Дождливая осень – плохой урожай?
«Еще никогда, с начала метеонаблюдений в 1881 году в Германии не выпадало за 12 месяцев столько осадков, сколько за предшествующий период» – заявил в 2024 году Deutsche Wetterdienst (DWD - гидрометцентр страны). И это заявление было сделано еще в июне! Многие фермеры Германии могут сегодня добавить, что эта тенденция продолжилась – а где-то и усугубилась – во второй половине года тоже.
Независимые опросы показывают, что почти половина посевов озимых в этом году была сделана позже оптимальных агрономических сроков. Но и вовремя сделанные посевы существенно пострадали от переизбытка влаги.Распространенные DWD данные о влажности верхних горизонтов почвы на начало ноября практически по всей стране – кроме, может быть, наиболее северных регионов – подтвердили полное насыщение почвы влагой. Влажность почвы напрямую связана с ее температурным режимом. И если теплый весенний дождик способствует более быстрому прогреванию почвы, то ее перенасыщение влагой осенне-зимних осадков приводит к критическому изменению водно-воздушного режима и медленному охлаждению зимой.
Чем тяжелее почва, тем инертнее она с точки зрения изменения температуры в течение суток. Логично, что при более равномерном температурном режиме растения должны быстрее расти. Почему это не всегда так, объясняется необходимостью наличия достаточного количества кислорода в почве, чтобы там была нужная микробиологическая активность. В условиях недостатка кислорода все микробиологические процессы в почве затухают, а процессы гумификации и минерализации замедляются. Образование корневых волосков растений тоже зависит от наличия кислорода. Если его нет – корнеобразование замедляется, а мелкие корневые волоски загнивают. Избыточный CO2 накапливается в почве, что ухудшает газовый режим. Это приводит к гипоксии растения, когда нарушается его гормональный баланс и меняется экзистенциальная цель от «дать потомство» к «как-нибудь выжить». Знакомая психология?
Переувлажненная почва медленнее прогревается весной, соответственно замедляется и корнеобразование. Избыточная влага затрудняет применение техники в поле и приводит к разрушению структуры почвы, замедляются процессы минерализации и преобразования элементов минеральных удобрений в доступные для растений формы (особенно это касается азота, серы и фосфора). В итоге удобрения теряют свою эффективность, а вегетация затягивается.
Влияние осенней почвообработки
Чтобы решить, как и какими мерами можно противостоять сложившимся природно-климатическим условиям, рассмотрим сначала роль почвообработки с опорой на материал в статье предыдущего номера terraHORSCH (Ностальгия или необходимость?). Чтобы в оптимальные сроки обеспечить минерализацию гумуса и запустить трансформацию элементов минерального питания, нужно вначале иметь их там, где нужно (по принципу: «Чтобы что-то взять из холодильника, нужно туда сначала это положить»). Солома и другой органический материал нуждается в микробиологическом разложении (есть и другие механизмы, но для нас они менее релевантны, например выветривание или ультрафиолет). Что нужно микроорганизмам? Тепло, воздух (кислород) и влага. Что же мы видим, проникая вглубь обработанной почвы? Чем глубже – тем меньше там крупных пор, соответственно меньше кислорода, медленнее гумификация. И если песчаные почвы, обладая большей пористостью, содержат еще достаточно крупных пор на глубине, то в глинистых почвах соотношение крупных и мелких пор с глубиной меняется в пользу последних. Как видно на схеме ниже, перемешивание органического материала должно быть не только равномерным, но и соответствовать по глубине типу обрабатываемой почвы. Логично, что чем больше влаги в почве, тем мельче должно быть перемешивание.
Крупные поры очень важны с точки зрения инфильтрационной функции почвы. При этом важно не столько их наличие в каком-то отдельном слое почве, а их скважность. Ведь, если выпадающих осадков много, то чтобы поглотить такую массу влаги, нужно дать ей возможность беспрепятственно передвигаться по внутрипочвенным «трубам». А если они на какой-то глубине разрушены (вследствие почвообработки), то избыточная влага начинает накапливаться, заполняя вначале весь объем пор, а затем разрушая и структуру почвы. Поврежденная таким образом почва теряет водопрочность, по ней долгое время нельзя передвигаться с техникой. Характерную картину мы видим, например, когда после пахоты во влажных условиях выпадает много осадков: вода начинает накапливаться в верхних 20–30 см почвы, образуя на поверхности поля т. н. «блюдца», а то и целые озера! По крупным порам влага может передвигаться лишь по направлению вниз – под действием силы тяжести. Они не обладают водоподъемной способностью, как капилляры – мелкие поры, где влага поднимается вверх за счет связности водяного столба. Для корней растений, большей частью, доступна лишь та влага, которая удерживается в свободном состоянии капиллярами почвы. Опять-таки именно эта влага, растворяя минералы (свободный Ca²+, K+), доставляет их растениям. Вот почему так важно обратное уплотнение – для создания оптимальной пористости!
Роль колей
EiВлияние колей на инфильрационную способность почвы часто недооценивают. А зря. Дело в том, что влага выпадающих осадков перемещается не только вертикально, а и горизонтально по плоскости поверхности – даже при минимальном угле наклона всегда в сторону более низкой точки. Вся избыточная влага (которая не может удерживаться почвой ее абсорбционными силами) скапливается в низменностях или западинах агроландшафта. Колеи, уплотняя нижние почвенные горизонты, препятствуют свободному горизонтальному стоку воды. Вода начинает собираться в колеях, структура и водопрочность почвы на прилегающей площади тоже становится хуже. После обильных осадков часто хорошо видно, что не только в местах расположения колей нет урожайных растений, но и рядом с ними растения развиты хуже, чем в неповрежденном массиве.
