Растения улучшающие почву. Баланс азота под бобовыми культурами Культуры улучшающие структуру почвы

Улучшение химических и физических свойств почвы, повышение ее плодородия с помощью расте­ний называется фитомелиора­цией. Благодаря использованию растений-фитомелиорантов почву можно также очистить от многих болезней и вредителей, сократить численность сорняков, уменьшить загрязненность тяжелыми метал­лами и радионуклидами, а также снизить эрозионность участка.

Растения сидераты

Их выращивают как зеленое удобре­ние, которое заделывают в почву.

Это один из самых экологичных и эф­фективных способов восстановления плодородия и поддержания в почве баланса органических веществ.

В качестве зеленого удобрения ис­пользуют бобовые и небобовые рас­тения, а также их смеси. Кстати, они чаще более эффективны, чем от­дельные компоненты.

Бобовые обогащают почву атмос­ферным азотом, корневые и пож­нивные остатки активизируют дея­тельность почвенных микроорга­низмов.

Чаще используют люпин узколист­ный, кормовой горох, кормовые бобы, фасоль, фацелию, клевер, донник желтый и белый, серадел­лу и вику.

Злаковые (рожь, овес) благодаря мощной мочковатой корневой систе­ме улучшают структуру почвы, де­лая ее мелкокомковатой. Такими же свойствами обладают и бархатцы. Зеленое удобрение способно оздоравливать почву. И наибольшей «си­лой» обладают растения семейства Крестоцветные - редька, рапс, гор­чица, сурепица. Благодаря быстро­му развитию они подавляют рост сорняков.

Горчицу не любит проволочник, а сурепица яровая и бархатцы уничтожают несколько видов нематоды.

Посадка крестоцветных (особенно рапса и редьки масличной) препят­ствует вымыванию минеральных элементов в нижние слои почвы, а горчица, так же, как и бобовые, по­могает растениям получать труд­норастворимые фосфаты.

Однако большинству видов крестоц­ветных нельзя позволять рассеваться, иначе они превратятся в сорняки (наиболее «активны» рапс и горчица), от которых сложно будет избавиться. На легкой почве фитомелиоранты повышают влагоемкость, на тяжелой - улучшают водный режим. Растения, используемые на зеле­ное удобрение, измельчают и заде­лывают в почву. Прикапывать нуж­но во время бутонизации — начале цветения, так как в это время они обычно содержат максимальное количество биологически активных веществ. Глубина заделки нелег­ких почвах - 12- 15 см, на тяжелых - 6- 8 см. Эффективность от тако­го зеленого удобрения проявляет­ся в течение пяти-шести лет. Мак­симальное действие - на второй- третий год.

Растения концентраторы

Существуют растения, «впитыва­ющие» определенные элементы в больших количествах, - фитореме­дианты. Их применяют для очистки почвы от тяжелых металлов. И если использовать фиторемедианты еже­годно, уровень элементов в почве значительно снизится. Много видов концентраторов относится к семей­ству Крестоцветные.

Чтобы очистить почву от радиоак­тивных элементов, можно высадить березу пушистую и карликовую, яч­мень, люцерну, подсолнечник, гор­чицу.

Причем бобовые накапливают ра­диоактивные элементы в два-шесть раз больше, чем злаковые. А бере­за поглощает цезия-137 в 2-18 раз, а стронция-90 в 13 раз больше, чем сосна.

Для того чтобы улучшить химические и физические свойства почвы, повысить ее плодородие, прибегают к помощи фитомелиорации.

Благодаря использованию растений-фитомелиорантов, почву можно очистить от болезней и вредителей, сократить количество сорняков, уменьшить загрязненность и т. п.

К фитомелиорантам относятся растения - сидераты и растения-концентраторы.

Сидераты выращивают как зеленое удобрение. Это один из самых эффективных способов восстановить плодородие почвы.

В качестве зеленого удобрения используют бобовые и другие растения или их смеси. Бобовые обогащают почву азотом. В качестве зеленого удобрения чаще всего используют кормовой горох, кормовые бобы, люпин узколистный, фасоль, фацелию, сераделлу, вику, клевер, донник желтый и белый.

Зеленое удобрение способно оздоравливать почву. В этом плане наиболее подходящими являются растения семейства Крестоцветные — редька, рапс, горчица, сурепица. Они подавляют рост сорняков за счет своего быстрого развития. Кроме того, горчицу не любят такие вредители, как проволочник, а бархатцы и сурепица яровая способны уничтожить несколько видов нематод.

