Пройти обучение по картам NDVI

Нажимая на кнопку, вы подтверждаете, что согласны с нашей Политикой обработки персональных данных

Оздоровить почву, привлечь опылителей и… Заработать на горчице!

всё ли мы знаем об этой скромной звёздочке
наших севооборотов?

Сегодня речь пойдёт о бесспорно греющей душу культуре! Даже трудно сказать, что больше поднимает настроение: летом глаз радуют её поля солнечно-жёлтого цвета летом, зимой — яркий вкус конечного продукта. Совершенно верно, вы угадали! Горчица недаром возделывается в более чем 30 странах мира, занимая в общей сложности около 3 млн га. Основные производители — Канада (30% мирового производства), немного неожиданно — Непал (15%), и конечно же, мы с вами: Россия обеспечивает солидные 12% всей мировой горчицы. Но всё ли мы знаем об этой скромной звёздочке наших севооборотов?

Портрет культуры

Горчица сарептская (Brassica juncea) также известна как коричневая или индийская горчица. Высота растений 120-150 см, вегетационный период 90-110 дней. Содержание масла в семенах достигает 35-42%. Содержание эфирного масла, придающего характерный горчичный запах, 0,5-1,8%. Обширная география возделывания этого вида объясняется его повышенной засухоустойчивостью.

Горчица белая (Sinapis alba) самая холодостойкая среди горчиц и наиболее интересна как сидерат и медонос. Вегетационный период у неё самый короткий, 80−95 дней, и по высоте растений она немного уступаёт своим сёстрам — всего 80−120 см. Однако масла накапливается солидных 30−35%. Содержание эфирного масла, отвечающего за аромат, здесь будет наименьшим среди трёх видов — 0,1−0,3%.

Горчица чёрная (Brassica nigra) наиболее требовательна к теплу и преимущественно используется в фармацевтической промышленности. Высота растений 100−150 см. вегетационный период 95−115 дней, а содержание масла достигает 35−40%. А вот пахучего (или душистого — на вкус и цвет, как говорится!) эфирного масла накапливает много: до 2,5%.

Средняя урожайность существенно варьирует по регионам: в развитых странах: 1,5−2,5 т/га (при интенсивной технологии выдаст и все 3,0−3,5 т/га), а в развивающихся странах дотягивает только до 0,8−1,2 т/га.

Горчица всех трёх видов формирует мощную стержневую корневую систему с многочисленными боковыми корнями. Её корни способны проникать на глубину 1,5−2 метров на уплотнённых почвах, а в рыхлых почвах достигают и 2,5−3 метров. При этом основная масса корней (до 80%) остаётся в слое 0−40 см.

Надземная часть растений до скуки типична для крестоцветных и непримечательна: прямостоячие ветвистые стебли, очерёдное листорасположение, соцветие кисть, плоды — маленькие многосемянные стручки различной длины и формы.

Фазы развития:
1. Всходы (5-7 дней после посева)
2. Розетка (14-20 дней)
3. Стеблевание (7-10 дней)
4. Бутонизация (6-8 дней)
5. Цветение (15-25 дней)
6. Формирование и созревание семян (25-35 дней)

Горчица предпочитает…

Требования к влаге довольно умеренные: критический период приходится на фазу “бутонизация-цветение”. Транспирационный коэффициент составляет 400-500. Оптимальная влажность почвы: 65-75% полевой влагоёмкости. Известна даже любимая относительная влажность воздуха этой культуры: 60-70%. Глубокая корневая система горчицы и относительно короткий вегетационный период позволяют горчице эффективнее использовать осадки или поливную воду: этот её показатель на 20-30% выше, чем у многих традиционных культур.

Требования к почвам, можно сказать, стандартные: горчица предпочтёт чернозёмы или серые лесные, оптимальный pH в пределах 6,0−7,2. Неприемлемы будут тяжёлые глинистые и кислые почвы.

