева капустные при внесении 40-60 кг азота (конец июля - начало августа) к середине октября формируют максимальный урожай - до 320 ц/га.

Для послеуборочного посева, независимо от его назначения, пригодны только растения, которые характеризуются, прежде всего, скороспелостью, способны расти при пониженных температурах воздуха и грунта, при пониженной интенсивности солнечной радиации и сокращенном световом дне, холодо- и морозостойкие. По Филимонову, наиболее скороспелые и нетребовательные к теплу растения из семьи капустных, наилучшие из них - ярая и озимая свирепа, горчица белая, редька масличная, ярый и озимый рапс.

Довольно безоговорочным необходимо считать мнение ученых и производственников о том, что выбор культуры на зеленое удобрение и экономическая эффективность сидерации определяются, главным образом, наличием и стоимостью посевного материала, а также коэффициентом размножения семян. Капустные культуры и однолетние травы в этом плане стоят вне конкуренции.

Как указывают ряд исследователей, промежуточные посевы позволяют наиболее полно использовать атмосферные осадки, солнечную энергию (коэффициент использования возрастает до 1,38) и при сравнительно небольших затратах работы и средств получать высокие урожаи зеленой массы и даже зерна, причем с повышенным аминокислотным составом. При выращивании промежуточных культур обогащается органическим веществом грунт, улучшаются его агрофизические свойства.

При объединении основных и промежуточных культур суммарный урожай с поля в любом случае в 1,5 раза больше, чем при выращивании на поле одного урожая, а себестоимость продукции снижается на 15-25% по сравнению с обычными севооборотами.

Интенсивное использование пашни оказывает содействие также более рациональному использованию техники на протяжении сельскохозяйственного года, вследствие чего резко возрастает производительность работы.

В условиях специализации и концентрации производства при недостатке перегноя и других органических удобрений промежуточные культуры в некоторых странах становятся одним из основных источников органических удобрений. Так, в ФРГ за последние годы площадь посевов промежуточных культур удвоилась. При этом около 30% этих культур запахивают на зеленое удобрение.

Отмечается, что при насыщении севооборота промежуточными культурами, они становятся одним из источников пополнения запасов органического вещества в грунте. Так, горчица белая при уборке ее на корм оставляет до 22 ц/га растительных остатков, а при запахивании на удобрение - до 140 ц/га. Кроме того, сидерация содействовала увеличению количества водомощных агрегатов грунта под следующими культурами. Засоренность посевов и заболевания культур значительно снизились.

Исследования многих авторов показали, что включение промежуточных культур в севооборот позволяет избежать многих болезней и вредителей сельскохозяйственных культур, которые не всегда можно ликвидировать только химическими средствами. Запахивание зеленой массы промежуточных культур оказывает оздоровительное влияние на грунт, повышает его биологическую активность.

В 12-летних опытах, проведенных в Узбекистане, установлено, что при запахивании послеуборочных культур содержание нитратного азота было в 2-2,5 раза больше, чем на полях без сидератов. Под влиянием запахивания рапса и горчицы содержание подвижных форм фосфора в слое 0-20 см увеличилось на 9 мг, в слое 20-40 см - на 6 мг/кг за счет перехода нерастворимых форм фосфатов в растворимые.

В Австралии рапс выращивается для улучшения физических свойств грунта.

В земледелии любая побочная продукция растениеводства, в том числе и солома, должна быть правильно и эффективно использована на удобрение.

Излишки соломы образуются практически во всех регионах и, по некоторым оценкам, составляют 70-100 млн. тонн, что особенно важно в связи с наличием во многих хозяйствах животноводческих комплексов с безподстилочным содержанием скота. К сожалению, значительное количество соломы остается несобранным, что ежегодно приводит к большим ее потерям. Причина заключается в том, что на сбор соломы приходится до 65% затрат, связанных с уборкой зерновых. Поэтому важной проблемой современного земледелия становится разработка эффективных технологий использования соломы в системе удобрения севооборота.

Как отмечает академик В.Ф. Сайко, в условиях интенсификации земледелия преобладающую часть побочной продукции необходимо использовать как органические удобрения, потому что при интенсивном развитии животноводства солома не будет использоваться на корм скоту. Припаханная солома и стебли кукурузы в 2-3 раза по эффективности превышают внесение перегноя. Например, 3-4 тонны соломы равнозначны 9 тоннам перегноя на гектар. При этом экономится около 30 кг/га дизельного топлива, по Украине - почти 1,2 млн. тонн.

Послеуборочные остатки, измельченные комбайнами и равномерно разбросанные по полю, ускоряют инфильтрацию влаги в грунте, уменьшают поверхностный сток, скорость ветра на поверхности грунта, снижают температуру грунта и тем самым уменьшают потери влаги на испарение, берут на себя (гасят) кинетическую энергию дождевых капель, предотвращают заплывание грунта и образование поверхностной корки, ослабляют эрозию и, что не менее важно, поглощают остаточный недоиспользованный для формирования урожая азот, тем самым предотвращая его потери и загрязнение грунтовых вод, а потом, раскладываясь, отдают следующей выращиваемой культуре.

Оставление послеуборочных остатков на удобрение является экономически оправданным. Отпадает необходимость в скирдовании, перевозке их на животноводческие дворы и обратно, а это положительно сказывается на затратной части технологий выращивания сельскохозяйственных культур.

Скорость микробного разложения соломы в грунте определяется многими факторами: наличием в грунте источников питания для микроорганизмов, их численностью, видовым составом и активностью, типом грунта, его окультуриванием, температурой, влажностью, аэрацией и др.

