Биологизация земледелия позволяет поддержать плодородие почвы, не снижая урожайности сельскохозяйственных культур. В этом контектсе особенно перспективны новые кормово-сидеральные культуры

 Плодородие почвы – один из главнейших вопросов современности. В силу разных причин этот показатель в Украине значительно снизился, черноземы, содержавшие 5-7% гумуса, потеряли 2-3%. Использование тяжелых тракторов и уборочных машин параллельно с выращиванием монокультур ведет к эрозии и уплотнению почвы. Все возрастающие дозы применяемых химических веществ угрожают лишить выщелоченные почвы остатков природного плодородия и существенно понизить урожайность сельскохозяйственных культур

Необходимы эффективные меры, позволяющие поддержать плодородие почвы, не снижая урожайности сельскохозяйственных культур. Для этого требуется комплексный подход, разносторонний анализ и регулирование процессов в агрофитоценозах. Среди таких мер немаловажное значение может иметь биологизация земледелия. Она должна основываться на детальном знании биологических процессов, происходящих в растениях и в почве, а также на учете возможного последействия. Также важно формирование в течение вегетации строго определенных параметров элементов продуктивности.

Традиционные сидераты

В этом плане большое значение имеет использование высокоэффективных сидеральных культур, которые за счет органической массы обогащают почву питательными веществами, улучшают ее агрохимические и биологические свойства, а также усиливают биологическую активность, снимают почво­утомление и оказывают положительное последействие на рост, развитие и продуктивность последующих культур.

Традиционно в целях сидерации использовались разные виды бобовых – люпин, сераделла и т.п. В последние десятилетия эти культуры не полностью оправдывают себя в производстве. Причин много: трудное и дорогостоящее семеноводство, неустойчивость против болезней (растения поражаются пятнистостью листьев иногда до 96%) и вредителей, недостаточная пластичность и толерантность, ограниченные сроки посева (выращивание в поздних поукосных и пожнивных посевах неэффективно). Среди бобовых сидеральных культур также отсутствуют виды, имеющие перспективы выращивания в озимых промежуточных посевах, отличающихся интенсивным ранневесенним отрастанием и освобождающих поле до начала посева основной культуры севооборота хотя бы до первой декады мая.

Поэтому существует насущная потребность в альтернативных сидеральных культурах, которые отличались бы от традиционных более широкой экологической амплитудой, толерантностью, простотой технологии выращивания, высокой продуктивностью биомассы и урожайностью семян, высоким коэффициентом семенификации, интенсивным ростом, возможностью выращивания при разных сроках посева – от ранней весны до поздней осени. Многолетними исследованиями установлено, что альтернатива традиционным сидеральным культурам есть.

Интродукция – одно из главных средств обогащения культурной флоры новыми растениями, обладающими высокими показателями продуктивности, эффективностью выращивания в целом и в качестве альтернативных кормовых сидеральных культур в частности. Так, например, интродуцированы и широко распространяются такие новые кормовые, технические и сидеральные культуры как рапс, сурепица, горчица, редька масличная, тифон, однолетние виды мальвы (Утеуш, 1979, 1991; Сидаро­вич, Касач, 1986; Шапкина, 1991; Рахметов, 1996, 1998; Утеуш, Рахметов, 1997, 1998).

Новые кормово-сидеральные культуры

Главное значение новых сидеральных интродуцентов – это использование их в яровых и озимых промежуточных посевах. Как высокопластичные культуры с коротким вегетационным периодом новые альтернативные кормовые и сидеральные интродуценты из семейств капустных, мальвовых, амарантовых, бобовых способны вегетировать и формировать высокие урожаи биомассы на поле в свободное от основной культуры время – с конца лета до глубокой осени и с ранней весны до начала мая.

В Ирландии большое внимание уделяется выращиванию альтернативных культур – кормовым бобам, рапсу масличному и льну масличному (Growley, 1992). В этой стране общие посевные площади данных культур за последние 5 лет увеличились в 12-13 раз. Важность введения их в севооборот состоит в повышении урожайности последующих зерновых на 1-1,2 т/га и увеличении доходности пашни. Кормовые бобы дают удовлетворительный урожай (их урожай легче хранить по сравнению с горохом). Озимый рапс дает урожай семян 2,7-3,9 т/га при соблюдении агротехники. Яровой рапс может вытеснить часть посевов ярового ячменя.

В США промежуточные посевы капустных эффективно используются для выпаса овец. В 1983-1985 гг. сравнивали продуктивность овец, выпасавшихся осенью на посевах тифона (Brassica rapa x B.pekinensis) и кормовых угодьях с традиционными бобово-злаковыми травосмесями. Привесы животных были выше при выпасе на посевах тифона. Переваримость его сухой кормовой массы превысила 88%. Корм характеризовался также низким содержанием клетчатки, оптимальным содержанием макроэлементов питания. Ниже оптимального уровня было содержание в нем Сu, Мg и Zn.

