Выращивание сельскохозяйственных культур связано с образованием в конечном итоге большого количества растительных остатков, которые после уборки урожая остаются в поле в виде стеблей, стерни, соломы и пр.
Для подготовки посевных площадей к дальнейшей эксплуатации и получению следующего урожая аграриям необходимо правильно решить вопрос с послеуборочными остатками.
Поскольку их переработка и утилизация требуют дополнительных средств, времени, энергетических расходов, трудозатрат, очень распространенной в прошлом веке была практика сжигания оставшихся в поле частей культур, что приводило к огромным потерям содержащихся в них полезных элементов (в т. ч. значительного количества азота и углерода), минералов, органических соединений, накопленных в растениях за вегетационный период.
Заделка растительных остатков в пахотном слое посевных площадей позволяет частично компенсировать вынос культурами веществ, необходимых для их успешной жизнедеятельности и уменьшить расходы на повышение плодородности грунта путём внесения минеральных и органических соединений.
Так, например, возврат в почву питательных веществ с растительными остатками подсолнечника (стеблелистовая масса) составляет: азота – 74%, оксида фосфора – 54%, оксида калия – 94%. Для рапса (солома) эти показатели несколько ниже: азота – около 60%, оксида фосфора – до 36%, оксида калия – 94%. У кукурузы остатки листьев и стеблей содержат: до 51% азота, 34% оксида фосфора и 98% оксида калия. Соевая солома возвращает в почву до 27% азота и приблизительно равные части фосфора и калия (по 28%).
Средние показатели количества элементов в соломе злаковых колосовых культур (пшеница, ячмень) составляют: углерода – до 40%, калия – около 1%, азота – 0,5%, фосфора – не менее 0,2%.
Чтобы процесс разложения растительных остатков проходил успешно, необходимо их взаимодействие с почвенными микроорганизмами – грибами и бактериями, для чего предварительно солому требуется переработать или частично измельчить, нарушив её защитный поверхностный слой, а затем смешать с почвенным слоем. При этом глубина заделки может быть небольшой (8–10 см), так как лучше всего процесс переработки растительных остатков происходит в верхнем слое почвы, на глубине до 5 см.
Время для заделки может быть выбрано осенью или весной, хотя весенняя заделка гораздо менее эффективна: в процессе взаимодействия с соломой или другими растительными послеуборочными продуктами микроорганизмы потребляют определённое количество азота. Такие потребности бактерий приводят к тому, что на начальном этапе разложения создаётся дефицит доступных форм азота.
Осенняя заделка позволяет почти полностью завершить процесс минерализации растительных остатков до начала весенних полевых работ. К тому же, чем больше времени послеуборочные остатки находятся на поверхности, тем меньше полезных элементов в них остаётся. Под действием интенсивных осадков такие жизненно важные для растений элементы как фосфор и калий могут быть просто вымыты в почву. Если потери первого могут достигать 60%, то второй элемент теряется на 90%.
В результате внесения растительных остатков на поле при урожайности зерновых культур 2–3 т/га можно обогатить почву на той же площади (1 га) азотом (в количестве 10–15 кг), фосфором (на 5–8 кг) и различными необходимыми микроэлементами, что значительно снизит затраты на приобретение удобрений, необходимых для поддержания плодородия угодий на нужном уровне. Измельченные и заделанные в почву растительные остатки в количестве, близком к одной тонне, по своему восстанавливающему действию на плодородность грунтов могут полноценно заменить 3–4 тонны перегноя.
Помимо пополнения почв питательными элементами растительные остатки играют важную роль в защите посевных площадей от ветровой и водной эрозий, задерживают снеговой покров, поддерживают температурный режим и сохраняют достаточный уровень влажности в почвах; выполняя функции мульчирующего слоя, улучшают структуру грунта, его воздухо- и водопроницаемость. Также они являются важным источником углерода и других питательных веществ для полезных почвенных микроорганизмов.
Недостаточность внесения остатков вызывает постепенное уплотнение грунта. Как показали многолетние исследования ученых Университета штата Айовы, если на кукурузном поле ограничить количество остатков в среднем лишь на 30%, то это незамедлительно вызывает снижение качественных показателей почвы, хотя их полное удаление во время уборки в течение от одного до трёх лет практически не сказывалось на урожайности кукурузы.
В то же время можно наблюдать и негативные последствия в том случае, когда слой послеурожайных остатков слишком плотный. Это способствует и недостаточному прогреванию грунта весной, что замедляет и затрудняет прорастание культур, и накоплению избыточной влаги, оказывающей благоприятное влияние на развитие патогенной микрофлоры. Поэтому необходимо правильно определить, какое же оптимальное количество растительных остатков следует оставить в поле. Важно обеспечить также их равномерное распределение на посевных площадях, чтобы всходы будущего урожая развивались дружно и одновременно.
Поділитись в соцмережах:
