Бобовые культуры и азот
Растения из семейства бобовых обладают уникальной способностью усваивать азот воздуха. Этот процесс происходит при недостаточном количестве минерального азота в почве и обеспечивает образование семян бобовых.
Обогащают почву азотом бобовые травы – люцерна, клевер, эспарцет, лядвенец рогатый и другие многолетние растения.
В первый год жизни они накапливают в корневой системе питательные вещества, чтобы из почек на следующий год появились побеги с цветками, плодами и семенами. Во второй год жизни питательные вещества откладываются для роста спящих почек в последующий год. Год за годом в корневой системе многолетних бобовых трав сохраняются запасы питания для будущих растений. Люцерна при благоприятных условиях накапливает на 1 кв. м 11–15 г азота, что равносильно внесению на такую же площадь 32–44 г аммиачной селитры. Это богатство, поступающее в почву при запахивании многолетних бобовых трав, используют растущие после них культуры.
Зерновые бобовые (горох, фасоль, бобы и другие) – однолетние растения, которые за лето должны сформировать семена. Все органы растения в течение вегетации накапливают питательные вещества и направляют их на образование бобов. После этого масса листьев, стеблей и корней больше не увеличивается в размерах, активность азотофиксации снижается.
Корневая система однолетних бобовых культур сильно истощается к концу вегетации. Эти растения пополняют запасы азота в почве за счет листьев и части цветков, которые опадают со второй половины вегетации, а также бобов с невыполненными семенами. В результате на почве остается азота больше, чем его содержат корни растений ко времени уборки плодов. Зерновые бобовые культуры при оптимальных условиях оставляют с естественным опадом, корнями и стерней 2,5–4 г азота на 1 кв. м почвы. Такое же количество азота поступает в почву, когда мы вносим 7,5–12 г аммиачной селитры на 1 кв. м.
Почему же все-таки зерновые бобовые считаются хорошими предшественниками для других культур? Во-первых, большую часть азота бобовые получают за счет фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями, а недостающую, меньшую часть, – из почвы. Следовательно, можно утверждать, что эти культуры не обогащают почву азотом, а меньше ее истощают. Во-вторых, органические остатки зерновых бобовых, в отличие от других культур, быстрее разлагаются и становятся источником питания для последующих культур.
Итак, многолетние и однолетние бобовые культуры – хорошие предшественники, что необходимо учитывать при составлении севооборота и на дачном участке. Подумать о размещении культур на участке следует заранее, желательно в конце лета, чтобы успеть подготовить грядки, внести соответствующие удобрения под определенные культуры.
Татьяна Князева, кандидат с.-х. наук, sotki.ru
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Источник
Бобовые культуры и азот
В дачной периодике, на дачных сайтах Интернета часто мелькают упоминания о том, что бобовые растения обогащают почву азотом. Для такого обогащения на дачных и приусадебных участках советуют сажать горох, бобы, фасоль и др. К сожалению, в этом вопросе есть несколько нюансов, которые не учитывают садоводы-любители.
«Принято считать, что все бобовые культуры (однолетние и многолетние) обогащают почву азотом. Однако, следует иметь в виду, что ни один вид растений не ставит своей задачей обогащения почвы (субстрата) азотом и (или) другими элементами. Ведь в эволюционном аспекте бобовые растения «научились» усваивать азот воздуха для того, чтобы выжить в конкурентной борьбе за существование и оставить потомство – семена. Зачем же им тратить большое количество энергии (углеводов) для расщепления молекул азота (N2), чтобы затем оставить его в почве на корнях?
Эволюция живых организмов, в том числе растений так «отшлифовала», протекающие в них биологические процессы, что нет среди них ни одного, который был бы ненужным для организма. Фиксация азота воздуха осуществляется потому, что в почве большой дефицит доступного азота в минеральной форме. Как только в почве появляется достаточное количество минерального азота, то энергозатратный для растения процесс симбиотической азотфиксации немедленно прекращается. Растения не будут тратить энергию фотосинтеза на фиксацию азота, если в почве есть минеральный азот.
Зернобобовым культурам, которые заканчивают свой жизненный цикл (от семени до семени) за один вегетационный период нет необходимости накапливать какое-либо значимое количество азота в корнях.
Сохранность длительной продуктивности многолетних бобовых трав, напротив, обусловливается способностью растений запасать в корнях питательные вещества, в том числе азот. Поэтому, говоря об обогащении почвы симбиотическим азотом, в большинстве случаев имеются в виду многолетние бобовые травы – клевер, люцерна, донник, эспарцет, лядвенец рогатый и люпин многолетний.
