Зеленому удобрению в биоорганическом земледелии придается большое значение. Например, в Швеции, особенно в хозяйствах, не имеющих животноводства, сидераты часто используют в севооборотах не только в качестве промежуточных культур, но и как самостоятельную форму в виде сидеральных паров [15]. Хозяйства используют на зеленое удобрение в основном бобовые сидераты, обеспечивающие максимальное получение доступного биологического азота, заменяющего в биоорганическом земледелии минеральный азот. В этой стране зеленое удобрение используется разными способами: 70 % хозяйств выращивают сидераты в качестве основной культуры, 50 % – в качестве подпокровной и 20 % – как пожнивную культуру. Для зеленого удобрения используют различные виды клеверов. Многие яровые зерновые и крестоцветные применяются в смесях с бобовыми.
Нашими исследованиями в последние годы установлено, что экономически более целесообразно использовать на зеленое удобрение не всю растительную массу, а пропорционально: зеленую массу промежуточных культур убирают на высоком срезе (не ниже 20–25 см от поверхности почвы) на кормовые цели, а пожнивные остатки и мульчу бобовых многолетних культур, наращиваемую в первый год после выхода из-под покровной зерновой культуры, – на зеленое удобрение. При этом соотношение углерода к азоту близко к 20–25:1, что обеспечивает не только нормальное питание, но и создает благоприятные предпосылки для накопления гумуса и в целом улучшения плодородия почвы.
Такая технология использования промежуточных культур, не занимая самостоятельного поля, позволяет обеспечить не менее 10–15 т/га дешевой зеленой массы поздно осенью от пожнивных (люпина, пелюшки и др.) и рано весной от подсевных промежуточных культур (клевера, донника и др.) на корм и 15–20 т/га пожнивно-корневых остатков на зеленое удобрение. Использование всей растительной массы промежуточных культур на зеленое удобрение можно применять на землях низкого плодородия и совместно с измельченной соломой зерновых культур или на отдаленных полях, где другие органические удобрения не вносятся.
При широком использовании зеленого удобрения как в традиционном, так и в биоорганическом земледелии необходимо соблюдать глубину заделки свежей растительной массы. При заделке сидерата на связных суглинистых почвах на полную глубину пахотного слоя весной часто происходит не разложение зеленой массы, как на легких песчаных почвах, а гниение с выделением ядовитых, сильно токсичных веществ, которые негативно влияют не только на зародышевые корешки возделываемых культур, но и на почвенную микрофлору. В связи с этим зеленая масса сидерата на связных по гранулометрическому составу почвах должна быть первоначально обработана лущильником или дисковой бороной, и только подвяленную массу, частично перемешанную с верхним слоем почвы, заделывают глубже.
Свежую растительную массу донника, озимых крестоцветных и других культур можно заделывать весной на полную глубину пахотного слоя под картофель, морковь и другие культуры, возделываемые гребневым способом. Гребни с запаханным сидератом находятся в сравнительно хороших аэрируемых условиях, способствующих разложению сидерата с высвобождением доступных для основной культуры питательных веществ на протяжении всего вегетационного периода. Эти условия часто не соблюдаются, и в результате эффективность сидерации оказывается невысокой.
Разработанная нами технология показывает, что с помощью бобовых сидератов в качестве промежуточных культур можно устойчиво получать высокие урожаи без синтетических минеральных удобрений и ядохимикатов.
Одним из резервов биоорганического земледелия является биологическая фиксация атмосферного азота в почве. Способность к симбиотической азотофиксации у разных бобовых культур разная. Так, люцерна в зависимости от условий фиксирует азот в количестве 200–500 кг/га, клевер – 150–300, люпин многолетний – 250–400, люпин однолетний – 150–200, донник белый – 200–300, однолетние бобовые (горох, вика, сераделла, соя и др.) – до 150 кг/га. Использование бобовых сидератов, не занимающих самостоятельного поля, в биоорганическом земледелии может служить не только эффективным средством повышения плодородия почвы, но и положительно сказывается на качестве продуктов питания. Замена части минерального азота биологическим не только в эколого-биоорганическом севообороте, но и частично в традиционном будет способствовать экологическому оздоровлению земледелия и охране окружающей среды [2].
Значительный резерв увеличения количества фиксируемого биологического азота – нитрагенизация семян бобовых культур, создание благоприятных условий для жизнедеятельности азотфиксирующих микроорганизмов, а также селекция новых сортов с высокой азотфиксирующей способностью.