Минимальная температура прорастания горчицы составляет всего 1−3°C, оптимальная температура роста — 18−25°C, но и заморозки до −3…−5°C она вполне выдерживает. Сумма активных температур, достаточная для получения урожая, сравнительно невелика 1800−2200°C.

А зачем?..

Практически вне зависимости от вида, горчица — мастерица на все руки и предоставляет большой выбор вариантов целевого использования.

Медонос: поддержка популяций опылителей (иногда это важно для других посевов и посадок) и собственно производство мёда.

Кормовая культура: зелёный корм, силос и даже травяная мука.

Сидерат: зелёное удобрение, дающее и фитосанитарный эффект, и улучшение структуры почвы.

Техническая культура: сырьё для производства горчичного порошка и эфирного масла, а также для фармацевтики.

Масличная культура: если основная цель — получение пищевого масла, то можно подобрать сорта с высоким содержанием жирных кислот и специализированные сорта с низким содержанием эруковой кислоты.

Поле “заболело”? – Пропишем ему “горчичник”!

Наиболее примечательной характеристикой горчицы является её фитосанитарный потенциал. При разложении тканей горчицы выделяются природные соединения с мощными антимикробными свойствами. Например, исследования показали, что запашка горчицы в качестве зелёного удобрения снизило количество возбудителя вертициллёзного увядания Verticillium dahliae на картофельных полях на 83%, что привело к увеличению урожайности последующих культур на 15−35%.

Помимо подавления патогенов, глубокая корневая система горчицы, достигающая глубины 1−1,5 метра, обеспечивает исключительное улучшение структуры почвы. Улучшается инфильтрация воды и аэрация почвы, одновременно питательные вещества из более глубоких слоев оказываются мобилизованы и подтянуты в верхние слои почвы. Например, корни горчицы могут извлекать азот с глубины до 1,8 метров, делая ранее недоступные питательные вещества доступными для последующих культур.

Быстрый рост и развитие плотного стеблестоя делают горчицу и отличным подавителем сорняков. При использовании её в качестве покровной культуры биомасса сорняков может быть снижена на 70-85%, потенциально снижая и потребность в гербицидах для последующих культур на 40-60%.

Зри в корень! Микробиом ризосферы и ризопланы горчицы

Что же такого происходит в почве при выращивании горчицы, что её эффект настолько мощен? Она что-то выделяет такое, типа органического растворителя? Вообще-то да, но — не только. Горчица потрясающий «дипломат» и «переговорщик», а также «харизматичный лидер» — словом, умеет договориться с окружающими и заставить их хорошенько поработать на себя, а заодно и на нас с вами. Вот, смотрите сами!

У каждого растения есть ризосфера и ризоплана:
ризосфера — слой почвы, близко прилегающий к корням растения и попадающий под непосредственное действие корневых выделений, а ризоплана — сама поверхность корней растений. Обе они, кстати, тоже очень даже обитаемые, как микроорганизмами, так и макроорганизмами. И конечно же эта зона наиболее явного влияния горчицы весьма интересует учёных.

Так, стало известно, что ризосфера горчицы характеризуется исключительно высоким разнообразием микробных сообществ. Метагеномный анализ, опубликованный в 2023 году, выявил присутствие более 1200 различных микроскопических обитателей ризосферы горчицы, что на 30−40% выше, чем, например, у большинства зерновых культур.

Особый интерес представляет высокая концентрация растворяющих фосфаты бактерий в ризоплане горчицы. О значимости и, одновременно, труднодоступности фосфора наслышаны, пожалуй, все. Горчица привлекает к решению проблемы соответствующие микроорганизмы «по бартеру»: они ей — фосфор, она им — быстрые углеводы. Неудивительно, что, согласно исследованиям, количество Bacillus megaterium и Pseudomonas fluorescens в ризоплане горчицы достигают концентраций 10⁸-10⁹ КОЕ/г корня, что значительно превышает показатели других сельскохозяйственных культур. Эти микроорганизмы способствуют высвобождению связанного фосфора, делая его доступным не только для горчицы, но и для последующих культур в севообороте.

