Зернобобовые часто называют бесплатной фабрикой азота: в симбиозе с клубеньковыми бактериями они получают азот из воздуха и оставляют часть его следующей культуре. Но фабрика работает не на каждом поле и не при любой технологии. Разберемся, что зернобобовые культуры дают почве, урожаю и экономике хозяйства и как не потерять эти преимущества.
Какие зернобобовые культуры выращивают в России
К зернобобовым относятся сельскохозяйственные культуры семейства бобовых, которые выращивают на зерно. Они различаются требованиями к теплу и влаге, содержанием белка и назначением.
Культура;Зона выращивания;Белок в зерне;Особенности
Горох;почти все зоны земледелия;около 20–25 %;ранний, хороший предшественник, склонен к полеганию
Соя;Юг, Центр, Дальний Восток, Сибирь;около 34–42 %;требует инокуляции семян в новых регионах
Нут;засушливые районы Юга и Поволжья;высокое;засухоустойчив, мало поражается вредителями
Чечевица;Поволжье, Юг, Сибирь;высокое;ценится на экспорт, слабо конкурирует с сорняками
Кормовые бобы;влажные районы Нечерноземья;высокое;холодостойки, дают зерно и зеленую массу
Фасоль;Юг;высокое;теплолюбива, требовательна к влаге
Люпин;Нечерноземье, Центр;высокое;подробнее — в нашей статье о люпине
Горох остается главной зернобобовой культурой большинства хозяйств, соя быстро расширяет площади, а нут и чечевица стали экспортными культурами засушливых регионов.
Почве — азот: как работает азотфиксация
Клубеньковые бактерии
На корнях бобовых растений образуются клубеньки, в которых живут бактерии рода Rhizobium и родственных им родов. Они переводят азот воздуха в доступную растению форму, а растение снабжает их углеводами.
По классическим оценкам, около двух третей азота бобовые получают из воздуха и только треть из почвы.
Сколько азота остается следующей культуре
Большую часть фиксированного азота культура уносит с урожаем зерна, но корни и растительные остатки обогащают почву. По данным исследований, горох оставляет до 50–70 кг азота на гектар. Точная величина зависит от урожайности, условий года и того, насколько хорошо работали клубеньки.
Условия, без которых фиксация не работает
Инокуляция семян. Обработка семян препаратами клубеньковых бактерий перед посевом обязательна для сои в регионах, где ее раньше не выращивали: нужных бактерий в почве там просто нет. Для гороха и других культур инокуляция тоже повышает число клубеньков.
Реакция почвы. На кислых почвах клубеньки формируются плохо, поэтому их сначала известкуют.
Молибден. Он входит в фермент, который фиксирует азот, и при его дефиците азотфиксация снижается. При недостатке молибдена плохо образуются клубеньки или вовсе отсутствуют.
Умеренный стартовый азот. Высокие дозы минерального азота при посеве подавляют образование клубеньков: растению проще взять азот из удобрения. Однако внесение небольших доз до образования клубеньков способствует в начале вегетации мощному развитию вегетативной массы.
Урожаю — белок
Белок зернобобовых
Зерно бобовых культур содержит в несколько раз больше белка, чем зерно пшеницы, и богато незаменимыми аминокислотами. Например, зерно гороха содержит от 22 до 34% белка, а зерно пшеницы — от 12 до 21%. Поэтому горох, соя и бобы — основа белковой части кормов для животных, а нут, чечевица и фасоль востребованы как пищевые продукты и экспортный товар. Фасоль в полевых севооборотах встречается реже других культур из-за требовательности к теплу и влаге.
Зернобобовые как предшественник
После гороха и других зернобобовых пшеница получает азот из разлагающихся остатков, меньше страдает от корневых гнилей и злаковых сорняков.
Исследования показывают, что прибавка урожайности озимой пшеницы после гороха может достигать 6–10 ц/га по сравнению с колосовыми предшественниками, а содержание белка в ее зерне растет.
