Сидераты под картофель: исследования Ивановского НИИ сельского хозяйства

Текст: С. Т. Эседуллаев, канд. с.-х. наук; С. А. Касаткин, канд. с.-х. наук, ФГБНУ «Ивановский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Картофель — культура разностороннего использования. Она является важным продуктом питания, применяется при кормопроизводстве, в спиртовой и крахмалопаточной промышленности, а также для приготовления чипсов. Однако в последние годы основная площадь посевов этой культуры переместилась в личные подсобные хозяйства.

По данным Росстата, в 2016 году с приусадебных участков населения было собрано 24,244 млн т картофеля, в то время как в сельхозорганизациях — 4,21 млн т, а в крестьянско-фермерских хозяйствах — 2,654 млн т. К примеру, в Ивановской области площадь посевов данной культуры составляет порядка 11–12 тыс. га, из которых в собственности аграрных предприятий находятся лишь 1,6–2,2 тыс. га, то есть 14,5–18 процентов, а остальные 80 процентов принадлежат различным мелкотоварным хозяйствам. Подобная тенденция обусловлена высокими производственными затратами на выращивание картофеля, связанными с изменившимися в течение последних нескольких лет экономическими условиями, и постепенным снижением объемов внесения органических и минеральных удобрений под это клубненосное растение. При этом ЛПХ и даже некоторые организации характеризуются низкой культурой земледелия, бессменным возделыванием картофеля, отрицательным балансом органического вещества в почве, неблагоприятным фитосанитарным состоянием земель. Изменить ситуацию может использование сидератов в промежуточных посевах перед посадкой картофеля.

КУЛЬТУРА ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Сегодня в Центральном ФО из группы раннеспелых сортов картофеля в основном возделываются «Удача», «Венета», «Уладар» и «Ред Скарлет»; среднеранних — «Альвара»; среднеспелых — «Скарб». Внедрение посевов сидеральных культур перед каждым из этих сортов позволит значительно снизить дефицит органического вещества и элементов питания, улучшить фитосанитарное состояние посадок и существенно сгладить влияние бессменного возделывания при недостатке органических и минеральных удобрений. К примеру, выращивание капустных культур помогает использовать агроклиматические ресурсы зоны на 80–90 процентов и получать в достаточном количестве сидеральную массу хорошего качества под картофель. Кроме того, корневые выделения капустных культур помогают бороться с раком и нематодой клубненосного растения. Достаточно традиционным является использование озимой ржи, а также различных сидеральных смесей. Их преимущество перед одновидовыми посевами проявляется в качестве биомассы, ведь чем ниже отношение углерода к азоту в ней, тем интенсивнее происходят ее разложение и обогащение почвы питательными веществами. При добавлении бобового компонента в смесь сидеральная масса становится более ценной и уравновешенной по химическому составу. Однако сегодня выбор подходящих бобовых для промежуточного посева в Нечерноземной зоне невелик: кромевики озимой, другие культуры практически отсутствуют.

ПОДБОР КОМПОНЕНТОВ

Исследования специалистов ФГБНУ «Ивановский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» показали, что улучшить качество сидеральной массы можно за счет подбора компонентов смеси в пределах одного семейства капустных. Данный эффект основан на разной способности перехода культур к генеративному развитию — наступлению фаз бутонизации и цветения. К примеру, использование горчицы белой в смеси с редькой масличной при высеве в августе обеспечивает максимальный выход органического вещества. При этомих сидеральная масса является более ценной по химическому составу по сравнению с показателями одновидовых посевов.

Подобные выводы специалистам удалось сделать в ходе трехлетнего полевого эксперимента, проводившегося на сортах картофеля «Удача» и «Скарб». Первый вариант опыта стал контрольным — на нем не использовались никакие сидеральные культуры. На втором участке осуществлялся посев горчицы белой и редьки масличной, на третьем — сурепицы озимой, на четвертом — горчицы белой и сурепицы озимой, на пятом — ржи озимой и вики мохнатой. Почва на опытном участке была дерново-подзолистая среднесуглинистая с высоким и повышенным содержанием подвижных форм фосфора и калия и слабокислой реакцией солевой вытяжки. Размер делянок при посеве сидератов равнялся 10×50 м, при посадке картофеля — 2,8×10 м, повторность опыта — четырехкратная. Исследуемые культуры высаживали с помощью картофелесажалки КСМ-4. Наибольшая урожайность промежуточных растений была получена на варианте с озимой рожью, минимальная — с озимой сурепицей. Смеси горчицы белой с сурепицей озимой и редькой масличной занимали по продуктивности промежуточное положение. При этом в ходе опыта запас общего азота тесно коррелировал с резервом воздушно-сухого органического вещества.

