Смешанные посевы с люцерной
Обновлено: 05.10.2024
Ключевые слова: люцерна, глубокое рыхление, смешанные посевы, корневые остатки, урожайность, биологический азот, плодородие почвы.
Gasanov R.G.
PhD in Agriculture, Azerbaijan Research Institute of Cotton farming
INFLUENCE OF PRIMARY TILLAGE AND MIXED CROPS ON YIELD AND FORMATION OF ROOT RESIDUES OF ALFALFA
Abstract
Keywords: alfalfa, deep loosening, mixed crops, root remnants, yield, organic nitrogen , soil fertility.
О пользе посевной люцерны (Medicago sativa) ученые и специалисты всегда были в высокого мнения. Как кормовая культура она известна более 6-7 тысяча лет.
С началом научнообоснованного изучения люцерны установилось что , посевная люцерна улучшает структуру и водно-физическое состояние почвы, имеет свойства азотособирателя. Сильная корневая система проникая на глубинные слои (до 10 метров) почвы накапливает до 300 кг биологического азота что является эквивалентом 40-60 тон навоза.
А.А.Щелюто (3) в своих исследованиях определил что, люцерна в течении 2-3 лет в корневых клубеньках собирает 190 кг азота, 56 кг фосфора и 82 кг калия.
По мнению Р.А.Тагиева (1) глубокое рыхление почвы под посев люцерны увеличивает урожайность сена на 23-25 %
Р.Г.Гасанов(2) по изучению короткоротационных (Хлопок-зерна-люцерна) севооборотов пришел к мнению что, полторагодичное стояние люцерны позволяет поднять плодородие почвы, увеличить урожайность хлопка сырца и пшеницы.
Н.А.Максимов(4) своими исследованиями определил что, многолетние бобовые культуры в благоприятных для развития корневых клубеньков условиях дает больше урожая и накапливает больше корневых остатков что, позволяет обогащать почву биологическим азотом.
Для более глубокого изучения вопроса 2005-2007 годах нами были поставлены опыты в условиях Азербайджанской Республики .
В контрольных вариантах проводилась пахота на 30-32 см, предпосевная обработка почвы и посев люцерны.
В 2006 году в опытных вариантах проводились четыре укоса, а на контрольных вариантах три укоса. В 2007 году в обоих вариантах проводились по четыре укоса люцерны.
Урожайность зеленой массы и сена по вариантам опыта показана в таблице 1
В полевых опытах изучено влияние способов основной обработки почвы на его структуру в слое 0-20 см и 20-40 см. Количество структурных агрегатов с размером 10-0.25 мм и количество водопрочных агрегатов в определенных процентах.
Полученные данные показывають что , глубокое рыхление почвы под посев люцерны и смешанные посевы осенью с шабдаром и весною нут с ячменем увеличивают количество структурных агрегатов на 9.1 и 9.4 % и водопрочных агрегатов на на 7.6 и7.8 %
Влияние применяемой технологии сказывается на количестве корневых остатков, образовании гумуса и накоплении биологического азота ,что приведено в таблице 3
Из научных источников известно что , 6 тон воздушно сухой массы растений оброзовывает 1 тон гумуса. По методу Матвеев-Байандина один центнер растителной массы создает 3.63 кг/га биологического азота. По В.С.Зайцеву этот покозатель состовляет 3.4 кг/га.
Предшественники
Предшественниками для люцерны и ее смесей со злаками, которые выращивают на кормовые цели, являются озимые и ранние яровые колосовые, пропашные (сахарная свекла, кукуруза на силос) и кормовые небобовые культуры.
Обработка почвы
Люцерна отзывчива на глубокую вспашку (до 30-32 см). Она способствует активизации микробиологической деятельности и усиленному росту корневой системы в первый год жизни.
Если ее высевают под покров однолетних растений, то систему обработки почвы применяют оптимальную для люцерны и покровной культуры. На полях, засореных многолетними корнеотпрысковыми сорняками, перед вспашкой проводят двукратное лущение (улучшенная зябь). Поля засоренные однолетниками лущат в 1-2 следа на глубину 6-8 см, а после их прорастания пашут, выравнивают развальные борозды и свальные гребни. При ранней вспашке возможна полупаровая обработка.
Весной по мере наступления физической спелости приступают к ран-невесеннему боронованию почвы с одновременным выравниванием. На незасоренных полях люцерну без покрова и под покров ранних культур можно сеять вслед за боронованием (без культивации). На засоренных полях проводят предпосевную культивацию (УСМК-5,4) на глубину 3 см. Чтобы семена люцерны высеять не глубже 2-3 см, поле перед посевом прикатывают кольчатыми катками. Если люцерну высевают под покров поздних культур (просо, кукуруза на зеленый корм), то поле культивируют дважды.
Удобрения
Удобрения под люцерну и ее смеси со злаками вносят с учетом плановой урожайности и агрохимических показателей почвы. Люцерна хорошо отзывается на органические, минеральные макро- и микроудобрения. Под предшественник люцерны вносят 30-40 т/га перепревшего навоза.
