Эффективное овощеводство на проблемных землях
Откройте любой справочник по выращиванию овощей и в первых же строках вы прочитаете - какие почвы нужно выбирать под овощные культуры. Легкие, наиболее плодородные, с высоким содержанием гумуса, с ровным рельефом, желательно на небольшом южном склоне… Но далеко не всегда есть возможность выбирать. Нередко аграрий имеет ограниченные площади земель и вынужден работать с почвой, весьма далекой от этих требований. В своей практике нам не раз приходилось сталкиваться с такой проблемой и искать решение «как получить высокий урожай
овощей на проблемной почве»? И в этой статье мы хотим поделиться своими знаниями и опытом по этому вопросу.
Итак, какие же почвы наиболее проблемны для выращивания овощей? В первую очередь это солончаки, солонцы, пески, тяжелые глины, кислые и щелочные почвы, а также участки со сложным рельефом.
Засоленными называют почвы с высоким содержанием водорастворимых солей (более 0,25 %). Такие почвы распространены в Средней Азии, Поволжье, на юге Российской Федерации и Украины. Первичное засоление возникает в основном в зонах недостаточного увлажнения при так называемом «выпотном» водном режиме, когда постоянное испарение с поверхности почвы грунтовых вод «подтягивает» соли к поверхности. Так образуются солончаки.
Но сегодня уже очень большие массивы земель имеют «вторичное» засоление, возникающее при неправильном орошении, когда земли с неглубоким залеганием минерализованных грунтовых вод поливали слишком большими нормами, что привело к смыканию поливных вод с грунтовыми и подтяжке солей по капиллярам к поверхности почвы.
Отдельно хочу упомянуть о том, что в большинстве случаев пугает овощеводов, впервые начинающих работать на капельном орошении. Стоит им недельки две - три пополивать свои овощи при высоких температурах воздуха, как на поверхности междурядий, в которых лежит капельная трубка, образуется белый налет солей. Обычно это вызывает большую панику: «У меня засолена почва!». Но объясняется все достаточно просто - это локализация солей в зоне максимального испарения. В большинстве случаев это не представляет никакой проблемы и исчезает либо с коррекцией поливных норм (что большинство овощеводов, к сожалению, пока что делает интуитивно, методом проб и ошибок), либо по мере разрастания наших растений. Как только листва прикрывает зону укладки капельной трубки - солевая корочка перестает образовываться. Но относиться к этому спокойно можно только в том случае, если был проведен анализ почвы и есть основания быть уверенным, что засоления нет. Иначе такой симптом может быть тревожным сигналом для агронома.
Приведем градации засоленных почв по степени засоленности, исходя из показателя суммы солей (при смешанном засолении, если нет преобладающего иона): сумма солей < 0,1 % - незасоленные; 0,1 - 0,3 - слабозасоленные; 0,3 - 0,5 - среднезасоленные; 0,5 - 1,2 - сильнозасоленные; > 1,2 % - солончаки.
В зависимости от химического состава солей выделяют четыре основных типа засоления - хлоридное, сульфатное, карбонатное и смешанное.
Если рассматривать солончаки на вертикальном срезе, то они выглядят относительно однородно, без четкой дифференциации на горизонты, верхний слой - пухлый или в виде солевой корочки, белесый, светлый, ниже - слабый гумусный горизонт также светлый или с вкраплениями светлых пятен и прожилок солей, а под ним - либо засоленная порода, либо водоносный слой. Солончаковые почвы обычно имеют специфический состав сорной растительности - тамариск, полынь, солянка (или, как ее называют в народе, «перекати поле»).
В чем опасность солончаков и засоленных почв для овощных культур? Главная проблема состоит, конечно же, непосредственно в токсичности солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов) для растений. Симптомы солевого отравления часто можно наблюдать на самых разных культурах, растущих на солончаках. Но вторая, не менее серьезная опасность заключается в том, что на почвах с высокой концентрацией растворимых солей растения не могут нормально усваивать воду из почвы. А овощным культурам вода необходима в очень больших количествах - и для успешного хода процесса фотосинтеза (в котором вода является одним из главных компонентов), и для транспортировки элементов питания и органических веществ к различным органам растения, и для процесса транспирации - важнейшего механизма терморегуляции.