Солома - источник питательных элементов. Химический состав ее изменяется достаточно широко, в зависимости от грунтовых и погодных условий. В среднем в ней содержится 0,5% азота, 0,25% фосфора, 0,8% калия и 30-40% углерода, а также есть сера, кальций, магний, разные микроэлементы (бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт и др.). При средних урожаях зерновых (2-3 т/га) в грунт с соломой вернется 10-15 кг азота, 5-8 кг фосфора, 18-24 кг калия, а также соответствующее количество микроэлементов.

Установлено, что для нормального разложения органического вещества в грунте отношение С:N должно быть 20-30:1.

Систематическое использование соломы в качестве органического удобрения усиливает жизнедеятельность микрофлоры грунта и интенсивность ее дыхания. Это, в свою очередь, содействует улучшению питательного режима грунта. Внесение в грунт соломы, материала, который богат на углерод и беден на азот, с широким отношением С:N, которое равняется 80-100, приводит к закреплению легкодоступного азота грунта вследствие усиления микробиологической деятельности и приводит к снижению урожайности следующей культуры.

В последнее время заслуживают внимания рекомендации относительно комбинации и совместного использования соломы и разных видов зеленого удобрения. Повышение производительности звеньев севооборота подтверждает необходимость внесения соломы при выращивании сидератов.

В учебном хозяйстве "Михайловское" (Московская область) Тимирязевской сельскохозяйственной академии было установлено, что запахивание послеуборочной горчицы вместе с 5 т/га соломы активизировало создание и накопление подвижных форм азота в грунте, увеличивалось содержание агрегатов размером более 5 мм, улучшалась структура грунта и ее водомощность. Продуктивность зернового севооборота при увеличении удельного веса зерновых с 75 до 100% и использование послеуборочной горчицы вместе с соломой на удобрение увеличивается на 0,39-0,47 т/га зерна, или на 20,6-24,9%.

Внесение соломы вместе с зеленым удобрением содействует активизации биологических процессов в грунте, улучшает обеспечение растений доступными формами азота, создает лучшие условия для формирования урожая.

В условиях интенсификации и специализации земледелия целесообразно использовать солому вместе с сидеральными культурами, которые выращиваются как промежуточные послеуборочные еще и потому, что при этом возможны технологические решения, перспективные для условий Полесья и Лесостепи Украины. Они связаны с тем, что сроки внесения соломы в грунт совпадают с севом послеуборочных промежуточных сидеральных культур. Поэтому азот, который необходимо вносить в грунт с соломой, может быть использован как прямое удобрение этих культур с переходом его в состав зеленой массы с высокой удобрительной ценностью. Богатая на азот зеленая масса промежуточных сидеральных культур при использовании ее вместе с соломой компенсирует недостаток азота в последней и делает соединение этих видов органических удобрений высокоэффективным.

По данным ряда исследователей, совместное использование соломы с другими видами органических удобрений - с жидким перегноем, с торфом, с зелеными удобрениями - имеет большое значение в повышении плодородия грунтов и урожайности сельскохозяйственных культур. Зеленая масса, а также корневая система молодых растений промежуточных культур характеризуются узким отношением углерода к азоту, который не превышает 10:1 для надземной массы и 17-20:1 - для корней.

В опытах, проведенных в Беларуси и России, при запахивании в грунт послеуборочной горчицы вместе с соломой в отдельные годы поступало до 147 кг азота. Обогащение грунта органическим веществом за счет послеуборочного сидерата и соломы повышало его биологическую активность, некоторые промежуточные культуры (горчица) благодаря корневым выделениям имеют способность превращать труднорастворимые фосфаты грунта в доступные для растений формы. Посевы промежуточных культур влияют и на агрофитоценоз севооборота. Под влиянием послеуборочных сидератов за 4 года запас семян сорняков уменьшился на 20%. При этом продуктивность основной культуры (зерновые) при использовании сидератов увеличивалась на 15%, а при использовании промежуточной культуры на корм получено дополнительно 870 к. ед. и по 2 ц перевариваемого протеина на 1 га севооборотной площади.

Широко используется солома вместе с зеленым удобрением за границей. В Австрии на склонных землях в период уборки озимого ячменя и пшеницы солому измельчают и равномерно распределяют по полю. Грунт культивируют и высеивают послеуборочную фацелию или горчицу. Сидераты осенью не запахивают, за зиму они отмирают. Весной, за неделю до сева кукурузы или сахарной свеклы, грунт обрабатывают специальным культиватором. Кукурузу сеют в растительную мульчу обычными пневматическими сеялками, для борьбы с сорняками применяют гербициды.

В ФРГ в хозяйствах с зерново-свекольными севооборотами рекомендуется при сборе ранних зерновых колосовых солому измельчать, запахивать и высеивать сидераты. При севе небобовых сидератов вносят 50 кг/га азота. В продолжительных опытах запахивание сидератов вместе с соломой обеспечило ежегодный прирост урожая 1 тыс. зерн. ед./га.

Запахивание соломы вместе с редькой масличной на зеленое удобрение улучшает стабильность грунтовых агрегатов, водозадерживающую способность и повышает урожай зерновых. Официальная консультативная служба рекомендует руководителям сельскохозяйственных предприятий в ФРГ заделывать солому в грунт вместе с зелеными удобрениями.

Таким образом, при условии интенсивного использования земли насыщение грунтов органикой является одним из важных источников пополнения запасов питательных веществ, мощным фактором повышения биологической активности грунтов, улучшение их водно-физических параметров. Применение послеуборочных сидеральных культур, а также побочной продукции на удобрение позволяет получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур, улучшает плодородие грунта и повышает общую производительность севооборотов, то есть является экономически выгодным и целесообразным.

Юрий Сологуб,

кандидат сельскохозяйственных наук,

главный специалист по агробизнесу и агротехнологиям,

Проект аграрного маркетинга

Обсудить в форуме