Табл. 1. Запас воздушно-сухого органического вещества (в числителе — т/га) и общего азота (в знаменателе — кг/га) в сидеральной массе перед запашкой под картофель

ВЫЯВИТЬ ЛИДЕРА

Продуктивность раннего сорта картофеля «Удача» была наиболее высокой на второй год опытов — 23,6–33 т/га, а минимальной — в последний год, когда показатели составили 17,8–20,8 т/га. Наиболее явно эффективность сидератов проявилась во второй год, отличавшийся избыточными осадками. В этот период абсолютные прибавки урожая клубней составили 4,1–9,4 т/га, а относительные — 17–40 процентов. Максимальные значения по увеличению объемов сбора картофеля в этом году были получены на вариантах с участием озимой сурепицы — 5,4–9,4 т/га, в которых накопление сидеральной массы характеризовалось минимальными величинами. Данный факт объясняется тем, что стержневая корневая система этой культуры повысила водопроницаемость подпахотного слоя, создав тем самым оптимальные водно-воздушные условия в клубненосном слое. Это подтверждается более низкими значениями влажности — на 1–2 процента в слое 0–20 см — и объемной массы почвы — на 0,04–0,06 г/куб. см в слое 20–30 см.

В первый и третий годы, характеризовавшиеся недостаточной увлажненностью почвы во второй период вегетации, достоверные прибавки урожая были получены только в одном из вариантов опыта: в первом случае при посеве горчицы белой и сурепицы озимой, во втором — ржи озимой и вики мохнатой. На остальных опытных делянках наблюдалась только тенденция к повышению урожайности. В среднем за три года было выявлено преимущество сидератов из семейства капустных: в вариантах 2–4 абсолютные прибавки составили 3,3–3,9 т/га, а относительные — 16–19 процентов.

Табл. 2. Урожайность раннего картофеля «Удача» на контроле и прибавки урожая по вариантам опыта (в числителе — т/га, в знаменателе — %)

Озимая рожь в качестве сидерата несколько уступала по повышению объемов сбора картофеля, несмотря на то, что за все годы исследований этот вариант был безусловным лидером по запасам воздушно-сухого вещества и общего азота перед посадкой клубней. Не слишком хорошо показала себя в ходе опытов вика мохнатая. В смеси с рожью она удовлетворительно перезимовала только в первый год исследований, когда ее доля в сидеральной массе перед запашкой под картофель составляла около 30 процентов. В последующие годы вследствие плохой перезимовки доля вики в массе снизилась до 3–5 процентов.

ДОКАЗАТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Изучение среднеспелого сорта картофеля «Скарб» осуществляли только в первый и третий год проведения всего эксперимента. Поскольку в эти периоды отмечался дефицит влажности почвы во второй половине вегетации, данный сорт не смог реализовать весь потенциал своей продуктивности. По сравнению с «Удачей» особенно сильное снижение урожайности наблюдалось на контроле — 17,8–21,4 т/га у раннего против 14,6–16,4 т/га у среднераннего сорта.В первый год от сидератов были получены прибавки в размере 2,7–8,2 т/га, то есть 16–50 процентов с высоким уровнем достоверности. Исключением стал вариант с сурепицей озимой, на котором была выявлена лишь тенденция к увеличению урожайности. В последний год исследования эффективность применения промежуточных посевов была несколько ниже — 1,8–4,6 т/га, или 14–36 процентов. Однако данные показатели существенно превышали значения продуктивности, полученные в этот год на сорте «Удача», — 7–17 процентов.