Сам процесс впитывания воды корнями растений происходит за счет разницы осмотического давления, иными словами, когда концентрация растворенных минеральных веществ в воде внутри растения выше, чем концентрация почвенного раствора. Сквозь мембрану клеточных стенок корневых волосков влага поступает внутрь корней (по градиенту концентрации). Чем больше эта разница концентраций, тем активнее корни усваивают воду. Но на засоленных почвах концентрация почвенного раствора высока, и поступление воды в растения замедляется, иногда до критически низкого уровня, что приводит к угнетению роста растений, а иногда и к полной их гибели. Иными словами, даже при наличии в почве достаточно больших запасов влаги, эта влага будет недоступна растениям.
Конечно, различные растения имеют разную солеустойчивость. Наиболее легко переносят высокие концентрации солей свекла, шпинат, сильнее всех страдает от засоления огурец, сладкий перец. Но даже в пределах одного вида овощей у его разных сортов и гибридов наблюдается разная солеустойчивость. Так, например, большинство партенокарпических гибридов огурца более устойчивы к засолению, чем пчелоопыляемые.
Площади засоленных земель в мире настолько велики, что ученые различных стран ведут масштабные работы по выведению сортов овощных культур с генетически обусловленной повышенной солеустойчивостью. Селекция ведется по трем направлениям формирования механизмов: 1 - солеустойчивости (изменение состава клеточной протоплазмы делает ее устойчивой к высоким концентрациям солей); 2 - способности выделять соли наружу, на поверхность листьев, откуда она сдувается ветром или смывается дождями; 3 - выведение сортов с особым строением корней, поверхность которых плохо проницаема для солей.
Но эти весьма важные исследования - пока только очень отдаленная перспектива, большую же часть ныне доступных сортов и гибридов овощей на засоленных почвах выращивать нельзя.
Зато засоленные почвы можно исправить.Основной способ мелиорации солончаков - промывка. Для этого необходимо вначале обустроить на поле дренаж, потом убедиться, что поливная вода сама по себе пригодна для проведения такой промывки (и, кстати говоря, для полива вообще), после чего провести промывку солей точно рассчитанными нормами воды. Проверить качество воды можно в лабораториях соответствующей компетенции, там же вам помогут и рассчитать нормы воды для промывки в зависимости от степени засоления и механического состава почвы и подскажут, как правильно устроить дренаж. Вот как выглядит классификация воды по степени ее минерализации (см. таблицу).
Качество поливной и дренажной воды по классификации ФАО
Класс
Электропроводность (еС), мСм/см
Концентрация солей, г/л
Тип воды
Неминерализованные
< 0,7
< 0,5
Для питья и орошения
Слабоминерализованные
0,7 - 2
0,5 - 1,5
Для орошения
Среднеминерализованные
2 - 10
1,5 - 7
Первичные дренажные и подземные воды
Сильноминерализованные
10 - 25
7 - 15
Дренажные и подземные воды вторичного использования
Очень сильноминерализованные
25 - 45
15 - 35
Очень соленые подземные воды
Рассолы
> 45
> 35
Морские воды
Как вы понимаете, наиболее подходит для промывки вода первого, в крайнем случае, второго класса. На тяжелых почвах с низкой влагопроницаемостью делают поверхностные промывки, многократно затапливая участок, периодически сбрасывая в дренаж воды, впитавшие в себя растворимые соли.
Промывку солончаков лучше делать в конце лета или осенью, чтобы свести до минимума подтягивание солей за счет активного испарения влаги с поверхности почвы. Все эти операции достаточно сложные и должны проводиться под контролем специалистов, но зачастую без них успешное интенсивное овощеводство может стать невозможным.
Кроме радикальных способов мелиорации солонцов есть еще ряд мероприятий, которые способствуют хотя бы временному снижению остроты проблемы. К таким операциям относится внесение высоких доз органических удобрений на поля. Но только не перегноя-сыпца (который в большей степени скорее минеральное удобрение, чем органическое, из-за высокой степени минерализации), а полуперепревшего, соломистого навоза, компостов. Очень эффективен посев сидеральных культур с последующей их запашкой в почву.
Солонцы (солонцеватые почвы) формируются в условиях непромывного водного режима при накоплении в почвенном поглощающем комплексе натрия (реже - магния) в количествах от 10 до 70 % емкости поглощения. Солонец выглядит иначе, чем солончак. Солонцеватые почвы расчленены в вертикальном срезе на горизонты, сверху вниз - гумусовый, солонцовый и переходный.
