Почему подсев может стать импульсом для покровных культур

Американские фермеры собирают почти в пять раз больше кукурузы, чем пшеницы. Однако эта продуктивная культура требует удобрений для достижения максимального потенциала и часто не может усвоить все внесённые удобрения. Избыток азота, в частности, может стекать с полей и загрязнять водоёмы. Этот потерянный азот также не помогает будущим урожаям.

Здесь могут помочь покровные культуры — растения, выращиваемые в межсезонье для подготовки почвы к следующему лету.

«Использование покровных культур в системах органического зерноводства имеет множество потенциальных преимуществ, — говорит Сара Избелл. — К ним относятся улучшение качества почвы, повышение удержания питательных веществ, предотвращение эрозии и подавление сорняков». Избелл занималась исследованиями покровных культур и органического земледелия во время работы над докторской диссертацией в Университете штата Пенсильвания. — «В органических системах, где не используются синтетические средства, покровными культурами можно управлять для снижения вымывания нитратов через почву и обеспечения азотом товарных культур».

Исследование опубликовано в Agronomy Journal.

Одна из основных проблем покровных культур — определение времени их посева. Семена покровных культур обычно высевают после уборки основной культуры. Для кукурузы это обычно происходит осенью, так как поля в это время не обрабатываются, покровные культуры получают доступ ко всем необходимым ресурсам, а фермеры могут легко попасть на поля. Проблема в том, что такие культуры, как кукуруза, убираются поздно, оставляя покровным культурам мало времени для начала роста и проявления эффекта.

Избелл и её команда изучили альтернативный метод — подсев (interseeding). Эта техника предполагает посев семян покровных культур между рядами растущих товарных культур. Таким образом, покровные культуры могут начать рост, будучи готовыми к быстрому развитию, когда после уборки получат больше солнца. В эксперименте на исследовательской площадке в Пенсильвании команда сравнила эффекты подсева и посева после уборки покровных культур в системе с кукурузой. Часть кукурузы убирали на зерно, а другие участки — на силос.

«Мы обнаружили, что подсеянные покровные культуры райграса имеют потенциал удерживать столько же азота, сколько и посеянная после уборки покровная культура озимой ржи», — говорит Избелл. Подсеянные покровные культуры особенно хорошо проявили себя при определённых условиях: когда в почве был избыток азота, а также когда у них было много времени для роста без затенения. Силосная кукуруза убирается раньше зерновой, что даёт покровным культурам больше времени для роста на осеннем солнце. Система подсева лучше всего работала с уборкой на силос.

«Важно, что мы не обнаружили влияния обработки покровными культурами на урожайность кукурузы», — подчёркивает Избелл.

Её команда также изучила, как покровные культуры меняют почвенные микробы. Почва содержит множество живых микроорганизмов. Разнообразная почвенная экосистема может приносить пользу культурам разными способами. «Мы обнаружили, что весной подсеянные варианты с высоким уровнем внесения азота имели более высокую микробную биомассу, чем другие варианты», — говорит Избелл. Однако ожидаемого сильного влияния на покровные культуры они не увидели. «Для изменения микробной экосистемы может потребоваться несколько лет применения покровных культур», — предполагает Избелл.

Избелл надеется, что фермеры увидят преимущества подсева. При правильных условиях этот метод может обеспечить наилучшую отдачу без ущерба для урожайности.

«Внедрение покровных культур в севообороты инновационными способами, такими как подсев, предоставляет отличную возможность для реализации продуктивных систем земледелия и снижения загрязнения питательными веществами, — говорит Избелл. — Важно понимать компромиссы различных стратегий использования покровных культур и применять эти знания для получения максимальной пользы от покровных культур на каждой конкретной ферме».