Технология смешанного посева

Отечественная технология земледелия строится на монокультурах, а в природе не бывает отдельно растущих злаковых или бобовых — все растет в симбиозе. Отдельные практики и ученые предрекают, что интерес к применению бинарных и смешанных посевов культур будет увеличиваться пропорционально росту проблем с плодородием почв, удорожанием ресурсов и усилением погодных аномалий. В этой области сегодня создано достаточно практических наработок и мнений.

Снижение плодородия пашни и постоянное повышение цен на минеральные удобрения наводят на мысль об альтернативных способах накопления органики в почве, использовании низкозатратных технологий в кормопроизводстве. При интенсивном животноводстве, которое выбрала наша страна в качестве главной отрасли сельского хозяйства, корма должны составлять до 75% продукции земледелия. Для повышения качества объемистых кормов (сена, силоса и сенажа) необходима структурная перестройка отрасли, усиление развития полевого и лугового кормопроизводства путем внедрения новых технологий. Одной из таких технологий является смешанный посев.

Идея смешанных посевов не новая. Она родилась в 60-х годах ХХ столетия и получила широкое распространение в 70-80-е годы. Тогда появилась и самая знаменитая кормовая смесь — вико-овсяная, доля которой в структуре посева однолетних трав сегодня составляет около 40%.

Сегодня смешанный и бинарный посевы возвращаются, аграрии все чаще отказываются от ежегодной вспашки, активно внедряют ресурсосберегающую технологию в земледелии (Кутузова, 1973; Гродзинский, 1991; Такунов, 1996; Жученко, 2000; Кононов, 2005; Купцов, 2006; Новиков, Баринов, 2008; Зеленский, 2014).

Сторонники данного направления считают, что основная роль в повышении продуктивности культур должна отводиться не технократическим, а естественным процессам, максимально адаптированным к конкретным ландшафтам.

Наиболее удачные разработки по смешанным посевам культур были получены в Центральной Азии, где бытовала монокультура хлопчатника в условиях ограниченных посевных площадей. При этом животноводство должно было развиваться. Тогда разработали смеси не с 2, а с 6-7 компонентами. Одна из стандартных смесей для получения высоких надоев молока включала 50 кг овса, 50 кг ячменя, 50 кг тритикале, 20 кг гороха кормового (вики) и 1,5 кг рапса или перко (нетрадиционная кормовая культура). В Азии мало земли, но климат позволяет получать несколько урожаев в год. Поэтому там высевали кормовые смеси в сентябре, а в апреле зеленую массу скашивали. За счет такой технологии имели высококалорийный корм, после чего проводили вспашку и высевали хлопчатник.

При этом в Европе для решения проблем полноценного сбалансированного питания животных было выбрано направление на искусственные комбикорма.

Смешанный посев создают путем высева различных по габитусу (внешнему виду) и биологическим особенностям культур с учетом оптимальной густоты стояния для эффективного использования ФАР.

При подборе компонентов дополнительных (комплементарных) культур учитывают требования растений к экологическим условиям и их способность обеспечивать высокую продуктивность. Биологическая совместимость к совместному существованию исключает конкуренцию между компонентами за основные факторы жизнедеятельности благодаря разнопериодичности развития. Это становится возможным, когда в сообществе листья растений располагаются на разных ярусах, а корни осваивают различные горизонты почвы, что в итоге позволяет лучше использовать свет, влагу и питательные вещества.

При разном типе обмена веществ у компонентов смешанного посева (у злаковых культур — углеводный, а у бобовых — азотный тип) повышается качество корма и выход растительного белка. При этом отсутствует взаимное угнетение за счет выделения надземными и поземными частями растений физиологически активных веществ. Создается рациональная оптико-биологическая структура смешанного посева, которая обеспечивает наилучшее размещение растений на площади и в пространстве, что повышает усвоение солнечной энергии.

Нормы минеральных удобрений рассчитывают, исходя из эффективного плодородия почвы, выноса питательных элементов с планируемых урожаем с учетом коэффициентов их использования.

