04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений
 06.09.2012

Сорняки и другие травы повышают содержание усвояемого кальция, магния и калия в почве так же, как и содержание органического вещества и азота (табл. 112). Данные были получены в Нью-Джерси, где севооборот с культурными растениями сравнивали с сорняково-злаковой залежью. В почве под залежью кальция и магния было в два раза, а калия в три раза больше, чем в почве под севооборотом.

Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

Данные о положительном влиянии сорняков и злаковых трав на накопление усвояемых элементов питания растений позволяют предположить, что севообороты, включающие пастбищные культуры, которые в течение длительного времени не распахиваются, способствуют сохранению высокого плодородия почвы.
В Нью-Джерси ежегодная запашка в почву 2585 кг/га соевого сена на зеленое удобрение в течение 28 лет не влияла на содержание азота и органического вещества на тех полях, где после пшеницы шла соя на зеленое удобрение. За 28 лет в почву внесли приблизительно 728 ц/га сухого вещества сои, содержавшего 2128 кг азота. Так как даже такие большие количества зеленого удобрения не оказали существенного влияния на содержание органического вещества в обрабатываемой почве, из этого следует, что сидеральные культуры не могут заметно повысить количество органического вещества в обрабатываемых почвах.
Зависимость между содержанием общего азота в почве и урожаями кукурузы характеризуют данные по Миссури (табл. 113). Наиболее богатые азотом почвы дают самые высокие урожаи кукурузы, при понижении содержания азота в почве соответственно понижаются и урожаи кукурузы. В условиях Миссури каждые 100 кг азота, содержавшегося в почве, давали 140 кг/га кукурузы. На каждые 100 кг азота в почве содержится около 2000 кг органического вещества.
Азот может заменить органическое вещество почвы. Ежегодное внесение 112 кг/га аммиачной селитры, содержащей 35,8 кг азота, может давать такие же урожаи кукурузы, как 268,8 ц почвенного органического вещества, содержащего 1344 кг азота. Урожай кукурузы около 7,6 ц/га можно получить как за счет ежегодного внесения 35,8 кг минерального азота, так и за счет накопления 268,8 ц органического вещества в почве. Однако следует подчеркнуть, что растительные остатки разлагаются легче, чем основное органическое вещество почвы; следовательно, растительные остатки представляют большую ценность для возделывания кукурузы, чем медленно разлагающееся в почве органическое вещество.
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

Почвы, имеющие высокое содержание азота до начала их обработки, сохранили и после введения в культуру более высокое содержание азота по сравнению с почвами, которые до начала обработки были бедны азотом (табл. 114).
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

Почвы, отличавшиеся до введения в культуру высоким содержанием органического вещества, характеризуются также высоким содержанием влаги и элементов питания, необходимых для возделывания культурных растений. Поэтому высокие урожаи чаще всего получают именно на почвах, которые до вовлечения их в сельскохозяйственное пользование были богаты органическим веществом и азотом. Мероприятия, увеличивающие количество азота или органического вещества в почвах, отличавшихся в девственном состоянии низким их содержанием, могут оказаться нерентабельными.
Содержание органического вещества в обрабатываемой почве зависит от возделываемой на ней культуры и числа обработок. Приведенные в табл. 115 данные были получены на почве, имевшей в девственном состоянии 3640 кг/га азота. Они характеризуют влияние севооборота на содержание азота и органического вещества в почве. Кукуруза, которая требует междурядной обработки, понизила содержание азота с 3640 до 1590 кг/га, в то время как пшеница, не требующая междурядной обработки, за 50 лет снизила содержание азота только до 1960 кг/га. В четырехпольном севообороте кукуруза-овес-пшеница-клевер и в пятипольном севообороте кукуруза-овес-пшеница-клевер-тимофеевка после 50 лет в почве оставалось свыше 2128 кг/га азота. Делянка с бессменным возделыванием тимофеевки пахалась значительно реже участков, занятых другими культурами, и почва этой делянки содержала больше азота, чем почвы всех других участков. Но даже и на этой делянке было потеряно свыше 1/3 азота.
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

