Зеленое удобрение

Органический материал, оставленный на сельскохозяйственном поле для использования в качестве мульчи или удобрения почвы.

В сельском хозяйстве сидеральное удобрение — это культура, специально выращиваемая для внесения в почву, пока она еще зеленая. ^{[1] Обычно} биомасса сидерата заделывается плугом или диском, как это часто делается с (бурым) навозом . Основная цель — добавить в почву органические вещества для ее пользы. Зеленые удобрения часто используются с бобовыми культурами для добавления азота в почву для последующих культур, особенно в органическом земледелии , но также используются и в традиционном земледелии . ^[2]

Способ применения

Фермеры вносят сидераты, смешивая с почвой имеющиеся растительные отходы. ^[3] Фермеры начинают процесс внесения зеленых удобрений с выращивания бобовых или сбора обрезков деревьев/кустарников. Комбайны собирают сидеральные культуры и смешивают растительный материал с почвой. Неразложившиеся растения подготавливают почву для товарных культур, медленно выделяя в почву питательные вещества, такие как азот. ^[3]

Фермеры могут решить внести сидерат в почву до или после посадки товарных культур. Такое разнообразие в графиках посадки можно увидеть при выращивании риса. ^[4]

Зеленые удобрения предназначены для использования вместе с химическими удобрениями, чтобы сократить их использование. При использовании в одиночку мы не можем увидеть всех преимуществ сидератов. ^[3]

Функции

Фиксация азота сидеральными бобовыми

Сидераты обычно выполняют несколько функций, включая улучшение и защиту почвы:

• Бобовые сидераты, такие как клевер и вика , содержат в корневых клубеньках азотфиксирующие симбиотические бактерии , которые фиксируют атмосферный азот в форме, которую могут использовать растения. При этом выполняется жизненно важная функция оплодотворения .

В зависимости от вида выращиваемой покровной культуры количество азота, попадающего в почву, составляет от 40 до 200 фунтов на акр. При использовании сидеральных удобрений количество азота, доступного для последующей культуры, обычно находится в диапазоне 40-60% от общего количества азота, содержащегося в сидеральной культуре. ^[5]

• Зеленые навозы действуют главным образом как подкисляющие почву вещества, снижая щелочность/рН щелочных почв за счет образования гуминовой кислоты и уксусной кислоты .
• Заделка покровных культур в почву позволяет высвободить питательные вещества , содержащиеся в сидеральном удобрении, и сделать их доступными для последующих культур. Это непосредственно является результатом увеличения численности почвенных микроорганизмов в результате разложения растительного материала, которые способствуют разложению этого свежего материала. Это дополнительное разложение также позволяет повторно включить питательные вещества, которые находятся в почве в определенной форме, такие как азот (N), калий (K), фосфор (P), кальций (Ca), магний (Mg) и сера (S).
• Микробная активность при заделке покровных культур в почву приводит к образованию мицелия и вязких материалов, которые приносят пользу здоровью почвы за счет улучшения ее структуры (т.е. путем агрегации). ^[5]

Повышенный процент органического вещества ( биомасса ) улучшает инфильтрацию и удержание воды , аэрацию и другие характеристики почвы. Почву легче переворачивать или обрабатывать, чем неагрегированную почву. Дальнейшая аэрация почвы обусловлена ​​способностью корневых систем многих сидеральных культур эффективно проникать в уплотненные почвы. Количество гумуса , содержащегося в почве, также увеличивается с увеличением скорости разложения, что полезно для роста культуры, следующей за сидеральными культурами. Незерновые культуры в основном используются для увеличения биомассы.

• Корневая система некоторых сортов сидератов растет глубоко в почве и приносит питательные вещества, недоступные культурам с более мелкой корневой системой.
• Общие функции покровных культур по подавлению сорняков . В основном используются немобобовые культуры (например, гречка ) ^[6]. Глубокая укореняемость многих сидеральных культур делает их эффективными в подавлении сорняков . ^[7]
• Некоторые сидеральные культуры, когда им дают цвести , служат кормом для насекомых -опылителей . Сидеральные культуры также часто служат средой обитания для хищных полезных насекомых, что позволяет сократить применение инсектицидов при посадке покровных культур.
• Некоторые сидеральные культуры (например, озимая пшеница и озимая рожь ) также могут использоваться для выпаса скота. ^[6]
• Борьба с эрозией часто также принимается во внимание при выборе покровной сидеральной культуры для посадки.
• Некоторые зеленые культуры уменьшают количество насекомых-вредителей и болезней растений . Особенно сильно снижается вертициллёзное увядание у растений картофеля. ^[8]

Включение зеленых удобрений в систему земледелия может значительно снизить потребность в дополнительных продуктах, таких как дополнительные удобрения и пестициды.