Фосфор очень важен для люцерны, он усиливает отрастание растений после укосов и стимулирует цветение. В то же время внесение фосфора на богатых почвах, где обеспеченность им достигает 17 мг на 100 г и более, нецелесообразно. Более эффективно осеннее применение фосфорных удобрений под вспашку.
Азот можно вносить только в небольших дозах (не более 30 кг/га д. в.) на бедных почвах рано весной при холодной погоде, когда клубеньковые бактерии еще слабо развиты. Средние дозы под люцерну - N30-45Р60-90К6О-90, под люцерно-злаковые травосмеси - N90Р60К30. Кроме того, при посеве рекомендуется вносить Р20-30.
По данным Воронежкого агроуниверситета, включение молибдена и бора в смесь при дражировании семян люцерны повышает их всхожесть и увеличивает урожай кормовой массы на 17,2%.
Посев
На посев используют семена 1-2-го класса. Перед посевом проводят воздушно-тепловой обогрев семян, их скарифицируют, иноку-лируют люцерновым ризоторфином и обогащают микроэлементами (бор, молибден и др.). Скарификацию семян проводят на специальных машинах СКС-1 и СТС-2 при твердокаменности более 20%. Протравливают семена после скарификации ("Мобитокс"; ПСП-0,5; ПЦ-1 и др.) 80%-ным ТМТД или витатиурамом (по 3 кг/т). Это предохраняет посевы люцерны от грибных и бактериальных заболеваний.
Применяют два способа выращивания люцерны и ее смесей со злаками - под покров и без покрова. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Конкурентная борьба люцерны и покровной культуры замедляет рост подземной и надземной фитомассы, изреживает травостой люцерны. Воронежский агроуниверситет рекомендует высевать 10-15 кг/га всхожих семян кормовой люцерны при беспокровном посеве, что обеспечивает хорошую густоту и высокий урожай зеленой массы. Тем не менее в производстве предпочитают подпокровный посев люцерны.
Преимущество подпокровных посевов в том, что люцерна не занимает отдельной площади, и лучше защищена от сорняков. Проводят подпокровные посевы рано весной, нормы высева покровных культур ((вико-овсяная смесь, ранние зерновые колосовые) снижают на 25-30%. Сеют люцерну зернотравяной сеялкой, или поперек рядков покровной культуры с нормой высева 17-20 кг/га (9-9,5 млн всхожих семян на 1 га).
Уход
Уход за беспокровными посевами сводится к послепосевному прика-тыванию, разрушению почвенной корки, борьбе с сорняками, вредителями и болезнями. Прикатывание почвы после посева кольчато-ребристыми катками обеспечивает более дружные всходы. Почвенную корку разрушают легкими кольчатыми катками или ротационными мотыгами.
На беспокровных кормовых посевах люцерны сорняки уничтожают, как правило, с помощью подкашивания при высоте растений 15-20 см. Высоту среза устанавливают так, чтобы не повредить точки роста растений люцерны. Кроме того, против однолетних злаковых сорняков до посева (под культивацию) можно внести эптам (3,5 - 4,5 л/га) или эрадикан (5 л/га); против двудольных сорняков посевы опрыскивают 2,4 - ДМ (2 кг/га) или базаграном (1,5-2 л/га) в фазе 2-3 настоящих листьев у люцерны.
Рано весной посевы люцерны и люцерно-злаковых смесей боронуют тяжелыми боронами поперек рядков. Рыхление почвы дисковыми орудиями способствует омоложению старого травостоя и лучшему впитыванию летних осадков. Высокую эффективность дает также осеннее щелевание посевов, обеспечивающее хорошие осенне-зимние запасы влаги в почве.
На подпокровных посевах люцерны очень важно своевременно убрать покровную культуру. Кормовые культуры целесообразно скашивать на зеленый корм, а не на сено. Зерновые культуры нужно убирать прямым комбайнированием на высоте не ниже 12-14 см с одновременным вывозом измельченной соломы. После уборки покровных культур следует подкормить люцерну фосфорно-калийными удобрениями в дозе Р45-60К45-60.
Интенсивность весеннего отрастания зависит от срока и высоты осеннего скашивания. Поэтому последний раз его нужно проводить на высоте 7-8 см не позже, чем за месяц до наступления устойчивых морозов.
Уборка
Чистые посевы люцерны обычно убирают для заготовки сенажа, кормов высокотемпературной сушки или сенного листа. При уборке необходимо выбрать такой срок, чтобы получить не только хороший урожай, но и высокое качество корма. Установлено, что максимальный урожай кормовой массы получают в фазе цветения, а более высокое качество - в фазе бутонизации. Поэтому следует применять как раннее скашивание в фазе бутонизации, так и умеренное в фазе начала цветения. В ЦЧР рекомендуется скашивать люцерну 2-3 раза, а при орошении - 4-5 раз.
Особенности возделывания при орошении
Люцерну и ее смеси часто возделывают при орошении. Размещают ее обычно в кормовых севооборотах или на выводных полях. Агротехника ее выращивания существенно не отличается.
На орошаемых участках создают одновидовые посевы люцерны или же следующие травосмеси: люцерна+кострец безостый; люцерна+кост-рец безостый+овсяница луговая; люцерна+клевер луговой+кострец без-остый+овсяница луговая.
