Покривните култури имат способността да добавят, натрупват, съхраняват и трансферират минерали, необходими за живота на почвените микроорганизми и за развитието на културите. В тази статия разказваме как покривните култури натрупват, съхраняват и отключват минерали и как добавят минерали в почвата чрез азотфиксацията.
Покривните култури съхраняват и трансферират остатъчните минерали
Като всяко друго растение, и покривните култури се нуждаят от минерали за развитието си. Те обаче не се наторяват, а натрупват и съхраняват микро-, макро- и мезоелементите, останали в почвата от торенето на основните култури. Тази функция на покривните култури предотвратява измиването на азот (N), тъй като нитратната му форма е силно подвижна. Когато азотът е в растението, той се запазва до момента, в който растението загине и започне да се разлага.
Ще може ли и основната култура да се възползва от съхранения азот?
Няколко фактора влияят на процеса, като основният от тях е скоростта на разлагане на растителните остатъци от покривната култура. Тя зависи най-вече от температурите и влагата. Тъй като микроорганизмите са най-активни при температури в диапазона 12 – 25 °C, колкото по-влажно и с умерени температури е в периода на тяхното разлагане, толкова по-бързо тези минерали ще станат достъпни за културното растение. В по-горещи и сухи условия процесът е по-бавен.
Пример:
Полеви опити (на Matt Ruark, University of Wisconsin-Madison University of Wisconsin-Extension) в три последователни години с покривна култура ръж показват количеството на съхранения азот. Измерените количества са на база сухо вещество (слама). На 100 кг суха биомаса се падат около 4 кг азот.
- През 2012 г. са имерени около 13 кг активно вещество азот при 300 кг суха биомаса от дка.
- През 2013 г. – при суха биомаса близо 30 кг/дка е измерено близо 1.3 кг активно вещество азот.
- През 2014 г. – при биомаса малко над 30 кг/дка, активното вещество е 1.3 кг.
Покривните култури – основа в механизма за отключване на минералите
Способността на покривните култури в микса да се адаптират към климатичната и почвената среда активира биохимични механизми, които благоприятстват тяхното развитие, най-вече чрез кореновите ексудати (екстракти). Те са вещества, които кореновата система отделя като органични киселини, въглехидрати и други, необходими за живота на микроорганизмите в почвата. Ексудатите са връзката за набавяне на минерали и адаптиране на почвената среда, като така се предоставят необходимите минерали на растението, за да се изхрани и развие. Това е механизмът за отключването на минералите.
Покривни култури като елда и фацелия благоприятстват достъпността на фосфора. В някои случаи, например при кръстоцветните, тези механизми (най-вече киселинни екстракти) регулират почвената реакция (PH). Тъй като PH на почвата е съществен компонент при блокирането на минерали, при кисели и при алкални почви това благоприятства най-вече отключването на металите и фосфора.
Пример:
Опит, направен от Агровар в с. Тръстеник, обл. Русе при силно алкална почва – над 8 PH с миксове от покривни култури, показва намаляване на PH на почвата. Опитът е направен с три различни микса от култури – като и при трите се получава различно PH. В микса с презимуващи кръстоцветни PH е по-ниско спрямо PH при микса с измръзващи кръстоцветни. Почвените анализи показват, че средно PH е намаляло между 0.3 и 0,8 единици в коренообитаемият слой (0 – 30 см).
Извод: При опита се откроява ясна тенденция – Колкото повече се е вкислила почвата при различните миксове, толкова повече количество достъпни метали (Zn, Mn, Cu, Fe) има в нея.
Покривните култури добавят минерали от въздуха
Азотфиксацията е процес, при който чрез симбиоза между азотфиксиращи бактерии – Ризобиум (Rhizobium) с култури от сем. Бобови, азотфиксиращите бактерии снабдяват бобовата култура с азот, a тя от своя страна снабдява бактериите с храна, като полизахариди и др. въглеродни съединения чрез кореновите ексудати.
Различните бобови култури се колонизират от различни щамове на Rhizobium. Люцерната се колонизира от един щам, детелината – друг вид, фия – трети и т.н. Ето защо, при създаване на микс от покривни култури, е препоръчително да има поне две бобови култури, за да се диверсифицира риска, в случай, че не можем да измерим коя бактерия доминира в нашите почви. Ако например щамът, който колонизира фий, не е в достатъчна наличност, ще се получи слаба азотфиксация. За сметка на това, щамът който колонизира граха, може да е по-разпространен и да фиксира азота по-добре.
Също както минерализирането на хранителните остатъци при тяхното разлагане, количеството фиксиран азот зависи много от температурата и влагата. Потенциалът за азотфиксация, в зависимост от културата и условията, е между 4 и 15 кг/дка активно вещество азот.
Комбинация на азотфиксиращи с други култури може да добави до 4 пъти повече азот отколкото монокултурното им засяване.
Пример:
В полеви опити (на Matt Ruark, University of Wisconsin-Madison University of Wisconsin-Extension) с 4 култури (люцерна, два вида детелини и фий) е установено, че при растеж под 15 см, те осигуряват около 4 кг активно вещество азот на декар. При развитие над 15 см. могат да фиксират между 4,5 и 13,5 кг дка активно вещество азот. В случай, че фият достигне растеж над 30 см, той може да фиксира до 18 кг активно вещество азот в един декар.