Также посадка крестоцветных препятствует вымыванию из почвы минеральных элементов, а горчица помогает получать растениям труднорастворимые фосфаты.

Если почва легкая, то фитомелиоранты повысят ее влагоемкость, а на тяжелой почве улучшат водный режим.

Растения-концентраторы впитывают в больших количествах определенные элементы, т.е. являются фиторемедиангами. Их высаживают для того, чтобы очистить почву от тяжелых металлов. Если использовать эти растения каждый год, то уровень тяжелых элементов в почве значительно снизится.

➣ Бобовые способны накапливать в 6 раз больше радиоактивных элементов, чем злаковые.

Для очищения почвы от радиоактивных элементов необходимо сажать ячмень, люцерну, горчицу, подсолнечник, карликовую или пушистую березу.

Растения, которые идут на зеленое удобрение, измельчают, а потом заделывают в почву. Прикапывают во время бутонизации и в начале цветения, потому что именно в это время в них присутствует большое количество биологически активных веществ. На легких почвах растения заделывают на глубину 12-15 см, на тяжелых — на 6-8 см.

Сидераты

Сидераты (зеленое удобрение ) — растения, которые быстро формируют зеленую массу и являются источником органического вещества и азота для других растений.

Сидераты сеют, чтобы обогатить почву азотом и органическими веществами, калием, кальцием, фосфором, улучшить структуру почвы и ее физические и физико-химические свойства, повысить активность полезной микрофлоры, защитить почву от размытия и сдува, подавить рост сорняков. Сидераты оказывают фитосанитарное воздействие, привлекают полезных насекомых благодаря своим ярким цветам и пр.

Сидераты запахивают в почву до образования семян. Таким образом не допускают их самосев и превращение в сорняки, а почва в то же время получает запас определенных питательных веществ.

Наиболее часто высаживаемые сидераты: бобовые — люпин, фасоль, соя, чечевица, сераделла, клевер, эспарцет, бобы кормовые, горох посевной и полевой, люцерна, донник, вика яровая и озимая, сачевичник и др.; крестоцветные — горчица, сурепка, рапс, редька масленичная; гречишные — гречиха; гидрофилы — фацелия; сложноцветные — подсолнечник; злаковые — рожь, овес, пшеница, ячмень.

Принципы посева сидератов

Сидераты сеют весной и осенью, до и после посадки основной культуры. Весной сеют густо, осенью — реже.

Если сеют ранней весной, то подбирают скороспелые холодостойкие растения — овес, горчицу, кормовой горох.

Запахивают сидераты за 1-2 недели до посадки основной культуры.

Эффективность зеленого удобрения зависит от возраста растений. Молодые растения богаты азотом, поэтому после их заделки основную культуру можно сажать через 2-4 недели. При этом важно помнить, что слишком большое количество зеленой массы заделывать не стоит.

Подготовка почвы

Почву под сидеральные культуры следует хорошо подготовить.

Каждый год в начале мая необходимо сеять на разных участках такие скороспелые культуры, как горох, укроп, картофель ранний, редис, кольраби, салат, цветную капусту.

После уборки урожая растительные остатки нужно заделать в почву, выровнять поверхность и посеять зеленое удобрение, предварительно внеся 1 ведро нитроаммофоски на 1 сотку. Если почвы кислые, то вносят 0,3-0,5 кг извести на 1 м2 на глубину 5-7 см. Семена сеют вразброс, заделывают граблями, присыпают землей.

Некоторые сидераты

Люпин — род растений семейства Бобовые, выращивают на зеленое удобрение. Люпин способен накапливать в почве до 200 кг азота с 1 га.

Люпин хорошо растет на бедных кислых почвах. Растение сеют в конце июля — середине августа после уборки картофеля, капусты, зеленных.

После люпина можно выращивать практически все культуры.

Сераделла посевная — род растений семейства Бобовые. Влаголюбивое, хорошо растущее на легких слабокислых почвах.

Сераделлу обычно высевают ранней весной как самостоятельную культуру или подсевают к злаковым (овсу, ржи).

Донник, буркун — род двулетних, иногда однолетних растений семейства Бобовые.

Высевают его весной, летом или осенью. В севообороте чаще высевают под покров зерновых культур. Хорошо растет на нейтральной почве.

Горчица белая — однолетнее масличное растение семейства Крестоцветные. Растет практически на любых почвах.

