Чему способствует введение севооборота агроценоза бобовых растений

Ученые считают обязательным участие бобовых в севообороте: исследование

Участие бобовых культур в севообороте позволяет приблизиться к стратегии устойчивого развития сельского хозяйства, — считают ученые, которые провели новое исследование в рамках изучения наиболее устойчивых моделей продовольственных систем. Исследование представляет собой одно из первых целостных доказательств того, что добавление бобовых культур в традиционные севообороты (обычно включающие ячмень, пшеницу и рапс) дает значительные экологические преимущества в сравнении с другими севооборотными моделями.

Включение бобовых культур в севооборот насыщает почву азотом и позволяет минимизировать использование синтетических азотсодержащих удобрений.

«Эта стратегия может внести значительный вклад в концепцию Европейского союза, направленную на сокращение выбросов парниковых газов, снижение объемов использования химических пестицидов и синтетических удобрений. К примеру, в Шотландии мы показали, что введение любой бобовой культуры в типичный севооборот сократило почти на половину внешние потребности в азоте».

Бобовые являются природным источником ценного азота

• сокращение выбросов парниковых газов;
• снижение объемов использования пестицидов минимум на 50%;
• сокращение использования синтетических удобрений на 20%.

В отличие от других видов культур, бобовые являются одними из немногих, которые способны получать весь необходимый для их роста и развития азот просто из окружающего воздуха. Это происходит благодаря симбиотическому партнерству с бактериями, которые превращают азот в воздухе в форму, пригодную для использования растениями.

Бобовые культуры не только сами не нуждаются в удобрениях, но и обогащают почву азотом, снижая потребность в азотных удобрениях для следующих культур, участвующих в севообороте.

Новый подход группы ученых во главе с Костой считается более масштабным и точным в сравнении с предыдущими методами расчета воздействия различных вариантов севооборота на окружающую среду. Ученые в ходе исследования сравнивали десять различных последовательностей культур с использованием 16 различных категорий воздействия. В их оценку также входил период времени (3-5 лет), три различных типа климата в трех разных странах (Италия, Шотландия и Румыния).

В дальнейшем исследования продолжатся для других климатических условий и регионов. Ученые заинтересованы в том, чтобы разработать стратегию питания почвы за счет участия в севообороте разных культур, а не посредством использования синтетических удобрений.

Подготовлено по материалам сайта www.frontiersin.org.

Узнавайте первыми актуальные агрономические новости России и мира на наших страницах

Источник

Введение в севообороты агроценозов бобовых культур способствует чему?

Бобовые растения славятся тем, что способны усваивать и накапливать атмосферный азот, что оказывается возможным благодаря так называемым клубеньковым бактериям, которые обитают на корнях представителей семейства бобовых. Эти бактерии не только не наносят вред корням растений, но напротив живут с ними в симбиозе. Клубеньковые бактерии связывают атмосферный азот в органических соединениях, тем самым удобряя почву. Поэтому введение любых бобовых в агроценоз способствует обогащению почвы азотом и восстановлению ее плодородия. Например сейчас можно встретить целые поля засаженные люпином — и красиво и для почвы полезно.

Ответ 3: Накопление азота в почве

3) накоплению в почве азота — правильный ответ на этот вопрос.

Почему: растения из семейства Бобовые или Мотыльковые имеют одну особенность: они находятся в симбиозе с азотфиксирующими бактериями, которые живут в особых утолщениях на их корнях (клубеньках). Такие бактерии так и называют — клубеньковые азотфиксирующие бактерии. Симбиоз предполагает взаимную выгоду: растения дают бактериям «дом» и необходимы для жизни вещества, а бактерии, путем химических реакций «поставляют» растениям азот (который необходим для роста и развития растений).

После произрастания бобовых, почва естественным образом обогащается азотом из-за жизнедеятельности клубеньковых азотфиксирующих бактерий-симбионтов бобовых.

Источник

Преимущества добавления бобовых в севооборот определили ученые

Ученые обнаружили, что добавление большего количества бобовых, таких как фасоль, горох и чечевица, в европейские севообороты может обеспечить питательные и экологические преимущества. Исследователи использовали первый в своем роде подход, чтобы показать, что более широкое выращивание бобовых может обеспечить более высокую питательную ценность при более низких затратах на окружающую среду и ресурсы.

По их словам, замена зерновых на зернобобовые в европейских севооборотах обеспечила получение более богатой питательными веществами продукции как для потребления животными, так и для человека. А благодаря тому, как растут бобовые, это также уменьшило использование синтетических удобрений и загрязнение окружающей среды.

Исследователи заявили, что исследование , опубликованное в Frontiers in Sustainable Food Systems, может помочь в достижении некоторых целей в проекте «От поля до вилки», который является частью European Green Deal, который предусматривает сокращение использования синтетических удобрений на 20% и выбросов на 50% до 2030 года.

«В Шотландии мы показали, что введение бобовых культур в типичный севооборот сократило внешние потребности в азоте почти наполовину, сохранив при этом то же количество продуктов питания», — сказала автор работы Марсела Порто Коста из Университета Бангора.

В отличие от других культур, бобовые — одни из немногих, способны получать весь необходимый азот просто из окружающего воздуха. Это связано с симбиотическим партнерством с бактериями, которые превращают азот в воздухе в форму, которую могут использовать растения. Бобовые культуры не только сами по себе не требуют удобрений, но и обогащают почву азотом, уменьшая потребность в азотных удобрениях для будущих не бобовых культур.