Ограничениями, которые следует учитывать при использовании зеленых удобрений, являются время, энергия и ресурсы (денежные и природные), необходимые для успешного выращивания и использования этих покровных культур. Следовательно, важно выбирать сидеральные культуры в зависимости от региона выращивания и годового количества осадков, чтобы обеспечить эффективный рост и использование покровных культур.

Высвобождение питательных веществ

Сидераты расщепляются на питательные компоненты растений гетеротрофными бактериями, потребляющими органические вещества. Тепло и влага способствуют этому процессу, подобно созданию компостного удобрения. Растительные вещества выделяют большое количество углекислого газа и слабых кислот, которые реагируют с нерастворимыми минералами почвы, выделяя полезные питательные вещества. Например, в почвы с высоким содержанием минералов кальция можно вносить сидерат, чтобы повысить содержание фосфатов в почве, которые, в свою очередь, действуют как удобрение. ^[6]

Соотношение углерода и азота в растении является решающим фактором, который следует учитывать, поскольку оно повлияет на содержание питательных веществ в почве и может лишить урожай азота, если для производства сидератов используются неправильные растения. Соотношение углерода и азота будет отличаться от вида к виду и в зависимости от возраста растения. Соотношение обозначается как C:N. Значение N всегда равно единице, тогда как значение углерода или углеводов выражается величиной от примерно 10 до 90; соотношение должно быть меньше 30:1, чтобы навозные бактерии не истощали существующий азот в почве. Ризобиии — это почвенные организмы, которые взаимодействуют с сидератами для сохранения атмосферного азота в почве. ^[9] Бобовые , такие как фасоль, люцерна, клевер и люпин, имеют корневую систему, богатую ризобиями, что часто делает их предпочтительным источником сидерального материала. ^{[ нужна цитата ]}

Культуры

Многие сидераты высевают осенью или зимой, чтобы покрыть землю перед весенним или летним посевом. ^[10]

• Люцерна , которая пускает корни глубоко, чтобы доставить питательные вещества на поверхность. ^{[примечание 1]}
• Гречка ^{[примечание 2]} в регионах с умеренным климатом
• Вигна ^{[примечание 1]}
• Клевер (например, однолетний донник ) ^{[примечание 1]}
• Фава-бобы ^{[примечание 1]}
• пажитник
• Папоротники рода Azolla использовались в качестве сидерального удобрения в Юго-Восточной Азии .
• Люпин
• Просо ^{[примечание 2]}
• Горчица
• Арахис
• Фацелия танацетифолия ^[11]
• Редька , такая как пашенная редька или редька дайкон.
• Сесбания ^{[примечание 1]}
• Сорго
• Соевые бобы ^{[примечание 1]}
• Суданграсс ^{[примечание 2]}
• Суннская конопля — бобовое растение, широко выращиваемое в тропиках и субтропиках.
• Фасоль бархатная ^{[примечание 1]} ( Mucuna pruriens ), распространенная на юге США в начале 20-го века, прежде чем ее заменили соевые бобы, популярные сегодня в большинстве тропических стран, особенно в Центральной Америке, где они являются основным зеленым удобрением. используется в подсечном / мульчированном земледелии
• Вика ( Vicia sativa , Vicia villosa ) ^{[примечание 1] [12]}
• Зимняя фасоль ^[11]

1. Это одна из многих бобовых культур , которые можно использовать в качестве сидерального удобрения. ^[5]
2. Это одна из многих небобовых культур, которые можно использовать в качестве сидерального удобрения. ^[5]

История

Зеленые удобрения использовались с древних времен. До изобретения химических азотных удобрений фермеры могли использовать только органические удобрения. Есть свидетельства того, что греки вспахивали в почву бобы и конские бобы около 300 г. до н.э. Римляне также использовали сидеральные удобрения, такие как фасоль и люпин, чтобы сделать почву более плодородной. ^[3] В китайских сельскохозяйственных текстах, датируемых сотнями лет, говорится о важности трав и сорняков в обеспечении питательными веществами сельскохозяйственной почвы. Это также было известно первым североамериканским колонистам, прибывшим из Европы. Распространенными колониальными сидеральными культурами были рожь, гречиха и овес. ^[6]