Эти растения перед уходом в зиму запасают питательные вещества в мощной корневой системе и корневой шейке (нижней части стебля, коронке) со спящими почками для того, чтобы будущей весной при возобновлении вегетации обеспечить нормальный рост почек и молодых побегов, из которых разовьются побеги с цветами, плодами. В период вегетации в корнях откладываются новые запасы питательных веществ, которые обеспечат возобновление роста растений из спящих почек в последующий год и т. д. Корневая система и корневая шейка многолетних трав – это кладовая питательных веществ для последующего поколения.
Запасать необходимое для данного вида многолетних растений количество питательных веществ является жизненно необходимым для выживания вида. В корневой системе клевера и люцерны накапливается, соответственно, 80-110 и 100-140 кг/га азота. Это их страховой фонд. Распахивая посевы клевера, люцерны и других многолетних трав, земледельцы «конфискуют» их запасы элементов питания и, прежде всего, азота и передают их другим сельскохозяйственным культурам.
Зернобобовые культуры в основном однолетники. Вся стратегия их роста и развития направлена на формирование репродуктивных органов – семян и продолжение вида. Поэтому питательные вещества накапливаются в вегетативных органах (листьях, стеблях и корнях) для того, чтобы передать их семенам.
Например, растения гороха и фасоли и другие зернобобовые к фазе цветения накапливают 45-55% азота от максимального количества, усвоенного за вегетацию. С наступлением фазы образования бобов происходит резкое изменение направленности физиолого-биохимических процессов во всех органах растения. Листья, стебли и корни работают теперь только на бобы до конца вегетации. Масса надземных вегетативных органов и корней увеличивается уже незначительно. В корни, а следовательно, и клубеньки всё меньше поступает углеводов. Клубеньки, испытывая энергетический голод (дефицит углеводов), снижают активность азотфиксации, усиливается отток азота и других элементов из вегетативных в репродуктивные органы, растения стареют, начинают процесс саморазрушения. Растение мобилизует все ресурсы на образования максимально возможного количества семян хорошего качества. Около 70-80% азота, накопленного до цветения в вегетативных органах (листьях, стеблях и корнях), зернобобовые культуры перераспределяют в семена.
В отличие от клевера, люцерны и других многолетних бобовых однолетние зернобобовые культуры к концу периода вегетации сильно истощают корневую систему, изымают из неё всё, что только можно изъять. В период уборки в корнях зернобобовых культур остается около 20-30 кг/га азота. Это примерно столько же, сколько содержится его в корнях небобовых культур. С надземными растительными остатками в поле остаётся примерно столько же азота, сколько содержится его в скелетных корнях растения в период уборки семян.
Довольно точно количество азота, оставляемого зернобобовыми культурами в поле, определяют по разности между максимальным содержанием его в растениях в фазу полного налива бобов и количеством азота, отчуждённого с поля урожаем. При этом учитывают все опавшие вегетативные органы, а так же пожнивные и корневые остатки. Величина этой разности зависит, прежде всего, от урожайности и насколько полно убирается побочная продукция (солома) с поля. При урожае семян гороха 25 ц/га в поле остаётся около 35-40 кг/га азота. В корнях этих культур во время уборки содержится примерно половина этого количества азота. Это намного меньше, нежели растения потребляют из почвы.
Важно отметить, что если же зернобобовые убирают на зелёную массу в фазу цветения или в начале образования бобов, то в их корнях, в зависимости от урожайности, содержится в среднем в 2 раза больше азота (40-60 кг/га), чем при полной спелости. Естественно, что убирать зернобобовые в эту фазу нерационально, поскольку к этому времени они накапливают не более половины урожая. Однако на практике вику и горох часто высевают в чистых и смешанных посевах на зелёную массу.
Из сказанного следует, что зернобобовые культуры большую часть усвоенного азота используют (направляют) на формирование зерна, и отчуждают с поля с урожаем примерно столько же азота, сколько его симбиотически связывают, а преимущественная часть минерального азота, который они использовали из почвы, в ней и остаётся, т. е. зернобобовые заметно не обогащают почву азотом, а лишь меньше, чем другие культуры, истощают её. Кроме того, органические остатки бобовых культур быстрее минерализуются и высвобождают элементы питания для последующих культур. Всё это делает их хорошими предшественниками.
