Оптимизационные подходы при смешанных посевах в условиях Среднего Поволжья

Введение. Смешанный посев – это эффективный метод насыщения почвы питательными веществами и повышения урожайности в целом. Данная технология позволяет экономить ресурсы, в том числе пространство на поле. Используя инструменты точного земледелия, например, платформу EOSDA Crop Monitoring, которая предоставляет необходимую информацию о состоянии смешанных посевов на основе спутниковых данных, и оптимальные сочетания культур, фермеры добиваются наилучших результатов. В отличие от монокультуры, смешанные посевы предполагают одновременное выращивание нескольких видов растений на одном поле. Комбинировать можно разные культуры: зерновые и зернобобовые, бобовые и мятликовые. Кроме того, сроки посадки также могут отличаться: иногда растения высевают одновременно, а иногда во время цветения или созревания плодов других культур. При совместном выращивании разных видов растений необходимо учитывать их структуру, плотность посадки, период созревания, а также требования к поливу, освещению и питательным веществам. По сравнению с монокультурами, данный метод дает возможность эффективно решать вопросы повышения урожайности и устойчивости растений к стрессовым ситуациям. Растения, выращиваемые методом смешанного посева, взаимодействуют друг с другом, разносторонне используют плодородие почвы, благодаря корням, расположенным на различной глубине, и листьям, поглощающим солнечный свет на разных уровнях.

Цель: определить в отсутствии удобрений при включении гороха в смешанные посевы урожайность зерна и растительные остатки яровых зерновых культур в условиях Среднего Поволжья.

Условия, материалы и методы. В условиях лаборатории Агроэкологии при Самарском ГАУ были проведены смешанные посевы гороха яровых зерновых культур на продовольственное зерно. Посев культур проводился в оптимальные сроки. Норма высева была заниженной по сравнению с монопосевами. Удобрения не применялись.

Таблица 1 – Данные метеостанции «Усть-Кинельская» за отчетный год

По данным метеостанции за период вегетации повышенная температура отмечалась в конце июня и две декады августа. Наибольшее количество осадков отмечается в июле. В целом, создавшиеся погодные условия позволили получить хороший урожай. Урожай определяли отборов снопов. Растительные остатки путем взвешивания. Статистическую обработку данных проводили по Доспехову.

Результаты и обсуждение. Результаты проведенного полевого опыта представлены в таблице 2.

Наиболее эффективными и выгодными сельскохозяйственными методами являются смешанные культуры с добавлением бобовых. Посевы бобовых способствуют накоплению азота в почве и увеличению ее плодородия. Благодаря бобовым культурам можно сократить использование минеральных удобрений, так как их остатки легко разлагаются и обогащают почву необходимыми питательными элементами. Бобовые травы, сотрудничая с клубеньковыми бактериями, увеличивают содержание биологического азота в почве до 300 кг/га. Органические вещества, выделяемые корнями растений, обогащают почву и обеспечивают перераспределение питательных веществ из глубоких слоев почвы в поверхностный.

Таблица 2 – Урожайность зерна и растительные остатки поливидовых и одновидовых агрофитоценозов

Одним из основных показателей, существенно влияющих на формирование урожая и его качество в чистых и смешанных посевах зерновых культур с бобовыми, является полевая всхожесть. Полевая всхожесть одновидовых и смешанных посевов за период исследований была довольно высокая – в среднем за период исследований она составляла до 84,8%. При этом всхожесть гороха в смесях была на 0,9 – 6,6 % меньше, чем в чистых посевах, на всхожесть злаков уплотнение посевов не отразилось.

Выживаемость растений гороха (отношение сохранившихся до уборки растений к количеству высеянных семян) в смешанных посевах также имела тенденцию к уменьшению по сравнению с чистыми посевами (на 1,8 – 5,2%). А сохранность (отношение сохранившихся до уборки растений к густоте всходов), наоборот, в гетерогенных посевах имело тенденцию к увеличению (на 0,2 – 0,7%).

Выживаемость и сохранность зерновых культур, в отличие от гороха, в смешанных посевах находились на уровне чистых посевов или превышали его на 1,7 – 5,1%.

Выводы. В почвенно-климатических условиях Среднего Поволжья можно успешно возделывать горох в смеси яровыми зерновыми культурами.

По оптимизационной технологии без дополнительных затрат на удобрения и средств защиты растений горохо-злаковые смеси способны обеспечивать получение высоких урожаев экологически безопасной продукции – до 60,4 ц/га зерна. По сравнению с чистыми посевами гороха и зерновых культур это в 1,1 – 1,8 раза выше по зерну.

Таким образом, совместный посев озимых и яровых зерновых культур в весенние сроки позволяет за один посев получить два урожая за два вегетационных периода, что обеспечивает существенную экономию ресурсов, сохранение плодородия. Вегетационный период пшеницы обычно длится от весны до осени и зависит от сорта растения и климатических условий. В течение этого периода пшеница проходит через различные стадии развития, включая прорастание семян, формирование листьев, стебля и колоса, цветение, плодоношение и созревание зерен. Важно учитывать все фазы развития растения для оптимального урожая и качества зерна. Климатические условия имеют огромное влияние на рост и урожайность пшеницы. Высокие температуры могут замедлить рост растений, а низкие могут привести к их заморозку. Также пшеница нуждается в достаточном количестве влаги для здорового роста. Недостаток влаги может привести к засухе и уменьшению урожайности, а избыток - к гниению корней и развитию грибковых заболеваний.

Смешанные посевы – это технология, которая позволяет повысить урожайность и эффективно использовать ресурсы.

Преимущества посевов:

• -    эффективное использование площади поля. В монокультурном земледелии пространство между рядами остается неиспользованным, а с использованием смешанных посевов можно задействовать его;

• -    защита товарной культуры. Смешанные посевы помогают бороться с вредителями, привлекать полезных насекомых путем высевания нектароносных растений, а также защищать основные растения от воздействия ветра и прямых солнечных лучей;

• -    предотвращение эрозии почвы и образования почвенной корки. Растения-барьеры защищают не только товарную культуру, но и почву от разрушительных осадков и ветра;

• -    обеспечение питательными веществами основных посевов. Например, азотфиксирующие растения могут обогащать почву. Сокращение внесения удобрений. Смешанные посевы повышают плодородие почвы, что позволяет снизить использование удобрений;

• -    эффективное использование природных ресурсов. Вода и солнечная энергия равномерно распределяются между основными и дополнительными культурами;

• -    оптимизация борьбы с сорняками. Между рядами основной культуры могут расти полезные растения, что снижает проблему с сорняками;

• -    повышение биоразнообразия и экологической стабильности. Использование нескольких сельскохозяйственных культур благоприятно сказывается на окружающей среде.

Смешанные (уплотненные) посевы являются эффективным методом ведения сельского хозяйства, позволяющим максимально использовать потенциал полей и ресурсов. В год с достаточным количеством осадков в критические для зерновых культур фазы развития поливидовой посев обеспечивает значительную прибавку совокупной биомассы фитоценоза и совокупной урожайности продовольственного зерна с единицы площади. Кроме того, они способствуют сохранению окружающей среды и биоразнообразия, делая сельское хозяйство более устойчивым.

Но, есть и трудности, некоторые из них:

• -    освоение новой технологии и нежелание вносить изменения в отработанную годами технологию;

• -    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;

• -    учитывать рекомендации ученых по подбору культур.