Отсутствие сохранения азота (и органического вещества) в почве, находящейся под тимофеевкой, объясняется тем, что корни тимофеевки не отмирают каждый год, а урожаи сена убираются с поля. Добавление к тимофеевке однолетнего бобового компонента, по-видимому, могло увеличить накопление азота в почве. Для выращивания таких культур, как кукуруза и пшеница, необходимо, чтобы произошло разложение органического вещества почвы, при котором освобождается азот. Приведенные выше данные показывают, что большая часть азота была потеряна в первые 25 лет. Когда разложение органического вещества происходит быстро, тогда быстро происходит и отдача заключенных в нем питательных веществ. В течение этого периода содержание кальция, фосфора и других элементов питания может быть вполне достаточным для нормального роста растений; критический период в снабжении большинством элементов питания наступает тогда, когда разложение органического вещества происходит очень медленно.
Внесение в почву 13,4 т/га навоза в течение 50 лет в севообороте в Миссури повысило содержание азота в почве с 2141 до 3021 кг/га в конце этого периода. Общая прибавка количества азота составила 880 кг/га, или 1,3 кг на 1 т внесенного в почву навоза. Данные по содержанию азота в навозе не были опубликованы.
В Огайо были получены аналогичные данные о влиянии бессменных культур и севооборотов за 32-летний период на содержание органического вещества и азота в почве (табл. 116). Бессменное возделывание овса и пшеницы поддерживало в почве более высокое содержание азота, чем монокультура кукурузы. Севообороты, включающие клевера, поддерживали в почве более высокое содержание органического вещества и азота, чем севообороты без бобовых культур. По-видимому, повышенное содержание органического вещества под овсом и пшеницей по сравнению с бессменным возделыванием кукурузы объясняется менее частыми рыхлениями почвы под первыми двумя культурами. Еще более высокое содержание азота и органического вещества, наблюдавшееся при введении в севооборот клевера, объясняется меньшим числом обработок, повышением содержания азота в растениях и увеличением количества растительных остатков. Так как в органическом веществе содержится около 5% азота, то без последнего нельзя накопить и самое органическое вещество.
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

В Теннесси ежегодное запахивание 1 т сена коровьего гороха в течение 20 лет слабо повышало содержание органического вещества в почве. Внесение в почву за 20 лет 180 т навоза (по 9 т/га в год) повысило содержание органического вещества только на 2464 кг/га. Средний урожай пшеницы за 20 лет был:
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

Внесение навоза и запашка коровьего гороха повышали урожай пшеницы, поэтому небольшое увеличение содержания органического вещества в почве под пшеницей произошло не только благодаря прямому действию этих удобрений, сколько потому, что они повысили количество растительных остатков.
Однолетние бобовые травы, используемые на сено, поддерживали в почве содержание органического вещества и азота в меньшей степени, чем многолетние, что подтверждается данными из Нью-Йорка (табл. 117). В районах теплого климата корни однолетних бобовых отмирают и разлагаются осенью и зимой и отдают большую часть своего азота дренажным водам еще до наступления весны, в то время как многолетние бобовые, запахиваемые в почву весной, отдают большую часть своего азота последующим культурам.
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

На Юге кудзу очень сильно повышает урожаи последующих культур, о чем говорят данные одного опыта в Алабаме:
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