При неблагоприятных экологических условиях не все растения инфицируются и образуют жизнеспособные клубеньки. Чем ближе условия симбиоза к оптимальным, тем больше образуется на корнях клубеньков и выше их азотфиксирующая активность.
Следует отметить, что обитающие в почве симбиотические бактерии в физиологическом отношении представляют собой неоднородную популяцию. Отдельные микроорганизмы популяции сильно отличаются по своей физиологической активности. Некоторые их них утратили способность заражать корни растения или, проникая в клетку не способны инициировать развития бактероидной ткани клубенька, значительная часть популяции образует мелкие многочисленные малоактивные клубеньки и лишь небольшая часть бактерий способна образовывать клубеньки с высокой азотфиксирующей активностью. Поэтому в полевых условиях симбиотическая деятельность одних и тех же сортов бобовых культур без инокуляции активным штаммом бактерий может значительно различаться. Инокуляцию бобовых соответствующим штаммом клубеньковых бактерий на почвах, где эти растения ранее или давно не возделывались, необходимо проводить ежегодно, пока почва сама будет способна инфицировать растения.
Азот, содержащийся в урожае бобовых культур, включает в себя азот почвы, удобрений и фиксированный клубеньковыми бактериями, соотношение которых может варьировать в довольно широком диапазоне в зависимости от почвенно-климатических условий, уровня минерального питания и биологических особенностей бобовых культур. При достаточном содержания в почве зольных элементов питания (прежде всего фосфора, калия, молибдена и бора) и умеренном содержании в ней азота, урожайность и доля фиксированного азота в нём значительно увеличивается. На почвах с высоким содержанием гумуса, в которых в течение вегетационного периода интенсивно протекает минерализация почвенного азота, симбиотическая фиксация азота бобовыми подавлена аммонием и нитратами, в результате чего доля фиксированного азота, как правило, незначительна. Следовательно, на высокогумусированных почвах бобовые культуры в значительной мере переходят на минеральное азотное (гетеротрофное) питание и не являются в полной мере азотонакопителями».
Источник
Удобряем без химикатов. Бобовые сидераты
Плодородная почва — это залог здоровых, крепких растений и хорошего урожая. Одним из важных макроэлементов является азот. Он способствует быстрому росту культуры и наращиванию зелёной массы. Ежегодно огородники и садоводы вносят в грунт азотсодержащие удобрения: натриевую селитру, хлорид аммония, перепревший навоз… Бобовые сидераты также обогащают почву перечисленными элементами и улучшают её структуру. Это альтернатива химическим препаратам, концентрацию которых необходимо точно рассчитывать. Иначе, при избыточном внесении, нитраты будут накапливаться в сельскохозяйственных продуктах и могут стать причиной отравления.
Общая характеристика
«Зелёные удобрения» или сидераты — это экологически чистые удобрения, которые благоприятно влияют на почву. Высевают их до или после сбора огородных культур. Вегетативную массу используют для изготовления компоста, на корм животным или заделывают в грунт.
«Зелёные удобрения» или сидераты
Преимущество использования сидератов:
• улучшают структуру грунта;
• насыщают почву питательными веществами, макро- и микроэлементами, добывая их из воздуха или глубоких слоёв земли;
• некоторые виды отпугивают насекомых-вредителей — разносчиков болезней;
• препятствуют эрозии почвы.
В качестве сидератов используют растения различных семейств — крестоцветных, бобовых, злаковых, гречишных, сложноцветных, которых обогащают землю определёнными элементами и выполняют различные функции.
Бобовые сидераты — самые лучшие накопители азота в почве благодаря своей корневой системе. На их корешках есть клубеньки, в которых живут бактерии и поглощают азот из окружающей среды. В результате их жизнедеятельности элемент преобразуется в легкоусвояемые соединения, которыми питаются растения. А также они снижают кислотность грунта, обогащают его фосфором, делают более рыхлым и воздухопроницаемым.
Принципы использования
Бобовыми засевают любые типы почв — от лёгких песчаных до тяжёлых глинистых.
Подготовка участка для посадки
В зависимости от цели сидераты высаживают:
• на свободные грядки — для подготовки почвы для будущих посадок;
• в междурядья — для защиты культур от сорняков и вредителей, использования в качестве мульчи и предотвращения осыпания грунта.
На грядки сидераты сеют весной, перед высадкой рассады, летом — после уборки урожая для восстановления почвы. Землю хорошо рыхлят, делают бороздки и сеют семена, присыпая сверху землёй.