Зеленую массу растения скашивают, когда листья свежие и сочные. После посадки горчицы снижается заболеваемость растений фитофторозом, ризоктониозом, паршой клубней и т.п. Также посевы горчицы снижают численность проволочника.

➣ Сидераты семейства Крестоцветные нельзя чередовать с крестоцветными овощными культурами, такими, как редис, репа, горчица, капуста и пр. У этих растений общие болезни и вредители.

Масличная редька — однолетнее растение семейства Крестоцветные высотой 1,5-2 м. Сеять редьку можно с ранней весны до поздней осени. Пакет семян смешивают с одним стаканом сухого песка и разбрасывают по участку, затем боронят.

Растение обладает фитосанитарными свойствами — уничтожает возбудителей болезней, подавляет нематоды.

Подсолнечник однолетний, или масличный — однолетнее растение семейства Астровые с глубокой корневой системой.

Растение дает много компостной массы. Растет на любых почвах с рН от очень кислой (рН4) до щелочной (pH8).

Гречиха — растение семейства Гречишные, отличается быстрым ростом, обогащает почву органическим веществом, фосфором и калием, хорошо усваивает органические фосфаты. Гречиха является лучшим сидератом под плодовыми деревьями и кустами. Рекомендуется выращивать на бедных, тяжелых, кислых почвах.

Растения-предшественники

Хорошие предшественники полезны для всех культур.

Так, огурец, перец, капуста и лук, если их выращивать на одном месте в течение 3-4-х лет, снизят урожай на 30-50 %.

Выбирая предшественника, важно учитывать сроки уборки. Например, урожай поздней капусты снимают в октябре. В это время уже невозможно подготовить почву под морковь, ранние зеленные и другие культуры. Объем выращиваемой продукции также играет большую роль.

Например, картофель занимает больше места, чем все овощи вместе взятые, а петрушка — меньше, чем томаты или огурцы. Вот почему необходимо сгруппировать овощи для севооборота так, чтобы они занимали примерно одинаковые площади.

После картофеля можно сажать картофель и прочие овощи, кроме перца, томата и баклажана. Картофель можно выращивать после любых культур.

Томат, перец и баклажан (пасленовые) не должны расти на одном месте более 2-х лет подряд. Их можно выращивать после любых овощных культур, кроме огурца, а огурец нельзя выращивать после пасленовых.

Тыквенные (тыква, кабачок, патиссон, дыня) являются хорошими предшественниками для всех культур, кроме огурца. Выращивать тыквенные можно после любых культур.

Огурец — растение, требовательное к предшественнику. Его можно выращивать на одном месте только год. Огурец нежелательно сеять после тыквы, дыни, капусты, брюквы и томата. В свою очередь перечисленные растения не рекомендуется высаживать после огурца.

Корнеплоды (морковь, свеклу, брюкву, пастернак, петрушку, сельдерей и др.), как и огурцы, не стоит сажать на том же месте на 2-й год. Они хорошо растут после пасленовых культур, капусты и огурца.

После корнеплодов можно сажать любые культуры. Исключением является только шпинат, который не следует сажать после свеклы.

Капустные (капуста белокочанная, краснокочанная, цветная, брюссельская и др.), а также редис и редька плохо растут после кукурузы, огурца и капусты. Фасоль, горох, бобы и соя являются хорошими предшественниками для всех овощных. Их в свою очередь также можно сажать после других культур.

Луковые лучше не сажать 2 года на одном месте, хотя они нетребовательны к предшественникам. После чеснока, лука репчатого, лука - шалота можно высаживать любые овощные культуры.

Салат, укроп, артишок, цикорий и прочие зеленные могут расти после любых предшественников.

Происходит это благодаря прикорневым бактериям, существующим в тесном симбиозе с растениями и способным накапливать и высвобождать в пригодной для растений форме азот, содержащийся в почвенном воздухе. Бобовые культуры оживляют истощённую, усталую почву.

В наших условиях выращивают люпин, люцерну, клевер, вику, горох, фасоль. Люпин предпочитает лёгкие кисловатые почвы. Люцерна лучше растёт на известняковых или известкованных нейтральных и щелочных почвах. Клевер (и красный, и белый) холодостоек; вика же, наоборот, боится заморозков. Вика и горох плохо переносят засуху, предпочитают низкие почвы. Другие бобовые дают неплохие урожаи даже в засушливые годы. Словом, можно выбрать ту культуру, которая принесёт больше всего пользы вашему огороду.

