Как покровные культуры влияют на популяции полезных почвенных микробов и действительно ли они помогают сократить потери азота в почве

Об этом в своей статье на портале Farmprogress рассказывает журналист Тайлер Харрис и приводит интервью с ученым из Университета Небраски-Линкольна.

В наши дни много написано и сказано о преимуществах покровных культур, а ученые продолжают проверять и оценивать эти разрекламированные достоинства.

За последние два года Катя Келер-Коул, доцент кафедры агрономии и садоводства Университета Небраски-Линкольна, пристально изучала влияние покровной культуры зерновой ржи на микробные сообщества почвы и питательные вещества почвы после уборки кукурузы и до посадки соевых бобов.

«Период, когда мы фактически теряем больше всего нитратов в почве при севообороте кукуруза-соя, - это период до посадки сои, - объясняет Келер-Коул. - Поскольку почва нагревается, микробы разлагают органическое вещество, и там нет растений, которые могли бы поглощать выделяемый азот. Таким образом, потенциально теряется довольно много азота».

С другой стороны, на пустом поле существует риск потери структуры почвы и органических веществ из-за эрозии, и покровные культуры - один из наиболее очевидных способов смягчить этот эффект.

Наконец, покровные культуры - источник пищи и среда обитания почвенных микробов.

«Их корневые экссудаты - это простые сахара, аминокислоты, и они являются предпочтительной пищей для микробов, - продолжает Келер-Коул. - Разлагающиеся остатки покровных культур снабжают микробов углеродом и азотом. Корни - излюбленная среда обитания микроорганизмов. Большинство микробов живут в корневой зоне - рядом с корнями или на них, поэтому наличие живых корней в земле увеличивает среду обитания микробов. Покровные культуры могут повлиять на микроклимат поверхности почвы, например, за счет снижения уровня температуры, предотвращение перепадов температуры, ветровой эрозии и замедление испарения».

Келер-Коул объясняет, что почвенные микробы отвечают за удержание, обмен и круговорот питательных веществ.

Самая большая группа деструкторов на сельскохозяйственных полях - это бактерии, которые преимущественно разлагают простые и легкие для расщепления органические соединения, которые легко расщепляются, такие как свежесрезанные покровные культуры. Грибы разлагают более твердые органические соединения, такие как стебли кукурузы или корни.

Келер-Коул отмечает, что, хотя грибов в земле меньше, чем бактерий, они не менее важны для здоровья почвы.

«Грибы имеют нитевидный рост, называемый гифами, и они выделяют похожее на клей вещество, называемое гломалином, - рассказывает эксперт. - Эти два фактора вместе помогают объединить маленькие частицы почвы, улучшить агрегатную стабильность и сделать почву более устойчивой к эрозии».

Две представляющие интерес группы грибов - сапрофитные грибы, которые разлагают целлюлозу и лигнин, и арбускулярные микоризные грибы, которые колонизируют корни и увеличивают поглощение питательных веществ растениями.

«Когда у вас есть покровная культура, растущая зимой, ее корневая система может стать хозяином арбускулярных микоризных грибов, и когда покровная культура прекращена, ваши соевые бобы или кукуруза засеиваются естественным образом, так как эти грибы фактически способны распространяться от корней покровных культур к корням сельскохозяйственных культур», - поясняет эксперт.

Келер-Коул сравнила результаты с зерновой рожью и контрольной обработкой на двух участках в Арлингтоне и Шелби, Небраска.

Рожь была посеяна в середине ноября 2019 года и прекращена при посеве сои в начале-середине мая.

В целом посев зерновой ржи привел к значительному снижению содержания нитратов в почве на обоих участках. Однако влияния на фосфор, калий или органический углерод не было.

«Что касается органического углерода, мы ожидали, что покровная культура зерновой ржи не повлияет на него в течение такого короткого промежутка времени выращивания. Нужно четыре, пять или больше лет, чтобы действительно увидеть различия по органическому углероду», - говорит Келер-Коул.

Покровная культура показала увеличение микробной популяции. Отбор образцов проводили на трех участках в мае, незадолго до прекращения покровных культур, и еще раз в июле.

В мае численность почвенных микробов была выше под покровными культурами, вероятно, из-за источника пищи, обеспечиваемого экссудатами корней покровных культур.

Интересно, что если биомасса почвенных бактерий значительно увеличилась, с биомассой грибов так не произошло. «Бактерии размножаются быстро, поэтому при улучшении условий жизни - например, в случае покровных культур - их количество сразу возрастает, а грибы реагируют медленнее», - объяснила это Келер-Коул.

«Мы думаем, что разумно использовать подходящие покровные культуры, чтобы действительно снизить уровень нитратов в почве для снижения рисков загрязнения. Кроме того, увеличение биомассы покровных культур за счет более ранней посадки или позднего прекращения обеспечивает микробные популяции источником пищи и средой обитания в течение более длительного периода времени», отметила она.

(Источник и фото: www.farmprogress.com. Автор: Тайлер Харрис).