Исследованиями польских ученых (Derylo, 1994) установлено положительное влияние бобовых и капустных культур в промежуточных посевах на структуру и урожай озимой пшеницы и ярового ячменя. Объектами исследований были: из бобовых – кормовые бобы, пелюшка (горох полевой), вика яровая; из капустных – рапс озимый, горчица белая, фацелия. Промежуточные культуры оказывали положительное влияние на урожай зерна (за счет увеличения урожая на колосе, числа зерен на колосе, массы 1000 зерен). Содержание белка в зерне пшеницы увеличивалось с 11,80 до 12,09%, у ячменя – с 11,80 до 13,24%.

В исследованиях других ученых (Bochniarz, 1991) дана оценка потенциальной продуктивности ряда промежуточных культур по всей территории Польши. В число исследуемых видов входили: клевер, перко, мальва мутовчатая, тифон (гибрид китайской капусты и турнепса). Выращивали их на почвах разного механического состава. Средний урожай сухой массы перечисленных культур был от 8,01 до 9,16 т/га. На плодородных почвах клевер персидский и мальва давали более высокие урожаи по сравнению с другими культурами, а на менее плодородных – самой урожайной была мальва мутовчатая.

Большое внимание к промежуточным посевам начинают уделять в России. По данным Ю. К. Новоселова и др., промежуточные посевы в этой стране могут занимать 4-6 млн га вместо 1 млн га. В настоящее время на сидеральные цели следует занимать 2-2,5 млн га, что означает величину, эквивалентную 40-50 млн т качественных органических удобрений. Капустные культуры в пожнивных и поукосных посевах на зеленое удобрение необходимо применять прежде всего в хозяйствах с ограниченными возможностями накопления навоза и других органических удобрений, а также на отдельных участках, куда их доставка затруднена или связана с большими затратами.

Мальвовые – альтернатива капустным

Высокую оценку получили альтернативные кормово-си­де­ральные культуры капуст­ных (рапс, редька, сурепица, горчица, тифон) и мальвовых (однолетние мальвы) в промежуточных посевах в разных регионах России – в Яку­тии и Запо­лярье, в Ставро­польском и Краснояр­ском краях, в Каре­лии, Баш­кирии, в Респуб­лике Коми, в Среднем Поволжье и на Кольс­ком полуострове, в Самарской, Владимирской, Рязанской, Волгоградской, Новосибир­ской, Иркутской, Магадан­ской областях. Такие кормо­во-сидераль­ные интродуценты, как рапс, сурепица, горчица, редька масличная, мальвы – мелюка, курчавая и пульхелла, в разных регионах России в промежуточных посевах формируют высокий урожай зеленой массы 18-40 т/га. Они отличаются хорошими кормовыми качествами. Выход кормовых единиц с 1 га – 3-6, протеина – 0,7-1,5 т.

Использование этих культур в качестве сидератов наряду с бактериальными препаратами позволяет получать запланированные урожаи при дефиците и дороговизне минеральных удобрений. После капустных культур посевы зерновых меньше поражались корневой гнилью, значительно ниже была засоренность посевов одно- и многолетними сорняками. Сидераты экономически наиболее выгодные удобрения. Доход от 1 т сидерата в 3 раза выше, чем от бесподстилочного навоза.

О больших перспективах использования альтернативных кормово-сидеральных интродуцентов (тифона, рапса, сурепицы, горчицы, редьки масличной, мальв –мелюки, курчавой, пульхеллы) в промежуточных посевах говорится и в работах исследователей из России, Белоруссии, Узбекистана, Литвы, Армении, Казахстана, Азербайджана. Новые интродуценты имеют высокую продуктивность, т/га: 16,5-68 – зеленой массы; 5,1– выход кормовых единиц; 1,1– выход протеина. Они оказывали положительное воздействие на рост, развитие и продуктивность последующих культур севооборота. После сидеральных капустных культур урожайность картофеля увеличивается на 30-100%, зерновых – на 25-80%.

Значительные перспективы использования имеют альтернативные кормово-сидеральные интродуценты в Украине. Погодно-климатические условия и оптимальные режимы влаги и тепла создают благоприятные условия для произрастания озимых и яровых промежуточных культур. В результате многолетних исследований в разных физико-географических зонах и районах Украины установлено, что такие промежуточные культуры, как редька масличная, сурепица, рапс (озимый и яровой), горчица сизая и белая, тифон, однолетние мелкоцветковые виды мальвы, отличаются высокой пластичностью и продуктивностью, хорошими кормовыми качествами, положительным последействием на рост, развитие и продуктивность последующих культур в севообороте. Они также позитивно влияют на плодородие почвы, подавление болезнетворных микроорганизмов и сегетальной растительности.

Большая научная и практическая работа по интродукции, селекции и внедрению альтернативных кормово-сидеральных растений выполнена профессором Ю. А. Утеушем. После многолетних исследований в Лесостепи Украины установлено: кроме высокой продуктивности озимому рапсу и сурепице свойственны такие экологические качества, как использование их в промежуточных посевах на освободившейся от основных культур площади пашни, ранней весной и осенью. За счет этого повышается общая продуктивность севооборота, как минимум на 50% замедляется развитие сорняков. Эти растения, как химические санитары, уничтожают вредную микрофлору, положительно влияют на развитие последующих посевов, возобновляют численность азотобактерий в почве, аккумулируют физиологически активную микрофлору, не допуская почвоутомления. Насыщение севооборота капустными положительно влияет на экологическое изменение в севообороте.