При подборе видов трав и составлении травосмесей для пойменных земель следует учитывать также продолжительность их затопления. Люцерна синегибридная и клевер луговой могут вынести затопление в течение 10-12 дней, люцерна пёстрогибридная и жёлтогибридная - 20 дней, люцерна желтая - 25-30 дней.
При урожае 500 ц/га зеленой массы люцерно-злаковая травосмесь выносит с 1 га около 380 кг азота, 800 кг фосфора и 390 кг калия. Рекомендуется в подкормку вносить ежегодно около N180 (по N30-45 под каждый укос) Р6О-90 К60-90. Азотные удобрения лучше применять вместе с поливной водой. Фосфорно-калийные туки обычно вносят в один прием осенью, а на пойменных землях - после схода паводка.
Режим орошения зависит от зимне-весеннего запаса влаги в почве и от количества выпадающих осадков в период вегетации. Оптимальная влажность почвы в слое 0-70 см - 70-80% ППВ.
Первый полив в засушливую весну проводят в первой декаде мая, а затем после каждого укоса. В очень засушливые годы приходится поливать и между укосами. В средний по засушливости год необходимо сделать 3-4 полива с поливной нормой 500 м /га, в острозасушливые годы количество поливов увеличивают. На легких почвах поливную норму уменьшают до 300 м /га, а число поливов увеличивают. После каждого скашивания полив должен проводиться не позже, чем через 3-5 суток.
Если люцерну сеют под покров, то первый полив нормой 500-600 м /га следует сделать сразу же после уборки покровной культуры. При беспокровном весеннем посеве первый раз поливают через 40-50 дней после появления всходов нормой 300-400 м /га, а в дальнейшем - после каждого укоса по 500 м /га.
Применение орошения и удобрений эффективно только в том случае, если травостой имеет густоту не менее 300-400 растений на 1 м.
В НИИСХ ЦЧР им. В. В. Докучаева травосмесь из люцерны пёстро-гибридной, костреца безостого и овсяницы луговой при орошении дала средний урожай 138,5 ц/га воздушно-сухой массы. Высокая продуктивность люцерны (350-400 ц/га и более) и ее смесей со злаками при орошении была получена также в ряде хозяйств ЦЧР.
Технология заготовки кормов. На сено лучше убирать косилками-плю-щилками (Е-301, Е-302 и др.). Плющение сокращает срок сушки на 30%. Ворошение колесно-пальцевыми граблями ГВК- 6,0 ускоряет сушку скошенной массы. Применение активного вентилирования и прессования значительно снижает потери от осыпания листочков и повышает качество сена, увеличивает содержание белка и каротина. При этом провяленную после плющения и ворошения массу влажностью 35-45% досушивают в скирдах или сенохранилищах до 15-17%.
Сенаж из люцерны по кормовой и биологической ценности приближается к зеленой траве. Для получения высококачественного сенажа люцерну скашивают с плющением в фазе цветения. Начинают убирать при влажности не ниже 60%, т. к. в дальнейшем масса будет подсыхать во время подборки, измельчения и транспортировки. Химический состав сенажа из люцерны при влажности 48% в пересчете на абсолютно сухое вещество следующий (%): протеин - 15,9, клетчатка - 23,5, жир - 3,2, зола - 8,2, БЭВ - 49,2, кальций - 2,2, фосфор - 0,3 (рН- 5,1).
Для заготовки витаминно-травяной муки и гранул люцерну скашивают в начале бутонизации. Кормовая масса после скашивания должна быть высушена и переработана в течение 2-3 часов. В 1 кг травяной муки содержится 0,85 к. ед.,100-140 г переваримого протеина и 250-300 мг каротина. Чтобы уменьшить потери каротина, травяную муку хранят в полиэтиленовых мешках в затемненных помещениях при влажности 10-12%.
Возделывание люцерны на семена
Семенная люцерна предъявляет особые требования к факторам жизни по сравнению с фуражной. Чтобы не допустить израстания и полегания семенных посевов, нежелательно размещать ее на очень плодородных или хорошо удобренных полях, а лучше располагать на средних по плодородию почвах с содержанием гумуса не более 3%, но хорошо обеспеченных фосфором, калием, кальцием, бором и молибденом. Это уменьшает опасность израстания во влажные годы.
Обработка почвы под закладку семенников люцерны почти такая же, как и под кормовую люцерну. Главная задача при обработке почвы заключается в применении комплекса мер по борьбе с сорняками (улучшенная зябь или полупар). Весной проводят ранневесеннее боронование и выравнивание почвы, внесение почвенных гербицидов (эптам или эрадикан) под предпосевную культивацию. Ее лучше осуществлять свекловичными культиваторами УСМК-5,4 на глубину 3-4 см. Очень важно сделать двойное прикатывание - до посева гладкими, а после посева кольчато-ребристами катками.
Удобрения. Фосфорно-калийные удобрения вносят на запланированный урожай (1-2 ц/га в первый год жизни и 5-6 ц/га в последующие два) или же пользуются усредненными нормали (Р60К60). Азотные удобрения, как правило, не вносят. Симбиотическая азотфиксация дает возможность обходиться на семенных посевах в основном биологическим азотом.
