Какая система выращивания лучше для здоровья и урожайности картофеля, показали результаты многолетнего исследования
Ответ на вопрос, как лучше выращивать картофель, предоставил исследователь Роберт П. Ларкин из Лаборатории растений, почвы и воды Новой Англии, USDA-ARS, штат Мэн, в статье, опубликованной в журнале Agronomy 2022 на портале MDPI.
«Картофель - третья по значимости продовольственная культура в мире и главная сельскохозяйственная культура штата Мэн, где преобладает интенсивное картофелеводство со всеми последствиями для окружающей среды, здоровья почвы и биоразнообразия. Эта практика характеризуется короткими (2 года) севооборотами, экстенсивной обработкой почвы, минимальным возвратом пожнивных остатков и минимальным разнообразием культур, что не только ухудшает плодородие и приводит к меньшей урожайности, но и способствует распространению почвенных болезней, таких как черная парша (вызывается Rhizoctonia solani), парша обыкновенная (вызывается Streptomyces scabies) и вертициллезное увядание (вызывается Verticillium dahliae).
Для повышения устойчивости и продуктивности необходимы усовершенствованные системы земледелия.
Было доказано, что некоторые сельскохозяйственные методы помогают улучшить здоровье почвы и урожайность, а также уменьшить количество болезней, передающихся через почву, включая увеличение продолжительности ротации с 2 до 3 и более лет между посевами картофеля, добавление покровных культур и сидеральные удобрения, внесение компоста и уменьшенная обработка почвы.
Полевые испытания системы возделывания картофеля были начаты в 2004 году с разработкой трех конкретных систем возделывания культур, направленных на сохранение почвы, улучшение почвы и подавление болезней, и их сравнивали со стандартным севооборотом и монокультурой. Цель - определить, какие факторы больше всего ограничивают производство картофеля на северо-востоке США, и как эти ограничения можно устранить с помощью систем земледелия.
После мониторинга и описания этих систем в течение первых нескольких лет проекта, в практики внесли изменения для большей экономической целесообразности и соответствия требованиям современных картофелеводов. В оценках учитывалось долгосрочное влияние (через 12–15 лет) этих комплексных систем на урожайность, заболевания, передающиеся через почву, и свойства почвы.
В итоге, тестировались уже 5 разных систем, предназначенных для решения конкретных задач управления сохранением почвы (SC), улучшением почвы (SI) и подавлением болезней (DS), а также системой, представляющей собой типичную стандартную ротацию, используемую в настоящее время на северо-востоке США (SQ) и контроль монокультуры без севооборота (PP).
Вкратце, система стандартного или «статус-кво» севооборота (SQ) – это система с 2-летним севооборотом ячменя (Hordeum vulgare L.) с подсевом клевера лугового ( Trifolium pretense L.) в качестве покровной культуры, а на следующий год – картофель с регулярной весенней и осенней обработкой почвы каждый год (без изменений по сравнению с предыдущей системой).
Система сохранения почвы (SC) состояла из 3-летнего севооборота ячменя с подсевом райграса (в качестве покровной культуры), затем рапса в качестве товарной культуры, а затем картофеля на третий год.
Система улучшения почвы (SI) состояла из того же базового севооборота, что и SC (3 года, ячмень/райграс-рапс-картофель), но с предшествующей историей внесения компостных добавок (компостированный навоз молочного скота добавлялся в количестве 45 мг/га/год для 7 лет, 2004–2010). Однако с 2010 года никаких дополнительных изменений в компост не вносилось.
Система подавления болезней (DS) включала использование фитосанитарных севооборотных культур, более длительный период севооборота, разнообразие культур, сидеральные удобрения и осенние покровные культуры.
Система DS состояла из 3-летнего севооборота с подсевом ячменя с райграсом в первый год и горчицей фитосанитарного сорта «Caliente 199», выращенной в качестве сидерального удобрения, с последующим осенним покровным урожаем рапса сорта «Dwarf Essex» на второй год, с картофелем на третий год.
Монокультура (РР), как очевидно, представлял собой контроль без севооборота, когда картофель сажают из года в год на одних и тех же делянках (весенняя и осенняя обработка почвы). Все системы тестировались в богарных (не орошаемых) условиях, поскольку это согласуется с большей частью коммерческого производства картофеля в штате Мэн и на северо-востоке США.
По результатам, собранным за период испытания, SI с историей компостных добавок увеличила общий и товарный урожай клубней по сравнению со всеми другими системами с выходом в среднем на 26–36% выше, чем у стандартной системы SQ, и на 36–59% выше, чем у PP.
Система выращивания картофеля SI также улучшила свойства почвы, такие как содержание органического вещества и влаги, характеристики питания и микробную активность по сравнению с другими системами. Система SI продолжала обеспечивать эти улучшения через несколько лет после прекращения внесения поправок в компост, что свидетельствует о долгосрочных преимуществах.
Система DS, включающая в себя болезнеподавляющий сидеральный севооборот и осенние покровные культуры, также повышала урожайность (на 16–20%), отличалась повышенным содержанием органического вещества (на 12%) и повышенной микробной активностью (на 22%) относительно стандарта SQ. Важно отметить снижение заболеваемости клубней черной паршой и паршой обыкновенной на 10–30%. Монокультурная система PP привела к заметному ухудшению свойств почвы и урожайности с течением времени».
По статье Роберта П. Ларкина, опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото: Дмитрий Лукьянов.