Книга Теоретические основыэколого-биосферного земледелия - Юрий Алексеевич Овсянников

удобрения повышается плодородие почвы.

Все перечисленные достоинства сидеральных культур очевидны. Их выращиванию уделяется большое внимание во многих странах. А в таких, как Китай и Индия, сидеральные посевы занимают, соответственно, 13 и 6 млн. га [390]. В России, за редким исключением, зеленое удобрение практически не используется. Но при переходе на эколого–биосферное земледелие роль сидератов многократно увеличивается, и они должны стать одним из наиболее эффективных способов повышения биогенности и плодородия почв.

Не менее важная роль, чем органическим удобрениям, в экологическом земледелии должна отводиться посевам многолетних трав. Их значение заключается в том, что они превосходят все другие культуры по массе корневых и подземных остатков. Клеверо–тимофеечная смесь обеспечивает накопление в почве 53,8—63,4 ц/га свежего органического вещества (в абсолютно сухой массе), что в 2 раза больше, чем кукуруза или овес [204]. Поступление в почву большого количества органического вещества способствует бурному размножению живых организмов самых различных групп. По сообщениям зарубежных специалистов, в почве под многолетними травами был обнаружен 51 вид диатомовых водорослей, в то время как под посевами однолетних культур — только 23 вида [532]. В наблюдениях российских ученых численность микроартропод в почве под озимой пшеницей и сахарной свеклой составила, соответственно, 19 000 и 15 230 экз./м2, а под клевером — 26 810 экз./м2 [19].

Весьма положительно влияют многолетние травы на дождевых червей. Уже на второй — третий годы после залужения численность этих животных увеличивается в 2,5—3 раза. При этом если в почве под однолетними культурами встречается только один вид, то под многолетними травами 4—5 видов [30]. Общая численность крупных беспозвоночных под многолетними травами в два с лишним раза выше, чем под пропашными культурами [8].

Экологическое значение многолетних трав состоит и в том, что они существенно сокращают миграцию биофильных элементов из агробиогеоценозов. При выращивании пропашных культур из почвы за вегетационный период в среднем вымывается до 34 кг/га азота, зерновых культур — до 22, а на лугах — только 5 кг/га [447]. Аналогичные данные имеются и в отношении Р, Са, К и Mg. Уменьшение выноса биофильных элементов из агрофитоценозов имеет двоякое значение: во–первых, за счет биологического удерживания многолетними травами макро– и микроэлементов в пахотном горизонте улучшается минеральное питание растений; во–вторых, значительно сокращается поступление биофилов в водоемы и грунтовые воды.

В эколого–биосферном земледелии мощным фактором, повышающим плодородие почв, должны стать многолетние бобовые травы. По расчетам Е. П. Трепачев и Л. Д. Алейниковой, за три года жизни клевера в почве накапливается 222,9 кг/га азота. Это позволяет без применения азотных удобрений получать урожай озимой пшеницы на уровне 50— 60 ц/га [535, 536].

К способам, повышающим биогенность почвы и содержание в ней органического вещества, относится внесение соломы зерновых и зернобобовых культур. Этот прием практически не применяется в нашей стране. Но его эффективность очень высока. Внесение 1 т соломы по действию на свойства почвы равноценно 3—4 т хорошего навоза. Одна из причин недооценки соломы как органического удобрения состоит в следующем. В ряде ранее проведенных опытов заделка соломистых растительных остатков не повышала урожайность сельскохозяйственных культур. Однако позднее было установлено, что отрицательные результаты были получены вследствие неправильного использования соломы. Оказывается, при глубокой заделке растительных остатков в процессе разложения образуются летучие жирные кислоты и различные фенольные соединения, которые отрицательно влияют на растения. Если же солома вносится в верхний слой почвы, то она разлагается без появления значительных количеств вредных веществ [361, 204]. Равномерное распределение соломы по поверхности почвы создает благоприятный гидротемпературный режим. Вследствие этого появляются условия для удлинения периода биологической активности многих видов живых организмов [478]. Особенно большое значение поверхностное внесение соломы имеет в засушливых районах.

Одним из условий эффективного использования соломы и других органических удобрений является оптимальное отношение С: N. Под ним понимается такое содержание этих элементов, при котором они будут полностью, без остатка, ассимилированы биотой почвы. Наилучшее отношение С: N равно 15—25:1 [183]. Если в органических удобрениях, как, например, в соломе зерновых культур, на фоне высокого содержания углерода мало азота (широкое отношение С: N, 70—100:1), то он очень быстро и полно усваивается микроорганизмами, закрепляется таким образом в их плазме и становится на некоторое время недоступным для растений. При этом минеральные формы почвенного азота частично переходят в разлагающийся материал [263], что является одной из причин возможного кратковременного ухудшения азотного питания растений после внесения соломы и даже небольшого снижения урожайности. Это может наблюдаться в течение первых одного- двух лет. Однако затем появляется устойчивая тенденция роста урожайности [587]. В то же время, если использовать солому зернобобовых, то последующие культуры не будут испытывать недостатка в азоте [360]. Это объясняется узким отношением С:N, которое обусловливает появление в почве доступных для растений минеральных форм азота, образующихся в результате разложения соломы. Но следует учитывать, что при очень узком отношении С:N (как у навоза) увеличивается вероятность появления газообразных потерь почвенного азота. Поэтому самым эффективным способом использования навоза и соломы является внесение их в виде соломистого навоза. Он получается путем перемешивания в определенных пропорциях компонентов или путем использования соломы в качестве подстилки. Именно так утилизировали побочные продукты животноводства и растениеводства наши предки.

Внесение соломы благоприятно влияет на физико–химические и биологические свойства почвы. В процессе ее минерализации образуются гумусовые вещества, из каждой тонны соломы — 170—190 кг [361, 204]. Регулярная заделка соломы в положительную сторону для культурных растений изменяет структуру педоценоза. В нем преимущественное развитие получают сапрофитные грибы, которые постепенно вытесняют полупаразитные формы [361].

Очень хорошо реагируют на заделку соломы злаковых культур бобовые растения. Их азотфиксирующая способность увеличивается при этом почти в два раза. Считается, что внесение 1 т соломы способствует биологическому закреплению 5—12 кг молекулярного азота [363, 360].

Целесообразность использования перечисленных приемов, улучшающих биологические свойства почвы, а следовательно, и ее плодородие не вызывает ни у кого сомнений. Этого не скажешь в отношении одного из главных вопросов земледелия — способах обработки почвы. На сегодняшний день существует две противоположные точки зрения. Одна предполагает ежегодную вспашку почвы с оборотом пласта, другая — применение безотвальной или поверхностной обработки. До настоящего времени не утихают научные дискуссии на эту тему. В спорах между сторонниками того и другого направления в качестве аргументов выдвигаются самые различные положения [586]. Но пока еще не уделяется должного внимания тому, как способы обработки почвы влияют на ее население и почвообразовательный процесс. В эколого–биосферном земледелии этот вопрос имеет очень большое значение, поэтому и в него необходимо внести ясность.

Воздействие обработки на биоту проявляется через изменение физикохимических свойств почвы. Во многих исследованиях было установлено, что они не