Единственное ограничение - бобовые, обогащающие почву азотом, сами не переносят избытка его в почве. При переизбытке азота не происходит симбиоза прикорневых бактерий и растений. Подсев клевера помогает улучшить почву под травяным газоном без помощи минеральных удобрений. Бобовыми можно засевать поле на зиму с последующим весенним скашиванием и вспахиванием.

При составлении баланса азота в севообороте с бобовыми важное значение имеет количество усвоенного азота атмосферы растениями, его доля в урожае и на какое последействие азота следует рассчитывать при запашке пожнивно-корневых остатков бобовых.

Для определения количества усвоенного бобовой культурой азота воздуха сопоставляют вынос его в посевах с инокулированными и неинокулированными растениями, или сравнивают вынос азота бобовой и небобовой культурой выращенных в тех же условиях. Количество фиксированного азота бобовыми зависит не только от внешних факторов, но и характера симбиотических отношений растения-хозяина с клубеньковыми бактериями, их вирулентности. При неблагоприятных экологических условиях не все растения инфицируются и образуют жизнеспособные клубеньки. Чем ближе условия симбиоза к оптимальным, тем больше образуется на корнях клубеньков и выше их азотфиксирующая активность.

Принято считать, что все бобовые культуры (однолетние и многолетние) обогащают почву азотом. Однако, следует иметь в виду, что ни один вид растений не ставит своей задачей обогащения почвы (субстрата) азотом и/или другими элементами. Ведь в эволюционном аспекте бобовые растения «научились» усваивать азот воздуха для того, чтобы выжить в конкурентной борьбе за существование и оставить потомство — семена. Зачем же им тратить большое количество энергии (углеводов) для расщепления молекул азота (N 2), чтобы затем оставить его в почве на корнях? Эволюция живых организмов в том числе растений так «отшлифовала», протекающие в них биологические процессы, что нет среди них ни одного, который был бы ненужным для организма. Фиксация N 2 осуществляется потому, что в почве большой дефицит доступного азота в минеральной форме. Поэтому, как только в почве появляется достаточное количество минерального азота, то энергозатратный для растения процесс симбиотической азотфиксации немедленно прекращается. Растения не будут тратить энергию фотосинтеза на фиксацию азота, если в почве есть минеральный азот.

Зернобобовым культурам, которые заканчивают свой жизненный цикл (от семени до семени) за один вегетационный период нет необходимости депонировать какое-либо значимое количество азота в корнях.

Сохранность длительной продуктивности многолетних бобовых трав, на — против, обусловливается способностью растений запасать в корнях питательные вещества в том числе азот. Поэтому, говоря об обогащении почвы симбиотическим азотом, в большинстве случаев имеются в виду многолетние бобовые травы — клевер, люцерна, донник, эспарцет, лядвенец рогатый и люпин многолетний. Эти растения перед уходом в зиму запасают питательные вещества в мощной корневой системе и корневой шейке (нижней части стебля, коронке) со спящими почками для того, чтобы будущей весной при возобновлении вегетации обеспечить нормальный рост почек и молодых побегов, из которых разовьются побеги с цветами, плодами. В период вегетации в корнях откладываются новые запасы питательных веществ, которые обеспечат возобновление роста растений из спящих почек в последующий год и т. д. Корневая система и корневая шейка многолетних трав — это кладовая питательных веществ для последующего поколения. Депонировать необходимое для данного вида многолетних растений количество питательных веществ является жизненно необходимым для выживания вида. В корневой системе клевера и люцерны накапливается, соответственно, 80-110 и 100-140 кг/га азота. Это их страховой фонд. Распахивая посевы клевера, люцерны и других многолетних трав, мы «конфискует» их запасы элементов питания и, прежде всего, азота и передаем их другим сельскохозяйственным культурам.

