6.10. ЗЕЛЕНЫЕ УДОБРЕНИЯ (СИДЕРАТЫ)

Зеленые удобрения — свежая растительная масса, запахиваемая в почву для обогащения ее и последующих культур органическим веществом и питательными элементами. Растения, выращиваемые на зеленые удобрения, называют сидератами, а прием обогащения ими почв — сидерацией.

В качестве сидератов чаще используют бобовые (люпин, сераделла, донник, вика, чина, эспарцет, астрагал и др.), реже — смеси бобовых со злаками или промежуточные (вставочные) небобовые культуры (горчица, сурепица, рапс и др.). Дополнительное обогащение почв и растений азотом в значительных количествах наблюдают при бобовых сидератах, обладающих симбиотической азотфиксацией атмосферного азота.

Зеленые удобрения оказывают такое же многостороннее положительное действие на свойства почвы, урожай и качество сельскохозяйственных культур, как и хорошо приготовленный подстилочный навоз.

По данным различных источников, в 1 т сырой массы разных бобовых сидератов в среднем содержится: в люпине 210 кг сухого вещества; 4,5 N; 1,3 Р₂0₅; 1,8 К₂0; 5,0 кг СаО; в доннике 220 кг сухого вещества; 7,7 N; 0,5 Р₂0₅; 2,0 К₂0; 10,0 кг СаО; в сераделле 210 кг сухого вещества; 6,2 N; 2,2 Р₂0₅; 5,5 кг К₂0; в эспарцете соответственно 200; 6,2; 1,2; 3,2 кг.

В сравнении с содержанием в 1 т смешанного навоза плотного хранения (5 кг N, 2,5 кг Р₂0₅ и 6 кг К₂0) бобовые сидераты богаче азотом, но беднее фосфором и калием. Смеси бобовых со злаками, а также небобовые сидераты, естественно, беднее и азотом.

Процессы разложения зеленых удобрений в почве протекают значительно быстрее, чем других органических удобрений, богатых медленно разлагающимися веществами.

Различают самостоятельные и уплотненные (смешанные) посевы сидератов. Самостоятельные посевы могут зтиматъполе 1—2 и более лет или короткие промежутки времени — от уборки одной до посева другой культуры (вставочные, или промежуточные, сидераты).

Уплотненные (смешанные) посевы бывают сплошные (занята часть поля целиком) и кулисные (чередование полосами или рядами основной культуры и сидерата, например сидераты в междурядьях садов и ягодников или пропашных культур поперек склонов в противоэрозионных целях и др.). В зависимости от времени (до или после уборки основной культуры в поле) различают подсевные (подсевают под основную) и пожнивные (после уборки основной) посевы сидератов.

Приемы использования сидератов также разнообразны: полное, укосное и отавное зеленые удобрения.

Полное зеленое удобрение — запахивают на месте всю выращенную массу сидерата.

Укосное зеленое удобрение — скошенную массу сидерата транспортируют, размещают на другом поле и запахивают.

Отавное зеленое удобрение — запахивание после удаления скошенной или съеденной массы отросших стерневых и корневых остатков сидератов.

Основные районы применения сидератов — бедные органическим веществом с неблагоприятной реакцией почвы разных зон, нуждающиеся в окультуривании. Сидераты применяют при недостатке других органических удобрений и (или) на удаленных от источников последних полях и участках.

Наиболее обширный район применения сидератов — бедные дерново-подзолистые почвы Нечерноземной зоны европейской части страны, в Сибири и на Дальнем Востоке—дерново-подзолистые и солонцеватые почвы. В Поволжье, Ростовской области, Краснодарском и Ставропольском краях и в других регионах на орошаемых почвах наиболее целесообразны пожнивные и подсевные сидераты.

Наиболее распространенные бобовые сидераты: люпины, донники и сераделла.

Люпины (однолетний и многолетний с разным содержанием алкалоидов). Это наиболее распространенные сидераты кислых почв Нечерноземной зоны европейской и азиатской частей России. Алкалоидный люпин возделывают только на удобрение, а безалкалоидный — для комбинированного использования: надземную массу на корм скоту, а отросшие пожнивные и корневые остатки как отавное удобрение. Все люпины способны усваивать фосфор труднодоступных (трехзамещенных) фосфатов почвы и удобрений (фосфоритная и костная мука) и улучшать фосфорное питание следующих за ними культур в севообороте. Еще более важна способность люпинов симбиотически фиксировать молекулярный азот атмосферы и тем самым существенно улучшать баланс азота в севооборотах (агроценозах) даже на наиболее бедных песчаных и супесчаных почвах.

Люпины хорошо растут на кислых почвах; на очень кислых необходимо известкование, но иногда однолетние люпины плохо переносят известкование, а многолетние — лишь в начале вегетации. Одной из причин угнетения люпинов на очень кислых све-жеизвесткованных почвах является ухудшение условий фосфорного питания их: известь мешает усвоению труднорастворимых фосфатов почв и удобрений. Поэтому под люпины известь и фосфоритную муку следует вносить послойно: известь — в глубине, под вспашку с предплужниками; фосфоритную муку —мельче, под предпосевную обработку.