2.3. Технология эффективных микроорганизмов в биоорганическом земледелии
В последнее время вызывают всеобщий интерес так называемые ЭМ-технологии (эффективных микроорганизмов) – одно из самых перспективных направлений развития сельского хозяйства в XXI в. Основоположником ЭМ-технологии является японский микробиолог доктор Теруо Хига. Возникнув в Японии в 1980 г., ЭМ-технология сегодня внедряется более чем в ста странах мира. С помощью ЭМ-технологии появляется возможность снизить деградацию почвенного плодородия, восстановить естественное плодородие пахотных земель, улучшить экологию и охрану окружающей среды [12].
С внедрением ЭМ-технологии создаются условия при минимальных трудовых и финансовых затратах восстановить естественное почвенное плодородие, оптимизировать жизненные процессы почвенных микроорганизмов и почвенной фауны, обеспечивающих высокий урожай сельскохозяйственных культур высокого качества.
Позднее российский ученый П. А. Шаблин [14] на основе анабиотических микроорганизмов байкальской экосистемы создал аналогичный российский ЭМ-препарат «Байкал ЭМ-1». По многочисленным научным (литературным) данным, он не уступает японскому препарату. «Байкал ЭМ-1» – концентрат в жидком виде, в котором присутствует более 80 штаммов анабиотических (полезных) микроорганизмов. Особенностью ЭМ-препарата является то, что он включает устойчивую ассоциацию как аэробных, так и анаэробных микроорганизмов. В состав ЭМ-технологии, как и в японском препарате, входят фотосинтезирующие, азотофиксирующие, молочнокислые бактерии, дрожжи, актиномицеты, ферментирующие грибы и продукты их жизнедеятельности. Перечисленные микроорганизмы вырабатывают разнообразные физиологически активные вещества – ферменты, аминокислоты, витамины, биофунгициды и др., оказывающие положительное влияние на рост и развитие растений, на защиту растений от болезней и вредителей, в итоге происходит регенерация (восстановление) продуктивной силы почвы.
«Байкал ЭМ-1» внесен в «Перечень удобрений, разрешенных к применению на территории Российской Федерации и Беларуси». Этот препарат прошел обязательную государственную регистрацию и имеет гигиенический сертификат [14].
Применение ЭМ-технологий совместно с зеленым удобрением способствует более мощному развитию почвенной биоты, а следовательно, и повышению плодородия почвы. Наши исследования по применению ЭМ-технологий совместно с зеленым удобрением подтверждают его преимущества.
Глава 3. Перевод сельскохозяйственного предприятия с традиционного на биоорганическое земледелие
3.1. Основные подготовительные правила перехода
При переходе от традиционных севооборотов к эколого-биоорганическим необходимо соблюдать общие требования к биоорганическому земледелию. Суть его заключается в том. что при планировании этого перехода за год вперед подбирается соответствующее поле (участок), на котором высеваются раноубираемые культуры – зерновые, зернобобовые и др. Под эти культуры вносятся органические, природные минеральные и известковые удобрения, нейтрализующие кислотность почвы. Величина pH в KCI должна составить 5,8–6,2, содержание гумуса – не ниже 2,0–2,5 %, подвижных фосфора и калия – 250–300 мг/кг на суглинистых и 200–250 мг/кг на супесчаных почвах. Целесообразно под планируемый предшественник внести удобрения в запас с учетом потребности промежуточной культуры, убираются камни, отдельно стоящие деревья, выравнивается поверхность поля, выполняются другие агротехнические работы. На подготовленном поле после уборки основных культур произрастают подсевные и пожнивные культуры, используемые на корм и зеленое удобрение. По заделанным в почву промежуточным сидератам высевается первая культура переходного (конверсионного) 2-3-летнего периода. Осенью по растущим промежуточным культурам отбираются почвенные образцы на глубину 0–20, 21–40 см для определения полной агрохимической характеристики с составлением картограммы и привязкой точек отбора проб с тем, чтобы в конце ротации севооборота через 5–6 лет произвести повторное их взятие примерно с тех мест, где они отбирались в начале переходного периода. При помощи анализа почвенных образцов в начале и в конце ротации севооборота будет получена объективная агрохимическая характеристика влияния эколого-биоорганического севооборота на свойства почвы.