Зернобобовые культуры в основном однолетники. Вся стратегия их роста и развития направлена на формирование репродуктивных органов — семян и продолжение вида. Поэтому питательные вещества накапливаются в вегетативных органах (листьях, стеблях и корнях) для того, чтобы передать их семенам. Например, растения гороха и фасоли и другие зернобобовые к фазе цветения накапливают 45-55% азота от максимального количества усвоенного за вегетацию. С наступлением фазы образования бобов происходит резкое изменение направленности физиолого-биохимических процессов во всех органах растения. Листья, стебли и корни работают теперь только на бобы до конца вегетации. Масса надземных вегетативных органов и корней увеличивается уже незначительно. В корни, а следовательно, и клубеньки все меньше поступает углеводов. Клубеньки, испытывая энергетический голод (дефицит углеводов), снижают активность азотфиксации, усиливается отток азота и других элементов из вегетативных в репродуктивные органы, растения стареют, начинают процесс саморазрушения. Растение мобилизует все ресурсы на образования максимально возможного количества семян хорошего качества. Около 70-80% азота, накопленного до цветения в вегетативных органах (листьях, стеблях и корнях), зернобобовые культуры перераспределяют в семена. В отличие от клевера, люцерны и других многолетних бобовых однолетние зернобобовые культуры к концу периода вегетации сильно истощают корневую систему, изымают из нее все, что только можно изъять. В период уборки в корнях зернобобовых культур остается около 20-30 кг/га азота. Это примерно столько же, сколько содержится его в корнях небобовых культур. С надземными растительными остатками в поле остается примерно столько же азота, сколько содержится его в скелетных корнях растения в период уборки семян.

Довольно точно количество азота, оставляемого зернобобовыми культурами в поле, можно определить по разности между максимальным содержанием его в растениях в фазу полного налива бобов и количеством азота, отчужденного с поля урожаем. При этом учитывают все опавшие вегетативные органы, а так же пожнивные и корневые остатки. Величина этой разности зависит, прежде всего, от урожайности и насколько полно убирается побочная продукция (солома) с поля. При урожае семян гороха 25 ц/га в поле остается около 35-40 кг/га азота. В корнях этих культур во время уборки содержится примерно половина этого количества азота. Это намного меньше, нежели растения потребляют из почвы.

Важно отметить, что если же зернобобовые убирают на зеленую массу в фазу цветения или в начале образования бобов, то в их корнях, в зависимости от урожайности, содержится в среднем в 2 раза больше азота (40-60 кг/га), чем при полной спелости. Естественно, что убирать зернобобовые в эту фазу нерационально, поскольку к этому времени они накапливают не более половины урожая. Однако на практике вику и горох часто высевают в чистых и смешанных посевах на зеленую массу.

Из сказанного следует, что зернобобовые культуры большую часть усвоенного азота используют (направляют) на формирование зерна, и отчуждают с поля с урожаем примерно столько же азота, сколько его симбиотически связывают, а преимущественная часть минерального азота, который они использовали из почвы, в ней и остается, т. е. зернобобовые заметно не обогащают почву азотом, а лишь меньше, чем другие культуры, истощают ее. Кроме того, органические остатки бобовых быстрее минерализуются и высвобождают элементы питания для последующих культур. Все это делает их хорошими предшественниками.

Следует отметить, что бобовые культуры неотзывчивы на азотные удобрения лишь при оптимальных экологических условиях для симбиотической деятельности клубеньковых бактерий. К сожалению, в реальных производственных условиях агрохимические свойства почвы (рН, содержание макро — и микроэлементов), водный и температурный режимы или другие факторы среды далеко не всегда благоприятны для симбиотической азотфиксации. Бобовые растения в этом случае испытывают азотное голодание, переходят на гетеротрофное азотное питание, как и небобовые культуры, и при дефиците минерального азота дают низкие урожаи. Поэтому, при неблагоприятных для азотфиксации условиях повысить продуктивность бобовых можно только применением азотных удобрений. При этом важно учитывать, что внесение азотных удобрений под зернобобовые культуры повышает урожайность лишь при отсутствии азотфиксации или когда симбиоз ослаблен. Высокая эффективность азотных удобрений в посевах бобовых явно свидетельствует (является индикатором) о низкой их симбиотической активности.

Таким образом, изучение влияния различных доз азотных удобрений на рост, развитие и урожай семян зернобобовых культур (гороха, сои, кормовых бобов, люпина синего и желтого) в разных почвенно-климатических условиях, показано, что малые дозы азота (20-30 кг/га) неэффективны при благоприятных условиях симбиоза, поскольку они ровно настолько же снижают усвоение азота воздуха. При слабом симбиозе они азот удобрений задерживают образование клубеньков, снижает их активность и не повышает урожайность. Применение высоких доз азота удобрений (120 кг/га и более), при неблагоприятных для симбиоза условиях, позволяет получать урожаи зернобобовых 20-25 ц/га, т. е. там, где пока нельзя создать благоприятные условия для симбиотической азотфиксации, можно удовлетворить бобовые культуры в азотном питании за счет внесения удобрений. В этом случае можно получить достаточно высокий урожай отличного качества, однако это нецелесообразно.

