Вплив післяжнивних та кореневих решток на родючість ґрунтів

Пожнивні та кореневі рештки — це постійне і безкоштовне джерело органічної речовини для поля. Їхня фактична кількість залежить від біологічних особливостей культур, що вирощуються, та загальної продуктивності сівозміни. Розумна робота з цими рештками допомагає агроному зберігати родючість ґрунту без додаткових витрат на покупну органіку.

Мінеральні та органічні добрива значно збільшують накопичення кореневої та пожнивної маси. Цей ефект проявляється як на окремих культурах, так і в цілому за ротацію сівозміни. При цьому обсяг надземних решток сильно залежить від висоти зрізу та обраного способу збирання врожаю.

• Максимум кореневих решток конюшини з добривами — 39,1 ц/га
• Мінімум пожнивних решток картоплі без добрив — 1,1 ц/га
• Накопичення азоту конюшиною з добривами — 97,78 кг/га
• Накопичення азоту картоплею без добрив — 15,68 кг/га

За хімічним складом рештки культур далеко не рівноцінні. Найбільша концентрація азоту і фосфору міститься в рештках багаторічних бобових трав, а також у коренях картоплі. Добрива не тільки збільшують загальну біомасу, а й підвищують процентний вміст азоту, фосфору та калію в рослинних тканинах.

Зелене добриво: як працює сидерація на практиці

Сидерація — це класичний прийом збагачення ґрунту органікою за рахунок вирощування та подальшого заорювання живої зеленої маси. На відміну від соломи або перепрілого гною, при сидерації у ґрунт закладають ще невідмерлу, соковиту рослинну біомасу. Вона містить легкодоступні цукри, крохмаль, білки, азот, а також активно працюючу кореневу систему.

У світовому землеробстві сидерація застосовується близько 3000 років, починаючи з давнього Китаю та Індії, де під неї сьогодні відводять понад 10 млн га. Високу цінність цієї технології відзначали ще в джерелах 79 року н. е., вказуючи на ефективність закладення люпину. У Європі цей метод почав поширюватися з XVI століття у Франції та Іспанії, а з кінця XVIII століття — у Німеччині. У перших вітчизняних дослідах з люпином як зеленим добривом, які проводилися з 1881 по 1905 рік, а також у 1888 році, було доведено позитивний вплив сидератів на врожайність наступних культур.

1. Вирощування сидеральної культури до накопичення вегетативної маси.
2. Подрібнення та закладення у ґрунт соковитої зеленої біомаси суворо до утворення бобів.
3. Заорювання кореневої системи рослин, що ще функціонує до часу обробітку ґрунту.

Поживна цінність сидератів та управління мінералізацією

Бобові сидерати працюють на полі як ефективне і доступне джерело азоту. Бульбочкові бактерії на їхньому корінні фіксують азот з повітря, переводячи його у ґрунт в органічній формі. Зелена маса люпину або буркуну за поживною цінністю не поступається традиційному гною, дозволяючи компенсувати дефіцит органіки без витрат на купівлю та доставку сторонніх добрив.

• Вихід зеленої маси бобових — до 50 т/га
• Вміст азоту в біомасі — до 200 кг/га
• Еквівалент за азотом — 1 т сидерату = 1 т гною

Азот у загорнутій зеленій масі спочатку перебуває у складі білків. Ґрунтова мікрофлора поступово мінералізує їх: спочатку йде процес амоніфікації, потім — нітрифікації, що перетворює азот на доступні для рослин мінеральні форми. Швидкістю цього процесу можна керувати, адаптуючи його під потреби конкретної культури у сівозміні.

Вплив на властивості ґрунту та баланс гумусу

Коренева система бобових сидератів проникає глибоко в ґрунт, витягуючи калій, фосфор і кальцій із нижніх горизонтів і важкорозчинних сполук. При зароблянні ці елементи концентруються в орному шарі в легкозасвоюваній формі. Додатково зелене добриво знижує кислотність ґрунту, зменшує рухливість токсичного для рослин алюмінію, підвищує буферність і ємність поглинання.

Заробляння сидеральної маси кардинально змінює фізичні властивості ґрунту. Вона розпушує орний шар, знижує його об'ємну масу та щільність, що допомагає усунути наслідки ущільнення ґрунту важкою технікою. У результаті підвищуються водопроникність і вологоємність, скорочується поверхневий стік опадів, а ґрунтове повітря збагачується вуглекислотою, що прискорює розчинення ґрунтових фосфатів.

Вирощування просапних і зернових культур неминуче призводить до втрат органічної речовини ґрунту. Позитивний баланс гумусу забезпечують лише однорічні та багаторічні бобові трави. Для підтримки бездефіцитного балансу необхідно поєднувати сидерацію з внесенням соломи, гною або компостів.

Для точного розрахунку накопичення гумусу використовують коефіцієнти гуміфікації різних видів органіки. Найбільшим потенціалом накопичення володіє солома, тоді як зелене добриво працює переважно на швидку активацію біологічних процесів та живлення рослин поточного сезону. Це дозволяє планувати довгостроковий баланс поживних речовин при проектуванні сівозміни.

Знаючи обсяг винесення органічної речовини культурою, можна точно розрахувати потребу поля в добривах. Наприклад, кукурудза витрачає за сезон близько 2,2 т/га гумусу. Заповнити ці втрати можна внесенням підстилкового або рідкого гною, а також зароблянням зеленої маси сидератів.

• Споживання гумусу кукурудзою — 2,2 т/га
• Норма підстилкового гною (співвідношення 2,2:0,20) — не менше 11 т/га
• Норма рідкого гною (до 4 % сухої речовини) — 110 т/га
• Витрата зеленої маси сидерата (співвідношення 2,2:0,06 або 2,2:0,04) — 37–55 т/га
• Накопичення органічної речовини багаторічним люпином — до 2,2 т/га

Як зелене добриво вирощують переважно бобові культури: люпин, буркун, вику, чину, еспарцет, сераделу та кормовий горох. В окремих випадках використовують небобові рослини — гірчицю, гречку, амарант або суміші бобових зі злаками. Вплив сидератів на накопичення гумусу залежить від технології: чи заорюється вся надземна маса на місці росту, чи заробляються лише післяжнивні та кореневі залишки, чи зелене добриво застосовується спільно з соломою. Так, багаторічні трави (зокрема, багаторічний люпин) навіть під покровом зернових і в післяжнивний період накопичують до 2,2 т/га органічної речовини.

Строки заробляння та способи інтеграції сидератів у сівозміну

Строки заорювання сидератів безпосередньо впливають на накопичення азоту та гумусу в ґрунті. На легких за гранулометричним складом ґрунтах літнє заробляння під озимі культури призводить до занадто швидкого розкладання біомаси. Весняне заорювання в таких умовах є більш прийнятним, оскільки воно створює кращі умови для збереження азоту та органіки.