Люцерна хорошо реагирует на применение бора, молибдена и других микроэлементов. Установлено, что молибден активизирует усвоение азота клубеньковыми бактериями, а бор способствует улучшению оплодотворения и завязывания семян. В качестве борных удобрений используют следующие: бура (содержание бора 11%), борная кислота (17%), борный суперфосфат простой (0,2%) и двойной (0,4%). Из молибденовых удобрений применяют молибденовокислый аммоний (54% молибдена), молибдат аммония (52%), молибденсуперфосфат (0,13%). Микроэлементами можно обрабатывать семена (по 50 г каждого на 1 ц семян), вносить в почву вместе с минеральными удобрениями, а также применяют их в качестве некорневой подкормки во время вегетации растений (фаза бутонизации).
При выборе сортов предпочтение следует отдавать таким, у которых легко раскрываются цветки и более четко разграничены вегетативная и генеративная фазы (Вега 87 и Ярославна). В опытах Воронежского агро-университета (1984-1995г.г.) сорт Вега 87 превысил по урожаю семян широко распространенный в ЦЧР сорт Павловская пестрая почти на 40%. Это связано с тем, что Вега 87 по сравнению с другими сортами ЦЧР более устойчива к полеганию и меньше израстает, имеет более короткий период цветения и у нее легче раскрываются цветки.
Семена должны соответствовать 1 -му классу посевного стандарта.
Посев. В ЦЧР практикуют весенние и летние сроки сева, подпокровные и беспокровные посевы. При весеннем посеве под покров однолетних культур применяют обычные рядовые и широкорядные посевы с нормой высева семян 2-3 млн шт/га на глубину 2-3 см. Весенние подпокровные посевы люцерны сильно затеняются и угнетаются, в результате - снижается урожай семян. Подпокровные посевы в семеноводстве не рекомендуют.
Получение высокого урожая семян люцерны в год ее посева и в последующие 2-3 года возможно только на весеннем беспокровном широкорядном посеве при равномерном распределении растений в рядках (10-25 шт/м). Разреженное равномерное стояние растений обеспечивает формирование высокопродуктивного стеблестоя за счет улучшения воздушного и корневого питания, оптимальный ход нарастания надземной и подземной фитомассы, лучшую освещенность посевов, способность максимально формировать генеративные органы. В широкорядных (45 см) разреженных посевах с нормой высева 0,25-0,5 млн, шт/га всхожих семян образуются 160-200 генеративных стеблей на 1 м" с 10-15 соцветиями на каждом. В таких посевах создаются более благоприятные условия для работы опылителей. Чтобы выдерживать такие малые нормы высева, необходима тщательная подготовка почвы, сеялок и семян. В Воронежском агроуниверситете разработано специальное приспособление к свекловичной сеялке, что позволило использовать весь свекловичный комплекс машин на уходе за семенными посевами люцерны. Было разработано дражирование семян, позволившее создавать посевы на конечную густоту и включать в драже необходимые микроэлементы и пестициды. Дражирование значительно экономит дорогостоящие семена, позволяет получить оптимальную густоту и равномерное распределение растений на площади, высокую урожайность. В разные слои драже включают микроэлементы, ядохимикаты и гербициды, которые повышают полевую всхожесть, обеспечивают защиту молодых растений от вредителей и болезней, а также исключают обработку посевов гербицидами. Размер гранул дражированных семян доводят до 3,0 мм.
Дражированные семена люцерны высевают беспокровным широкорядным (на 45 см) способом свекловичной сеялкой нормой высева 0,25-0,5 млн шт/га.
Оптимальная глубина посева обычных и дражированных семян на суглинистых черноземах ЦЧР - 0,5-1,5 см. Более глубокий посев (2-3 см) приводит к снижению полевой всхожести до. 40-60%. Основной срок сева - ранневесенний; летний посев может применяться только в случае выпадения хороших дождей и наличия влаги в почве.
Для борьбы с израстанием и полеганием главное внимание уделяют подбору сортов, проводят окучивание растений и осеннее подрезание корневой системы. Для оптимизации корневого питания растений во влажные годы проводят горизонтальное подрезание корней осенью или весной до отрастания люцерны на глубину до 25 см, начиная со 2-го года жизни. Это предупреждает израстание и полегание растений.
Подрезание корневой системы плоскорезами усиливает интенсивность отрастания молодых корней и увеличивает величину активной, усвояющей корневой системы в пахотном слое, богатом необходимыми макро- и микроэлементами. Этот агроприем повышает продуктивность семенной люцерны после второго года использования и сокращает расход затрат на закладку новых семенных участков. Подрезание особенно эффективно во влажные годы, т. к. не происходит израстания и полегания посевов. Его лучше проводить осенью, потому что образующиеся при этом щели способствуют также накоплению влаги в осенне-зимне-весенний период. Однако в засуху подрезание корней снижает урожай семян.