Затраты отдельных элементов питания на создание единицы урожая зависит не только от культуры, но и от условий выращивания. Например, на 1 т семян гороха и соответствующее количество побочной продукции, при низком содержании (40-60 мг/кг) калия в почве, затраты К 2 О составляют 16-20 кг, а при очень высоком (> 250 мг/кг) — 30-35 кг. При симбиотическом питании азотом на 1 т зерна растения фасоли и гороха расходуют 60-70 кг азота, а при хорошей обеспеченности минеральным азотом - 80-90 кг. Содержание фосфора в растениях зернобобовых культур также зависит от типа азотного питания. Для симбиотического усвоения азота горох, как и все бобовые, требует большей обеспеченности фосфором, чем при питании минеральным азотом.

В то же время азотфиксирующая способность у разных видов и сортов бобовых культур не одинакова. Наиболее высокой азотфиксирующей способностью отличаются люцерна, люпин, кормовые бобы, клевер и донник. При благоприятных почвенных и погодных условиях доля фиксированного азота от общего содержания его растениях достигает у этих культур 80 %, в то время как у сои, гороха, фасоли, нута, вики чечевицы она составляет 40-60 %.

Стержневая корневая система бобовых довольно глубоко проникает в почву, что позволяет им использовать влагу и элементы питания из пахотных и подпахотных горизонтов почвы. Многолетние бобовые культуры: люцерна, козлятник, донник и эспарцет значительно истощают содержание подвижного фосфора и калия в почве до глубины 1-1,5 м. Большинство бобовых (люпин, донник, горох и козлятник и др.) обладает повышенной способностью к усвоению фосфора из труднодоступных соединений почвы и удобрений. Поэтому бобовые культуры являются хорошими предшественниками, поскольку после отмирания обогащают почву азотом и подвижными фосфатами, что снижает потребность в удобрениях.

Лучшие предшественники зернобобовых — пропашные культуры, однако они хорошо растут и после зерновых. Зернобобовые культуры, благодаря накоплению азота в почве в процессе произрастания, считаются лучшими предшественниками для большинства сельскохозяйственных культур. Установлено, что при урожайности 25-30 ц/га зернобобовые культуры (горох, вика, люпин и др.) позволят в значительной мере решить многолетнюю проблему дефицита белка в животноводстве.

Клубеньковые бактерии оказывают большое влияние на азотный обмен и содержание азота, вследствие чего значительно повышается продуктивность растений. При отсутствии клубеньков, у бобовых культур без внесения азотных удобрений наблюдается медленное развитие надземных органов, раннее пожелтение листьев, снижение продуктивности и содержания азота в семенах. Инокулированные растения отличаются темно-зеленой окраской хорошим развитием и урожайностью.

Следует отметить, что обитающие в почве симбиотические бактерии в физиологическом отношении представляют собой неоднородную популяцию. Отдельные микроорганизмы популяции сильно отличаются по своей физиологической активности. Некоторые их них утратили способность заражать корни растения или, проникая в клетку не способны инициировать развития бактероидной ткани клубенька, значительная часть популяции образует мелкие многочисленные малоактивные клубеньки и лишь небольшая часть бактерий способна образовывать клубеньки с высокой азотфиксирующей активностью. Поэтому в полевых условиях симбиотическая деятельность одних и тех же сортов бобовых культур без инокуляции активным штаммом бактерий может значительно различаться. Инокуляцию бобовых соответствующим штаммом клубеньковых бактерий на почвах, где эти растения ранее или давно не возделывались необходимо проводить ежегодно, пока почва сама будет способна инфицировать растения.

Большое влияние на симбиотическую активность азотфиксирующих бактерий оказывают условия произрастания бобовых культур (рН, влажность, температура почвы и др.). Установлено, что при отсутствии растений-хозяев клубеньковые бактерии могут существовать в почве при рН 4,5-8,5 до 10-15 лет, а в нейтральной и близкой к ней среде до 20-30 лет. Из этого следует, что их развитие и симбиотическая азотфиксирующая способность обусловливается, прежде всего, отношением растений-хозяев к кислотности почвы. Так, для люпина и сераделлы оптимальная реакция среды — рН 4-5, при этих же условиях наиболее интенсивно происходит фиксация атмосферного азота клубеньковыми бактериями, хотя вне клубеньков оптимальная среда для них нейтральная. У клевера, гороха, вики и фасоли фиксация азота максимальна в слабокислой и нейтральной и среде — рН 5.8-7.0; люцерны, эспарцета, донника, нута и чечевицы в нейтральной и слабощелочной среде — при рН 6,8-7,6. Эти же условия произрастания благоприятны и для этих бобовых растений не зараженных клубеньковыми бактериями.