Осенью почву перекапывают и разбрасывают по ней семенной материал, а затем присыпают мульчей или компостом.
Под картошку семена сидератов высаживают в зависимости от региона в марте–апреле, и осенью за 1,5 месяца до похолодания. Всходы должны вырасти на 10–15 см в длину и успеть разложиться — в среднем этот процесс длится около четырёх недель. Если зелёной массы получилось очень много, не надо её всю вносить в почву. Это вызовет закисание растительных остатков. Часть удобрений запахивают на другие участки под остальные культуры.
Время и нормы посева
Бобовые высевают как весной, так летом и осенью — на протяжении всего вегетационного периода, учитывая особенности того или иного растения.
Посев семян в грунт
Весной сидераты быстро набирают зелёную массу и не дают сорнякам прорасти. Ранней весной обычно высаживают донник, сераделлу и вику.
Горох как сидерат лучше высаживать ранней весной с заделкой под озимые. При поздних сроках посева повышается риск поражения его болезнями или вредителями.
Летом и в начале осени после сбора урожая высаживают все бобовые для обогащения почвы азотом. Под зиму сеют озимую вику, клевер, кормовые бобы и люпин.
Норма высева бобовых сидератов:
• для засаживания 1 м² понадобится до 15 г семян люпина или 20 г гороха;
• клевера и донника берут по 2,5 г/ м² ;
• люцерны — 1,6 г/ м² ;
• эспарцета — 8 г/ м² .
Когда и как убирать
Перед посевом овощных культур ботву заделывают в почву за 2–3 недели: в тяжёлый грунт на глубину 6–8 см, в лёгкий — на 12–15 см. Скошенную зелёную часть оставляют для мульчи, которая при разложении обогащает почву питательными веществами. Под зиму срезанную ботву перекапывают вместе с верхним слоем почвы.
При высадке рассады сидераты необязательно скашивать. Лунки делают прямо в месте их роста. Таким образом, молодые растения будут защищены от неблагоприятных погодных условий. Через 2–3 недели зелёную часть срезают на высоте 5 см от поверхности земли и раскладывают по земле. Процедуру повторяют по мере отрастания надземной части бобовых до момента сбора урожая.
Заделка сидератов в грядку
Красивоцветущие и пахнущие многолетние растения — клевер, донник — оставляют подольше, чтобы привлечь на участок насекомых-опылителей. Растения, растущие в междурядье, срезают, пока они не переросли основные культуры, так как они могут задержать их рост.
Сидераты скашивают с помощью плоскореза, срезая стебли бобовых представителей на 5–6 см ниже уровня грунта. Затем высаживают овощные культуры как семенами, так и рассадой. Главное, скосить до образования семян, иначе бобовые быстро распространятся на участке и превратятся в простые сорняки, с которыми огородники ведут постоянную борьбу.
Для каких культур подходят
Бобовые являются лучшими предшественниками для картофеля, томатов, перца, клубники и земляники, бахчевых культур, огурцов. Однако их нельзя высаживать до и после своих родственников: фасоли, сои, чечевицы и прочих, поскольку повышается риск развития общих болезней и появления вредителей.
Поле засеянное соей
Воздействие на почву
Мощная система бобовых культур хорошо рыхлит и дренирует почву, вытягивает питательные вещества из более глубоких слоёв. Практически все представители этого семейства заглушают рост сорняков и защищают от нематоды. С паршой картофеля и корневой гнилью хорошо справляются горькие люпины алкалоидных сортов. К тому же, эти сидераты улучшают жизнедеятельность полезных бактерий и дождевых червей.
Особенности и свойства
Рассмотрим более подробно культуры бобового семейства, которые наиболее часто используются на участках в качестве сидерата.
Бобы кормовые
Это травянистое растение с мощной корневой системой переносит понижение температуры до -8°C. Высаживают его в тяжёлых глинистых почвах. Бобы кормовые насыщают почву азотом, преобразуют труднорастворимые фосфорные соединения в легкодоступные для растений и хорошо снижают кислотность. Высаживают культуру после сбора урожая.
Клевер
Клевер — многолетнее растение, произрастающее на влажных слабокислых почвах. Как и все бобовые, он повышает питательность грунта, насыщая его органическими соединениями, азотом и минеральными веществами. Его корни препятствуют вымыванию и выветриванию, рыхлят землю, делая её воздухо- и влагопроницаемой. Семена высевают в марте–апреле или под зиму.