Поскольку с октября формируется прикорневая розетка из трех-четырех пар листьев, то на протяжении семи месяцев (до момента цветения и использования на корм) или девяти месяцев (на посевах, выращиваемых на семена) поверхность почвы покрывают мощные, глубоко укорененные растения. Это надежная защита от любого вида эрозии почвы.

Благодаря значительной массе поукосных и пожнивных остатков, состоящих из корневой системы и стерни, озимые формы капустных положительно влияют на вегетацию последующих растений в севообороте. Если для сидерации запахивается растение полностью, положительное влияние на последующие культуры значительно возрастает.

В корнях рапса имеются глюкозиды горчичного масла, главным образом глюкозид фенил горчичный. В опытах измельченные корни, смешанные с почвой, существенно ускоряют рост корневой системы последующей культуры озимой пшеницы (Богдан, 1981; Martin, Rademacher, 1960).

Наряду с этим некоторые авторы предупреждают о недостатках альтернативных интродуцентов семейства капустных. В своей работе Г. Т. Демянчук пишет о том, что для получения зеленой массы рапса нужно вносить высокие дозы удобрений, в том числе азотные. Возникла необходимость изучить процесс накопления в этом корме токсических веществ (нитратов, нитритов, тиоцианатов и др.), а также определить предельно допустимую концентрацию указанных вредных компонентов не только в растении, но и в молоке коров, потребляющих рапс. Австрийский ученый Г. Бургшталлер (Вurgstaller) отмечает, что помимо ряда почвенно-биологических и структурных преимуществ, создаваемых осенними промежуточными культурами, они удлиняют период скармливания зеленых кормов, позволяя тем самым сэкономить средства, затрачиваемые на корма. Однако при их уборке и скармливании необходимо учитывать, что это не весенне-летний зеленый корм, поэтому следует избегать неоправданно высоких норм скармливания этих кормов. Многие промежуточные культуры, относящиеся к семейству капустных, являются быстрорастущими и относительно морозостойкими, содержат горчичные масла, отрицательно влияющие на качество молока, а также препятствующие превращению?каротина в витамин А. Для сглаживания этого эффекта требуются витаминизированные минеральные подкормки.

О нежелательности излишнего насыщения севооборотов промежуточными культурами семейства капустных предупреждает в своих работах А. М. Гродзинский (1981). Учитывая эти обстоятельства, мы в своих исследованиях большое внимание уделяли новым интродуцентам семейства мальвовых – однолетним кормово-сидеральным растениям рода мальва как альтернативе яровым капустным культурам. Как показали наши многолетние исследования (1986-1998 гг.), мальвовые являются более высокопластичными и продуктивными кормами, чем капустные. У них лучше кормовые качества и ценный химический состав. Они менее требовательны к плодородию и на бедных почвах показывают наилучшие результаты среди множества промежуточных культур.

На основе анализа обзора литературы по возделыванию мальвы в странах СНГ и за рубежом к аналогичному выводу также приходит Г. С. Шапкина. Благодаря высокой урожайности, повышенному содержанию протеина (от 20,3 до 26,0%) и холодостойкости мальву выращивают в странах СНГ, Чехии, Слова­кии, Венгрии, Польше, Болга­рии, Германии не только в основных, но и в промежуточных посевах. Мальву рассматривают как культуру, альтернативную капустным, по­лучившим наибольшее распространение в промежуточных посевах. Ее возделывают вместо озимого рапса и сурепицы в севооборотах, насыщенных сахарной свеклой. В настоящее время разработаны технологии, позволяющие получить в промежуточных посевах 15-30 т/га зеленой массы. Абсолютно новым направлением является использование однолетних мелкоцветковых видов мальвы в качестве сидеральных культур.

Несмотря на высокие сидеральные качества новых интродуцентов, до сих пор нет сравнительной оценки их роста, развития, продуктивности и последействия на последующие культуры севооборота наиболее перспективных видов. Поэтому мы в стационарных условиях Лесо­­степи Украины изучали особенности роста, развития, биохимический состав, продуктивность яровых и озимых интродуцентов в промежуточных посевах. В яровом блоке выращивались редька масличная, сурепица яровая и мальва мелюка. В озимом блоке – сурепица озимая и тифон. Сравнивались два варианта: с 20 т/га органики (или навоза), которую вносили перед основной обработкой почвы, и контроль – без удобрения. Определялось количество макроэлементов, оставляемых сидератами в почве. Для оценки последействия сидеральных культур после них в яровом блоке выращивали ячмень яровой, а в озимом блоке – сою, ячмень яровой. По сравнительной оценке роста, развития и продуктивности основных культур севооборота определяли степень активности сидеральных интродуцентов и органики (навоза).