Альтернативная органика

В мировом земледелии побочная продукция является самым дешевым источником пополнения почвы органическими веществами. В Америке доля в общем объеме органических удобрений превышает 53%, в странах ЕС – 60%. Эта технологическая операция становится во все большем количестве хозяйств обязательной составляющей выращивания сельскохозяйственных культур.

Остатки кукурузы 

После уборки кукурузы на поле остается 10–14 т/га корневых и пожнивных остатков. По обобщенным данным научных учреждений, из 1 т пожнивных остатков кукурузы в почву возвращаются 7,5 кг/га азота, 3 фосфора, 16 калия и много микроэлементов. Стоимость замены макроэлементов из-за извлечения 1 т растительных остатков составляет около 10 дол.

В ходе восьмилетнего исследования ученые Университета штата Айовы определили, что как урожайность кукурузы, так и качество почвы изменяются в зависимости от количества пожнивных остатков и систем обработки почвы. Результаты исследований демонстрируют, что и при традиционных системах возделывания, и при no-till урожайность кукурузы сохранялась устойчивой после одного-трех лет полного удаления пожнивных остатков. Однако удаление 25–35% останков уже способно негативно повлиять на качество почвы.

Вспахать вовремя 

Почему важно запахать пожнивные остатки кукурузы именно осенью?

Оставшиеся на поле послеуборочные остатки создают идеальные условия для успешной перезимовки вредителей на следующий сезон, а их запашка позволяет уменьшить распространение стеблевой бабочки и западного кукурузного жука.

Кроме того, это мероприятие улучшает микробиологическую активность почвы, способствует накоплению влаги в почве и т.д. Также не следует забывать, что растительные остатки кукурузы разлагаются значительно дольше, чем солома зерновых культур, подсолнечника, рапса.

Подбор метода 

Традиционная вспашка. До недавнего времени традиционным способом борьбы с остатками урожая кукурузы была вспашка. Основным ее преимуществом является быстрое обогащение почвы большим количеством органического вещества. Этот метод особенно важен при культивировании кукурузы в монокультуре.

Современные решения. Новые технологии акцентируют внимание на снижении производственных затрат и повышении эффективности сельскохозяйственного производства. Дисковые бороны, стерневые культиваторы или ротационные отлично уничтожают остатки урожая, измельчая их и одновременно перемешивая с почвой. Этот способ улучшает структуру почвы и приводит к более быстрому превращению послеуборочных остатков в гумус.

Метод разрушения остатков растений следует выбирать в зависимости от типа почвы. Экономическим решением в большинстве случаев является культиватор с выравнивающими дисками. На тяжелых почвах лучше сработают тяжелые дисковые бороны, которые также хорошо измельчают и смешивают остатки с грунтом.

Оптимальным решением для легких почв являются ротационные культиваторы: оснащены складчатыми ножами, они измельчают почву, разрушая остатки растений и смешивая их с почвой.

Подбор орудия 

Выбор орудий для размельчения растительных остатков кукурузы зависит от их количества. Соотношение между основной и побочной продукцией у кукурузы составляет 1,0:1,65.

Если урожайность зерна на поле составляла до 8 т/га, целесообразно применить культиваторы или бороны с дисками диаметром 520 мм. Такой способ предотвращает чрезмерные потери влаги в поле.

При урожайности 8 т/га на поле остается на 6,5 т/га больше растительных остатков. При таком количестве нужно: растительные остатки измельчить и равномерно распределить на поле; завернуть и равномерно перемешать с грунтом.

Измельчение и равномерное распределение растительных остатков на поле обеспечивают следующие варианты:

• применение мульчера с вертикальной осью вращения, который будет измельчаться и равномерно распределять растительные остатки по полю;
• использование дисковых борон для соломы.

Для дальнейшего заделки и равномерного перемешивания растительных остатков с почвой целесообразно применить дисковые орудия размером дисков 620 или 660 мм.

Если урожайность зерна составляла более 10 т/га и нет мульчера, тогда рекомендуется двукратная дисковка площади агрегатами с размером дисков 520 мм с последующей их запашкой в ​​грунт более тяжелыми дисковыми боронами.

Преимущества мульчера 

Наилучший эффект с большими объемами кукурузы получают с помощью мульчеров. Это сравнительно дорогостоящее решение, однако его применение значительно облегчит вспашку или дисковку и следующий сев. Выполнение этого мероприятия позволяет не только оздоровить почву, но и повышает его водопроницаемость, что приобретает особое значение в условиях увеличения засушливости климата.