Полностью насыщенная влагой почва, так же, как и очень сухая, не поддается эффективному обратному уплотнению, потому что почвенные агрегаты не склеиваются должным образом. Качественное обратное уплотнение возможно, если почва насыщена влагой на ок. 2/3 от общего объема пор (влажность почвы 60–70% от НПВ). Обрабатывая почву в переувлажненном состоянии, мы не можем ее обратно уплотнить, потому что крупные поры, наполненные водой, не эластичны. Размытые водой мелкие глинистые и илистые частицы оседают или, попадая в мелкие капилляры, закупоривают их напрочь. В наихудшем случае, на глубине уплотнения, образовывается прослойка, по своим свойствам схожая с цементной стяжкой. Под воздействием солнца и ветра поверхностная влага быстро уходит, образуется грубая корка из бесструктурной почвы. В наших широтах нельзя надеяться на быстрое восстановление структуры под воздействием зимних морозов. Негативные последствия повреждения почвы нужно учитывать до следующей основной обработки.
Плохая структура почвы не приводит к тому, что наш виртуальный холодильник окажется пустым, а к тому, что у нас не будет доступа к каким-то его полкам. Именно в такой ситуации оказываются растения – в отличие от нас, они ничего не могут взять из почвы «тайком». Сбалансированное минеральное питание означает: в нужное время, в нужной форме, в нужном количестве. А чтобы это проверить неплохо иногда делать химический анализ растений. Анализ почвы, по аналогии с нашим примером, отвечает больше на вопрос, заполнен ли холодильник, или нет…
Какое соотношение пор лучше для растений?
На этот вопрос можно ответить очень сложно. Или же понять основополагающий принцип: корням сложно приспособиться к внезапно сильно меняющимся почвенным условиям! – и выводить из этого постулата все остальное. Равномерная плотность почвы – лучшие условия для стабильного развития корневой системы. Поэтому переход от одного слоя почвы к другому тоже желательно иметь однородным по структуре и плотности. Создание в хорошем смысле шиферности на глубине обработки является действенным подспорьем, чтобы облегчить корням задачу проникновения в более плотный слой. Для этого есть специальные инструменты, учитывающие особенности почв. Например, для легких почв с хорошей текучестью рабочие органы могут быть шире, но с меньшим расстоянием между ними, чем на плотных. Для устранения крупных пор после обработки в сухих условиях обязательно обратное уплотнение оптимальным для данной почвы катком. Прикатывание также противодействует вымыванию мелких глинистых и илистых частиц в более низкие горизонты, о чем говорилось выше.
Ну и последнее, что мы рассмотрим – это состояние, в котором растения будут к моменту прекращения вегетации (среднесуточная температура ниже 5 °C). При этом деление клеток растений замедляется, а озимые злаковые (даже наиболее злостные сорняки – лисохвост и райграс) не прорастают. Но климат меняется, и мы видим, что настоящая зимняя пауза с достаточно низкими температурами длиной в несколько недель становится редкостью. Некоторые виды, в т. ч. и рапс, дают минимальные приросты и зимой. Но тем не менее, важно, чтобы к моменту пусть даже эпизодических морозных ночей растения находились в той фазе, в которой они не погибнут.
Рапс к этому времени должен быть в фазе 10–12 настоящих листьев и иметь глубоко сформированную розетку. Центральный корень диаметром ок. 1 см имеет хорошую проникающую способность. Опасно, если посевы рапса уходят в зиму переросшими, когда точка роста листьев слишком высоко над поверхностью почвы. Аналогично у пшеницы. Растения с 3 развитыми побегами (переход к корневому питанию) достаточно морозоустойчивы, и отлично перезимовывают в этой фазе.Хорошо также, если процесс кущения уже запущен. Как правило, осенние побеги более урожайные. Корневая система таких растений оптимально развита, и способна к быстрой регенерации ранней весной. Ввиду более раннего выхода в трубку у ячменя, крайне важно запустить процесс кущения и добиться оптимальной плотности посевов еще осенью. Желательное развитие - до максимально ЕС 25 стадии. Перерастание посевов в зиму чревато повышенному вымерзанию растений зимой и их сильному повреждению грибковыми и бактериальными заболеваниями. Здоровые растения ячменя переносят низкие температуры достаточно легко. Хорошо закаленные растения рапса и озимой пшеницы переносят без наличия снежного покрова температуры от -15 до -20 °C, а озимого ячменя от -12 до -15 °C.
В условиях, когда влажно, агрономические сроки поджимают и нет времени на подготовку почвы, лучше использовать машины для посева, сами создающие себе посевное ложе. Это однозначно более грамотное решение, чем неоптимальная почвообработка в сочетании со «скоропостижным» посевом. Машины, которые пригодны для такого посева, как правило не имеют почвообрабатывающих органов и могут заделывать семена напрямую.
Если почвообработка проводилась в переувлажненных условиях, нужно будет взять эти поля под особый контроль. Если необходимо – провести на следующий год «ремонт» почвы. Особое внимание следует уделить минеральному питанию растений – учитывая меньшую мобильность элементов в почве и более слабую корневую систему растений на таких участках весной. Это относится не только к стартовому удобрению (время, состав и количество), но и к возможно более высокому риску при применении регуляторов роста. «Дождливая осень – плохой урожай» — это не приговор, если мы действуем правильно!