Инновации в севооборотах
Плодосменный севооборот с применением бинарных и покровных культур начали использовать в хозяйствах Костанайской области. Первые результаты весьма успешны.
Диверсификация растениеводства путем применения экологических севооборотов – это основа снижения химической нагрузки и повышения урожайности сельхозкультур, считает директор Костанайского филиала ТОО «Научно-производственный центр агроинженерии» доктор технических наук, профессор Владимир Астафьев (на снимке). Корреспонденту газеты «АгроИнфо» удалось побеседовать с ученым на эту тему.
– Владимир Леонидович, расскажите о принципах выбора сельскохозяйственных культур в севообороте с экологическими методами защиты растений. Какие культуры лучше подбирать, каким образом их чередовать, как и насколько эти культуры играют роль пестицидов?
– Передовой практикой установлено, что борьба с сорными растениями может вестись экологическим способом без применения химии. За рубежом (США, Австралия) фермеры работают в этом направлении методом проб и ошибок уже более двух десятилетий. Наука идет позади, обобщая и систематизируя эти результаты. В Казахстане в этом направлении наиболее плодотворно работа ведется только в двух хозяйствах Костанайской области: КХ «Жанахай» (глава Евгений Пигарев) и ТОО «Трояна» (руководитель Юрий Малышко). Основы экологического способа борьбы базируются на том, что у каждой культуры свои сопутствующие сорняки, вредители и болезни. Поэтому ежегодная смена культур на поле не позволит сорнякам, вредителям и возбудителям болезней прогрессировать. В связи с этим основная роль борьбы с этими негативными факторами отводится севообороту. К экологическим приемам борьбы с сорными растениями можно отнести (в порядке возрастания эффекта):
– чередование культур в пределах одного вида;
– чередование культур с различными сроками посева (яровые и озимые);
– оставление растительных остатков на поверхности поля;
– создание конкурентного полога на поле (уменьшение ширины междурядий + увеличение нормы высева + отсрочка сроков посева);
– отказ от поверхностного рыхления почвы, при котором происходит заделка семян однолетних сорняков в почву;
– чередование разных типов культур с различными жизненными циклами (злаков и широколистных, холодостойких и теплолюбивых).
Первый прием обеспечивает снижение популяций сорных растений на 5-10%, второй-четвертый – на 30-85%, пятый – в 2-3 раза, а шестой – до 13 раз! Осуществить применение вышеуказанных приемов можно в плодосмене – то есть чередовании разнотипных культур без пара. В плодосмене должны чередоваться злаковые и широколистные, холодостойкие и теплолюбивые, яровые и озимые культуры. Таким образом, плодосмен – это фактически экологический севооборот. При таком чередовании увеличение интервала между посевами одинаковых культур сокращает популяции сорных трав, способствует снижению патогенных популяций в почве и заболеваемости культур. Причем важно не поддерживать постоянство чередований типов и интервалов между одинаковыми культурами для исключения приспособления сорняков, вредителей и возбудителей болезней к условиям возделывания. В одном цикле севооборота рекомендуются 2 широколистные культуры (из них одна бобовая и одна масличная) и два злака. Примерами таких севооборотов могут быть:
– горох – пшеница – кукуруза – подсолнечник (в более влажных условиях);
– рапс – пшеница – нут – просо (в засушливых условиях).
В первом примере широколистную бобовую холодостойкую культуру горох заменяет холодостойкий злак пшеница, затем идет теплолюбивый злак кукуруза, которую заменяет широколистная теплолюбивая культура подсолнечник. Во втором примере широколистную холодостойкую культуру рапс заменяет холодостойкий злак пшеница, далее идет широколистная теплолюбивая бобовая культура нут, затем теплолюбивый злак просо. Идеальным является вариант, при котором теплолюбивый злак заменяется холодостойкой широколистной культурой (или наоборот), а также вариант, при котором холодостойкий злак заменяется теплолюбивой широколистной культурой (или наоборот). Это общее правило подбора культур. При применении таких севооборотов иммунитет культурных растений будет гораздо выше за счет активизации почвенной биоты, а влияние сорняков, вредителей и возбудителей болезней – меньше, сократятся затраты на применение химии. Очень важно, что в указанных севооборотах идет ежегодное чередование стержневой и мочковатой корневых систем, которое способствует разуплотнению почвы без ее обработки. Применение плодосмена неизбежно приведет к повышению урожайности до 30-50%. Выигрыш в хозяйстве будет еще и в том, что за счет возделывания на полях холодостойких и теплолюбивых культур появится необходимость ранних и поздних сроков посева, а затем и уборки, а растягивание сроков дает возможность выполнения этих работ меньшим количеством техники. Затраты на приобретение техники (а ее как раз и не хватает!) сократятся.
– Для чего нужно высевать бинарные и покровные культуры? Какой эффект они дают? Какие культуры играют роль гербицидов? Как размещать покровные и бинарные культуры в севообороте?