Пример набора однолетних культур для смешанного посева (шт./м²):

• кукуруза — 15-17;
• подсолнечник — 6-7;
• соя — 18-20;
• сорго — 35-40;
• суданская трава — 45-50.

Такой смешанный посев позволяет посевам аккумулировать 355,8 ГДж/га приходящей солнечной радиации, использовать энергию солнца на 5,8%, снижать внесение минеральных туков на 2,5-3,0 ц/га, увеличивать урожай на 400-500 ц/га зеленой массы и повышать качество корма (патент РФ 2112343. Адиньяев Э.Д., Гаджиев Р.К., 1998).

Более продуктивными и экономически выгодными являются смешанные посевы с бобовым компонентом. Использование бобовых культур способствует накоплению азота в почве и повышению плодородия. За счет бобовых компенсируется часть удобрений, поскольку их растительные остатки имеют очень благоприятное соотношение C: N (менее 20), что способствует их быстрому разложению и обогащению почвы элементами питания. Бобовые травы в симбиозе с клубеньковыми бактериями накапливают в почве до 300 кг/га биологического азота. Благодаря органическим выделениям корневой системы элементы питания из труднодоступных соединений в почве переводятся в легкодоступные растениям и перемещаются корневой системой из глубоких горизонтов почвы в верхний слой.

За счет использования многолетних бобовых трав объемы внесения минеральных удобрений уменьшаются на 25-30%. Если в смеси доля бобовых 70% и более, азот вносить не нужно. При меньшем соотношении бобовых, доза азота снижается по сравнению с чистыми посевами.

На хорошо структурированной почве можно получать высокие урожаи до 5-6 лет, а затем необходимо снова возделывать многолетние травы в течение 2-3 лет.

Эспарцет, донник, озимую вику, люцерну можно использовать как сопутствующую или предшествующую культуру. Широкое распространение на юге России получили посевы подсолнечника с озимой викой, донником и люцерной в качестве предшественника для озимых зерновых. Донник всего за 2 года способен полностью восстановить плодородие почвы.

На юге России опыт совместного выращивания озимой пшеницы и люцерны в отдельных случаях показывает снижение урожайности зерна. Однако этот ущерб полностью возмещается за счет сокращения количества удобрений, а также получения корма для животноводства без затрат на посев. При этом пшеница, выращенная в бинарных посевах, отличается высоким качеством зерна.

Озимую вику высевают совместно с зерновыми культурами: озимым ячменем, тритикале, озимой пшеницей.

В Нечерноземной зоне в составе смешанных посевов однолетняя бобовая культура — люпин является не только донором минерального питания растений, но и ведущим звеном в получении полноценных, сбалансированных по белку кормов. За счет акцепторных растений (овса, ячменя, пшеницы, кукурузы, райграса, рапса) в смешанных посевах с люпином можно формировать высококачественные корма многоцелевого назначения (Баринов В.Н., 2008). Так, среди однолетних ранних яровых кормовых культур наибольшим выходом кормовых единиц — 8,1 т/га и сбором переваримого протеина отличаются смеси овса (75% нормы высева в одновидовом посеве) с подсолнечником (25%) и горохом (50%), а также овса (25%) с суданской травой (100%) и подсолнечником (25%) (Ганькин А.В., 2009).

Из поздних культур наиболее продуктивными (11,3 т/га к. ед.) являются смеси кукурузы (75%) с соей (75%), сорго (30%) и подсолнечником (20%). Для получения двух урожаев в год необходимо после ранних злаково-бобовых смесей размещать поукосно посевы ярового рапса с овсом и озимой рожью. При таком сочетании обеспечивается получение до 100 т/га зеленой массы в ранне-летний и поздне-осенний периоды.

В Беларуси возделывают одноукосные и многоукосные бобово-злаковые смеси однолетних трав.

Для южной зоны республики представляют особую ценность смеси озимой вики с зерновыми культурами. Озимая вика (мохнатая) является ценным белковым компонентом для озимой ржи и пшеницы при возделывании на зеленый корм. Такая смесь дает самый ранний зеленый корм высокого качества. Вику мохнатую можно высевать не только как озимую, но и как яровую культуру в смеси с овсом.

