Покровные Культуры: Виды И Польза В Сельском Хозяйстве

Что Такое Покровная Культура?

Как следует из названия, покровные культуры – это растения, формирующие почвенный покров с определенной целью. В частности, такие посевы используются как фуражные, улучшают состояние почвы и повышают урожайность основных агрокультур, которые выращивают для продажи или употребления в пищу. Однако, считать покровные растения агрокультурами конкретного вида будет неправильно. Те же виды покровных культур в другой ситуации могут служить коммерческими, выращиваться до полного дозревания и использоваться в качестве продуктов питания (например, гречиха или кукуруза).

Покровные культуры сеют в разное время: весной, поздним летом или осенью, на всей площади поля или в междурядьях. Одни покровные растения зимой погибают и не требуют заделки, а в других случаях растительные остатки необходимо убирать. На одном поле могут быть растения одного или нескольких видов. Как показывает практика, второй вариант приносит более плодотворные результаты. Данный метод широко используется при севообороте, нулевой обработке почвы no-till и органическом земледелии. Онлайн-инструменты умного сельского хозяйства помогают грамотно решать задачи агробизнеса.

Виды Покровных Культур

Покровные растения делятся на несколько групп в зависимости от классификационного признака. Например, различают однолетние и многолетние растения. Как правило, преобладают однолетники, которыми засеивают поле с целью обогащения почвы перед культивированием основных посевов. Покровные культуры-многолетники растут 2-3 года и развиваются дольше, зато имеют большую массу и корневую систему. Многолетние растения часто используют с целью борьбы с сорняками и предупреждения эрозии грунта, особенно в холмистой местности. Выбор вида покровных растений зависит от цели их использования и специфики конкретного поля. Зачастую такой растительный покров выполняет несколько функций одновременно.

Рассмотрим основные категории покровных культур.

• Злаковые сравнительно быстро растут, а их пожнивные остатки достаточно легко убирать. Мочковатые корни злаков хорошо защищают почву от эрозии. Злаковые травы также обогащают поле питательными веществами, поскольку накапливают почвенный азот в симбиозе с бактериями Azospirillum, но свойство фиксации азота из воздуха для злаков не характерно. Для растительного покрова можно выращивать овес, так же как и другие злаковые: пшеницу, рожь, ячмень или кукурузу.
• Бобовые культуры обладают свойством азотфиксации, поэтому покровные посевы бобовых используют с целью обогащения почвы азотом. Азотфиксирующие свойства бобовых зависят от размера и возраста растения ^{Cover Crops: Cover Crop Types. Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs. omafra.gov.on.ca}. Стержневая корневая система взрослых бобовых растений хорошо рыхлит почву и препятствует ее уплотнению. Примерами бобовых культур служат горох, люцерна, вика мохнатая, клевер малиновый и белый, фасоль и т.д.
• Широколистные небобовые культуры препятствуют накоплению избыточного азота почве, предупреждают эрозию и служат источником зеленых удобрений. Как правило, посевы широколистных небобовых не выдерживают морозов и поэтому дополнительной заделки пожнивных остатков не требуют. Однако, если такие растения используют в качестве осенних покровных культур, их нужно скосить до формирования семян в профилактических целях борьбы с сорняками. Эта группа включает капустные, кормовую редьку, репу, бархатцы, горчицу и другие растения.
• Гидрофильные растения выносят длительные подтопления, способствуют аэрации почвы, помогают в борьбе с сорняками и патогенами, снижают кислотность грунта. Из гидрофильных для растительного покрова поля часто выбирают фацелию.
• Гречишные культуры увеличивают содержание калия и фосфора в почве. К семейству гречишных (также спорышевых) принадлежат гречиха, щавель, горец змеиный и ожиковидный, ревень, курчавка грушелистная, джузгун и т.д.
• Амарантовые (щирицевые) культуры обладают сильной корневой системой и хорошо разрыхляют почву, повышают плодородие и поставляют азот соседствующим агрокультурам. К амарантовым относятся собственно амарант, щирица, киноа и другие растения.

