Мульчирование является устойчивым агрономическим приемом, который улучшает качество почвы и характеристики плодов у сельскохозяйственных культур. В международном исследовании ученые из Румынии и Чили предложили прогрессивный вариант органической мульчи для яблоневых садов, в котором есть и овечья шерсть, и кукурузный крахмал.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей коллектива авторов из Университета Орадя, Румыния, и Университета Ла Фронтера, Чили, в которой авторы сообщают о перспективах использования органической мульчи из овечьей шерсти, как чистой, так и с добавками, в современном интенсивном яблоневом саду.
Устойчивое управление рядами фруктовых деревьев важно не только для роста и качества плодов, но и для поддержания здоровья почвы и биоразнообразия. Эффективное управление фокусируется на борьбе с сорняками в садах, которые сильно конкурируют за воду и питательные вещества. Из-за меньшей плотности корней фруктовые деревья, как правило, являются более слабыми конкурентами, чем сорняки.
Было показано, что традиционная обработка почвы как метод борьбы с сорняками отрицательно влияет на рост деревьев, урожайность и качество плодов, развитие корней и общее плодородие почвы. Мульчирование в первую очередь направлено на уменьшение испарения и водной эрозии, регулирование температуры почвы, улучшение удержания влаги в почве и подавление роста сорняков. В результате оно поддерживает развитие растений, повышает урожайность и снижает потребление воды.
Мульча определяется как защитный слой органического или неорганического материала, нанесенный на поверхность почвы.
Органические мульчи, полученные из материалов растительного или животного происхождения, эффективны для снижения вымывания нитратов, улучшения физических свойств почвы, повышения биологической активности, регулирования азотного цикла, внесения органического вещества, контроля температуры и влажности, а также снижения эрозии. Однако их использование в садоводстве остается ограниченным в коммерческих масштабах из-за высоких затрат, трудозатрат и логистических проблем.
Органическая мульча очень эффективна в сохранении почвенной влаги, не препятствуя просачиванию или удержанию воды. Правильное мульчирование может значительно сократить частоту полива, а в некоторых случаях полностью устранить необходимость в поливе.
Овечья шерсть, этот ценный природный материал, сегодня приобретает совершенно новое значение: применение в виде мульчи и компоста (полученного в результате его разложения в почве) дало удивительные результаты. Так, было обнаружено, что овечья шерсть, внесенная в ряды растений, вносит значительный вклад в улучшение физико-химических и микробиологических свойств почвы, что является основой для повышения устойчивости растений к различным факторам. Помимо своего благотворного действия против роста сорняков и почвенных микроорганизмов, шерсть также оказалась очень хорошим удобрением.
Хотя сельскохозяйственное использование овечьей шерсти было исследовано в различных системах земледелия, ее применение в управлении садами остается плохо документированным.
Недавний обзор литературы выявил 90 индексированных исследований использования шерсти в растениеводстве, из которых 61% были сосредоточены на садовых культурах, таких как томат, салат, баклажан и перец, и меньшее количество на полевых культурах, декоративных растениях, травах, лекарственных растениях и ароматических видах.
В резком контрасте с этим, плодовые деревья и кустарники были представлены только тремя экспериментальными испытаниями, включающими оливковые деревья, сливу и малину.
Эта недопредставленность примечательна, учитывая многообещающие результаты, полученные в других культурах, где было показано, что необработанная или обработанная шерсть улучшает удержание влаги в почве, повышает доступность питательных веществ и повышает урожайность. Например, для садовых культур продукты на основе шерсти, такие как гранулы, компост и мульча из необработанной шерсти, связаны с повышением урожайности на 20–30%, улучшением показателей здоровья почвы и снижением зависимости от синтетических удобрений.
Отсутствие аналогичных исследований многолетних плодовых систем представляет собой значительный научный пробел, особенно в умеренном климате, где сохранение почвенной влаги, круговорот питательных веществ и устойчивые методы управления имеют решающее значение для производительности.
«В нашей предыдущей статье были исследованы устойчивые методы повышения урожайности и качества сливы сорта Стэнли (Prunus domestica) в условиях засухи. Результаты показали, что использование мульчи из овечьей шерсти в сочетании с улучшителем почвы на основе кукурузного крахмала значительно повысило как урожайность, так и качество плодов по сравнению с традиционными методами. Учитывая, что каждый вид плодовых деревьев имеет уникальные физиологические характеристики, а реакция деревьев на агрономические методы различается в зависимости от вида и сорта, необходимо проверить эти технологии в других системах выращивания плодовых деревьев. Яблони (Malus domestica Borkh), будучи одной из наиболее широко культивируемых плодовых культур в мире, представляют собой важную агрономическую модель для оценки влияния природных мульчирующих материалов на урожайность и качество плодов, а также на свойства почвы», - отмечают авторы работы.
Новизна настоящего исследования заключается в комбинированном применении и оценке мульчи из овечьей шерсти и полимеров на основе кукурузного крахмала в яблоневом саду с целью анализа их влияния на продуктивность, физико-химические свойства плодов, рост деревьев и улучшение физико-химических параметров почвы. Это одно из первых задокументированных применений данного подхода при выращивании яблони.