Многоукосные бобово-злаковые смеси состоят из двух или нескольких однолетних культур и за вегетационный период дают 2-3 укоса. Многоукосность достигается включением компонента, обладающего способностью к отрастанию после скашивания. Например, райграс однолетний может выращиваться с люпином, горохом, викой, а также в смесях этих культур с овсом. К многоукосным можно отнести и смесь зернобобовых с сераделлой.

Благодаря разновременности наступления критических периодов потребления воды и пищи у бобовых и злаковых культур складываются более благоприятные условия для их развития. Например, фосфорное и калийное питание овса улучшается при его возделывании с люпином по сравнению с чистым посевом. Люпин, медленно развиваясь в начальный период, начинает потреблять фосфор и калий позднее овса. Овес в этом случае отличается высоким коэффициентом кущения, имеет более интенсивную зеленую окраску, а также большую высоту и массу, чем в чистом посеве с полной нормой высева (Шлапунов В.Н., 1982).

Благоприятный микроклимат в смешанных посевах способствует уменьшению поражения растений вредителями и болезнями. За счет меньшего полегания растений и лучшего проветривания в смесях снижается степень поражения гороха аскохитозом и клубеньковым долгоносиком. В смесях с люпином снижается повреждение тлей.

Технология совместного посева двух культур широко практикуется и изучается в России на агрономическом факультете ДонГАУ профессором Н.А. Зеленским, а также внедряется фермерами после освоения отдельных элементов технологии в различных почвенно-климатических условиях.

Сегодня существует до 20 вариантов бинарных посевов «на все случаи жизни». По технологии смешанных посевов можно высевать практически все полевые культуры (кукурузу, озимую пшеницу, ячмень, тритикале, подсолнечник, просо, сою, рапс). Исключение составляют лишь сахарная свекла и картофель, поскольку ученые пока не разработали для них оптимальную схему. Если в посеве присутствует 3 и более компонента, сложнее организовать защиту от болезней, сорняков и вредителей, а также обеспечить полноценное питание. Но и здесь уже есть определенные решения.

Бинарный посев позволяет:

• рационально использовать землю;
• производить корма для животноводства без ущерба для растениеводства;
• положительно влиять на тепловой режим почвы;
• давать повышенные и более стабильные урожаи, по сравнению с чистыми посевами бобовых;
• сохранять урожай в экстремальных погодных условиях;
• экономить посевные площади и затраты на посев;
• накапливать органику в виде пожнивных остатков, решая проблему отсутствия органических удобрений и восстановления гумуса;
• улучшать баланс питательных веществ в почве;
• сокращать дозы минеральных удобрений;
• повышать качество и поедаемость кормов (более выровненное соотношение между протеином и концентрацией энергии, пониженная опасность тимпании при скармливании);
• получать продукцию для диетического питания;
• повышать эрозионную устойчивость агро-ландшафтов и рентабельность производства.

Считают, что отдачу от применения технологии смешанных посевов можно почувствовать только спустя годы, в то время как рыночные условия настраивают аграриев на получение прибыли сейчас. По другому мнению, бинарные посевы имеют будущее лишь при возделывании кормовых культур, которые используются для зеленого или сырьевого конвейера в животноводстве. Мало кто учитывает такую положительную сторону технологии, как обеспечение снегозадержания, накопление влаги и защиты почвы от эрозии.

Известно, что на запас влаги в почве положительно влияет содержание гумуса. Однако при одном и том же уровне гумуса почва может иметь разное структурное состояние в зависимости от количества лабильного органического вещества — ЛОВ (растительные остатки разной степени разложения и гумификации). Несмотря на высокое содержание гумуса, при дефиците ЛОВ резко ухудшается структура почвы и режим минеральных элементов. Такое происходит при перегрузке пашни пропашными культурами.

В этом году практически все хозяйства Беларуси почувствовали, насколько сильная засуха влияет на урожайность и качество продукции. В бинарных посевах пропашных культур (кукуруза и подсолнечник) бобовые компоненты обеспечивают затенение междурядий, влияя на тепловой режим почвы, которая в жаркую погоду не перегревается. Проникающий в более прохладную почву горячий воздух образует конденсат, влагу которого используют растения. Так, бинарные посевы озимой пшеницы с люцерной в Ростовской области обеспечивают на 5 ц/га зерна больше по сравнению с одновидовыми. Вместе с этим после уборки пшеницы до наступления холодов в почве накапливается до 150 кг азота.

