Солома как удобрение

До самого последнего времени человек почти всегда был вынужден в соответствии со способом уборки зерновых культур вместе с зерном убирать с поля и солому. При этом давно научились ценить солому как материал для подстилки и кормления сельскохозяйственных животных. Однако на уборку незерновой части урожая требуются очень большие затраты, к тому же затягиваются сроки проведения зяблевой вспашки и снижается ее качество. Вопрос использования соломы для удобрения привлекал внимание агрохимиков и агрономов давно. Еще английский химик Дейви указывал на возможность запахивать неперегнившую солому с целью удобрения. Тэер, наоборот, отрицательно относился к этому, считая, что при непосредственном внесении соломы в почву снизится урожайность последующих культур. В начале XX в. интерес к использованию соломы как удобрения снова возрос и более точные опыты в этом направлении были проведены на Западе в 30—40-е годы и продолжены после Второй мировой войны. Результаты этих опытов и исследований многих других авторов способствовали дальнейшему расширению знаний и возможности обоснованно высказываться по вопросу использования соломы в качестве удобрения. В связи с разносторонностью комплекса вопросов требуется, однако, дальнейшая экспериментальная работа для выяснения и решения еще неясных проблем, особенно в отношении сохранения и повышения почвенного плодородия. Особое значение приобретают заложенные в ряде мест длительные опыты по удобрению соломой.

В результате внесения органического вещества в почву в ней происходят процессы, приводящие к морфологическим и химическим изменениям исходного материала. Эти процессы в основном осуществляются микроорганизмами, использующими органический материал, механически подготовленный мезо- и макрофауной в качестве источника пищи и энергии. Бактериальное преобразование веществ затрагивает прежде всего простые углеводы, а поэтому в остатках наблюдается относительное увеличение содержания целлюлозы и лигнина. Однако при усиленном размножении целлюлозоразлагающих бактерий затем разрушается и целлюлоза. Грибные микроорганизмы воздействуют на лигнин, который становится доступным для них после разрушения клетчатки. На ход и скорость разложения влияют, во-первых, внешние условия среды, в которой обитают почвенные микроорганизмы (влажность, температура, pH, содержание кислорода и питательных веществ), и, во-вторых, состав разлагаемых веществ. Химический состав соломы зерновых культур характеризуется высоким содержанием безазотистых соединений (целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина) и, напротив, довольно низким содержанием азота и минеральных солей. Поэтому создается относительно широкое соотношение С. N.

Внесение соломы в почву в качестве удобрения всегда стимулирует жизнедеятельность микрофлоры почвы, так как внесенный материал представляет собой доступный источник углерода. Однако при сравнительно большом потреблении азота целлюлозоразлагающими бактериями может очень быстро приостановиться разложение соломы. Чтобы разложение продолжалось, необходим дополнительный источник азота. Таким источником могут служить запасы его в почве или вносимые азотные промышленные удобрения. Азотные удобрения в ряде случаев можно заменить зелеными удобрениями или навозом.

Хатчинсон и Ричардс первыми поняли значение имеющихся количеств доступного азота для разложения органического вещества. Они сформулировали понятие об азотном факторе, обозначив им количество неорганического азота в граммах, которое органически связывается на каждые 100 граммов разлагаемого материала. Для соломы эта цифра в среднем составляет 0,8. При добавлении минерального азота в таком количестве сужается относительно широкое соотношение С. N в соломе приблизительно до 20. 30. 1 и тем самым обеспечивается беспрепятственный процесс разложения. Соотношение С. N в различных видах соломы колеблется от 91. 1 у рапса до 360. 1 у озимой пшеницы.

Важным также является соотношение С. Р. Рядом исследователей установлено, что при соотношении С. Р, равном 150. 200. 1, еще возможно беспрепятственное разложение соломы. При содержании в разлагаемом материале 0,2. 0,3 % фосфора можно не опасаться его биологического связывания.