При достижении пороговой численности вредителей (фитономус, ти-хиус, листовой люцерновый долгоносик, люцерновый клоп, толстоножка и др.) применяют инсектициды (базудин, 60% к. э. - 2-3 л/га; бензофосфат, 30% к. э. - 1,6-2,3 л/га; фастак, 10% к. э. - 0,15-0,2 л/га и др.). Дискование посевов весной, до отрастания люцерны (начиная со 2-го года жизни) также способствует сокращению численности вредителей.
Для борьбы с болезнями семена протравливают или в драже включают витатиурам. При первых признаках заболеваний (бурая пятнистость, пероноспороз и др.) посевы обрабатывают 1% бордосской жидкостью - 6 кг/га по медному купоросу или оксихомом, 80% с. п. - 1,9-2,3 кг/га.
Уборка. Получить семена возможно с первого, полуторного или второго укоса.
В годы с жарким засушливым маем обычно лучше на семена использовать 1-ый укос. В годы же с прохладным влажным маем, тем более в случае сильного повреждения растений вредителями, иногда целесообразно подкосить семенную люцерну (за 1-1,5 недели) до наступления бутонизации (на семена остается полуторный укос) или в фазу бутонизации (семена получают со второго укоса). В ЦЧР более высокие урожаи семян обычно получают с первого укоса.
При подготовке семенников люцерны к уборке проводят видовую прополку, обкашивание краев, предварительное определение процента спелости бобов.
Одной из основных причин низких урожаев семян люцерны в производстве являются большие потери при уборке, т.к. в это время у нее, как правило, мощная вегетативная масса с высокой влажностью. В то же время доля семян в общей массе составляет от 2 до 10%, к тому же они очень мелкие и текучие, что затрудняет выделение их из пыжины. При традиционных технологиях может применяться раздельный способ, прямое или двукратное комбайнирование. Несмотря на тщательное уплотнение и использование специальных приспособлений, потери семян велики.
Повышение естественного плодородия почвы путем обогащения органической массой, повышения содержания гумуса и элементов минерального питания, созданием оптимальных агрофизических свойств почвы и благоприятного водно-физического режима наилучшим образом решается при совместном возделывании зерновых озимых культур с бобовыми. Решение этого актуального вопроса включает широкую систему мер, охватываемых единым общим направлением биологизации земледелия. Современная философия рационального земледелия предусматривает решение основных задач, которыми являются ресурсоэнергосбережение, поиск максимальной реализации возможностей биологизации, обеспечивающей эффективно использовать возобновляемые природные ресурсы.
Ускоренный переход сельскохозяйственных предприятий на биологизированные системы земледелия, основанные на агробиоценотических принципах природопользования, позволит стабилизировать сельскохозяйственное производство и снизить деградационные процессы.
В современном земледелии сложилась парадоксальная ситуация: научно-технологический прогресс обеспечивает сельскохозяйственное производство высокопроизводительными машинами и орудиями, производит обширный набор минеральных удобрений, средств защиты растений, создает высокодаптивные сорта и гибриды сельскохозяйственных культур, но независимо от этого повсеместно наблюдается деградация почвы и повышение экологической напряженности.
Что же мы наблюдаем в настоящее время во многих регионах России в целом и в Ростовской области в частности? В первую очередь, нарушение основных законов земледелия: повсеместный переход к упрощенному чередованию полевых культур (чистый пар-озимая пшеница-подсолнечник-яровой ячмень); шаблонное применение глубокой отвальной обработки, отказ от научно обоснованного применения органических и минеральных удобрений. Налицо основные признаки экстенсивного земледелия, широко применявшегося в середине XIX столетия. В связи с этим в настоящее время назрела острая необходимость в разработке новой системы земледелия, ориентированной на решение назревших проблем путем максимальной биологизации сельскохозяйственного производства. Особый интерес вызывает разработка и внедрение в производство технологии бинарных посевов зерновых и технических культур с бобовыми травами.
В результате многолетних исследований, проведенных в Донском ГАУ, разработаны и запатентованы технологии бинарных посевов озимых культур и подсолнечника (патенты на изобретения № 2260929; № 2320110; № 2311012). Научная основа запатентованных технологий заключается в приближении функций, а экосистем - к функциям естественных природных экосистем; в использовании богатого опыта, который накоплен природой, умеющей создавать устойчивые ландшафты с экологическим равновесием.
При переходе к биологизированным системам земледелия на ландшафтной основе роль многолетних бобовых трав значительно возрастает. Это, в первую очередь, связано с обогащением почвы свежим органическим веществом и доступными элементами питания. Поэтому неслучайно в последнее время быстро растет интерес к новым и нетрадиционным методам рационального земледелия, обязательным компонентом которых является биологический азот. Возросший интерес к биологическому азоту обусловлен прежде всего тем, что это единственный экологически чистый путь снабжения растений азотом, при котором приблизительно невозможно загрязнение природной среды.
Важное действие большинства поливидовых посевов, в том числе и бинарных посевов озимых культур с бобовыми травами, на плодородие почвы выражается в том, что препятствуют вымыванию из почвы нитратов и других растворимых питательных солей из почвы в период осенних дождей и ранней весной при насыщении почвы влагой.