Послойное внесение извести и фосфоритной муки в сочетании с калийными удобрениями под люпин с последующей запашкой его — эффективный прием окультуривания почв. При этом происходят одновременное обогащение почвы органическим веществом, азотом, фосфором, калием и кальцием и устранение кислотности средьь

Однолетние алкалоидные люпины (синий узколистый и желтый). Их выращивают в самостоятельных и смешанных посевах и запахивают в качестве полного удобрения в период максимального накопления азота — образования блестящих бобов на главном стебле. В занятых парах эти сидераты измельчают дисками и запахивают не меньше чем за 2—3 нед до посева озимых, а перед посевом последних поле прикатывают, чтобы почва полностью осела и не вызвала обнажения узла кущения после посева. С выведением кормовых (безалкалоидных) люпинов районы возделывания алкалоидных люпинов остались в северных областях — Вологодской, Костромской, частично Смоленской, Владимирской, Нижегородской и др.

Однолетние кормовые люпины. Более ценны при комбинированном использовании. Являются дополнительным высокобелковым кормом для животных и одновременно отавным сидератом, повышающим плодородие почвы за счет отавных остатков и навоза, полученного при скармливании зеленой массы его. Кормовые однолетние люпины особенно эффективны в качестве зеленых кормов и пожнивного отавного удобрения после уборки озимой ржи на зеленый корм.

Надземную массу кормовых люпинов при комбинированном использовании скашивают в фазе бутонизации или цветения на высоком (8—15 или 10—20 см) срезе, что обеспечивает высокое кормовое качество и хорошее отрастание отавы.

Многолетний люпин. Благодаря холодостойкости вызревает повсеместно, вплоть до Архангельска, с высоким коэффициентом размножения. Цветет и образует семена на второй год, максимальную зеленую массу при возделывании без удобрений дает на 3—4-й год жизни.

Многолетний люпин в севооборотах сеют в сидеральных парах или под покров озимой ржи. Перспективен подзимний подсев его как промежуточной культуры в звене занятый пар, озимая рожь с подзимним подсевом многолетнего люпина, картофель.

На очень бедных органическим веществом почвах для их окультуривания многолетний люпин сеют в выводных полях, на пустошах, в междурядьях плодово-ягодных питомников, садов и ягодников, лесных питомников и на склонах оврагов. На таких участках люпин оставляют иногда на 6—8 лет и используют как укосное зеленое удобрение на близлежащих полях, ягодниках и питомниках или в приствольных кругах садов.

Донник. Бывает однолетний и двулетний, белый и желтый, причем белый более урожайный, а желтый раньше созревает. Эта культура прекрасно растет на богатых кальцием нейтральных почвах; на известкованных дерново-подзолистых почвах донник более продуктивен, чем однолетний и многолетний люпин. Благодаря мощной корневой системе донники очень засухоустойчивы, холодостойки и высокопитательны в качестве полного и отавного удобрения даже при сравнительно слаборазвитой надземной массе.

Используют донники как на удобрение, так и в качестве корма для животных. Повышенное содержание кумарина несколько снижает кормовые достоинства, но есть сорта, не содержащие кумарина.

Для комплексного использования хороши однолетний и двулетний виды, а на полях с большим уклоном в качестве сидерата лучше двулетний. Формы использования подсевных и самостоятельных посевов донников разнообразны:

скашивание в начале цветения на корм животным и отавное удобрение;

первый укос — на другие поля (укосное удобрение), второй — на корм, отава — на корм или отавное удобрение;

первый укос — на корм, второй — на укосное удобрение, отава —на корм или удобрение;

самостоятельный посев в качестве парозанимающей культуры и запашка в качестве удобрения под озимые и др.

Сераделла посевная. Однолетняя влаголюбивая бобовая трава предпочитает легкие слабокислые (рН_С0Л 5,0—5,5) почвы, хорошо использует труднорастворимые фосфаты почв и удобрений, фосфоритную муку. На песчаных и супесчаных почвах хорошо реагирует на калийные, особенно содержащие магний, удобрения. На влагообеспеченных почвах сераделла наиболее эффективна как подсевная культура под покров яровых и озимых (весной) зерновых культур. Чем раньше убирается покровная культура, тем выше продуктивность сераделлы. На чистых от сорняков, достаточно влажных и раноубираемых полях эффективно и пожнивное возделывание сераделлы.

Самостоятельные, а лучше вставочные (промежуточные) посевы сераделлы можно использовать как полное, укосное и отавное удобрение, но более эффективно комплексное использование: на корм скоту (укос или отаву) и в качестве зеленого удобрения (укос, отаву или корневые и пожнивные остатки).