– Плодосмену присущи следующие недостатки:
– живые корни и микрофлора (биота) почвы функционируют циклично (только в вегетацию). После посева теряется некоторое время на активизацию работы биоты;
– возможность перегрева и иссушения открытой почвы и приостановления в этой связи жизнедеятельности биоты в верхнем слое почвы в жаркие дни;
– отсутствует возможность корневой подкормки культуры удобрениями и микроэлементами.
Следует иметь в виду, что у каждой культуры своя биота. И чем больше высевается культур на поле, тем больше живых корней в почве, тем разнообразнее биота почвы. А чем разнообразнее микрофлора (биота), тем лучше обеспечиваются культивируемые растения углеродом, азотом, фосфором, калием, микроэлементами, тем больше сопротивляемость растений негативным воздействиям, стрессам, патогенам – т. е. выше иммунитет. Отсюда следует вывод: в диверсифицированном севообороте необходим одновременный высев двух и более культур, улучшающих работу биоты. Поэтому более высоким уровнем растениеводства (и земледелия) является применение в плодосмене бинарных (или покровных) культур. Когда высевается две культуры, причем одна основная, вторая кормит основную культуру с помощью биоты – посев бинарный. Когда кормящих культур более двух (на практике их высевают одновременно от трех до двух десятков, причем среди них могут быть озимые, двулетние) – это посев смеси (коктейля) покровных культур. Ниже приведены примеры культур, которые могут быть бинарными, или покровными.
- Секвестируют азот из воздуха: все бобовые.
- Качают фосфор на большой глубине: горчица, рапс, гречиха.
- Образовывают сахара: суданская трава, просо.
- Разуплотняют почву: все культуры со стержневой корневой системой.
- Заглушают сорняки: вика, горчица, донник, овес, рожь.
- Очищают почву от патогенной микрофлоры: горчица, овес.
Как видно из приведенного примера, одни культуры кормят основную культуру азотом, другие фосфором, третьи углеводами, четвертые играют роль гербицидов, и так далее. Выбор культуры в качестве бинарной (покровной) определяется наличием сорняков, плотностью почвы, наличием в почве тех или иных элементов, типом и видом основной культуры. Следует отметить, что смеси покровных культур могут высеваться без основной культуры для активизации биоты почвы и накопления в ней элементов под будущий урожай. При подборе основных и бинарных (покровных) культур и размещении их в севообороте целесообразно пользоваться правилом подбора культур при плодосмене, которое мы привели выше. Конфликта культур (аллелопатии) при этом никогда не будет.
Плодосмен с применением покровных (бинарных) культур практически не имеет недостатков. В соответствии с возможностями выбранной покровной (бинарной) культуры мы получим необходимый нам эффект. Это может быть подкормка азотом, фосфором, углеводами, подавление роста сорняков, очищение почвы от патогенов, разуплотнение почвы, покрытие всей площади почвы растениями для исключения ее иссушения в вегетативный период, круглогодичное функционирование биоты в почве. Однако основным эффектом плодосмена с применением бинарных, или покровных культур, является двух-трехкратное увеличение выхода продукции с каждого гектара (в условиях нашего региона до 300 тыс. тенге/га, сейчас мы получаем 50-100 тыс. тенге/га), а также существенное сокращение применения химических средств. При применении покровных (бинарных) культур в плодосмене химические средства защиты играют уже не основную, а вспомогательную (страховую) роль.
– Приведите примеры смеси покровных культур и бинарных посевов и расскажите о возможностях содружества культур в каждом примере.
Примеры бинарных посевов.
Подсолнечник плюс донник. Решаемые задачи: активизация работы биоты на два года без перерыва и увеличение органики в почве, подкормка подсолнечника азотом, подавление в посевах сорняков, разуплотнение почвы и уменьшение испарения влаги с ее поверхности в период вегетации.
Овес плюс вика. Решаемые задачи: активизация работы биоты и увеличение органики в почве, очищение сильно засоренных полей от сорняков, подкормка овса азотом, уменьшение испарения влаги с поверхности почвы в период вегетации культур, подготовка благоприятных условий в почве к посеву последующих культур.
Пшеница плюс гречиха. Решаемые задачи: активизация работы биоты и увеличение органики в почве, подкормка пшеницы фосфором, подавление в посеве сорняков, уменьшение испарения влаги с поверхности почвы в период вегетации культур, подготовка почвы к посеву последующих культур.
Примеры смеси покровных культур.
Горчица плюс вика плюс гречиха плюс просо. Решаемые задачи: мощная активизация работы биоты и увеличение органики в почве, полное подавление сорняков и очистка почвы от патогенов, накопление в верхнем слое почвы азота и фосфора, углеводов, разуплотнение почвы. При посеве зерновых после такого коктейля урожай будет как минимум удвоен.
– Как производят посев покровных или бинарных культур? Какие есть особенности при осуществлении сева?
