В последние десятилетия традиционное сельское хозяйство полагалось на синтетические гербициды. Однако в настоящее время все чаще отмечается их негативное воздействие.
Гербициды и их остатки в почве имеют высокий потенциал негативного воздействия на:
Постоянное воздействие на сорняки высоких доз гербицидов приводит к развитию устойчивости к этим химикатам (2).
Регенеративное сельское хозяйство основано на минимальном нарушении почвы, постоянном почвенном покрове и чередованием культур. В целом, оно описывается как устойчивая альтернатива системам с традиционной обработкой почвы. Его применение изменяет динамику и виды сорняков и поэтому требует изменения методов, используемых для борьбы с ними. Знание местных сорняков и понимание их вредоносного потенциала является ключевым фактором в разработке успешной стратегии по их уничтожению.
В регенеративном сельском хозяйстве севооборот является как самым основным, так и самым эффективным элементом борьбы с сорняками. Каждый вид культуры создает специфические и уникальные условия (как биотические, так и абиотические), которые устанавливают ограничения для роста сорняков. Таким образом, любую данную культуру можно рассматривать как своего рода фильтр, который позволяет расти только определенным видам сорняков, подавляя другие (3). Если в дополнение к севообороту различных культур мы также добавим различные сроки посева, эти фильтры будут чередоваться, а селекционное давление усилится. Все это предотвращает повторный рост одного сорняка и, следовательно, его доминирование. Сорняки могут разрастаться, если их цикл синхронизирован с посевами (4,5). И наоборот, рост сорняков, плохо синхронизированный с культурой, представляет уникальную возможность для борьбы с сорняками. Сорняки, растущие в отсутствие культуры, можно удалить с помощью неселективного гербицида, а сорняки в вегетативной стадии во время уборки урожая удаляются до посева семян. Севооборот позволяет бороться с сорняками на разных стадиях появления, тем самым предотвращая повторное завершение жизненного цикла конкретного вида сорняка.
Различные исследования (6,7) подтверждают, что регулярное чередование культур с разными сроками посева приводит к уменьшению банка семян сорняков. Другим важным аспектом, связанным с этим, является предотвращение образования и накопления семян сорняков. При составлении плана посева ротация для каждого поля должна быть разработана с учетом соответствующих ему видов сорняков.
Культуры, которые быстро растут и могут победить сорняки (например, кукуруза), являются разумным дополнением к севообороту.
Включение промежуточных культур в севооборот дает много преимуществ, таких как снижение эрозии почвы, улучшение структуры и плодородия почвы, а также возможность использования растений с сильными способностями подавления сорняков (8). Они так же препятствуют развитию популяций сорняков посредством двух важных механизмов.
Введение промежуточных культур в агросистемы предотвращает рост и развитие сорняков, занимая свободные ниши (промежуточные культуры занимают пространство, которое иначе было бы доступно для сорняков).
Остатки промежуточных культур могут подавлять или замедлять прорастание и рост сорняков (9,10) как за счет аллелопатических, так и физических эффектов (11). Кроме того, растительные остатки на поверхности почвы могут привести к снижению колебаний температуры почвы и уменьшению проникновения света, что, как было доказано, также подавляет прорастание сорняков (12).
Что касается конкретных примеров, стоит упомянуть вклад аллелопатических промежуточных культур, таких как сеяная рожь, подвиды гречихи и сорго или люцерна. Промежуточные культуры, включая масличный рапс (Brassica napus L.) и белую горчицу, также могут предотвратить прорастание семян сорняков и тем самым предотвратить появление сорняков. Контроль сорняков бобовыми обычно ниже, поскольку азот, высвобождаемый из их остатков, положительно стимулирует появление сорняков.
Вместо того чтобы оставлять голое поле, даже на короткое время, можно посеять однолетние или промежуточные культуры, которые будут быстро развиваться и закроют открытые пространства, прежде чем сорняки успеют появиться и вытеснить их. Например, если планируется посев товарной культуры ранней весной, можно выбрать неморозостойкую промежуточную культуру, например, смесь овса и клевера инкарнатного, которые рано отмирают. При посеве товарных культур в конце весны и начале лета можно использовать промежуточные культуры, которые способны к перезимовке. Например, волосистая или кустарниковая вика и рожь. Выносливые виды промежуточных культур можно использовать в качестве мульчи или оставить до естественного отмирания.