На введение кудзу в севооборот затрачивается 3 года. Хотя кудзу является хорошим предшественником для других культур, все же она слишком ценная культура, чтобы запахивать ее на зеленое удобрение под пропашные культуры, а возделывание ее для обогащения почвы азотом обходится слишком дорого при существующих низких ценах на минеральные азотные удобрения.
При запашке в почву молодой ржи, содержащей 1,86% азота, 73% всей растительной массы разлагалось в течение первых же 30 дней и 27% сохранялось в почве в виде органического вещества; 69% азота перешло в доступную для растений форму и 31% остался в составе органического вещества почвы. Содержание азота в большинстве молодых злаков и во всех бобовых составляет 1,8% или выше. Когда зеленую массу с таким содержанием азота запахивают в почву, она легко разлагается и отдает свой азот.
При запашке в почву зрелой ржи, содержащей 0,24% азота, через 60 дней разложилось только 42% органического вещества и почти вдвое большее количество азота было взято из почвы и связано бактериями и грибами, разлагавшими органическое вещество ржи. Освобождавшийся при разложении ржи азот был доступен для растений только до тех пор, пока бактерии и грибы не перевели его в органическую форму своего тела, в которой азот временно стал неусвояемым для растений.
Азотное голодание часто наблюдается у растений, которые возделываются летом после овса или на следующий год после сорго. Такое голодание наблюдается также и в том случае, когда пожнивные остатки сои и леспедецы запахивают в почву весной. Они отличаются низким содержанием азота. Азотное голодание растений наступает в результате того, что почвенные микроорганизмы используют доступный азот почвы в процессе разложения растительных остатков, что препятствует получению растениями достаточного количества азота. В этих условиях внесение больших доз минеральных азотных удобрений может устранить неблагоприятное действие бедного азотом органического вещества.
Отношение углерода к азоту в органическом веществе почвы равно приблизительно 10 : 1; это означает, что в органическом веществе содержится приблизительно в 10 раз больше углерода, чем азота. Такие растительные остатки, как стебли кукурузы и солома зерновых культур, бедны азотом; в них отношение углерода к азоту равно 50 : 1 или выше. При запашке их в почву микроорганизмы используют в процессе их разложения доступный азот почвы до тех пор, пока отношение углерода к азоту приблизится к 10 : 1, а затем происходит высвобождение углерода или азота, и отношение между последними сохраняется на уровне 10 : 1. В молодых злаках и бобовых вскоре после запашки их в почву устанавливается отношение углерода к азоту 10 : 1.
В Калифорнии и бобовые и пар восстанавливают в почве после пшеницы содержание азота.
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

Корни и стерня пшеницы (и других зерновых культур) бедны азотом, и в процессе их разложения азот, который мог бы быть доступным для других культур, почвенные микроорганизмы связывают и делают недоступным для последующей культуры. Чередование зерновых с паром или бобовыми дает время для частичного разложения пожнивных остатков зерновых культур и для восстановления благоприятного баланса азота в почве, который может быть восстановлен и путем внесения в почву минеральных азотных удобрений.
В районах сухого климата получение хороших урожаев зависит от количества доступного азота в почве:
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

Один из признаков положительного влияния пара заключается в том, что в пару создаются условия для разложения стерни пшеницы, во время которого доступный азот почвы сначала используется в процессе разложения стерни, а позже, при дальнейшем разложении органического вещества, снова переходит в доступную для растений форму. После летнего пара пшеница давала значительно более высокие урожаи, чем при бессменном возделывании. Введение в севооборот бобовых, лучше использующих почвенную влагу, устранило отрицательное действие стерни пшеницы на баланс азота в почве, поэтому суммарный доход от пшеницы и пелюшки был выше, чем доход при бессменном возделывании пшеницы или при чередовании ее с паром.
Влияние соломы на урожай озимой пшеницы и на отзывчивость ее на натриевую селитру показано следующими данными из Вашингтона:
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

Заделка соломы в почву понизила урожай пшеницы на 1,4 ц/га без удобрений и на 8,2 ц/га по фону натриевой селитры. Внесение натриевой селитры довело урожай пшеницы до уровня нормальных урожаев, получаемых при чередовании пшеницы с паром.
Сжигание пожнивных остатков зерновых культур, сорняков и других трав уменьшает количество подвергающейся разложению растительной массы, в результате чего почвенные микроорганизмы переводят в недоступную для растений форму меньшее количество азота. Почти такое же влияние на содержание азота в почве, какое имеют остатки зерновых культур, могли оказывать стебли кукурузы, если бы они были тщательно измельчены и смешаны с почвой. Вследствие большой величины стеблей кукурузы их влияние на связывание почвенного азота микроорганизмами имеет меньшее значение.
На сельскохозяйственной опытной станции в Огайо в 1938 г. при различных способах уборки сои были получены следующие урожаи пшеницы:
Влиянии сорняков на накопление элементов питания растений

После уборки сои комбайном у пшеницы наблюдались признаки азотного голодания. Так как солома сои бедна азотом, то в процессе ее разложения микроорганизмы связывали доступный азот почвы, и влияние соломы сои оказалось таким же, как хорошо известное влияние соломы зерновых культур.