Примечательным является также обогащение ризосферы горчицы арбускулярными микоризными грибами (АМГ). Это красивое название обозначает симбиоз с микроскопической грибницей, частично проникающей внутрь растения, а частично функционирующей снаружи, увеличивая объём совместно осваиваемой почвы едва ли не на порядок. Корни горчицы наращивают уникальные штаммы АМГ, способные затем эффективно колонизировать корни последующих культур, улучшая их питание
и устойчивость к стрессам. Количество спор АМГ в ризосфере горчицы может достигать 850−1200 на 100 г почвы, что в 2−3 раза превышает фоновые значения.

Более того: обнаружено, что корневые выделения горчицы содержат специфические вещества — флавоноиды и гликозинолаты (или глюкозинолаты, с правописанием учёные так и не определились), которые выборочно стимулируют рост полезных микроорганизмов, одновременно подавляя патогенные популяции. Эти соединения действуют как природные регуляторы микробного состава ризосферы, способствуя формированию здорового микробиома почвы.

Многолетние исследования показали, что даже через 6−8 месяцев после уборки горчицы положительные изменения в составе почвенного микробиома сохраняются. Это включает повышенную активность нитрифицирующих бактерий (на 45−60%), увеличенные популяции свободноживущих азотфиксаторов (на 30−35%) и усиление биологических процессов, связанных с циклом фосфора (в 2,1−2,4 раза).

Отмечено, что улучшенная микробиологическая активность после выращивания горчицы может снизить потребность последующих культур в фосфорных удобрениях на 20−25% и азотных на 15−20%, что значительно экономит наши затраты на удобрения. А заделка растительных остатков горчицы может увеличить содержание органического углерода в почве на 0,2−0,4% за трёхлетний период.

Медовый аромат горчицы…

Горчица играет решающую роль в поддержке как культурных, так и диких популяций опылителей. Растение производит обильный нектар, вырабатывая порядка 100−200 кг на гектар в период цветения. Этот нектар содержит более высокие концентрации глюкозы и фруктозы по сравнению со многими другими культурами, что делает его особенно привлекательным для различных видов опылителей.

Включение горчицы в севооборот может увеличить разнообразие диких опылителей на 40−60% уже за один вегетационный период. Особенно важен продолжительный период цветения различных сортов горчицы, который может длиться 4−6 недель, поскольку он обеспечивает пищевую поддержку трудолюбивых насекомых в периоды, когда других цветов мало, и поступления нектара могут быть скудными.

Не забудем и о собственной выгоде: мёд — продукт недешёвый!

Продвинутая агрономия!

Успешное выращивание горчицы требует точных агрономических решений. Оптимальные нормы высева варьируют от 6−8 кг/га для производства семян до 10−15 кг/га для покровных культур. Потребности в азоте умеренные, обычно 60−80 кг/га, но питание серой критически важно для производства глюкозинолатов: необходимо 20−30 кг/га серы для полнейшего раскрытия фитосанитарного потенциала горчицы.

Время заделки биомассы значительно влияет на эффективность оздоровления почвы. Исследования показывают, что заделка горчицы при 50% цветении попадает в максимум содержания глюкозинолатов при достаточном количестве биомассы. Ткани растений должны быть тщательно измельчены и немедленно заделаны во влажную почву с последующим лёгким уплотнением для удержания летучих соединений.

За счёт короткого периода развития, горчица обеспечивает гибкость в планировании севооборота и может послужить сразу нескольким целям в течение одного вегетационного периода. При раннем весеннем посеве она может предшествовать поздним культурам, значительно улучшая свойства почвы. А посев в конце лета позволяет эффективно использовать покровные культуры и преимущества горчицы как биопестицида перед зимой.

Горчица идеально согласуется с принципами устойчивого сельского хозяйства, решая множество экосистемных вопросов при потенциальном повышении рентабельности хозяйства. Её способность улучшать здоровье почвы, поддерживать биоразнообразие и снижать зависимость хозяйства от синтетических средств делает её идеальным компонентом как интенсивных, так и ресурсосберегающих систем земледелия.