Озимая пшеница, как и большинство других зерновых, отзывчива на улучшение азотного питания и создание оптимального структурно-агрегатного состава почвы.
В случае возделывания озимой пшеницы в бинарных посевах с люцерной реакция растений зерновой культуры на условия выращивания корректируется бинарным компонентом на протяжении всего периода вегетации. Люцерну изменчивую наиболее целесообразно возделывать вместо чистого пара в звене севооборота «яровой ячмень с подсевом люцерны-кулисно-мульчирующий люцерновый пар-бинарный посев озимой пшеницы с люцерной. Особую актуальность бинарные посевы с люцерной имеют на эродированных черноземах, где интенсивные эрозионные процессы наблюдаются ежегодно в период таяния снега и при выпадении летних ливневых дождей. При возделывании озимой пшеницы в бинарном посеве с люцерной улучшается структура почв и повышается ее водопроницаемость. Благодаря мощной стержневой корневой системе люцерна разрыхляет почву на большую глубину, обеспечивая прекрасный биодренаж плужной подошвы.
Улучшение структурно-агрегатного состава почвы существенно сокращает водную аэрацию на склонах в период летних ливневых дождей. Нами установлено, что на чистом пару смыв почвы за 2006-2015 гг. колебался от 19,7 до 42,5 м3/га, что на 86,3-96,3% больше по сравнению с кулисно-мульчирующим люцерновым паром.
В зависимости от агроценоза формирование структуры почвы происходит по-разному. Так, на варианте чистого пара в пахотном слое почвы водопрочных агрегатов перед посевом озимой пшеницы содержалось 39,4%, а на кулисно-мульчирующем люцерновом пару – 64,9%.
Таким образом, наблюдается порочный замкнутый круг бесполезных механических обработок, направленных на снижение плодородия почвы. В чистом пару наши черноземы остаются без защиты в наиболее эрозионноопасный период года (зима-лето) от губительного действия сильных ветров и ливней, а за счет интенсивного рыхления почвы усиливается минерализация органического вещества. В среднем за период парования почвы в чистом пару минерализации более 2 т гумуса. Температура верхнего слоя почвы в летний период достигает 55-60оС и более, поэтому снижается численность дождевых червей и других обитателей почвы.
Сохранение и рациональное использование растительных остатков предшествующих культур и вегетирующих растений люцерны в качестве мульчи можно назвать принципиально новым направлением в земледелии, так как мы приближаем агроландшафты по устойчивости к природным. Мульчирование почвы органическим веществом создает благоприятные условия для активизации почвенной биоты, сохранения влаги и снижения температуры почвы, обогащает корнеобитаемый слой элементами питания.
Нами отмечено большое влияние корневой системы люцерны на формирование структуры почвы в бинарном посеве с озимой пшеницей. Так, перед уборкой озимой пшеницы, размещенной по чистому пару, содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое почвы было 52,4%, или на 29,3% меньше по сравнению с вариантом бинарного посева с люцерной.
В естественных (природных условиях), не измененных деятельностью человека, фитоценозы всегда многовидовые. При формировании видового состава решающую роль играют следующие факторы: конкуренция между собой; зависимость одних видов от других; наличие комплементарных видов. Стабильное растительное сообщество – это "насыщенная комбинация видов, находящихся друг с другом и со средой в экологическом равновесии.
Под конкуренцией (интерференцией), которая играет решающую роль при формировании растительных сообществ, в самом широком смысле понимают тормозящее действие, которое оказывают друг на друга растущие на небольшом пространстве растения, однако без проявления паразитизма. Они борются за свет, воду и питательные вещества, поэтому отдельно стоящие растения развиваются, при прочих равных условиях, намного лучше, чем растущие в сообществе. Здесь речь идет собственно о физико-химических отношениях.
Австрийский ученый-физиолог растений Ганс Молиш обратил внимание на то, что растения могут влиять друг на друга посредством выделения в почву и воздух особых химических веществ, которые уже в самых малых количествах оказывают угнетающее влияние на соседние растения. Это так называемое биохимическое влияние одних растений на другие Молиш назвал аллелопатией (с греч. "алело" – взаимный и "пати" – воздействие).
Очень интересны и важны для сельского хозяйства многие явления аллелопатии в сообществах культурных видов. Можно выделить некоторые аспекты и направления, по которым ведутся исследования закономерностей химического взаимодействия растений.
Аллелопатическое почвоутомление – накопление в почве биологически активных веществ до токсического уровня, обуславливающее снижение урожая отдельных культур. Оно характерно для многих видов. Так, монокультура пшеницы нежелательна из-за накопления подвижных фенольных соединений, под многолетней люцерной накапливаются сапонины, довольно сильное почвоутомление вызывает люпин, который при бессменном выращивании на 3-4 год полностью выпадает.
Носители аллелопатического действия – подвижные, легко проникающие в растения химические соединения. В большинстве случаев почвоутомление связывают с накоплением подвижных фенольных соединений, прежде всего кислот. Аллелопатическая активность некоторых возделываемых растений вызывает угнетение развития сорняков, и в этом смысле она нежелательна.
