Эффективность использования зеленых удобрений в виноградниках на террасах

Введение

Зеленые удобрения являются сельскохозяйственной мерой, которая подразумевает культивирование специально посаженных зеленых посевов для улучшения структуры почв, обогащения азотом и угнетения роста сорняков и др. Данные удобрения богаты азотом, белками, углеводами, микроэлементами.

В качестве зеленых удобрений используются бобовые растения (горох, клевер, фасоль, соя, козлятник, чечевица и др.) и небобовые растения (горчица, гречка) а иногда смесь зерновых овсяных хлопьев.

Использование бобовых растений очень важно в качестве зеленого удобрения. Они связывают атмосферный азот, преобразуя его в пригодную форму для употребления растениями.

Как известно, атмосферный азот (N₂) отличается инерцией и сильной химической активностью. Атомы молекул азота устойчивые; им нужна большая энергия для диссоциации. Для того, чтобы получить соединение NO, азот и кислород должны провести в электрической дуге с температурой 3200⁰С, 500⁰С градусным аммиаком и водородом при атмосферном давлении 200-300ат. Но есть микроорганизмы, которые имеют свои специфические ферменты и при нормальных оптимальных температурах и давлений, они могут биохимически связать атмосферный азот. Этим бактериям относятся микроорганизмы, которые свободно живут в почве (бактерии угля).

Биологическая фиксация азота имеет большое значение для сельского хозяйства. Атмосферный азот практически неисчерпаем, и в то же время большинство растений (за исключением бобовых растений) не способно использовать атмосферный азот. Поэтому азот, связанный микроорганизмами, является дешевым источником для обогащения почв.

Азот, которого фиксируют бобовые растения в корнях и в отходах, полностью переносится в почву. Гумус, как известно, является плодородным слоем почвы. Роль сидерата в почвенном гумусе очень велика. Особенно важна корневая система бобовых растений.

В ряде земледельческих районов, на твердых холмистых рельефах обильные осадки, и неустойчивые вырубки леса являются основной причиной ветровой и водяной эрозии. Использование минеральных удобрений в целях восстановления плодородия почв, растягивается десятилетиями.

В этом плане зеленые удобрения имеют свои специфические преимущества и особенности. В зеленой массе сидерата примерно столько же азота (или больше), сколько в навозе.

Коэффициент использования азотных растений зеленого удобрения (первый год эксплуатации) почти в два раза больше, чем азот навоза. Зеленые удобрения разлагаются в почве быстрее, чем другие органические удобрения, богатые клеткой.

Зеленые удобрения в почве слегка уменьшают кислотность и движение алюминия, зато усиливают поглощающую способность воды (фертильность), улучшают структуру почвы и обогащают почву микроорганизмами. Во время роста и развития сидератов наблюдается более сильная популяция животных бактерий, обитающих в корнях. Азотные бактерии могут фиксировать азот в атмосфере и накапливать в почве биологически чистый азот.

В процессе распада зеленых удобрений почва и ее нижние слои обогащены углекислотой, а в почве собрано большое количество микроэлементов, которые активно используются растениями. Одновременно происходит поглощение микроорганизмами питательных веществ, что значительно снижает возможность впитывание азота в нижних слоях почвы.

Методы и исследования

Целью исследования было изучение эффективности органических удобрений в винограднике, высаженной на склонах (15-250 м). Сравнение преимуществ навоза и зеленых удобрений в процессе восстановления плодородности почв.

Во время исследования использовали методы полевых испытаний. Нами былы проведены полевые испытания в районе Харагаули (Грузия) в винограднике, высаженном на террасе ( 15-25⁰), в трех вариантах: 1. контрольный; 2. навоз 60 т / га; 3. Зеленые удобрения.

Сельскохозяйственные мероприятия, свойственные винограду, проводились на пробном участке в соответствии с заранее выбранной программой и утвержденной методикой. Виноград собирали по нескольким вариантам (таблица 1).