Традиционно внесение сидерального удобрения в почву известно как паровой цикл севооборота , который использовался для того, чтобы позволить почве восстановить свое плодородие после сбора урожая. ^{[ нужна цитата ]}

Ограничения использования зеленых удобрений

Неправильное использование зеленых удобрений или без дополнительных химических веществ может ограничить урожайность сельскохозяйственных культур. Вмешивание сидератов в почву незадолго до посадки сельскохозяйственных культур может остановить поступление азота (иммобилизация азота). Когда азот перестанет поступать, питательных веществ для следующего посева будет недостаточно. ^[3] Системы земледелия с коротким периодом роста зеленого удобрения обычно не эффективны. Фермеры должны сопоставить стоимость зеленых удобрений с их продуктивностью, чтобы определить их пригодность. ^[4]

Смотрите также

• Органическое садоводство
• Инокулянт почвы
• Обеззараживание почвы
• Покровная культура
• Закисление почвы
• Веганское органическое садоводство

Рекомендации

1. Питерс, Адриан Дж (1927). Зеленые удобрения (PDF) . Джон Уайли и сыновья, Нью-Йорк. Архивировано из оригинала (PDF) 2 февраля 2012 г. Проверено 24 сентября 2021 г.
2. Ларкин, Роберт П.; Ханикатт, К. Уэйн; Оланья, О. Модесто (1 мая 2011 г.). «Борьба с вертициллезным увяданием картофеля с помощью сидератов, подавляющих болезнь, и влияние предыдущей истории посева». Болезни растений . 95 (5): 568–576. doi : 10.1094/PDIS-09-10-0670. ISSN  0191-2917. ПМИД  30731947.
3. Фагерия, Северная Каролина (7 мая 2007 г.). «Сидеральные удобрения в растениеводстве». Журнал питания растений . 30 (5): 691–719. Бибкод : 2007JPlaN..30..691F. дои : 10.1080/01904160701289529. ISSN  0190-4167. S2CID  93807349.
4. Беккер, М.; Ладха, Дж. К.; Али, М. (1 июля 1995 г.). «Технология зеленых удобрений: потенциал, использование и ограничения. Пример использования низинного риса». Растение и почва . 174 (1): 181–194. Бибкод : 1995PlSoi.174..181B. дои : 10.1007/BF00032246. ISSN  1573-5036. S2CID  28306230.
5. Салливан, Престон (июль 2003 г.). «Обзор покровных культур и зеленых удобрений: основы устойчивого сельского хозяйства». АТТРА.
6. Лоуренс, Джеймс (1980). Читатель Харроузмита, Том II . Камден Хаус Паблишинг Лтд. 145. ИСБН 0920656102.
7. Василакоглу, Иоаннис; Дхима, Кико; Анастассопулос, Элиас; Литургидис, Анастасиос; Гугулиас, Николаос; Чулиарас, Николаос (24 февраля 2011 г.). «Сидеральное удобрение орегано для подавления сорняков на устойчивых хлопковых и кукурузных полях». Биология и борьба с сорняками . 11 (1): 38–48. дои : 10.1111/j.1445-6664.2011.00403.x.
8. Ларкин, Роберт П.; Ханикатт, Уэйн; Оланья Модесто, О. (май 2011 г.). «Борьба с вертициллезным увяданием картофеля с помощью сидератов, подавляющих болезнь, и влияние предыдущей истории посева». Завод Дис . 95 (5): 568–576. doi : 10.1094/PDIS-09-10-0670. eISSN  1943-7692. ISSN  0191-2917. ПМИД  30731947.
9. Лоуренс, Джеймс (1980). Читатель Харроузмита, Том II . Камден Хаус Паблишинг Лтд. 146. ИСБН 0920656102.
10. «Ассоциация органических фермеров и садоводов штата Мэн» (PDF) . mofga.org . Ноябрь 2007 г. Архивировано из оригинала (PDF) 21 марта 2015 г. Проверено 27 февраля 2015 г.
11. «Сидеральные удобрения». Королевское садоводческое общество . Проверено 18 октября 2022 г.
12. Филпотт, Том (9 сентября 2013 г.). «Один странный трюк, который навсегда починит фермы». Мать Джонс . Проверено 14 марта 2014 г.

Внешние ссылки

• Обзор покровных культур и зеленых удобрений
• Методы зеленого удобрения
• Использование сидератов для выращивания риса [1]
• База данных покровных культур Калифорнийского университета