В среднем за два года проведения опыта на сорте «Скарб» также была выявлена более высокая эффективность сидератов из семейства капустных по сравнению с озимой рожью. Последняя особенно сильно проигрывала первым на вариантах, где сурепица озимая и редька масличная высевались в сочетании с горчицей белой. Во все годы исследований средняя окупаемость использования в качестве промежуточных посевов смесей с капустными сидератами перед посадкой сортов картофеля «Удача» и «Скарб» оказывалась в два раза выше, чем при высеве озимой ржи — 1,1–1,2 т/га против 0,5–0,6 т/га клубней соответственно в расчете на тонну воздушно-сухого вещества сидеральной массы.

Табл. 3. Урожайность среднеспелого картофеля сорта «Скарб» на контроле и прибавки урожая по вариантам опыта (в числителе — т/га, в знаменателе — %)

ПРАВИЛЬНЫЕ СРОКИ

На основании представленных исследований специалистами ФГБНУ «Ивановский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» были обоснованы новые подходы по подбору сидеральных смесей. При использовании яровых капустных культур, например горчицы белой и редьки масличной, посев необходимо проводить в первой декаде августа, так как каждый день задержки приводит к недобору 2–3 ц/га воздушно-сухого органического вещества. Если высев горчицы осуществлен в срок до 15–20 августа, то к концу вегетации, то есть 10–12 октября, она при высоте 70–80 см сформирует 3–4 т/га воздушно-сухой массы и уйдет в зиму в цветущем состоянии. Возможность использования горчицы белой и редьки масличной в совместной смеси обоснована разной способностью перехода культурк генеративной стадии развития при посеве в августе в условиях короткого светового дня. При высеве 10–20 августа такая смесь в конце вегетационного периода, то есть примерно через 50–60 дней, будет сильно дифференцирована по компонентам. Грубая стеблевая масса горчицы в фазе цветения обычно содержит 2,1–2,2 процентов азота, при этом отношение углерода к азоту составляет 20–22 процентов; нежная листовая масса редьки в фазе «розетка — начало стеблевания» включает 3,4–3,6 процентов азота, а отношение углерода к азоту — 10–12 процентов. Масса данного комплекса является более ценной по химическому составу по сравнению с соответствующими параметрами одновидовых посевов горчицы белой.

ОЗИМЫЕ СИДЕРАТЫ

Для тех сельхозпроизводителей, которые не укладываются в оптимальные сроки посева яровых капустных сидератов, в третьей декаде августа имеется возможность использовать озимые культуры. Традиционный вариант — озимая рожь в одновидовом посеве. Во все годы проводимых исследований данное растение в качестве сидерата обеспечивало наибольший выход сидеральной массы — до 7,2 т/га воздушно-сухого вещества. Возможно также применение озимой сурепицы как в одновидовом посеве, так и в смеси с горчицей белой. Преимущество этого сочетания состоит в том, что горчица даже при посеве после 25 августа до конца осеннего периода способна сформировать до 1 т/га воздушно-сухой массы, которая в течение первой и второй декад мая дополняется отрастанием сурепицы. Данное растение при благоприятных температурных условиях в весеннее время может давать до 4,5 т/га воздушно-сухой массы, а с учетом обоих компонентов — до 5,3 т/га.

Проведенный опыт показал, что эффективность сидеральных растений на картофеле достаточно высока: на раннем сорте «Удача» средние относительные прибавки урожая составляли 14–19 процентов, на среднеспелом сорте «Скарб» — 24–34 процентов. Прямая зависимость между объемами сидеральной массы и урожаем клубней проявлялась не всегда: чаще ее можно было наблюдать при благоприятных погодных условиях и на промежуточных посевах капустных культур. Несмотря на большее накопление сидеральной массы на варианте с озимой рожью, прибавки урожая в этом случае оказались ниже, чем по капустным предшественникам. Данный факт объясняется необходимостью более тщательного измельчения растительной массы ржи и сильным иссушением почвы перед посадкой картофеля. Таким образом, на основании многолетних исследованийбыла научно обоснована возможность использования под картофель сидеральных культур и их смесей в промежуточных посевах. Данный прием позволяет снизить отрицательное влияние бессменного выращивания картофеля, в том числе при его возделывании в личных подсобных хозяйствах, на его урожайность и фитосанитарное состояние земель.