– Посев бинарных или покровных культур в плодосмене – отдельная тема. Применение стрельчатой лапы, уничтожающей растительные остатки и иссушающей поверхность поля на глубину посева, здесь не допускается. Кроме того, стрельчатая лапа не обеспечивает устойчивости глубины хода сошников при посеве мелкосеменных культур. Необходимо применять анкер или диск. Посев бинарных культур достаточно просто осуществляется при наличии австралийских посевных комплексов Rogro. У комплекса Rogro последних моделей прорезающий диск перед анкером вносит туки, а анкер – семена. При использовании такого комплекса бинарная культура засыпается вместо туков и вносится под диск, а основная – под анкер. При отсутствии таких комплексов вначале высеваем посевным агрегатом с анкерными или дисковыми сошниками основную культуру, затем в междурядья основной культуры по GPS высеваем бинарную культуру. Если нет ни посевных комплексов Rogro, ни GPS, но есть сеялка с малой шириной междурядья (15-17 см) – необходимо дооборудовать сеялку таким образом, чтобы основная культура вносилась через рядок, а между рядками основной культуры – бинарная. Как вариант, смесь покровных культур можно засыпать в общий бункер и высевать каждым сошником сеялки. Также при посеве смеси мелкосеменных покровных культур можно попробовать обеспечить равномерный разброс семян по полю, а затем заделать семена в почву цепными боронами.
Выбор способа посева бинарных или покровных культур зависит от технической оснащенности хозяйства и наверняка потребует дополнительного дооборудования имеющихся сеялок, посевных комплексов и других технических средств для осуществления посева.
Сроки посева зависят от типа высеваемых культур и возможностей посевного агрегата. Если, например, основная культура холодостойкая, а бинарная теплолюбивая и посевной агрегат позволяет осуществить раздельный высев этих культур, необходимо высевать каждую культуру в оптимальные для нее сроки. Если же возможности посевного агрегата ограниченны и высев культур производится совместно, необходимо подбирать компромиссные сроки посева для двух (и более) культур. При этом необходимо учитывать температуру прогрева и наличие влаги в верхнем слое почвы.
Для зональных условий каждого региона рекомендованы нормы высева для большого многообразия культур, к которым относятся и рассматриваемые нами культуры. При посеве бинарных культур основная культура высевается в количестве 60-70% от рекомендованной зональной нормы высева, а бинарная в количестве 30-40% от рекомендованной зональной нормы высева. При посеве смеси из 3-4 покровных культур количество семян на гектар должно составлять соответственно 33-25% от рекомендованной зональной нормы высева для каждой культуры.
Глубина посева зависит от вида высеваемых культур и возможностей посевного агрегата. Если основная культура крупносеменная, а бинарная мелкосеменная и посевной агрегат обеспечивает их раздельный высев, то каждая культура высевается на свою оптимальную глубину посева (мелкосеменная на 2-4 см, крупносеменная на 5-7 см). Чаще бывает, когда возможности посевного агрегата ограниченны и посев культур осуществляется совместно. В этом случае две (и более) культуры высеваются на глубину мелкосеменной культуры, но обязательно во влажный слой почвы. Очень важно поймать этот момент, чтобы влага не ушла с верхнего слоя почвы.
При бинарных посевах междурядья для основной культуры выбираются в соответствии с зональными рекомендациями, а бинарная культура высевается в междурядья основной культуры. При посеве смеси покровных культур последние более целесообразно внести разбросным способом без обозначения междурядий. В том и другом случае стоит задача защитить почву таким образом, чтобы растения закрывали ее от перегрева и иссушения и обеспечивали активное функционирование биоты. Солнечный свет нужен растениям, а для почвы он вреден! При организации бинарных (покровных) посевов не следует опасаться, что растения выпьют всю почвенную влагу. Мы теряем гораздо больше влаги за счет испарения на открытых участках поля, чем потребляют культурные растения.
– Проводятся ли работы по вегетации покровных и бинарных культур?
– Обычно работы по уходу за посевами покровных и бинарных культур проводить не требуется. Правда, в КХ «Жанахай» по вегетации проводят подкормку растений биопрепаратами для повышения их иммунитета. Но это уже более высокий уровень ведения растениеводства и отдельная тема для обсуждения.
– Как производят уборку таких посевов?
– Уборка бинарных (покровных) посевов осуществляется прямым комбайнированием. При неодинаковом созревании культур возможно проведение десикации посевов. Весьма важный вопрос – послеуборочная очистка и разделение схожих по размерам и массе семян культур. В ТОО «Трояна» этот вопрос решили путем приобретения современного фотосепаратора.
В заключение хотел бы отметить, что опыт применения бинарных и покровных культур в плодосмене в указанных хозяйствах показывает весьма обнадеживающие результаты, несмотря на то, что эта тема новая и отработка способов и приемов возделывания идет методом проб и ошибок. Понятно одно: за плодосменом с применением покровных культур будущее и к прежней зернопаровой монокультуре эти хозяйства уже не вернутся. В указанных хозяйствах урожайность поднялась с 12 ц/га до 25-35 ц/га, химические средства защиты растений в плодосмене с использованием покровных и бинарных культур не применяются.
– Спасибо за интервью.
Гани Ермек
Статья опубликована в выпусках газеты «АгроИнфо»:
– №9 (203) от 27.05.2019
– №10 (204) от 10.06.2019