Клевер — многолетнее растение
При посеве в летний период необходимо обеспечить ежедневный обильный полив до достижения ростками 5 см. Растение заделывают в почву, как только на нём массово начнут образовываться бутоны. В этот время накапливается больше всего питательных веществ. Скашивают сидераты за 2–3 недели до высадки основных растений: томатов, баклажанов, картофеля, огурцов и капусты.
Горох
Вьющийся однолетник, который погибает при морозе, но выдерживает небольшое похолодание. Сеять на сидераты его надо на свободные грядки, не занятые овощными культурами, рядами. Расстояние между ними оставляют 15 см, что улучшает вентиляцию и снижает риск развития заболеваний. Горох является лучшим предшественником для чеснока и лука. Растение предпочитает увлажнённые нейтральные почвы, хорошо их рыхлит и дренирует, улучшает структуру, обогащает азотом. Зелень гороха скашивают на сроке молочной зрелости — это примерно через 2 месяца после посева семян или за три недели до посадки озимых культур. Посадки гороха лучше совмещать с люпинами или злаковыми культурами в качестве покровной культуры.
Вика мохнатая
Вика мохнатая или озимая — однолетнее вьющееся растение с быстрым ростом зелёной массы; она устойчива к низким температурам, восполняет недостаток азота и фосфора в земле, сдерживает рост сорной травы и препятствует эрозии почвы. Сеют ранней весной до высадки основных культур. Зелёную массу срезают в период цветения. Лучше всего вика растёт на нейтральных почвах. Это прекрасный предшественник для дайкона, свёклы, моркови, репы.
Люцерна
Многолетняя культура, предпочитающая слабощелочные почвы, тепло и влагу. Это самый требовательный представитель из бобовых. При недостатке влаги быстро зацветает, теряя зелёную массу. Этот сидерат снижает кислотность, насыщает грунт питательными компонентами и гумусом. Содержит природные вещества с антисептическим действием, поэтому посадив люцерну около культур, вы убережёте их от нематоды и сорняков. Скашивают её при появлении бутонов.
Донник
Выращивают как однолетник или двулетник. Растёт он на песчаных почвах и солончаках, переносит засуху и морозы. Цветки у него пахучие, привлекают на участок насекомых. Благодаря длинным корням, донник способен извлекать питательные вещества из глубоких слоёв земли. Высаживают его на грядки после сбора урожая и оставляют на зиму. Весной он снова отрастает. Скашивают донник перед бутонизацией. Он защищает растение — картофель, томаты, баклажаны, огурцы, кабачки, тыкву, отпугивая нематод и проволочника, восстанавливает почву.
Эспарцет
Многолетний медонос с ароматными цветками. Растение переносит засуху и морозы. В первый год активно наращивает корневую систему. Корни длинные и могут достигать в глубину 10 м. Благодаря этому, эспарцет приживается на тяжёлых и глинистых почвах. В последующие годы идёт прирост зелёной массы. Листья скашивают до цветения. Культура поднимает из глубоких слоёв почвы питательные вещества и переносит их ближе к поверхности, улучшает структуру грунта и делает его проницаемым для воздуха и воды.
Сераделла
Это теневыносливое холодостойкое растение. Её отличительной чертой является повышенное требование к влаге. В дождливое лето быстро наращивает зелёную массу даже на самых бедных, истощённых субстратах. Растёт на лёгких песчаных, хорошо увлажнённых почвах, не переносит грунты с повышенной кислотностью. Высевают её ранней весной и срезают 2 раза за сезон: в мае и конце лета.
Сераделла — теневыносливое холодостойкое растение
Люпин однолетний
Растение с прямым стеблем и мощными корнями. Медонос. Он цветёт синими, жёлтыми или белыми цветками. Люпин обогащает любую почву и восстанавливает её плодородную функцию. Не зря он считается альтернативой навозу. Растёт на песчаных почвах с разной кислотностью. Сеют его рано весной или осенью после уборки урожая. Через 7–8 недель зелёную массу срезают. Хорошо после него растёт клубника, представители паслёнового семейства и бахчевые. Они будут надёжно защищены от нематод и корневой гнили.
Бобовые сидераты — это экономически выгодный и безопасный способ восстановления плодородности почвы, насыщения её питательными веществами. Главное, подобрать правильную культуру, учитывая тип почвы и климатические условия, и своевременно поливать и скашивать растения.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Источник