Размер симбиотической фиксация азота однолетними бобовыми культурами (вика, горох, фасоль, нут, чина, чечевица и др.) без внесения азотных удобрений составляет примерно 50-70 кг/га, многолетние травы (люцерна, клевер, эспарцет, козлятник и др.) связывают 100-200 кг/га азота атмосферы. При подкислении почвы (рН < 5) фиксация азота бобовыми культурами и свободноживущими микроорганизмами заметно снижается или прекращается. Симбиоз бобовых с клубеньковыми бактериями вносит определенные изменения в физиологию растений. Интенсивная симбиотическая деятельность всегда проявляется образованием многочисленных и хорошо развитых клубеньков на корневой системе растений. Однако уже давно было замечено, что азотное питание бобовых растений может быть полностью обеспечено внесением азота удобрений. Причина этого явления до сих не установлена, однако многие исследователи связывают подавление образования и развития клубеньков с недостаточным притоком углеводов для их питания (углеводным голоданием бактерий), которые отвлекаются на синтез белковых соединений в надземных органах растений. В этом случае бобовые растения, затрачивая значительную часть углеводов на образование белков, не обеспечивают ими в должной мере жизнедеятельность бактерий.

Результаты многочисленных полевых и производственных опытов с бобовыми культурами убедительно показывают, что применение возрастающих доз азотных удобрений не оказывают заметного влияния на урожайность. Аналогичные результаты негативного воздействия на симбиотическую азотфиксацию бобовых наблюдаются также при внесении высоких доз органических удобрений. При снижении содержания минерального азота в почве в результате потребления его бобовыми культурами, денитрификации и/или вымывания нитратов, азотфиксирующая активность бобовых возобновляется (Гукова, 1974). Возделывая бобовые культуры, следует учитывать, что заметная фиксация азота растениями при благоприятных экологических условиях (температуре, реакции среды и влажности почвы) наступает лишь спустя 20-25 дней после всходов растений, когда сформируется хорошо развитая фотосинтезирующая надземная масса, несколько снизится интенсивность ростовых процессов растения-хозяина, и появится определенный избыток углеводов. В начальный период своего роста и развития бобовые растения не в состоянии обеспечивать себя симбиотическим азотом и так же нуждаются в минеральном азотном питании, как другие культуры. До начала активной азотфиксации и перехода на самообеспечение азотом бобовые культуры потребляют в среднем 20-30 кг/га минерального азота, поэтому при содержании в корнеобитаемом слое почвы (0-40 см) необходимого количества минерального азота (50-60 кг/га с учетом коэффициента использования минерального азота почвы), азотные удобрения вносить не следует. На кислых пререувлажненных слабоаэрируемых почвах, где фиксация азота сильно подавлена, бобовые, наравне с другими культурами нуждаются во внесении азотных удобрений. Таким образом, на хорошоокультуренных почвах, которые, как правило, содержат необходимое для начального развития растений количество минерального азота («стартовое»), под бобовые внесение азотных удобрений не требуется, поскольку хорошо развитым растениям на ранних стадиях, вполне достаточно в дальнейшем симбиоза, чтобы обеспечить максимально возможную их продуктивность. При внесении под бобовые культуры азота удобрений они используют его так же, как и другие виды растений, при этом симбиотическая фиксация сокращается в такой же мере.