С точки зрения питания, говорится в исследовании, бобовые также являются одной из самых богатых питательными веществами культур, обеспечивая белок, клетчатку, фолиевую кислоту, железо, калий, магний и витамины.

Подход исследования является более комплексным, чем предыдущие расчеты воздействия на окружающую среду, поскольку в нем сравниваются 10 различных последовательностей культур с использованием 16 различных категорий воздействия. Их оценка также представляет собой временные рамки от 3 до 5 лет и три различных европейских климата в Италии, Румынии и Шотландии.

Доктор Дэвид Стайлс, координатор исследования из Университете Лимерика, сказал:

«Наш инновационный подход выходит за рамки простого наблюдения за продуктами питания, рассматривая влияние доставки определенного количества продуктов питания для людей или скота из всех сельскохозяйственных культур, выращиваемых внутри репрезентативных севооборотов. Это дает более четкое представление о межкультурных эффектах и ​​общей эффективности различных последовательностей возделывания культур в обеспечении питательной пищи или корма для скота».

Источник

Влияние бобовых культур на продуктивность севооборотов.

Весной идет закладка будущего урожая, и очень важно правильно выбрать и разместить культуры в севообороте. В нашем многолетнем эксперименте в Западной Сибири мы изучали как меняется плодородие почвы при введении в зерновые севообороты вместо чистого пара бобовых культур – клевера и вики.

Для этого в течение 15 лет сравнивали 7 четырехпольных севооборотов:

1. пар черный – яровая пшеница – яровая пшеница– ячмень;

2. клевер – яровая пшеница – яровая пшеница – ячмень+клевер;

3. пар черный – озимая рожь – яровая пшеница– ячмень;

4. клевер – озимая рожь – яровая пшеница – ячмень + клевер;

5. яровая пшеница – овес – яровая пшеница – ячмень;

6. вико-овес на зерно – яровая пшеница – яровая пшеница – ячмень;

7. вико-овес зел.м. – яровая пшеница – яровая пшеница – ячмень;

Севообороты сравнивали по двум фонам химизации:

1. Малоинтенсивный – без применения удобрений с одной гербицидной обработкой:

2. Интенсивный – комплексное применение средств химизации. На интенсивном фоне под зерновые культуры на всех вариантах севооборотов ежегодно вносили N60 Р30, а на последней культуре (ячмень)- N100 Р30, и применяли полный комплекс защиты растений — гербициды, фунгициды, против полегания — ССС. На экстенсивном фоне удобрения не вносили, из средств защиты растений применяли только гербициды. Пищевой режим почвы на экстенсивном фоне улучшался только за счет бобовых культур и запашки измельченной соломы.

Эффективность севооборотов сравнивали по суммарному выходу продукции в зерновых единицах (тонн з.ед) (Прим.:показатель, применяемый для эквивалентного соизмерения разных видов продукции. За осн. единицу измерения принимают зерно, а продукцию остальных с.-х. культур переводят в сопоставимую продукцию по соотношению их урожайности и урожайности зерновых культур).Также рассчитывали экономическую эффективность.

Наибольший сбор продукции с 1 га пашни в среднем за 2001-2016 гг. обеспечили зернотравяные севообороты с клевером: продуктивность их на малоинтенсивном фоне была около 2,6 т.з.ед./га, а на интенсивном фоне 3,5-3,6 т.з.ед./га (таблица 1). Клевер обеспечивал присутствие в почве легкодоступного органического вещества, что способствовало активному процессу минерализации и накоплению нитратного азота. Сам клевер за вегетацию выносил почти 750 кг/га нитратного азота, однако из них более 650 кг/га получилось за счет процесса минерализации и активности клубеньковых бактерий.

По выходу зерна с 1 га севооборотной площади на первом месте были зерновые севообороты. Самый низкий выход зерна получен в зернотравяных севооборотах. Однако по выходу всей продукции с 1 га севооборотной площади зернотравяные севообороты опережали зернопаровые и зерновые за счет зелёной массы клевера и вико-овсяной смеси. На мало-интенсивном фоне зернотравяные севообороты обеспечивали 2,37 т.з.ед./га., а на интенсивном – 3,46 т.з.ед./га.

Прибавка урожая от средств химизации в среднем по севооборотам составляла 0,84-1,26 т.з.ед./га или 35-56%.

Экономическую эффективность севооборотов оценивали по величине прибыли с 1 га пашни, а также по уровню рентабельности.Для расчетов взяли 2017 год, который характеризовался наиболее типичными погодными условиями.В условиях вегетационного периода 2017 г. на малоинтенсивном фоне зернопаровые, зерновые севообороты и зернотравяной севооборот с вико-овсом на зеленую массу оказались убыточными.Прибыль была получена в зернотравяных севооборотах с клевером: клевер–пшеница–пшеница–ячмень+клевер и клевер–озимая рожь-пшеница –ячмень+клевер – 4641 и 4258 руб./га, уровень рентабельности при этом – 37,3 и 37,1% соответственно (таблица 2).

На интенсивном фоне все севообороты были прибыльными, но наибольший доход был получен в севооборотах с клевером. На малоинтенсивном фоне наиболее прибыльными также были зернотравяные севообороты, хотя прибыль была несколько ниже. Самая низкая прибыль была получена в зерновых севооборотах: пшеница–овес–пшеница–ячмень и вико–овес на зерно–пшеница–ячмень.

Математическая обработка показала, что основное влияние на формирование засоренности в посевах пшеницы оказывал предшественник – доля влияния фактора – 41,1%, а доля влияния интенсификации составила 10,1%.

Источник