Покровные Культуры По Сезону Выращивания

Время посева положено в основу еще одной классификации покровных растений. Агрономы выделяют осенние, зимние, весенние и летние виды покровных посевов. Каждый вид имеет свои технологии выращивания, преимущества и недостатки.

Покровные Культуры На Поле Зимой

Как правило, на зимний период сеют зерновые после осеннего сбора урожая коммерческих культур. Однако, зимние покровные культуры выращивают не с целью сбора урожая, а для формирования естественного растительного покрова, который будет защищать почву до весенне-полевых работ. Основными условиями для развития зимних покровных культур являются достаточно теплая осень и нужное количество влаги весной.

Растительный покров предотвращает эрозию почвы, замедляет рост сорняков, удерживает почвенную влагу, препятствует вымыванию питательных веществ из грунта. Вместе с тем, питательные вещества также необходимы для роста и самих покровных посевов. Кроме того, уборка растительного покрова до образования семян влечет дополнительные затраты, а случаи аллелопатии (несовместимости) могут отрицательно сказываться на развитии коммерческой культуры. Растительный покров помогает предупредить болезни посевов, однако результаты его использования могут оказаться абсолютно иными.

Покровные Культуры На Поле Летом

Этот вид растений используют летом до или после коммерческих культур при севообороте. Летний растительный покров подавляет рост сорняков, предупреждает эрозию почвы и помогает подготовить поле перед посевом следующей культуры. Летние покровные посевы также скашивают на корм скоту или используют как пастбище.

Благодаря растительному покрову, почвенная влага под палящими лучами солнца испаряется медленнее. Однако, летняя жара может провоцировать недостаточную всхожесть семян, а сами растения иногда приводят к дефициту азота (если они не являются бобовыми). Кроме того, некоторые пожнивные остатки приходится дополнительно заделывать, а их перегнивание происходит медленнее, чем ожидалось, и тогда посадку основных осенних агрокультур приходится переносить на более поздний срок.

Таким образом, успех во много зависит от того, насколько правильно подобрано время посева и виды сельскохозяйственных культур, иначе растительный покров на поле может принести больше вреда, чем пользы. Платформа EOSDA Crop Monitoring помогает справиться с этой проблемой, поскольку предоставляет исторические данные, полезные при составлении карт продуктивности полей. Методом сравнительного анализа агрономы могут определить наиболее подходящее время сева и оптимальные виды сельскохозяйственных культур.

Покровные Культуры Для Выпаса Скота

Покровные посевы могут принести дополнительную пользу фермерам, если такие поля использовать под пастбища. Выпас скота на растительном покрове экономит фуражные расходы и позволяет создать условия, приближенные к естественной среде обитания животных, а это важный аспект органического земледелия. Животные на выпасе обогащают поля навозом и сокращают объемы пожнивных остатков перед посевом коммерческой культуры. Данная практика особенно оправдана и прибыльна поздней осенью, зимой и ранней весной, когда свежей и сочной травы еще недостаточно.

Примерами покровных культур для засева пастбищ служат райграс, пшеница, сорго, просо, овес, тритикале, ячмень, вика мохнатая, клевер красный и белый, пеннисетум, лаблаб, австрийский озимый горох, коровяк, люцерна, бобы фава и другие растения.

Польза Покровных Культур

Покровные посевы используют по нескольким причинам, основные из которых следующие.

Качество И Плодородие Почвы

Покровные растения защищают почву от ветровой и водной эрозии. Некоторые виды покровных культур могут трансформировать питательные вещества в формы, которые легче усваиваются другими растениями. Высаживание покровных растений в междурядьях в качестве мульчи является одним из методов интегрированной борьбы с сорняками. Кроме того, цветущие культуры-медоносы в междурядьях дополнительно привлекают опылителей. Корневые системы покровных растений имеют разную длину и рыхлят почву по всей глубине, что предотвращает ее уплотнение и улучшает аэрацию.

Обогащение Почвы Азотом

Выращивание бобовых способствует накоплению почвенного азота, необходимого небобовым культурам. Благодаря этому свойству бобовые относят к азотфиксирующим покровным культурам. Все же, бобовые не поглощают и не преобразуют газообразный N2 из воздуха в доступные для растений формы самостоятельно. Этот процесс протекает в симбиозе с бактериями класса ризобий (ранее агробактерии) ^{Nitrogen Fixation by Legumes. Department of Extension Plant Sciences, New Mexico State University. 2015}. От бобовых бактерии получают нужные им углеводы.

