Использование зеленых удобрений в системах картофелеводства – что надо знать, чтобы посадка сидератов действительно пошла на пользу и не навредила культуре
Сидеральные культуры – популярная тема в растениеводстве. Ученые и агрономы во всем проводят довольно большое количество опытов с различными почвопокровниками, публикуя свои выводы в открытом доступе.
Какие бывают сидераты для картофеля: плюсы и минусы
Так, согласно одному из исследований голландских ученых, красный клевер перед посадкой картофеля больше увеличил выход клубней, чем смесь овса/гороха/вики.
Тем не менее, клевер восприимчив к вертициллезному увяданию, что опасно для последующей культуры картофеля. А белый клевер, как предшественник картофеля, вообще оказывает негативное влияние на урожайность.
Дикий овес или овсюг, злостный вредитель зерновых, неожиданного оказался полезным для картофеля. В Аргентине поставили двухлетний эксперимент Дикий овес, используемый в качестве зеленого удобрения, оказал значительное влияние на урожайность и заболеваемость паршой. Выход клубней был больше, а давление парши на инокулированных патогеном участках – меньше.
Соя - очень хороший предшественник картофеля, особенно в теплых климатических условиях. Соя более терпима к кислотности почвы, чем большинство бобовых и хорошо зарекомендовала себя против парши. Недостаток сои, выращиваемой в качестве культуры, заключается в том, что она производит мало остатка и, следовательно, не способствует поддержанию уровня органического вещества в почве.
Люпин является фаворитом в странах Восточной Европы как покровная культура, предшествующая картофелю.
Его влияние на урожайность обычно длится два года в севообороте. Бобы люпина оказывают ингибирующее действие на нематоды и ризоктонию и могут быть интересным выбором.
В некоторых странах раньше рожь была наиболее популярной покровной или севооборотной культурой для картофеля, особенно на легких почвах. В отличие от бобовых, рожь не нуждается в высоком pH и очень конкурентоспособна с сорняками. Это одно из лучших растений для предотвращения выщелачивания нитратов осенью. Рожь также очень терпима к низким зимним температурам. К сожалению, рожь трудно уничтожить весной, и она, увы, растение-хозяин для нематод, атакующих картофель.
Культуры семейства капустных, такие как белая горчица, редька масличная и рапс, представляют несколько преимуществ. Они быстро растут, устойчивы к холоду, являются отличными аккумуляторами азота, их семена дешевы, и они погибают зимой. Подавляют нематоды. Кроме того, оказалось, что горчица эффективна против парши и ризоктонии. Одним из возможных недостатков является фитотоксичность при прохладной весне. Культуры крестоцветных обычно увеличивают содержание сухого вещества в последующей культуре картофеля.
А что говорят ученые? Мнение агронома
Рассматривая сидераты для картофеля, будет полезно почитать статью Эндрю МакГуайра, агронома по орошаемым культурам из Университет штата Вашингтон. Сидераты для картофеля автор называет зеленым навозом или зеленым удобрением, что вполне соответствует назначению почвопокровных культур.
«Зеленый навоз - это культура, которая выращивается, а затем заделывается в почву, оставаясь зеленой. Эта практика широко использовалась для улучшения почвы и обеспечения питательными веществами сельскохозяйственных культур до того, как стали доступны синтетические удобрения.
В последнее время фермеры-картофелеводы снова заинтересовались этой старой технологией, выбирая преимущественно зеленый навоз из горчицы для повышения урожайности за счет улучшения плодородных свойств земли.
Однако, в отличие от низкодоходных, малоиспользуемых зеленых удобрений прошлого, горчично-зеленые удобрения требуют подкормки, определенной агротехнологии и в ряде случаев орошения.
Они требуют современного понимания экологии почвы, почвенных вредителей, биохимии растений, а также методов селекции и скрининга. Считается, что в отличие от синтетических удобрений, сидераты могут улучшить физические, химические и биологические свойства почвы.
Урожай зеленого навоза горчицы нарезают и заделывают осенью перед будущей посадкой картофеля.
Физические характеристики почвы, такие как наклон, степень проникновения воды, водоудерживающая способность и аэрация, как правило, улучшаются путем добавления органического вещества в почву, будь то навоз, зеленое удобрение, компост или остатки сельскохозяйственных культур. Это приводит к росту более крупных и здоровых корневых систем, которые помогают растениям лучше справляться со стрессом.
Биологические характеристики почвы, такие как микробная биомасса, биологическая активность и биоразнообразие, также могут быть улучшены с помощью зеленых удобрений. Эти изменения в биологии почвы обеспечивают краткосрочный экономический стимул для использования зеленых навозных культур в системах выращивания картофеля, особенно для борьбы с почвенными вредителями и патогенами, такими как грибные и бактериальные болезни.
Химические свойства почвы оптимизируются путем повышения уровня питательных веществ и органических веществ. При использовании в некоторых системах выращивания зеленый навоз служит заменителем дорогостоящих фумигантов.
Однако степень и продолжительность этих полезных эффектов зависят от многих факторов, таких как текстура почвы, температура и влажность, возраст и виды растений, климат, методы обработки почвы, виды и уровни вредителей и севооборот. Следовательно, польза от горчицы как сидерата для картофеля различается на полях.
Воздействие зеленого навоза на почвенных вредителей является результатом нескольких взаимодействующих механизмов, которые работают в сложной цепочке взаимодействий в почве. Поэтому пока невозможно сказать, какой механизм наиболее важен или как каждый работает в сочетании с другим - мы можем только определить, какие механизмы могут работать и иметь значение при выращивании картофеля.
Севооборот
До достижений результатов в микробиологии почв, многие разновидности почвопокровных культур встраиваются в систему севооборота.
Правильный севооборот уменьшает проблемы с вредителями, изменяя экологические и биологические условия в поле.
Каждый вредитель имеет набор условий, которые он предпочитает. Если вредным организмам разрешено иметь свой любимый набор условий слишком долго, они быстро размножаются и создают проблемы.
В целом, севооборот с разными датами посадки (весна и осень), разными культурами (однолетние и многолетние; высокие и короткие; со стержневыми и мочковатыми корневыми системами) и различной восприимчивостью к вредителям (трава против широколиственных сорняков) становится важным помощником производителям культур и картофеля в том числе.
Подавление почвенных болезней
Второй механизм некоторых почвопокровных культур называется биологическим подавлением болезней. Ученые рассматривают его как наблюдаемое подавление болезней, передающихся через почву, даже несмотря на то, что болезнетворный организм все еще присутствует в почве на потенциально опасных.
Конкретно на картофеле в случае с вертициллезным увяданием (Verticillium dahliae) исследователи наблюдали, что когда определенные сидераты (ячмень, горчица, рапс, суданская трава и сладкая кукуруза) заделывались в почву перед посадкой, уровень заражения Verticillium был низок, даже при наличие высокого уровня гриба в поле.
Зеленый навоз служит источником энергии для полезных микроорганизмов. Предполагается, что эти организмы вытесняют Verticillium, увеличиваясь в количестве.
Затем, после посадки картофеля, они, возможно, исключают Verticillium из области вдоль корней картофеля, называемой ризосферой. Это единственное место, где возбудители вертициллезного увядания могут поражать растения картофеля.
Ученые считают, что в борьбе за ваш урожай, существуют другие механизмы, включая интерференцию (взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды) химических сигналов между патогенами и растениями.
Следует помнить, что сухие растительные остатки работают не так эффективно, как свежие растения. Поэтому заделывайте урожай почвопокровников, пока он еще зеленый.
Биофумигация
Этот термин применятся для обозначения влияния севооборотных или сидеральных культур на вредителей, переносимых почвой.
Такие культуры, как рапс и горчица, содержат биологически активные химические вещества, называемые глюкозинолатами.
В почве некоторые глюкозинолаты в корнях, стеблях и листьях распадаются на изотиоцианаты (ITC) и другие химические вещества.
Известно, что изотиоцианаты убивают или подавляют некоторые фитопатогены и нематоды. Существует много типов глюкозинолатов, которые продуцируют различные типы ITC с разной токсичностью для разных вредителей.
Метил ITC является активным химическим веществом, которое также, как обычный синтетический фумигант, в лабораторных условиях подавлял рост белой гнили, порошкообразной парши и розовой гнили. Полевые испытания показали смешанные результаты, и исследования продолжаются.
Доказано, что суданская трава (или сорго суданское) и просо эффективны против корневых нематод, производя дуррин, который, как и глюкозинолаты, образует токсичное соединение при внесении в почву - в этом случае цианистый водород (HCN).
Как правило, концентрация глюкозинолатов достигает своего пика непосредственно перед цветением и сохраняется до того времени, пока растения не начнут высыхать.
Современная практика заключается в измельчении зеленого навоза перед его внесением, чтобы гарантировать, что это биофумиганты смешаются с почвой. Лучшим инструментом для этого может быть высокоскоростной измельчитель. Наконец, производство ITC больше на влажных почвах, чем на сухих, поэтому, если возможно, поливайте поле после внесения.
Системное приобретенное сопротивление
Этот механизм, связанный с подавлением биологических заболеваний, возникает, когда определенные организмы выделяют химические вещества, вступающие в контакт с корнями растений и активирующие естественные защитные системы растения.
Перед выбором сидератов определите цели
Перед тем, как добавить в свой севооборот урожай культур зеленого навоза, вы должны решить, чего хотите достичь: контролировать определенную нематоду, болезнь, проблемный сорняк или просто улучшить почву.
Как только вы определились с основной целью, вам следует принять управленческие решения, чтобы максимизировать эффект, который приведет вас к этой цели.
Постановка целей должна учитывать уникальную смесь сельскохозяйственных культур, почв и вредителей на вашей ферме или даже в каждой области, где ведется земледелие.
Поскольку определенные виды зеленого навоза будут лучше в определенных ситуациях, вам следует изучить преимущества и недостатки каждого типа культур и попробовать на практике те из них, которые, по-видимому, лучше всего подходят для вашей ситуации.
Успех или неудача в получении выгоды от урожая почвопокровников зависят от деталей: способ посадки, дата посадки, норма высева, удобрение, борьба с сорняками, а также метод и сроки заделки. Прежде чем покупать семена, убедитесь, что у вас есть вся информация о выбранной вами культуре.
Семена специализированных почвопокровников могут быть дорогостоящими. Тем не менее, зеленый навоз, производимый с использованием самых дешевых семян, на малоплодородных участках и при минимальном поливе, обычно не дает удовлетворительных результатов, особенно с точки зрения борьбы с фитопатогенами и нематодой.
Рассматривая стоимость зеленых удобрений, важно учитывать все преимущества. Несмотря на то, что сравнительно легко определить выгоды, если вы можете уменьшить применение пестицидов, гораздо труднее оценить выгоды от улучшения физических характеристик почвы или другие долгосрочные выгоды.
Кроме того, помните, что часть денег, которые вы потратите на уход за почвопокровниками, и так была бы потрачена. Это относится к удобрениям - большая часть их останется в почве для последующей культуры.
Учитывайте время и трудозатраты, необходимые для получения хороших результатов. Будут ли эти ресурсы доступными, когда они понадобятся? Есть ли у вас другие мероприятия в это время года, которые могут помешать вам уделять должное внимание урожаю сидеральных культур? Возможно, вам придется купить дополнительное оборудование и нанять работников».