Пожнивные остатки растений (стерня и корни) — важная статья прихода в балансе органического вещества и транслокации питательных элементов в почвах. Следовательно, они могут расцениваться как разновидность отавного зеленого удобрения.

Количество и качество послеуборочных остатков зависят от биологических особенностей растений, а в пределах одного вида — от сорта, уровня продуктивности, почвенно-климатических и других условий. Возможные количества послеуборочных (пожнивных) остатков некоторых культур значительно колеблются (т/га сухого вещества): люпины однолетние 0,5—1,5, многолетние 2,0—3,0, клевер 3,0—7,0, люцерна 4,0—9,0, горох 1,5—3,0, озимые рожь и пшеница 2,2—6,5, ячмень 2,0—4,5, кукуруза 1,5— 6,0, картофель 0,8—1,2, сахарная свекла 1,0—1,5, рожь на зеленый корм 1,0—2,0, озимая сурепица 0,5—1,5, горчица 0,4—1,0, многолетние злаковые травы 5,0—11,0.

По уменьшению количества остающихся в почве пожнивных и корневых (послеуборочных) остатков культуры можно расположить в следующей последовательности: многолетние злаковые — злаково-бобовые — бобовые травы — кукуруза — зерновые озимые — яровые — озимые на зеленый корм — сахарная и кормовая свекла — картофель — вставочные (промежуточные) культуры.

Если баланс органического вещества улучшает в разной степени пожнивно-корневые остатки всех культур, то баланс азота за счет симбиотической азотфиксации — только бобовые и зернобобовые культуры в чистых и смешанных культурах. Содержание азота в корнях бобовых культур достигает 2,0—2,5 %, тогда как у других (небобовых) культур оно не превышает 0,5—1,0 % на сухую массу. Поэтому послеуборочные остатки многолетней люцерны по содержанию в них сухого вещества и азота на 1 га могут быть эквивалентны 40 т/га навоза, а клевера и клеверо-тимофеечной смеси — 20—25 т/га.

Злаковые многолетние травы по массе пожнивных и корневых остатков занимают первое место среди всех культур, но из-за низкого содержания азота в них (0,5—0,7 %) соотношение С : N у них значительно шире, чем у бобовых. Поэтому при минерализации этих остатков микроорганизмы закрепляют (иммобилизуют) усвояемые формы азота не только почвы, но и удобрений примерно так же, как при запахивании соломы на удобрение.

Количество и качество поступающих в почву послеуборочных остатков растений можно регулировать структурой посевных площадей и промежуточных культур и обязательно учитывать при определении нуждаемости и мест внесения органических удобрений в каждом агроценозе.

Эффективность зеленых удобрений. Она зависит от вида, продуктивности и способа использования (применения) сидерата. Чем более значительная и качественная зеленая масса сидерата запахана на удобрение, тем сильнее действие и последействие его.

Темпы разложения зеленых удобрений зависят от гранулометрического состава и влажности почвы, фазы развития растений в момент запашки и глубины заделки их в почву. С увеличением глубины заделки, возраста сидератов в момент запашки и количества глинистых частиц в гранулометрическом составе почвы минерализация зеленых удобрений замедляется. И наоборот — изменение перечисленных условий в противоположном направлении, а также добавление к сидератам при запашке небольших доз навоза, помета птиц, фекальных масс и других богатых микроорганизмами компонентов при любых условиях ускоряют темпы минерализации зеленых удобрений.

Создание благоприятной реакции среды с помощью мелиорантов и оптимальные (с учетом потребностей конкретных сидератов и обеспеченности почв) дозы макро- и микроудобрений — мощнейший фактор повышения эффективности любых культур и способов использования зеленых удобрений.

Бобовые сидераты за счет симбиоза с клубеньковыми бактериями способны полностью удовлетворять собственные (а частично и последующих культур) потребности в азоте. Эффективными приемами усиления фиксации азота бобовыми культурами являются инокуляция семян (заражение, обработка) активными расами клубеньковых бактерий и обработка их молибденом (20—25 г Мо на гектарную норму высева семян).

Клубеньковые бактерии весьма специфичны и могут активно взаимодействовать только с конкретным видом бобовой культуры. Штаммы клубеньковых бактерий различаются также по вирулентности (способность проникать в корень культуры и образовывать там клубеньки) и активности (способность к усвоению молекулярного азота атмосферы). Бактериальные препараты для обработки семян различных бобовых культур — нитрагин и ризоторфин — специфичны для каждой культуры и содержат высоковирулентные и активные штаммы соответствующих бактерий.

На гектарную норму семян достаточно 500 г бактериального препарата, причем обрабатывают только ту часть семян, которая будет высеяна в этот же день. Инокуляцию можно совмещать с обработкой молибденом (в одной порции воды растворяют молибденовое удобрение и готовят бактериальную болтушку), но нельзя с протравливанием семян. Протравливание семян проводят за 3—4 нед до посева, и его также можно совмещать с обработкой молибденовыми удобрениями.