Как правило, высвобождение азота происходит после отмирания и перегнивания азотфиксирующих культур. Польза ризобий заключается еще и в том, что эти бактерии способны снизить случаи поражения корневых систем растений, но представитель этого класса Rhizobium radiobacter является патогенным для человека. Альтернативно, преобразование атмосферного азота в почвенный в природе происходит посредством несимбиотического семейства цианобактерий. В остальных случаях азот восстанавливают до приемлемых для растений форм промышленным способом в процессе химического синтеза.

Нормализация Влажности Почвы

Растительный покров поглощает почвенную влагу, чем помогает уменьшить избыточное влагосодержание на поле после зимних осадков, улучшает инфильтрацию воды и аэрацию почвы, а также обеспечивает влажность почвы для коммерческих растений следующего сезона.

Пользователи платформы EOSDA Crop Monitoring могут контролировать влажность почвы на двух уровнях: на поверхности поля (5 см) и в прикорневой зоне.

Выбор Оптимальных Видов Покровных Культур

Выбор выращиваемых растений зависит от их вида и последовательности севооборота. Например, поскольку бобовые обогащают почву азотом, при его высоких концентрациях сеять такие покровные культуры не следует.

Ученые подсчитали, что поглощение азота в кукурузном силосе увеличилось после посевов австрийского озимого гороха и снизилось после посевов ржи на 40 кг/га в обоих случаях по сравнению с сезоном, когда поле было оставлено под паром ^{Kaye, Jason et al. Managing nitrogen through cover crop species selection in the U.S. mid-Atlantic. PloS one vol. 14,4 e0215448. 12 Apr. 2019, doi:10.1371/journal.pone.0215448}.

При выборе покровных культур также нужно учитывать время, необходимое для надлежащего перегнивания их пожнивных остатков. Например, компостирование пожнивных остатков гречихи происходит быстрее, чем перегнивание стерни ячменя или сорго.

Выращивание Покровных Культур С EOSDA Crop Monitoring

Универсальное программное обеспечение, разработанное компанией EOSDA, содержит широкий спектр вегетационных индексов, которые помогают пользователям комплексно понять картину развития растений на поле. Например, индекс NDVI дает представление об общем состоянии растительности и выделяет наиболее критические участки. В частности, причиной снижения плотности растительного покрова может быть недостаточный полив или дефицит питательных веществ. Индекс MSAVI показателен при наблюдении за всходами, поскольку не подвержен влиянию фона почвы. Индекс NDRE помогает контролировать содержание азота в посевах по концентрации хлорофилла и определить нужное количество удобрений, а также показывает зоны с отмирающими растениями.

Приложение EOSDA Crop Monitoring генерирует карты продуктивности полей по содержащимся историческим данным о состоянии растительности, а это позволяет сократить затраты на посевной материал и закупку удобрений. Информация о стадиях развития растений помогает рационально планировать полевые работы, поскольку некоторые операции, такие как опрыскивание и внесение удобрений, должны проводиться на определенной стадии роста вегетации.

Архивные данные о погодных условиях за прошлые сезоны выращивания дают возможность предвидеть суровую зиму или знойное лето и соответственно выбрать устойчивые к ним покровные культуры, чтобы минимизировать финансовые потери. Прогнозы погоды также полезны для эффективной защиты растений, в том числе, при применении гербицидов. Некоторые средства агрохимии необходимо вносить в сухую погоду, в то время как другие химикаты вступают в реакцию после полива или выпадения осадков.

Таким образом, наша платформа помогает сельхозпроизводителям определить оптимальное время посева покровных культур, их обработки и уборки, а также вести учет полевых операций в журнале работ. Фермеры могут отслеживать общий процесс развития посевов, их плотность и состояние на протяжении всего сезона выращивания. Приложение EOSDA помогает грамотно решать задачи агросектора на основе достоверных данных, а наша команда специалистов всегда готова оказать техническую поддержку во внедрении и использовании всех продуктов компании.