Солонцеватая почва во влажном состоянии вязкая, липкая, а при подсыхании становится сразу же твердой, на поверхности образуется толстая корка каменной твердости, которая нередко не дает возможности всходам пробиться через нее. Почва фактически не имеет состояния «физической спелости», из переувлажненного состояния она моментально переходит в пересохшее, а нередко под сухой и твердой коркой скрывается мокрая вязкая почва. В почве остро не хватает воздуха для нормального развития корневой системы, что приводит к сильному угнетению растений. Такие почвы непригодны для выращивания овощей.
Но солонцы тоже можно исправить. Основной способ мелиорации солонцов - гипсование. Гипс вносят обычно осенью, чтобы при вспашке он равномерно перемешался со всем пахотным слоем почвы. После внесения гипса кальций, содержащийся в нем, замещает в почвенном поглощающем комплексе ионы натрия (или магния), которые вымываются в нижние горизонты. Почва становится рыхлой и оструктуренной. Исчезают невысыхающие «блюдца», типичные для солонцов после поливов и дождей, исчезает толстая непробиваемая корка, почва становится сбалансированной по соотношению воздуха и воды (при правильном орошении, конечно).
Гипс можно вносить и весной. Под перепашку (в регионах, где это принято делать), под фрезерную обработку почвы и даже под культивацию. Пусть это не так эффективно, как осеннее гипсование, но в любом случае это способ значительно улучшить физические свойства почвы, что очень важно для овощных культур.
А что делать тем, кто не позаботился вовремя провести анализы своей почвы и обнаружил у себя солонцеватость в той или иной степени, когда культура уже высажена (высеяна) и растет? Для начала - пройтись по полю, посмотреть, насколько плохо развиваются растения, как они угнетены, насколько плохо впитывается поливная вода, насколько сложно выбрать момент для проведения культивации (вчера еще было слишком сыро, а сегодня на поверхности уже затвердевшая корка) и крепко запомнить на всю свою будущую агрономическую карьеру, как дорого может стоить небрежность, работа «вслепую», без постоянного контроля за состоянием почвы, за ее агрохимическими свойствами.
Далее - перестроить систему полива и обработки почвы. Идеальным для солонцеватых почв является капельный полив с капельницами малого водовылива (0,7 - 0,8 л/ч). Дождевание в этом случае неприемлемо, но если в этом сезоне уже ничего изменить нельзя, то нужно найти возможность укомплектовать поливные машины спринклерами малого расхода, поливать умеренными нормами и обязательно проводить рыхление междурядий после каждого полива.
Очень эффективна в таких случаях нарезка щелей в междурядьях с периодическим их освежением, чтобы не допускать образования луж, которые на солонцеватой почве очень долго застаиваются, что приводит к гибели растений в этих местах из за недостатка воздуха в зоне корневой системы.
Какие овощные культуры можно выращивать на солонцеватой почве? В общем-то, лучше бы не выращивать никакие, а вместо этого провести мелиорацию солонцов. Но если выращивать все-таки надо, то в первую очередь нужно отказаться от выращивания культур прямого посева (особенно мелкосемянных), их всходы зачастую просто не могут пробить корку, постоянно образующуюся на солонцах. Рассада в этом плане гораздо более правильное решение.
Мне приходилось работать на таких почвах. Именно в эти годы мы вынужденно научились выращивать на солонцах через рассаду не только перец и капусту, но и лук, свеклу, сахарную кукурузу и все разновидности салатных культур (включая рукколу и шпинат).
Конечно, попав в такую ситуацию, не нужно ждать осени, немедленно сделайте анализ почвы, рассчитайте вместе с агрохимиками необходимые дозы гипса, сразу ищите источник его приобретения и завозите в хозяйство. Гипс без проблем хранится длительное время, не испаряясь и не разлагаясь. Пусть все будет наготове, чтобы хотя бы после уборки культуры, так поспешно высаженной на проблемном участке, вы могли немедленно приступить к улучшению этой почвы.
Солонцам свойственна щелочная реакция, что нередко вводит в заблуждение многих агрономов и фермеров. Нередко приходится слышать: «Анализ почвы показал у меня щелочную реакцию, значит у меня солонец!». Это неверно, солонцы, как правило, конечно же, имеют щелочную реакцию, но далеко не все щелочные почвы являются солонцами. Для того чтобы определить солонцеватость, необходим совершенно другой агрохимический анализ - определение емкости поглощения почвы, суммы поглощенных оснований и содержание обменно-поглощенного натрия. По этим показателям и определяется степень солонцеватости почвы, по ним же и рассчитывается норма внесения гипса для мелиорации солонцов.