В случае применения мульчера более мелкие фрагменты легче впахать в почву, они быстрее разлагаются. Мульчирование также уменьшает перенос болезней и вредителей — таких как кукурузная огневка. Личинки этого вредителя в конце своего развития мигрируют в нижнюю часть кукурузы, где зимуют, что является еще одним доводом необходимости мульчировать стебли. Мульчирование механически уничтожает часть личинок, что значительно снижает способность огневки перезимовать в измельченных стеблях, сокращает ее численность в последующие годы. Если остатки стеблей не мульчировать, а просто вспахать в почву, огневка успешно перезимует, и вы в следующем году будет та же проблема: либо уменьшение урожая, либо рост расходов на химическую обработку посевов для уничтожения вредителя.

Азот для остатков 

Следует иметь в виду, что любые растительные остатки подавляют действие на последующую культуру в севообороте. Фитотоксический эффект продуктов разложения растительных остатков проявляется в нарушении роста и развития растений, что обусловлено высвобождением фенолов и ухудшением азотного питания. Как правило, у таких растений наблюдается задержка развития корневой системы и проявление хлорозов. Для разложения растительных остатков требуются микроорганизмы, имеющие белковое строение. При их размножении из почвы потребляется азот, сменяющийся на белок. В среднем для минерализации 1 т растительных остатков используется 10 кг азота. Соответственно для компенсации потерь азота при минерализации 8 т/га растительных остатков следует внести 60–80 кг минерального азота.

Применение биодеструкторов 

По мнению американских ученых, температурный режим почвы и микробиологические процессы в нем играют значительно большую роль в разложении растительных остатков, чем азот. В исследованиях ученых Университета штата Айова применение азота не повлекло никакого существенного влияния на разложение остатков. Из этого следует, что с экологической стороны вспашка и внесение азотных удобрений не целесообразны, так как это может способствовать ухудшению качества почвы из-за увеличения потенциала эрозии, снижения седиментов и ухудшения качества воды. 

Результаты вышеуказанных исследований указывают на целесообразность применения биодеструкторов растительных остатков, что по обобщенным данным позволяет увеличить степень их разложения до 80%. Ценность биодеструкторов заключается в устойчивости микроорганизмов и их активном действии в условиях как низких (+3 °С), так и высоких температур (+45 °С), стабильности в условиях стрессовых факторов, таких как засуха или дефицит влаги.

Какие деструкторы выбрать 

Деструкторы растительных остатков разделяют на микробные препараты (грибное и бактериальное происхождение) и активаторы микрофлоры (гуминовые вещества, питательные среды, биологически активные соединения).

Из деструкторов грибного происхождения обычно преобладают препараты с содержанием грибов рода Trichoderma. Среди них наибольшей целлюлозолитической активностью характеризуются грибы Tr. Harzianum и Tr. Reesei. Остальные грибы рода Trichoderma характеризуются более выраженным фунгицидным свойством, чем целлюлозолитическим. Грибы этого рода являются непосредственными разрушителями целлюлозы – они выделяют большое количество природных антибиотиков, поэтому являются активными гумификаторами и действенными антагонистами грибов и бактерий – возбудителей основных заболеваний растений.

В состав деструкторов бактериального происхождения обычно входят азотфиксаторы бактерий, фосфор и калий как мобилизаторы бактерий. Бактерии рода  Bacillus и другие деструкторы бактериального происхождения способствуют размножению всех видов микроорганизмов, участвующих в деструкции одновременно с уже имеющимися в почве грибами. Поэтому при применении деструкторов на основе бактериальных микроорганизмов их эффективность часто зависит от наличия в почве активных рас грибов.

Когда применять биодеструкторы 

Низкие температуры замедляют минерализацию пожнивных остатков. Поэтому применять биодеструкторы лучше при температуре +18…+22 °С и влажности почвы 40–60% полной влагоемкости. Если растительные остатки планируется запахивать, то деструкторы лучше применять непосредственно перед вспашкой.

Если растения стоят, что характерно для технологии no-till, осенью деструкторы растительных остатков почти не работают.

В условиях нестабильного увлажнения наилучшим вариантом является вспашка (степень деструкции составляет 27–28%). Послеуборочные остатки распределяются в разных слоях почвы и попадают в более влажные нижние слои, где их разложение происходит интенсивнее. Несколько низшая степень деструкции наблюдается при глубокой бесполочной обработке — 24–25%, самая низкая при мелкой бесполочной обработке — 21–22%.

Нужны ли гуматы 

Гуматы не являются деструкторами. Их основная функция состоит в улучшении качества питательной среды для микроорганизмов. Гуминовые вещества обеспечивают высокую структурную устойчивость почвы, улучшают влагообеспечение, газообмен.

Унесение гуматов вместе с азотными удобрениями станет малозатратным и достаточно эффективным мероприятием, потому что соли гуминовых кислот не только повышают действие азотных удобрений на 20–30%, но и ускоряют разложение органических остатков.

Итак, если нужно получить высокую эффективность от разложения растительных остатков, то применяйте деструкторы с добавлением гуматов.