Процесс разложения соломы, оставленной лежать на поле, сразу после уборки протекает таким образом, что через 3 мес водорастворимая доля органического вещества распадается наполовину. В меньшей степени разлагаются вещества, растворимые в эфире, и целлюлоза. Лигнин разлагается очень слабо.

На ход разложения соломы сильное влияние оказывают свойства почв: агрофизические (аэрация, скважность, объемная масса), агрохимические (содержание гумуса, азота, подвижного фосфора, pH, гидролитическая кислотность) и биологические (состав почвенной микрофлоры, ферментативная активность и т. д.).

Способы использования соломы на удобрение могут быть различными, но во всех случаях применяют измельченную солому. Поэтому уборочные средства (комбайны) оборудуют роторными измельчителями (ПУН-4, ПУН-6), обеспечивающими соломенную резку размером не более 3. 5 см и ее равномерное распределение по полю. Основные способы применения соломы следующие:

• соломенное покрытие (солому в измельченном виде оставляют лежать на поле и заделывают только поздней осенью или весной; данный способ необходимо сочетать с подсевом культуры на зеленое удобрение);

• мульчирование (почву покрывают органическим материалом и проводят его поверхностную заделку дисковой бороной или фрезерными орудиями);

• запахивание (солому непосредственно после уборки зерновых культур запахивают плугом без предплужников в более глубокие слои почвы);

• сжигание (распространено в Великобритании, что регламентируется законодательством, которое ограничивает палы на открытых полях).

Оставление на поверхности почвы соломенного покрытия и создание мульчированного слоя имеют большое значение не только для удобрения, но и как средство, предотвращающее в какой-то степени развитие эрозионных процессов в условиях Нечерноземной зоны при освоении почвозащитных систем обработки почвы. Почвозащитная обработка предполагает покрытие не менее 30. 40 % поверхности почвы послеуборочными остатками.

Мульчирование как способ применения соломы на удобрение на склоновых землях имеет также свое противоэрозионное значение. Смыв почвы снижается в восемь и более раз, отмечается уменьшение потерь почвы и поверхностного стока.

Измельченная солома при мульчировании находится в посевном слое и разлагается в непосредственной близости от семян или в контакте с ними. При разложении соломы образуются продукты, которые могут отрицательно действовать на прорастающие семена. К ним относятся фенольные кислоты. Экстракты, приготовленные на холодной воде из пшеничной соломы, перегнивавшей в течение разного времени (до 6 нед), угнетали рост пшеницы и овса, росших в антисептических условиях. Степень угнетения зависела от продолжительности перепревания и была наибольшей, когда солома разлагалась в течение 2. 6 дней; продолжительное хранение соломы или выветривание в поле пшеничной стерни способствовали уменьшению этого угнетающего действия.

На основании результатов проведенных исследований рекомендуется использовать под культуры солому растений других биологических групп и не применять под конкретную культуру ее же солому; совершенствование машин и орудий при биологизации земледелия необходимо осуществлять в направлении создания посевного слоя, в котором семена будут размещаться над остатками растений с целью предотвращения негативных последствий.

Анализ экспериментальных данных по удобрению соломой позволяет выделить ряд положений о целесообразности и создании условий эффективного ее применения в качестве удобрения.

Путем непосредственного применения соломы на удобрение можно радикальным образом снизить материальные и трудовые затраты по сравнению с использованием ее по схеме скирдование — транспортирование к животноводческим помещениям — измельчение — использование на подстилку — транспортирование навоза в поле — внесение навоза.

Применение соломы на удобрение необходимо сочетать с использованием компенсирующих доз минерального азота (от 7 до 12 кг д. в. на 1 т соломы), с применением жидких органических удобрений (жидкого навоза, навозной жижи и птичьего помета) или выращиванием зеленых удобрений на удобряемых соломой полях.

Сельскохозяйственные предприятия при такой системе будут располагать намного большими количествами органического вещества и питательных веществ (азота) для удобрения по сравнению с обычным использованием навоза.