Азот, содержащийся в урожае бобовых, включает в себя азот почвы, удобрений и фиксированный клубеньковыми бактериями, соотношение которых может варьировать в довольно широком диапазоне в зависимости от почвенно-климатических условий, уровня минерального питания и биологических особенностей бобовых культур. При достаточном содержания в почве зольных элементов питания (прежде всего фосфора, калия, молибдена и бора) и умеренном содержании в ней азота, урожайность и доля фиксированного азота в нем значительно увеличивается. На почвах с высоким содержанием гумуса, в которых в течение вегетационного периода интенсивно протекает минерализация почвенного азота, симбиотическая фиксация азота бобовыми подавлена аммонием и нитратами, в результате чего доля фиксированного азота, как правило, незначительна. Следовательно, на высокогумусированных почвах бобовые культуры в значительной мере переходят на минеральное азотное (гетеротрофное) питание и не являются в полной мере азотонакопителями. На нейтральных почвах наиболее часто возникает необходимость внесения борных удобрений, на кислых и слабокислых почвах бор находится в более доступной растениям форме и борные удобрения не применяют. Молибден, напротив, следует вносить на кислых и слабокислых почвах. Наиболее целесообразно проводить опрыскивание или опудривание семян микроудобрениями из расчета 50-80 г/ц.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Сидераты - растения, быстро набирающие зелёную массу, которые скашивают и заделывают в почву, либо оставляют на поверхности в качестве почвозащитного слоя, а оставшиеся в земле корни растений перегнивают, обогащая её и образуя воздушные канальцы. При этом они будут только украшать ваш участок, так как большинство из них -это прекрасного вида растения.

Обогащают почву азотом — после отмирания корневой системы и надземной части растения, органические вещества, содержащие азот, переходят в почву.

Разрыхляют почву и улучшают ее структуру — разросшиеся корни оставляют многочисленные канальцы, улучшая тем самым водный и воздушный режим почвы.

Защищают почву от эрозии — сидераты, как бы сшивают почву изнутри корнями и одновременно прикрывают ее плотным листовым покровом на поверхности;

Обогащают почву питательными веществами — питание извлекают из нижних слоев, недоступных для многих культурных растений, благодаря глубоко проникающей мощной корневой системе.

Подавляют рост сорняков — за счет загущенных посадок, а также специфических выделений корней.

При сплошном посеве сидеральные растения в жаркое летнее время не дают почве перегреваться, сохраняя её во влажном и прохладном состоянии.

Подавляют размножение вредителей и болезней — опять же благодаря специфическим выделениям корней.

Притеняют почву — после срезания или отмирания зеленая масса служит естественной мульчей.

Обогащают почву органикой — под воздействием микроорганизмов и червей растительные остатки превращаются в гумус.

Размножение дождевых червей и почвообразующих микроорганизмов — этому способствуют достаточное количество питания и отсутствие беспокойства от постоянных механических и химических обработок почвы.

Избавление от почвоутомления — микроорганизмы, хорошо размножаясь в благоприятной среде, успевают перерабатывать все корневые выделения, в том числе и ингибиторы.

Если же плодородие почвы находится на среднем и высоком уровнях, то зелёные удобрения могут высеваться до или после основной культуры, или же в смешанных посадках, — на одном участке одновременно выращивают и основную культуру и сидераты (совмещение в одной грядке, грядка через грядку).

В качестве сидератов на садово-огородных участках, в основном, используют однолетние, меньше — многолетние растения, чаще всего из семейства бобовых и растения, дающие мощную зеленую массу и имеющие фитосанитарные свойства.

Для выбора предшествующего основной культуре зелёного удобрения необходимо учитывать, что растения одного семейства зачастую потребляют из почвы одинаковые питательные вещества, имеют общие заболевания и вредителей, поэтому желательно, чтобы сидераты и основная культура были не из одного семейства.

Кто же может быть сидератом из растений?

К семейству бобовых принадлежат такие растения: бобы, фасоль, горох, соя, люпин, эспарцет, люцерна, донник, сераделла, вика, клевер и другие

К семейству крестоцветных: горчица, редька, рапс, сурепка.

Злаковые культуры: рожь, овёс, пшеница и ячмень.

Гречиха принадлежит к семейству гречишных, фацелия - к гидрофилам, а подсолнечник - к сложноцветным.

Сидераты можно условно разделить на группы по выполняемым функциям

Накопление азота из атмосферы - бобовые;

Перевод фосфатов в усвояемые формы - бобовые, горчица и гречиха;

Усвоение азота из почвы, защита от минерализации почвы и вымывания питательных веществ в подпочву - крестоцветные, злаковые;

Глубокое рыхление почвы - горчица, редька, люпин, эспарцет, гречиха;

Защита от нематод - бобовые, подсолнечник, фацелия, райграс.

Приблизительные сроки посева некоторых сидеральных культур

Любые сроки - донник, горчица, фацелия.

Ранней весной - весной - люпин, гречиха, овёс, люцерна.

Начало лета — лето - горчица, фацелия, клевер, люцерна, вика, горох, клевер, рапс.

Осенью - клевер, озимая рожь, озимый овёс, масличная редька.