Нами был использован метод дисперсии математической обработки с целью статистической оценки убедительных доказательств полевых испытаний [14, 17, 18, 19, 20, 21, 22].

После завершения теста брали образцы почвы и идентифицировали его в гидролизованном азоте (мг/мг) 100 г в почве и в гумусе % (таблица 2).

Гумус определялся туринским методом; гидролизованный азот в почве определялся  туринским и конановским методами.

Формы углеводов и кислотность в виноградном соке были определены иодометрическим методом (таблица 3).

таблица 1

Влияние навоза и сидератов на урожай винограда

таблица 2                

Влияние навоза и сидератов на содержание гумуса и гидролизованного азота

                                                                                             таблица 3

Влияние навоза и сидератов на качество винограда

Из таблицы 1 видно, что урожайность увеличилась в обоих представленных случаях, по сравнению с контрольным вариантом, в частности: в варианте навоза –до 54% или 15,1 ц/га, и  в варианте с зелеными удобрениями –до 77% или 21 ц/га. Как видно из таблицы 1 разница между данными вариантами составляет 23% или 5,3 ц/га в пользу зеленых удобрений.

Из таблицы 2 видно, что при внесении навоза гидролизованный азот в почве по годам, составляет: 8,5 — 9,0 — 10,2 мг/100г, а в случаях зеленых удобрении, составляет  9,7-10,5-12,7 мг/100г.

В процессе обогащения почв наблюдается тенденция роста гумуса. На контрольном варианте (без удобрений), гумус составляет 1,85%, при варианте навоза -1,89 -1,90 — 1,91 %, при варианте зеленых удобрений — 1,91 — 1,93 -1,94%. По сравнению с неудобренным вариантом  прибавка гумуса  при варианте навоза — 0,06%, а при варианте зеленых удобрений составляет 0,09% (таблица 2).

В дополнение к агрохимическим показателям, вариант зеленого удобрения увеличил содержание углеводов, сухих веществ, понизил кислотность в плодах винограда (таблица 3).

Результаты и обсуждение

Несмотря на то, что навоз является основным и наиболее распространенным органическим удобрением, в почве он должен быть внесен десятками тонн. Как известно, его запасы невелики, перемещение и транспортировка связано с большими расходами, особенно на крутых склонах доставка десятков тонн грузов навоза затрудненены, увеличиваются расходы, так что применение зеленых удобрений имеет большые преимущества и перспективы. В частности:

— Верхние части хорошо развитой поверхности сидератов являются подавляющими для сорняков. Это важно не только для улудчения экономических показателей почвы, но и для охраны окружающей среды, избегая чрезмерных расходов против сорняков, используя токсичные химические вещества.  Выращенные на таких почвах продукты, будут экологически чистыми [5, 6, 7, 8];

— Верхняя часть зеленых удобрений и их сильная корневая система предотвращают развитие эрозионных процессов;

— Зеленые удобрения аккумулируют в почве на 15-30 т/га зеленого органического вещества, где азот составляет от 60 до 150 кг. Существует тенденция  увеличения роста гумуса, что увеличивает плодородность почв;

— Зеленое удобрение увеличивает количество биологически чистого азота в почве [3, 4, 15, 16].

Биологически чистый азот, выделяемый из атмосферы, накопленный в бактериях, не погружается в почвенную воду и не загрязняет ее, в отличии от  внесения  минеральных удобрений.

Сравнительные показатели односторонне указывают на преимущества зеленых удобрений и их эффективность по сравнению с навозом, что выявляется в высокой рентабельности почвы и урожайности [11, 13].

Выводы

Из нашего исследования мы можем заключить, что:

1. Рациональное использование органических удобрений дает высокий эффект.

2. Наблюдается высокая производительность  в варианте зеленого удобрения по сравнению с применением навоза.

3. Наблюдается тенденция роста плодородности почв.

4. Урожай получается экологически чистым и качественным.

Самое главное, использование зеленых удобрений — это дешевое сельскохозяйственное мероприятие, стоимость которого наименьшая, а рентабельность — высокая.