Преимущества применения покровных культур

Дринча В.М. – доктор технических наук, профессор,
Агроинженерный инновационно-исследовательский центр.

Эрозия почвы происходит наиболее часто на полях, не занятых растительностью (рис. 1). Покровные культуры могут защищать поле от эрозии в период отсутствия основной культуры. Растительные остатки защищают почву от дождевых капель, которые в случае падения на голую почву разрушают почвенные частицы и делают их эрозионноопасными. Поверхностные стоки замедляются покровными культурами, что улучшает инфильтрацию влаги.


Рисунок 1. Влияние степени покрытия почвы растительностью на ее эрозионные потери
Рисунок 1. Влияние степени покрытия почвы растительностью на ее эрозионные потери

Почвозащитные функции выполняет не только растительная часть покровных культур, но также их корневая система. Кроме того, покровные культуры уменьшают вымывание питательных веществ и пестицидов, а также попадание их в грунтовые воды. Покровные культуры могут обеспечить более ранний доступ машинно-тракторным агрегатам к весенним полевым работам за счет увеличения несущей способности вспаханной почвы и улучшения тяговых свойств машинных движителей.

Увеличение органического вещества в почве. Также как органические удобрения или растительные остатки покровные культуры могут увеличивать содержание органического вещества в почве. Несмотря на то, что увеличение органического вещества в почве происходит медленно во времени, включение покровных культур в севообороты может способствовать поддержанию или незначительному увеличению содержания органического вещества в почве. Покровные культуры особенно полезны в случае, если из поля убирается вся биологическая масса. Например, при выращивании кукурузы на силос.

Увеличение органического вещества в почве повышает качество обработки и ее продуктивность.

В процессе разложения органического вещества и растительных остатков в почве образуются составы, цементирующие почвенные частицы в агрегаты, что улучшает структуру и обрабатываемость почвы. Агрегаты способствуют улучшению воздухопроницаемости, аэрации, водной инфильтрации, водозадерживающей способности, облегчают всхожесть и рост корней растений.

Фиксация атмосферного азота. Бобовые растения в совокупности с определенными бактериями обладают способностью извлекать азот из атмосферы и накапливать его в растении. Растения используют полученный азот для образования протеина и других компонентов. Остатки азотофиксирующих растений после разложения в поле образуют азот и другие питательные вещества, которые могут быть использованы последующими культурами. По рекомендации служб распространения знаний Висконсинского университета (США) неубранная масса клевера красного может образовывать, в зависимости от густоты стояния растений, 56-90 кг/га азота для последующей культуры, например, кукурузы. Это количество азота определено из учета биомассы растения и его корневой системы (рис. 2).


Рисунок 2. Распределение азота в растительной и корневой части биомассы клевера красного
Рисунок 2. Распределение азота в растительной и корневой части биомассы клевера красного

Чем больше биомасса, тем естественнее больше азота образует растение, а, следовательно, и потребуется меньше вносить его под последующую культуру. Для красного клевера отношение углерода растения к азоту (С:N) находится в пределах от 11:1 до 17:1 и является достаточно малым для быстрого разложения растительных остатков в процессе которого образуется доступный для растений почвенный азот. Данные Висконсинского университета (Rock County, Kelvin Shelly) показывают, что около 70% от общей массы образованного азота доступно для растений в первый год, после выращивания красного клевера. Интенсивное выделение азота происходит в период максимального поглощения его кукурузой (рис. 3).


Рисунок 3. Зависимости выделения и поглощения азота в процессе роста кукурузы и разложения клевера красного (источник: Stute and Postner, 1995, Agron. J. 1063-1069)
Рисунок 3. Зависимости выделения и поглощения азота в процессе роста кукурузы и разложения клевера красного

Размеры симбиотической азотофиксации зависят от многих факторов: типа и возраста растений, плотности стояния, способа почвообработки. Но основополагающий фактор – это вид растения.

Наибольших размеров азотофиксация (до 500 кг/га) достигает при выращивании люцерны, особенно в южных умеренно увлажненных регионах. Высокой азотофиксирующей способностью отличаются люцерна и многолетний люпин. Наименьшее количество азота фиксируют однолетние бобовые культуры, такие, как горох, вика, сераделла, соя.

С точки зрения управления, доступность питательных веществ может в некоторой степени зависеть от качества, количества, расположения и времени разложения остатков покровных культур.

Рециркулирование и накапливание неиспользованных питательных веществ. Неиспользованный почвенный азот, оставшийся в почве, в конце выращиваемого сезона имеет тенденцию к выщелачиванию в течение осени, зимы и весны и может попадать в грунтовые воды. Некоторые покровные культуры обладают свойством рециркулирования или накапливания излишних питательных веществ. Обычно эти культуры должны переносить относительно холодные условия для продолжающегося роста после уборки основных культур.

После разложения покровных культур или уборки их на корм, в почве образуется азот, который будет повторно использован последующим культурами.

Выщелачивание почвы является одной из наибольших экологических проблем 21 Века и в то же время огромными и зачастую невосполнимыми потерями питательных веществ. На выщелачивание почвы влияет ряд факторов, причем технологии возделывания сельскохозяйственных культур могут оказывать на нее решающее влияние (рис. 4).


Рисунок 4. Влияние покровных культур и способов обработки почвы на выщелачивание при возделывании кукурузы (монокультура, ежегодное внесение азотных удобрений - 147 кг/га).
Рисунок 4. Влияние покровных культур и способов обработки почвы на выщелачивание при возделывании кукурузы

Из графика (рис. 4) видно, что, как при традиционной (с применением плужной обработки) так и при минимальной обработке без возделывания покровных культур загрязнение грунтовых вод нитратами, а следовательно и потери питательных веществ неизбежны. В течение ряда лет после использования озимой ржи как покровной культуры выщелачивание практически было приостановлено.

На процессы выщелачивания влияет ряд взаимосвязанных факторов не только разной природы, но имеющих и различную продолжительность во времени (рис. 5). При этом эти факторы являются трудно-управляемыми и контролируемыми. Применение покровных культур в севооборотах минимальной обработки почвы является одним из главных приемов, уменьшающих процессы выщелачивания.


Рисунок 5. Факторы и потери при выщелачивании
Рисунок 5. Факторы и потери при выщелачивании

Анализ ряда исследований отечественных и зарубежных авторов показывает, что применение покровных культур в севооборотах является стратегически эффективной мерой защиты и восстановления почвенного плодородия в различных агроэкосистемах мира.


Вы можете ознакомиться и с другими материалами о покровных культурах или сидератах, в том числе:
Положительные и отрицательные аспекты применения покровных культур.
Применение покровных культур в почвозащитном земледелии.
Способы сева покровных культур.


© AgroPost.ru 2010 - 2017
Все права защищены. При полном или частичном копировании материалов активная ссылка на наш сайт www.agropost.ru обязательна !