При внесении в почву солому нужно обязательно измельчать, что будет способствовать равномерному ее распределению по поверхности поля и более качественной обработке почвы.

Часто высказываемые в связи с удобрением соломой сомнения относительно усиленного размножения и распространения сорняков, болезней и вредителей растений не имеют под собой достаточно оснований. То же самое относится и к действию физиологически активных веществ, содержащихся в соломе.

На основе результатов большого числа многолетних опытов можно констатировать, что удобрение соломой положительно влияет на содержание гумуса в почве. Результаты многочисленных проверок также дают основание считать, что питательные вещества, временно становящиеся недоступными растениям, после разложения соломы рано или поздно становятся доступными благодаря минерализации и снова могут положительно влиять на урожайность.

В зависимости от условий конкретного региона солому лучше всего неглубоко заделывать в почву дисковыми орудиями (БДТ-3, БДТ-7) непосредственно после уборки урожая или же оставлять на поверхности почвы в виде соломенного покрытия. Первый способ более эффективный, так как солома в аэробных условиях быстрее разлагается вследствие достаточного содержания влаги в верхней части пахотного слоя.

Наиболее подходящие последующие культуры после удобрения соломой — пропашные и бобовые растения. Из пропашных лучше других культур для этих целей подходит картофель. Удобрение соломой озимых зерновых проблематично, так как успех целиком зависит от количества осадков в предпосевной период.

В Брянской ГСХА и других научных учреждениях Нечерноземной зоны было проведено множество опытов по изучению влияния навоза, соломы и зеленых удобрений на урожайность и качество зерна. Результаты исследований приведены в таблице 2.12.

У большинства культур при биологической технологии возделывания (навоз + зеленое удобрение + солома) урожайность снижалась, но не критически; у зернобобовых она несколько возрастала, что особенно четко прослеживается по кормовым бобам.

Помимо урожайности изучали действие технологий на качество получаемой продукции.

В частности, в 1986—1990 гг. В. Ф. Мальцев изучал действие отдельных приемов и технологий на качество зерна ячменя и овса. Содержание в зерне ячменя протеина и сбор его с единицы площади существенно возрастали при возделывании по интенсивным технологиям. У овса Астор показатели выхода протеина с 1 га были близкими как при использовании интенсивных технологий, так и в вариантах без применения средств химизации. На фоне отвальной обработки они соответственно составили 532 и 460 кг/га, на фоне с плоскорезной обработкой — 533 и 453 и на фоне с дискованием на глубину 10. 12 см — 440 и 537 кг/га. Дальнейшее повышение уровня использования удобрений и пестицидов к улучшению этого показателя не вело, напротив, отмечена тенденция к его снижению.

С. А. Бельченко установил, что содержание общего азота и протеина в зерне озимой пшеницы стабильно высокое по всем вариантам технологий от интенсивных до биологических и находится по протеину на уровне 12,75. 13,87 %. Однако у озимой ржи и ячменя количество протеина при переходе к биологической технологии уменьшалось.

По хлебопекарным показателям качества зерно озимой пшеницы Московская 70 и озимой ржи Пурга практически не отличалось при различных системах применения удобрений.

А. Е. Сорокин определял качество зерна яровой пшеницы в зависимости от технологии возделывания. За годы исследований показания прибора ИДК-1 находились в пределах 80. 87 ед. что соответствует II группе качества по всем испытуемым технологиям. Количество протеина снижалось по мере уменьшения химической нагрузки на варианты технологий. Однако существенного снижения содержания протеина в умеренных вариантах не проявилось. Сбор протеина на умеренных вариантах технологий составлял 536,3. 593,3 кг/га, в то время как на интенсивных — 614,6. 691,7 кг/га. Это различие во многом обусловлено различием в урожайности зерна.

Рекомендуем ознакомится: http://racechrono.ru