Двухлетний полевой эксперимент (2023–2024) был проведен с использованием трех экспериментальных методов: мульчирование овечьей шерстью (V2), внесение почвенного кондиционера, полимера на основе кукурузного крахмала (V3) и комбинации овечьей шерсти и полимера на основе кукурузного крахмала (V4) вместе с контролем (V1).
Эксперименты проводились в яблоневом саду в Берекиу, уезд Бихор, Румыния, и был заложен весной 2013 года на площади 1,30 га в рамках интенсивной системы выращивания. Культура яблонь высажена на расстоянии 4 м между рядами и 2 м между деревьями в ряду с плотностью 1250 деревьев/га, с базовым сортом Флорина и сортами-опылителями Либерти и румынского сорта Бистрица Голд.
Решение использовать овечью шерсть в качестве мульчи между рядами было принято из-за ее доступности. Требования рынка предъявляют особые критерии качества, а текущая экономическая переориентация не позволяет овцеводам в этом районе извлекать выгоду из этого продукта. По мере разложения сложные белковые волокна овечьей шерсти, в частности кератины, вносят в почву азот вместе с 1–2 процентами липидов и различными минеральными элементами, такими как калий, магний, кальций, натрий и железо.
В Румынии для производства шерсти и мяса выращивают три основные породы овец: цурканская, цигайская и мериносовая. Для настоящего эксперимента была выбрана порода цурканская, поскольку на ее долю приходится около 80% национального поголовья овец. Эта порода характеризуется шерстью более низкого качества по сравнению с двумя другими породами, что делает ее менее подходящей для использования в текстильной промышленности. Однако густая и равномерно распределенная шерсть овец цурканской породы облегчает ее использование в качестве органической мульчи в сельскохозяйственных системах. На момент стрижки овцам было четыре года.
Овечья шерсть относительно устойчива к микробной деградации, причем биодеградация происходит только в гидрофильных условиях. Кератин в шерсти служит субстратом для протеаз, эстераз и липаз, в то время как кератинолитические микроорганизмы и насекомые способствуют разложению посредством секреции внеклеточных ферментов. Скорость деградации шерсти имеет практическое значение для стратегий управления отходами. Согласно исследованиям, шерсть можно эффективно преобразовывать в органическое удобрение посредством контролируемых процессов гидролиза, а богатые азотом молекулы, образующиеся при биодеградации шерсти, имеют удобрительную ценность. Это позволяет использовать стратегии круговой экономики в овцеводстве. В зависимости от процесса деградации шерсти, наблюдаемого с течением времени, оставшийся материал будет внесен в почву во время обычных работ по уходу за садом, но не ранее, чем через 4–5 лет после применения в качестве мульчи.
Оценивались параметры роста деревьев, физико-химические свойства плодов, общее содержание фенолов и флавоноидов, а также активность почвенных ферментов (дегидрогеназа, каталаза, фосфатаза). Данные анализировались с использованием анализа главных компонентов и корреляции Пирсона.
В оба года урожайность и качество плодов сорта яблони Флорина увеличились во всех экспериментальных вариантах мульчирования и/или с применением почвенного кондиционера (V2, V3 и V4) по сравнению с контрольной обработкой (V1). V4 достигла наибольшего прироста урожайности, превысив контроль на 54,4% в 2023 году и примерно на 64% в 2024 году. Мульчирование только овечьей шерстью, V2, также дало существенный прирост, примерно на 41% в 2023 году и 42% в 2024 году, в то время как почвенный кондиционер (V3) привел к более умеренным, но все же значительным улучшениям, с приростом примерно на 9% и 21% в эти годы. Сравнение из года в год выявило заметное увеличение урожайности как в V3, так и в V4 (p < 0,05). Доля высококачественных плодов следовала аналогичной схеме, при этом V4 постоянно фиксировала самые высокие значения по сравнению с контролем. Все различия между вариантами были статистически значимыми в каждом году (p < 0,05).
Анализ основных компонентов показал, что комбинированный вариант (V4) улучшил размер, вес и содержание биологически активных веществ плодов, в то время как применение только шерстяной мульчи (V2) было связано с более высокой урожайностью плодов и более активным вегетативным ростом. Активность каталазы положительно и стабильно коррелировала с содержанием биологически активных веществ в оба года, в то время как активность фосфатазы продемонстрировала более выраженную положительную связь в 2024 году. Активность дегидрогеназы отрицательно коррелировала с содержанием фенолов в оба сезона.
Таким образом, комбинированный вариант оказался наиболее эффективной стратегией, повышающей питательную ценность плодов и способствующей устойчивому управлению яблоневым садом.
Источник: Agronomy 2025, doi.org/10.3390/agronomy15092021
По статье группы авторов (Иоана Мария Борза, Кристина Адриана Розан, Даниэла Гитя, Мануэль Александру Гитя, Алина Дора Самуэль, Кармен Виолета Янку, Иоана Лариса Бене, Даниэла Падилья-Контрерас, Кристиан Габриэль Домута, Симона Иоана Викас). Фото принадлежит указанным авторам.