Привожу перечень видов солонцов по доле обменно-поглощенного натрия в сумме поглощенных оснований: обменно-поглощенный Na/сумма поглощенных оснований < 0,1 - остаточно-натриевые; 0,1 - 0,25 - малонатриевые; 0,1 - 0,25 - средненатриевые; > 0,4 - сильнонатриевые.
Поговорим о щелочных почвах. На юге Российской Федерации, Украины и Молдовы достаточно много почв, не являющихся ни засоленными, ни солонцеватыми, но, тем не менее, имеющих щелочную реакцию. Само по себе это не так страшно для овощеводства, как сложности, перечисленные выше. Но на таких почвах очень часто возникают проблемы блокирования усвоения элементов питания, связывания их в недоступные растениям формы (как, например, тотально распространенный по всем щелочным почвам Крыма железный хлороз), и поэтому овощеводство на таких почвах тоже требует применения некоторых особых подходов.
И первый из них - применение кислых удобрений. Особенно эффективен этот прием на капельном орошении. Если вести речь обо всей массе пахотного слоя на гектаре, то сдвинуть рН в кислую сторону достаточно непросто (хотя при проведении гипсования дозами 12 - 20 т гипса на гектар это происходит за счет сульфат-ионов, содержащихся в гипсе).
Но на капельном орошении корневая система растений локализована в зоне промочки (которая при правильном режиме поливов достаточно невелика), и если мы применяем кислые удобрения вместе с поливной водой - эффект достигается очень хороший. Поскольку, во-первых, подкисляется только часть общей площади (как правило, не более 25 - 30 %) а во-вторых, это подкисление происходит постоянно, с каждым поливом (если каждый полив у нас идет с подкормкой).
Какие удобрения можно применять для этих целей? Это могут быть и ортофосфорная кислота, и азотная кислота, и моноаммонийфосфат, и целый ряд комплексных водорастворимых удобрений, специально составленных для щелочных почв (как, например, специальные рецептуры удобрений марки Новоферт и других). Важно только помнить, что и суммарные дозы всех этих удобрений, и разовые дозы подачи их с поливной водой должны быть тщательно рассчитаны на основе точного лабораторного анализа почвы и знания требований культуры.
Некорневые подкормки - еще один вариант решения проблемы невозможности усвоения некоторых элементов питания на щелочных почвах овощными культурами. Они будут особенно эффективны, если агроном станет проводить их вовремя, по результатам тканевой диагностики, а не тогда, когда дефицит элемента стал столь критичен, что проявился в виде визуально различимых симптомов на растениях.
И, наконец, кислые почвы. Об этой проблеме говорят и пишут очень много. Сейчас, пожалуй, трудно найти не только фермера, но даже огородника-любителя, который не знал бы, что кислая почва - это плохо, и что кислые почвы надо известковать. Я не буду повторять азбучные истины. Но хочу обратить внимание только на те аспекты этой проблемы, которые вызывают недопонимание или даже серьезные ошибки в принятии решений.
И начать нужно с определения понятия «кислотность почвы». Сложность в том, что видов кислотности у почвы несколько. И путаться в них нельзя. Три основные вида кислотности почвы, важные для агронома - актуальная (она же водная, она же активная), потенциальная (она же солевая, она же обменная) и гидролитическая. В разных случаях измеряют разные виды кислотности и что самое главное - для каждого вида кислотности свои градации (кислая - нейтральная - щелочная).
Актуальная кислотность измеряется в водной вытяжке почвы. Это та самая кислотность, при которой рН нейтральной почвы равна 7 (как нас всех учили еще в школе на уроках химии). Но измерять актуальную кислотность имеет смысл только в период вегетации растений, чтобы понимать ситуацию с кислотностью «сегодня на сегодня». Потому-то ее и называют актуальной.
При проведении же осеннего отбора образцов почвы определяют обменную (потенциальную) кислотность. Именно этот показатель позволяет понять, насколько оптимальной будет кислотность почвы в наступающем сезоне выращивания. И для этого вида кислотности нейтральная почва будет иметь рН 6 (чему нас учили уже не в школе, а в институтах, но многие, к сожалению, эти уроки подзабыли).
И наконец, гидролитическая кислотность. Ее измеряют для того, чтобы точно рассчитать нормы внесения извести. Именно этот показатель вводится в соответствующие формулы, позволяющие спланировать внесение извести или дефеката ровно в тех количествах, чтобы не просто «снизить кислотность», а довести ее до определенного, нужного нашим растениям уровня.
Читать далее.