С другой стороны, аллелопатически активные растения хуже сосуществуют, их посевы изреживаются. Установлено, что ячмень угнетает развитие сорняков выделением алкалоида грамина. Очень аллелопатически активная рожь; гречиха и конопля также подавляют сорные растения.
Аллелопатическое действие сорных растений
Вредоносность сорных растений часто связана с выделением ими биологически активных химических соединений, угнетающих культурные растения. Известна аллелопатическая агрессивность пырея ползучего, мари белой, росички реснитчатой, вредно действующих на кукурузу. Сильное аллелопатическое влияние на рост и развитие салата, капусты, проса негритянского оказывают экстракты из стеблей, корневые выделения и почва из-под дихентхиума.
Особенно активный сорняк – щавель конский. У него выделено четыре фенольных ингибитора. У 80% видов, растущих рядом с ним, накопление сухой массы существенно снижается. Такие сорняки, как пастушья сумка, ясменник, латук, костер кровельный, редко встречаются рядом со щавелем.
Горчица салатная, сельдерей салатный, редис угнетают рост капусты хибинской, ее масса снижается почти в 10 раз, ухудшается качество урожая.
Есть сведения об аллелопатическом взаимодействии и других культурных растений. Известно, например, что посевы лука в междурядьях томатов и картофеля предохраняют их от заболевания фитофторой и что капуста, посаженная в винограднике, угнетает виноград.
Ассоциативная конкуренция
Следует различать внутривидовую (между растениями одного и того же вида) и межвидовую конкуренцию. Обе формы конкуренции играют в формировании сообщества важную, но противоположную роль. Если при внутривидовой конкуренции погибают слабые индивидуумы какого-либо вида и остаются лишь сильные, что полезно для сохранения вида, то при межвидовой конкуренции происходит подавление слабого в конкурентном отношении вида, часто вплоть до его полного вытеснения из фитоценоза.
В природе, однако, внешние условия постоянно изменяются, поэтому полное угнетение имеет место лишь при очень большом превосходстве одного вида над другим. Обычно же возникают смешанные популяции, в которых виды представлены соответственно их конкурентной мощи.
Таким образом, в природных условиях фитоценозы всегда многовидовые. Наряду с хозяйственно полезными растениями, обладающими ценными пищевыми, кормовыми или техническими качествами, произрастают менее ценные, не представляющие хозяйственного интереса и вредные растения.
Преимущества и недостатки одновидовых посевов
С развитием растениеводства человек стал отбирать отдельные растения и высевать их в чистом виде, чтобы освободить полезные растения от конкуренции других видов и получить наибольшее количество продукта, ради которого выращивал культуру, с единицы площади. Так возникли одновидовые растительные ассоциации. Для выпечки хлеба необходимо было получить чистую пшеницу, чистый ячмень, чистую рожь, чистую кукурузу и т.п. Совместное возделывание хлебных злаков, например пшеницы и ржи, снижает мукомольно-хлебопекарные качества зерна пшеницы. Продукцию высокого качества некоторых культур, например льна-долгунца, можно получить только в чистых посевах. В многовидовых ассоциациях (разреженные, засоренные посевы) лен-долгунец ветвится, снижается технологическая высота его стебля, ухудшается качество волокна.
Дальнейшая история растениеводства представляет собой совершенствование технологий возделывания чистых посевов с/х культур. По мере перехода от ручного труда к механизированному, с/х машины приспосабливали к требованиям биологии и морфологии отдельных культур. Так появились комбайны для уборки зерновых, свеклы, льна, хлопка и других с/х культур.
Научно обоснованные технологии возделывания с/х культур включают применение химических средств защиты растений от болезней, вредителей и сорняков. Считается, что чем уже селективность пестициды, тем выше его агрономическая ценность. Однако большинство применяемых гербицидов имеет достаточно широкий видовой диапазон токсического действия, использование их в смешанных посевах не представляется возможным. Например, трефлан хорошо отчищает от сорняков одновидовые посевы сои, но применять его в соево-кукурузных смесях нельзя, так как он подавляет кукурузу.
Таким образом, главные преимущества чистых посевов – их высокая технологичность, обеспечение набольшего сбора продукции данного вида с единицы площади, высокое качество продукции.
К недостаткам одновидовых посевов можно отнести неполное использование посевной площади, особенно культурами широкорядного посева, низкие кормовые качества отдельных культур.
Смешанные и совместные посевы
Для устранения этих недостатков в растениеводстве давно используют совместное возделывание различных культур – смешанные и совместные посевы.
Смешанные посевы – это посев двух или нескольких культур, семена которых перед высевом перемешивают, или двукратный независимый посев культур на одной площади (при посеве второй культуры расположение рядков и ширину междурядий не принимают в расчет).
Этот способ посева, как правило, используют при возделывании кормовых культур. Цель смешанных посевов – улучшить качество корма, повысить в нем содержание белка.
Например, культуры семейства Мятликовые менее требовательны к условиям выращивания и при низкой обеспеченности элементами питания дают невысокие, но стабильные урожаи корма низкого качества. Бобовые культуры дают отличный корм, но урожаи их в большой степени зависят от обеспеченности элементами минерального питания и влагой и потому менее стабильны. Смешанные посевы кормовых культур используют, как правило, в тех случаях, когда почвено-климатические условия не дают возможности получать стабильно высокие урожаи наиболее ценной в кормовом отношении культуры.