Эмпирические исследования показывают, что обработка почвы не влияет на снижение или увеличение плотности банка семян сорняков (13, 14, 15, 16). Другими словами, вспашка поля несколько раз в год мало способствует уменьшению, а тем более уничтожению сорняков на вашем участке. Наоборот! Вспашка перераспределяет семена по всему профилю почвы, что в результате помогает сорняку.
В практике no-till семена сорняков проникают в почву очень медленно (трещины в почве, фауна, ...). Поэтому 60-90 % семян накапливается только в верхних 5 см почвы (17, 18). Это может привести к более высокому уровню хищничества (поедания животными), который ограничен количеством доступных семян (19). Вспашка, т.е. закапывание семян, снижает их доступность для хищников (20). В результате нулевой обработки семена сорняков скапливаются у поверхности, и грызуны, насекомые и птицы имеют к ним лучший доступ. Таким образом, животных также следует помнить как очень эффективный природный инструмент для сокращения запасов семян сорняков (21, 22, 23).
Вспашка закапывает семена сорняков под поверхность почвы, снижая их доступность для хищников. No-till наоборот будет способствовать накоплению семян на поверхности, что облегчит хищникам доступ к ним. Благодаря этому количество сорняков будет уменьшаться.
В отличие от вспашки, no-till также способствует увеличению биоразнообразия и численности хищников (24).
Обработанная почва создает лучшие условия для прорастания большинства семян, а также стимулирует прорастание светолюбивых сорняков или тех, которые требуют изменения температуры (25). Обработка почвы снижает устойчивость почвы к проникновению корней сорняков, что приводит к закладке, появлению и росту проросших семян сорняков (26, 27). Другими словами, большая обработка почвы может означать больше сорняков.
Вспашка также позволяет семенам сорняков прорастать с большей глубины (28). Если корни проросших семян сорняков находятся непосредственно на поверхности необработанной почвы, им трудно проникнуть в нижние слои почвы, и они легче погибают.
Что показывает практика? Часто бывает так, что в первый год при переходе от вспашки к нулевой обработке на поле появляется больше сорных растений по сравнению с другими методами. Однако в последующие годы ситуация меняется на противоположную. В течение нескольких сезонов семенные фонды сорняков при нулевой обработке почвы истощаются (29).
Режим no-till и тщательное управление промежуточными посевами могут обеспечить возможность долгосрочной борьбы с сорняками (30).
Традиционные меры регенеративного земледелия (такие как разнообразные севообороты, чередование культур или внедрение систем no-till) сами по себе недостаточно эффективны в борьбе с сорняками. Поэтому важно как можно чаще использовать их комбинацию. Таким образом, они могут работать вместе, чтобы в совокупности уменьшить количество сорняков.
Борьба с сорняками при переходе к системе no-till очень важна, и может потребоваться несколько лет, чтобы урожайность, свойства почвы и популяция сорняков пришли в равновесие (31). Внедрение no-till наиболее успешно в системах, которые также используют минимум двухлетний севооборот и включают в севооборот промежуточные культуры или растительные остатки.
При переходе к регенеративному сельскому хозяйству и беспахотному земледелию сорняки являются одним из сложных на первый взгляд препятствий, которые приходится преодолевать фермерам. Действительно, сорняки невозможно уничтожить в одночасье, если отказаться от интенсивного использования почвенных химикатов, что не является устойчивым в долгосрочной перспективе (экологической или экономической). Особенно в первые несколько сезонов фермерам не обойтись без терпения. Однако, используя сразу несколько мер, можно добиться желаемого результата за относительно короткое время (буквально за несколько лет).
Но также важно задаться вопросом, нужно ли (или в какой степени) вести эту борьбу. Даже сорняки могут способствовать созданию желательного почвенного покрова, стабилизации питательных веществ, созданию среды обитания или питательного источника пищи для хищников-вредителей, и что они не обязательно снижают урожай. Например, как мы показываем в данном примере , урожайность не будет постоянно снижаться при переходе на регенеративное управление, а совсем наоборот. А земля, ландшафт и его обитатели, большие и маленькие, будут радоваться минимизации нашего вмешательства в природные процессы.
Список использованной литературы и исследований можно найти здесь.
Есть ли у вас вопросы или комментарии по поводу статьи? Сообщите нам на praha@carboneg.eu! Мы будем рады обсудить эту тему с вами индивидуально.