Чтобы сравнить поле зернобобовых с еще одним полем пшеницы, к марже самой бобовой культуры добавляют эффект для следующей культуры:
Выгода = маржа зернобобовой культуры + (сэкономленный азот × цена кг д. в.) + (прибавка урожая × цена зерна) − (маржа зерновой культуры на том же поле)
Например, если горох оставил 50 кг азота на гектар, норму азота под пшеницу можно снизить на эту величину, а прибавка урожая дополнительно добавит выручки. В годы высоких цен на азотные удобрения этот эффект особенно заметен. Подставлять в формулу стоит собственные данные: урожайность по полям, фактические цены и результаты агрохимического анализа почвы. Однако не стоит забывать, что ко времени сева следующей культуры азот может быть в связанном виде и недоступен для развивающейся культуры. Поэтому часто рекомендуют давать все-таки небольшую стартовую дозу.
Технология возделывания: на что обратить внимание
Зернобобовые культуры отличаются от зерновых по требованиям к посеву, защите и уборке, и ошибки на этих этапах быстро съедают выгоду от азотфиксации.
Подготовка и обработка семян
Обработка семян включает протравливание против корневых гнилей и инокуляцию. Важно соблюдать порядок: многие протравители угнетают клубеньковые бактерии, поэтому инокулянт наносят непосредственно перед посевом и используют только совместимые с ним препараты. Обработанные инокулянтом семена нельзя оставлять на солнце, а посев проводят в тот же день.
Сроки и норма посева
Горох, кормовые бобы и чечевица холодостойки, их высевают в ранние сроки, как только почва позволит выйти в поле. Соя, фасоль и нут теплолюбивы, их сеют в прогретую почву. Норма высева семян зависит от крупности зерна и сорта, поэтому ее рассчитывают по числу всхожих семян на гектар, а не по массе.
Обработка почвы и уборка
Для гороха и чечевицы важна выровненная поверхность поля: бобы нижнего яруса расположены низко, и на неровном поле часть урожая остается под жаткой. Основная обработка почвы под зернобобовые должна сохранить влагу и не допустить уплотнения, которое мешает развитию корней и клубеньков. Уборку проводят без промедления, пока бобы не начали растрескиваться, а при полегании используют жатки с подборщиками. Современные сорта гороха и сои с устойчивостью к полеганию и растрескиванию бобов заметно снижают потери.
Риски и ограничения
Болезни. Аскохитоз, корневые гнили гороха и склеротиниоз сои требуют перерыва в несколько лет перед возвратом культуры на поле. Обработка семян протравителями снижает риск.
Полегание и потери при уборке. У гороха бобы растрескиваются, а полегшие растения трудно убирать. Безлисточковые, или усатые, сорта гороха полегают меньше.
Влага. Соя и бобы требовательны к воде в период налива, поэтому в засушливых районах надежнее нут и чечевица.
Сорняки. Зернобобовые слабо конкурируют с сорняками в начале вегетации, а выбор гербицидов для них ограничен, поэтому особенно важна довсходовая обработка поля и чистый от многолетних сорняков предшественник.
Зернобобовые в севообороте с ExactFarming
В ExactFarming можно спланировать чередование культур по полям и учесть зернобобовый предшественник в технологической карте: снизить нормы азота для следующей культуры, заложить обработку и инокуляцию семян в операции посева, вести учет урожайности и затрат.
Через несколько сезонов история полей покажет, где горох или соя действительно дают прибавку, а где эффект меньше ожидаемого.
Часто задаваемые вопросы
Только небольшую стартовую дозу на бедных почвах. Высокие дозы минерального азота подавляют образование клубеньков, и растение перестает фиксировать азот из воздуха.
В регионах, где соя давно и регулярно выращивается, бактерии сохраняются в почве. На новых полях без обработки семян инокулянтом клубеньки почти не образуются, и соя растет как обычная культура, потребляя азот из почвы.
Чаще всего на корм выращивают горох, кормовые бобы, люпин и вику. Их используют на зерно и зеленую массу для сельскохозяйственных животных. Фасоль и нут, напротив, выращивают, в основном, для пищевых целей.
Спасаем хозяйства от убытков прямо сейчас
Полная картина состояния ваших полей в ExactFarming