Бобовые культуры более требовательны к условиям выращивания, чем мятликовые. Например, для получения высокого урожая клевера лугового необходим рНсол пахотного слоя почвы не ниже 6. На кислых почвах клевер изреживается, урожай снижается. Тимофеевка луговая достаточно кислоустойчива и стабильно дает удовлетворительные урожаи даже при рН=4,5.
В Нечерноземной зоне из многолетних бобовых культур наиболее распространен клевер луговой. При благоприятных условиях бобово-ризобиального симбиоза на чистых посевах этой культуры в первый год пользования получают более высокий урожай и больший сбор белка с 1га, чем в смеси с мятликовыми травами. Так, в учхозе РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева "Михайловское" Московской области при посеве клевера лугового в чистом виде на хорошо произвесткованной и обеспеченной фосфором и калием почве в первый год пользования на большой площади было собрано сена – 8,6т/га и сырого белка более – 1200кг/га. Травосмесь клевера и тимофеевки при соотношении компонентов 1:1 дала – 7,3т/га сена и 876кг сырого белка с 1га. На второй год пользования с чистых и смешанных посевов собрали соответственно – 4-7 и 6,4т сена и 658 и 576кг сырого белка с 1га.
На второй год пользования клевер луговой значительно изреживается, в результате урожайность его снижается иногда в 1,5-2 раза. При изреживании клевера мятликовый компонент травосмеси развивается сильнее, вследствие чего урожайность ее снижается в меньшей степени, чем урожайность клевера в чистом виде.
На среднекислых почвах, недостаточно обеспеченных фосфором и калием, активность симбиотической фиксации азота воздуха клевером невысокая, а урожаи умеренные или низкие. В этих условиях клевер изреживается сильнее, чем на хорошо произвесткованных почвах, и клеверотимофеечные смеси всегда дают более высокие урожаи, чем чистые посевы этих культур. Так, в совхозе "Виноградовский" Воскресенского района Московской области на неизвесткованных, бедных питательными веществами почвах сбор сена чистого клевера в первый год пользования составил – 2,6т/га, а клеверотимофеечной смеси на такой же почве – 3,5т/га. На второй год пользования клевер чистого посева выпал на 70-80% и в травостое преобладали сорняки, а клеверотимофеечная смесь при подкормке аммиачной селитрой в норме – 250кг/га дала – 3,8т/га сена главным образом за счет тимофеевки.
На слабоокультуренных малоплодородных почвах мятликовый компонент смеси выступает в качестве страховой культуры, поскольку тимофеевка, например, более неприхотлива к условиям выращивания и дает удовлетворительные урожаи там, где клевер луговой развивается плохо. В то же время при наличии в травосмеси клевера улучшается качества корма мятликового компонента. Именно этим объясняют тот факт, что в Нечерноземной зоне, где почвы преимущественно малоплодородные, с повышенной кислотностью, клевер луговой традиционно выращивают в смеси с мятликовыми травами, при этом средний сбор сена составляет – 1,6-2,3т/га.
Как показывает многолетняя практика, урожай и качество корма бобово-мятликовых смесей зависят от состава компонентов смеси. Некоторые виды мятликовых трав сильно угнетают бобовый компонент, в результате продуктивность его снижается, а вместе с ней и качество корма. Наибольшие урожаи дают такие травосмеси, компоненты которых совместимы.
Совместные посевы – это посевы дух или более видов растений на одном поле с чередующимися рядками или полосами культур. Перед высевом семена культур не смешивают, а высевают раздельно. Например, при совместном посеве кукурузы с соей одной сеялкой высевают кукурузу, а другой – сою.
Цель совместных посевов та же, что и смешанных, - повысить качество корма. Преимущество совместных посевов заключается в том, что первые дают возможность дифференцировать приемы удобрения и ухода за посевами. Например, при совместном посеве кукурузы с соей полосным способом можно при посеве под кукурузу вносить азотные удобрения, а сою высевать без них. В процессе ухода кукурузу можно подкармливать минеральным азотом, а сою культивировать без азотных подкормок, используя ее способность к симбиотической азотфиксации. В борьбе с сорняками под кукурузу можно применять гербициды из группы триазинов, а под сою - трефлан. В смешанных посевах этих культур указанные гербициды применять невозможно.
При смешанном посеве с различной крупностью семян, например сои и сорго, в семенном ящике происходит сепарация семян, и посев получается невыравненным. При совместном посеве этот недостаток устраняется.
При совместных полосных посевах культуры оказывают меньшее негативное влияние друг на друга, почти исключается взаимозатенение. Более того, при посеве культур с разной высотой стебля длинностебельные культуры лучше освещаются, и масса одного растения бывает больше, чем в чистых одновидовых посевах. Низкостебельный компонент испытывает некоторое затенение, но оно намного слабее, чем в смешанных посевах.
Принципы подбора компонентов
Смешанные посевы при экстенсивном и интенсивном растениеводстве
Читайте также: