Зеленый урожай: как увеличить производство без вреда для почвы

Зеленый урожай: как увеличить производство без вреда для почвы

✔ Сидеральный пар — разновидность занятого, где в качестве парозанимающих сеют сидеральные культуры для заделки их в почву на зеленое удобрение.

В качестве парозанимающих культур чаще всего используют эспарцет, донник, горчицу, люпин.

Согласно исследованиям ДонГАУ, бобовые культуры, такие как донник, люпин, люцерна, способны изменить химический состав почвы и повысить ее питательность за счет активности клубеньковых бактерий, которые обогащают почвенный слой азотом и преобразовывают соли фосфора из труднорастворимых в легкорастворимые.

Важный аспект зеленого удобрения — увеличение массы корней в почве, так как благодаря мощным корням бобовые добывают из нижних почвенных слоев энергетически ценные соединения, поступающие в почву после заделки, а большое количество вегетативной зеленой массы после перегнивания создает запас органического удобрения.

— В воздухе азота более 70%, а бобовые имеют уникальную особенность фиксировать азот при помощи клубеньковых бактерий, накапливать и оставлять его почве, — обращает внимание Николай Зеленский.

— И это биологически чистый азот. Например, за год вегетации люцерна оставляет почве за счет клубеньковых бактерий из воздуха более 200 кг/га биологического азота.

Прекрасными предшественниками в этом контексте он также считает сою, эспарцет, горох.

Опыты, проводимые в различных аграрных вузах России и Беларуси, показали, что озимые культуры (рожь) при посеве по сидеральному пару (люпиновому) повышают урожай в 1,5–2 раза по сравнению с урожаем по чистому безнавозному пару.

Горчица на начальном этапе цветения

— А горчица, помимо прочего, обладает еще биофумигантным, фунгицидным и нематицидным эффектами. Разлагаясь в почве, горчица очищает ее от накопленных вредителей, а фитонциды, выделяемые корнями этого растения, подавляют рост патогенной микрофлоры, — добавляет управляющий товарной группой компании Ростсельмаш Даниел Латария . — Ее часто используют в качестве парозанимающей культуры сидерального пара под посев ранней весной или после уборки зерновых. Широкие листья этой культуры закрывают поверхность почвы от излишней инсоляции и не дают развиваться сорнякам, а корневая система разуплотняет и оструктуривает почву. Ну а после дискования ее органическая масса обогащает почву элементами питания.

По наблюдениям эксперта Ростсельмаш, рациональнее всего заделывать горчицу в почву в фазе бутонизации — начала цветения, но обязательно до созревания семян, чтобы они впоследствии не прорастали и не составляли конкуренцию основной культуре.

Однако выращивание и заделка сидератов подходят далеко не всем хозяйствам. Сидеральная технология экономически достаточно затратная, и не всегда в севообороте предприятия присутствует возможность ее применения. Кроме того, сидераты, подлежащие заделке в почву, по сути, становятся посевом впустую (без сбора урожая). А семена люцерны, к примеру, стоят немало.

Связанные вопросы и ответы:

Какие методы сельского хозяйства могут привести к ухудшению качества почвы

В природе характеристики плодородности почвы почти всегда постепенно увеличиваются. Дикие растения, впитавшие из земли различные химические элементы, погибая, возвращают их назад, привнося вдобавок еще и то, что они выработали из воздуха и солнечного света в процессе фотосинтеза.

Свой вклад в повышение плодородности дикой почвы вносят и животные организмы. Кому-то может показаться это невероятным, но на один гектар дикого поля приходится не менее 200 (!) кг микроорганизмов и еще около тонны животных покрупнее (от червей и насекомых до грызунов и мелких хищников). Помимо того, что все эти животные активно способствуют превращению местных растений в удобрения, они также создают в земле бесчисленное множество ходов и нор, по которым в землю попадает вода и воздух. А их наличие не менее важно для сохранения и повышения плодородия почвы.

К сожалению, методы обработки сельскохозяйственной земли радикально отличаются от естественных процессов и неизбежно наносят вред как всей экосистеме поля в целом, так и показателям плодородности почвы в частности. Регулярная вспашка, а также уничтожение сорняков и вредителей самым драматическим образом прерывают естественный ход вещей. Нарушается обмен воды и воздуха в почве, гибнет значительная часть мелкой фауны, целенаправленно пресекается видовое разнообразие растений.

Но хуже всего то, что люди, во-первых, изымают из природного круговорота органики на поле значительную часть биомассы в виде урожая, который никогда потом уже не возвращается в ту землю, из которой он высосал столько соков. Во-вторых, чтобы как-то компенсировать потерю питательных веществ в земле, ушедших вместе с увезенным урожаем, люди вносят огромное количество синтетических удобрений, а для борьбы с сорняками и вредителями используют ядохимикаты (пестициды и гербициды). Эта химия дает разовый эффект для увеличения одного конкретного урожая, под который она вносится, но в долгосрочной перспективе также снижает плодородность почвы, поскольку опять-таки истребляет микрофауну, так важную для сохранения плодородного слоя почвы.

Какие практики могут быть использованы для сохранения плодородия почвы

Большое количество населения нашей страны имеет в собственности или аренде земельный участок. Кто-то строит дом и хозяйственные постройки, кто-то выращивает для себя и своей семьи или для продажи овощные или плодово-ягодные культуры.

И каждому следует уяснить, что он несёт полную ответственность за состоянием почвы и её плодородием. Только от него зависит, что произойдёт с почвой, какой он оставит её следующим поколениям.

Старинная русская пословица гласит: «Нет плохой земли, есть плохие пахари». Что же отличает действительно хорошего «пахаря» от плохого? Прежде всего, отношение к земле, любовь к ней, понимание того, что почва не механический, мёртвый истукан – а живой организм, сложный симбиоз органо-минеральных соединений растительного и животного миров (от простейшего до самых сложных), где действуют целые своды законов и факторов. Автор широко известного плоскореза В.Фокин – а его плоскорезом пользуются многие, в том числе и я, - в одном из интервью писал: «Главная задача земледельца – землю делать… Земле надо давать больше, чем от неё берёшь. Проценты – и не малые – она сама начислит каждому по заслугам».

Стремясь, рвачески, с почвы только взять  и ничего не дать ей ни к чему хорошему не приведёт. Снизится плодородие (способность давать урожай), разрушится структура, произойдёт дегратация земли – что мы видим в последнее время всё чаще и чаще.

Каждому необходимо знать фито-санитарное и агрохимическое состояние своего участка. Провести анализ, пусть специалисты его сделают, дадут необходимые рекомендации. Нужно знать агротехнику возделывания исходя из конкретных условий и требований к культуре. Обязательно нужно соблюдать севооборот. И следить, чтобы в почву возвращалось больше, чем мы выносим из неё с урожаем. Тогда всё будет в порядке.

В целях сохранения плодородия следует вносить органические удобрения: навоз, перегной,  компосты, органические отходы переработки сельскохозяйственной продукции.

Да, приходится покупать навоз, но прежде чем его внести следует дождаться, чтобы он превратился в перегной. На это уходит 1.5-2 года. Для увеличения объёма его можно прослоить опилками. Вся лишняя зелень – сорняк, продукты прореживания – всё должно идти для приготовления компоста. В дело должна идти зола, очистки и другое.  

Для сохранения и повышения плодородия большое значение имеют сидераты.  Их много, с приобретением семян в настоящее время проблем нет. Необходимо ими заниматься, начиная с ранней весны до поздней осени, и не пропускать ни клочка земли. Не нужно  допускать, чтобы получаемая масса грубела.  Пока она хорошо измельчается (а это фаза бутонизации и начала цветения) и после неглубокой заделки в почву быстро разлагается с помощью наших помощников (дождевые черви, микрофлора и прочее). Всё делать надо своевременно.

Убираем урожай капусты, свеклы, моркови и других корнеплодов – остатки, ботву и прочее заделываем в почву, к весне вы не найдёте их.

Очень осторожно и внимательно относитесь к использованию соломы, мякины, свежих опилок. Не занесите с ними сорняки, не разведите мышей, не оставьте почву без легкоусваимого азота.

Очень осторожно и внимательно относитесь к использованию минеральных удобрений, микроэлементов. Имейте в виду, когда вы внесёте значительное количество очень дорогого фосфорного удобрения, то излишки будут в почве переведены в трудноусваемые формы – затраты понесли, а прибавки урожая нет. Также и микроэлементы. Всё должно быть сбалансировано.  Следите, чтобы кислотность была ближе к нейтральной pH 5.9-6.2. Имейте в виду, что при высокой кислотности, например, ниже pH 4.5-5.0 – внесение минеральных  удобрений будет бесполезно. Они лягут в почву балластом. Не допускайте проявление воздушной и водной эрозии. Не всегда себя оправдывает использование лопаты, фрезы и других орудий. Плоскорез, нулевая обработка по некоторым культурам значительно эффективнее. Не теряется плодородие, а урожай повышается.

Не забывайте, как землю называли наши предки: мать –земля, земля – матушка, земля – кормилица.

 

Как можно избежать эрозии почвы при увеличении урожая

Эрозией почвы называют процесс разрушения и сноса почв под влиянием ветра, потоков воды и механического воздействия сельскохозяйственных машин.

Эрозия почв причиняет сельскому хозяйству огромный вред: вызывает гибель посевов и культурных насаждений, ухудшает водный режим (вследствие глубокого дренирования территории), резко снижает плодородие почв и урожай культур, сокращает площадь сельскохозяйственных угодий ввиду возрастающей расчлененности местности и полной или частичной потери почвой гумусового слоя.
Защита почв от эрозии включает систему следующих противоэрозионных мероприятий: организационно–хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных, гидротехнических. При его осуществлении учитывают природные условия и особенности эрозионных процессов применительно к конкретной территории, что имеет решающее значение для борьбы с этим явлением. В системе противоэрозионных мероприятий ведущая роль принадлежит организации территории, в основе которой лежит правильное размещение на эродированной территории с/х угодий и севооборотных массивов, полей севооборота и производственных (бригадных) участков. Такое размещение ведется с учетом особенностей рельефа, экспозиции склонов, почв и степени их смытости, чтобы при проектировании агротехнических, лесомелиоративных, гидротехнических и других мероприятий создать наилучшие условия для агротехники культур.
К основным агротехническим мероприятиям в районах, подверженных водной эрозии, относятся обработка почвы и посев поперек склонов или по горизонталям; размещение культур сплошного посева и пропашных чередующимися полосами; устройство на пашне временных земляных валиков, прерывистых борозд и лунок для задержания талых вод; проведение периодической глубокой вспашки; создание буферных полос посевом многолетних трав, террасирование склонов, шпалерная посадка культур, применение удобрений и другие. Для борьбы с ветровой эрозией применяют безотвальную обработку почвы с оставлением на ее поверхности стерни и растительных остатков; использование гербицидов для уничтожения сорняков и предотвращения излишнего распыления почвы обрабатывающими орудиями; перекрестный и узкорядный посев культур; снегозадержание; посев много- и однолетних культур чередующимися полосами; внедрение почвозащитных севооборотов. Для борьбы с ирригационной эрозией необходимо проводить тщательную планировку полей, закреплять берега оросительных каналов, проводить поливы по горизонталям, шире применять дождевание, подпочвенное орошение и т. д.

К лесомелиоративным мероприятиям относятся посадка полезащитных лесных и садовых полос, которые снижают скорость ветра и способствуют равномерному распределению зимних осадков; создание водопоглощающих лесных полос по склонам, посадка древесных и кустарниковых пород; залужение склонов многолетней травянистой растительностью; размещение водоохранных насаждений по берегам рек, каналов, прудов и других водоемов.

Гидротехнические мероприятия предусматривают урегулирование поверхностного стока на данной территории путем создания инженерно-технических сооружений: строительство прудов и водоемов, устройство водоотводов в виде бетонированных лотков и наклонных труб, закрепление дна оврагов водоупорными перепадами.

Какие виды удобрений могут быть использованы для увеличения урожая без вреда для почвы

Самое популярное и недорогое удобрение для огорода – источник азота. Стимулирует обильный рост зелёной массы и способствует росту урожая. Мочевину нужно вносить весной при перекопке и подготовке грядок за 2 недели до посадки семян или рассады. Нельзя оставлять гранулы на поверхности без заделки в почву, т.к. мочевина быстро испаряется и успевает усвоиться лишь наполовину.

Если на участок осенью уже вносилась органика — то подкормку мочевиной можно сократить до 2/3 от рекомендованной дозы. Если же, напротив, растениям не хватает азота, то раствором мочевины можно обрабатывать и листья, используя опрыскиватель. Минеральное удобрение рекомендуют использовать на переувлажненных почвах, среди азотных удобрений она меньше всего склонна вызывать ожоги.

Сульфат калия

Калийное удобрение подходит для любых почв – песчаных, торфяных, суглинистых и т.д. Ускоряет обменные процессы в клетках растения, повышает иммунитет и устойчивость к низким температурам, зимостойкость ягодных кустарников, улучшает вкус и качество плодов и цветов. Кроме калия, в состав удобрения входят сера, магний и кальций, которые также необходимы для роста растений. Особо чувствительны к дефициту калия корнеплоды, а также огурцы, перцы, баклажаны, капуста.

Белые гранулы хорошо растворяются в воде, но в почве калий малоподвижен и закрепляется в плодородном слое. Осенью сульфат калия можно вносить вместе с фосфорным удобрением в сухом виде и сыпать в посадочные ямы при посадке саженцев. В засушливый период его лучше растворять в воде, чтобы калий сразу перешел в доступную форму. Весной минеральное удобрение можно разбросать по участку в сухом виде.

Суперфосфат

Главным веществом этого минерального удобрения является фосфор, который способствует развитию корневой системы растений, стимулирует обильное цветение и созревание плодов, а также помогает переносить засуху.

Так как фосфор хорошо удерживается почвой и не вымывается — основную дозу удобрения вносят осенью. За зимний период гранулы перейдут в доступную форму, а весной растения возьмут из почвы столько веществ, сколько необходимо. Однако допускаются и весенние подкормки, и летние. Их проводят в период вегетации ( бутонизации и массового цветения). Помимо фосфора в минеральном удобрении присутствует азот, но в небольшой дозе.

Как можно избежать загрязнения почвы химикатами

Загрязнение почвы меняет ее химический состав, физическое и биологическое состояние, ухудшает структуру. Поэтому неправильная сельскохозяйственная деятельность, плохая утилизация отходов, активное промышленное производство и отсутствие работы над сокращением объема вредных выбросов приводят к негативным последствиям.

1. Ухудшение качества продуктов питания и вред здоровью. Почва — это первый уровень фильтрации питьевой воды. Из загрязненной почвы вредные вещества и токсины поступают в грунтовые воды, накапливаются в тканях растений, которыми питаются животные на пастбищах, а затем попадают в пищу людей. Загрязняющие вещества и тяжелые металлы могут приводить к заболеваниям — от диареи до онкологических.
2. Снижение эффективности антибиотиков. Большая часть антибиотиков, используемых в сельском хозяйстве и в медицине, попадают в окружающую среду после выведения из организма. Они могут фильтроваться в почве и распространяться, что приводит к образованию устойчивых к противомикробным препаратам бактерий и снижает эффективность антибиотиков. Ежегодно около 700 тыс. смертей вызывают бактерии, устойчивые к противомикробным препаратам. Если ничего не изменится, к 2050 году от этого умрет больше людей, чем от рака.
3. Спад урожайности. Загрязненные почвы становятся менее плодородными, это приводит к серьезным экономическим издержкам. Грунт прямо или косвенно необходим для производства 95% продуктов питания на планете .
4. Изменение климата. Загрязнение почв приводит к осушению и опустыниванию: с 1970 года было утрачено порядка 35% водно-болотных угодий, они исчезают быстрее лесов . Если ситуация не изменится, к 2050 году около половины населения Земли будет жить в засушливых районах с бедными почвами.

Какие виды сельскохозяйственных культур наиболее экологичны и способствуют сохранению почвы

Полезные свойства покровных культур/травосмесей:

• увеличение содержания азота и органического вещества в почве;
• повышение биодоступности фосфора;
• подавление развития сорной растительности, возбудителей болезней и нематод;
• уменьшение эрозийных процессов;
• сохранение питательных веществ в почве, уменьшение риска почвенных засух;
• увеличение сохранения влаги в почве;
• снегозадержание;
• привлечение полезных насекомых;
• кормовая база для животных.

Постоянное присутствие живых растений в почве является сердцем экосистемы.

Для увеличения содержания азота в почве предпочтение следует отдавать бобовым культурам. Если акцент делается на увеличении содержания органического вещества, рекомендовано высевать злаковые культуры.

В почвоведении существует критерий оценки качества почвы, заключающийся в соотношении углерода и азота, показатели которых можно корректировать (уменьшать либо увеличивать) с помощью сидеральных культур.

Для уменьшения соотношение углерода и азота эксперт рекомендует использовать бобовые, для увеличения содержания этих элементов акцент делается на смесь из злаковых культур.

Крестоцветные эффективно очищают почву от сорных растений. К примеру, трехкратный сев горчицы значительно снизил засорение поля пыреем. Технологию можно использовать в практике при вводе земель в сельскохозяйственный оборот. Также данная методика может лечь в основу органического земледелия и направлена на уменьшение эрозийных процессов на почве.

Какие методы сельского хозяйства могут быть использованы для сохранения биоразнообразия почвы

Новое исследование обнаружило, что стратегия расширения и интенсификации использования пахотных земель влечет за собой серьезную угрозу для биоразнообразия в тропиках, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Communications.

Глобальное сельскохозяйственное производство должно быть еще больше увеличено в ближайшие годы, чтобы удовлетворить растущий спрос и изменяющиеся модели потребления. Это потребует либо интенсификации использования пахотных земель, либо расширения сельскохозяйственных угодий. Исследователи оценили возможность компромисса между продовольственной безопасностью и сохранением биоразнообразия.

«Сельское хозяйство является одной из основных причин утраты биоразнообразия во всем мире, и увеличение производства почти всегда достигается за счет биоразнообразия. Но что действительно имеет значение: рост производства из-за интенсификации или расширение пахотных земель», - говорит д-р Флориан Забель с кафедры географии и дистанционного зондирования в Университете Людвига-Максимилиана в Мюнхене (Германия).

Исследователи, выявили те области, в которых было бы выгодно в прогнозируемых климатических и социально-экономических условиях в течение следующего десятилетия увеличить сельскохозяйственное производство путем активизации или расширения использования земли для ведения сельского хозяйства. Затем они определяли, какое влияние окажет каждая из этих стратегий на биоразнообразие и глобальные сельскохозяйственные рынки.

«Наши результаты показывают, что при нынешнем росте производства продовольствия влияние расширения пахотных земель на биоразнообразие во много раз выше, чем в сценарии интенсификации. Это объясняется тем, что расширения можно ожидать в регионах с самыми высокими существующими уровнями биоразнообразия, в основном в Центральной и Южной Америке», - говорит д-р Томаш Вацлавик из университета Палацкого в Оломоуце. С другой стороны, в ближайшей перспективе интенсификация сельского хозяйства на существующих пахотных землях представляет угрозу для биоразнообразия в странах Африки к югу от Сахары.

Основной конфликт заключается в том, что биоразнообразие подвергается риску в тех регионах, где производится больше продуктов питания, но при этом все части мира, включая те, в которых местный рост скромен, выиграют от падения цен на продовольствие, которое следует из общего роста мирового производства. «Этот результат имеет потенциально критические последствия, поскольку он предполагает, что, хотя все регионы, включая Северную Америку и ЕС, получат выгоду от снижения цен на продукты питания, угроза биоразнообразию является самой большой в развивающихся странах в тропических регионах», - говорит д-р Рут Дельзит из Кильского института мировой экономики. Эффекты интенсификации и расширения также, по прогнозам, будут проявляться по-разному в этих регионах. Интенсификация обещает наибольшие успехи в обеспечении продовольственной безопасности главным образом в Индии и странах Африки к югу от Сахары. Эффективнее снизить цены на продукты в латиноамериканских странах, таких как Бразилия, можно расширением пахотных земель. Однако именно в этом регионе стратегия расширения представляет особенно серьезную угрозу для биоразнообразия.

Кроме того, исследование показывает, что большинство существующих заповедников не расположены в тех регионах с высоким видовым разнообразием, которые были определены в качестве вероятных целей расширения пахотных земель. «Большинство районов с высоким уровнем биоразнообразия, которые подходят для расширения и интенсификации сельского хозяйства в ближайшие годы, в настоящее время не защищены. Поэтому мы рекомендуем разработать глобальные механизмы, которые признают землю в качестве ограниченного ресурса. Должны быть приняты меры для защиты биоразнообразия в используемых ландшафтах…», - говорит профессор Ральф Сеппелт из Центра экологических исследований им. Гельмгольца в Лейпциге. Это единственный практически осуществимый способ достижения баланса между сохранением существующего биоразнообразия и необходимостью увеличения мирового сельскохозяйственного производства.