Сторонник бинарных посевов, профессор Зеленский считает, что не нужно полностью отказываться от минеральных удобрений, поскольку все органические остатки минерализуются в почве на протяжении 2-3 лет. В летний период азотные удобрения следует вносить осторожно, с учетом температуры и влажности почвы, поскольку в жару азот сильно испаряется (деньги «на ветер»). На пути освоения смешанных посевов, по его мнению, земледельцу потребуется 4 инструмента:

• сидеральные или покровные культуры;
• сеялка прямого посева;
• средства защиты;
• знания.

Там, где «работает» бинарная система, при прямом севе масса червей на 1 га доходит до 40 тонн. Черви трудятся на земледельца. Это — первый пахарь на земле. Они обеспечивают интенсивную переработку органического вещества, делают ходы, способствуя дренажу почвы. Не совсем верно мнение, что гербициды (в частности, глифосаты) «убивают» микрофлору и полезных обитателей почвы. Если в почве обитают черви, значит, у них есть пища.

Для внедрения технологии бинарного посева специальной техники не требуется, что очень важно. Можно сеять 2 культуры за 1 проход сеялки. Для создания бинарных посевов зерновых колосовых культур, кукурузы и подсолнечника в России используют монодисковые и дисково-анкерные сеялки для прямого посева, которые обеспечивают одновременный высев двух культур и внесение минеральных удобрений. Такая технология сокращает затраты на ГСМ, снижает уплотнение почвы.

Казалось бы, преимущество смешанных посевов налицо и давно доказано учеными. Однако из-за получения сиюминутной выгоды сегодня посевы отдельных монокультур в несколько раз превышают научно обоснованную величину. В результате нарушается севооборот и со временем из-за одностороннего выноса питательных веществ даже доходные культуры могут стать убыточными. Попытки повысить урожайность за счет удобрений, покупки импортной техники только увеличивают затраты и снижают рентабельность производства. Очевидно, что следует снижать себестоимость продукции и одновременно повышать плодородие почв. Традиционные попытки повысить плодородие почвы за счет минеральных удобрений не дают должного эффекта. Как показывает опыт, там, где практикуют сев бобовых трав и освоили смешанный посев культур, без проблем развивается животноводство.

Основной трудностью освоения новой технологии является консерватизм и устаревшие знания, а также нежелание вносить изменения в отработанную годами технологию. Строить на современной технологии производство — значит иметь постоянные проблемы с плодородием и нести убытки. Вторая проблема связана с необходимостью заниматься семеноводством многолетних бобовых трав, чтобы не закупать ежегодно их дорогостоящие семена.

При совместном выращивании двух культур на одном поле возникают проблемы с сорняками и правильным подбором гербицидов. Поэтому изначально следует сеять культуры на поле, очищенном от сорняков с помощью глифосата, поскольку не всегда совпадают гербициды, которые подходят для обеих культур. Могут возникнуть определенные трудности и с уборкой культур, которые созревают в разное время.

В любом случае следует опираться на рекомендации ученых по подбору культур. Если готовых «рецептов» нет, подбирайте культуры, у которых сроки сева совпадают, нормы высева невысокие, обе культуры засухоустойчивы, тогда в условиях засухи между ними практически нет конкуренции.

В каждом отдельном случае экономическая выгода от технологии смешанного посева будет различаться, но в целом достигаться за счет повышения плодородия почвы и качества продукции, снижения количества минеральных удобрений и гербицидов.

Освоение смешанных посевов в сельском хозяйстве является одним из эффективных путей управления количеством и качеством продукции, повышением степени полезного использования растениями тепла, света, осадков, питательных веществ почвы и агротехнических приемов, что связано с относительно высокой устойчивостью их к стрессам и более полной реализацией биопотенциала компонентов.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2017 г., № 19).