Многие производители овощей бахчевых культур заинтересованы в том, чтобы перейти хотя бы на часть своих производственных схем с применением методов ресурсосберегающей обработки почвы. Нулевая обработка почвы (NT) — это практика ресурсосберегающей обработки почвы, которая была внедрена некоторыми производителями тыквенных культур, особенно теми, кто выращивает тыкву, хотя она не была внедрена в такой же степени на других культурах. Огурец и кабачок — две другие тыквенные культуры, на которых NT была широко оценена, и большинство результатов исследований показывают, что урожайность этих двух культур схожа между NT и обычной обработкой почвы (CT). Большинство исследований NT, проведенных на дынях и арбузах, либо не дали результатов, либо показали негативное влияние NT на их общую продуктивность.
NT — это вид ресурсосберегающей обработки почвы, которая обеспечивает ненарушенную почву до и после посадки, при этом культуры обычно высаживаются непосредственно в растительные остатки, остающиеся на поверхности почвы (Morse, 1999). Овощные культуры дают мало органического вещества в почву после сбора урожая и, как правило, дают мало поверхностных остатков для защиты почвы от ветровой и водной эрозии (Bellinder and Gaffney, 1995). Хотя большинство овощей выращивается с использованием методов СТ, NT становится все более заметным в производстве овощей, поскольку производители все больше понимают экономические и экологические преимущества, связанные с системой производства НТ. Производственные методы НТ обеспечивают эффективные и недорогие методы снижения эрозии почвы, увеличения органического вещества почвы и улучшения водоудерживающей и питательной способности почвы (Johnson and Hoyt, 1999). Системы NT также значительно увеличивают количество поверхностных остатков и снижают эрозию почвы по сравнению с другими системами обработки почвы (Harrelson et al., 2007). Возделывание NT с покровными культурами — это эффективная техника, позволяющая остановить эрозию почвы и сделать производство продуктов питания действительно устойчивым (Jelonkiewicz and Borowy, 2009).
Хотя практика NT обеспечивает различные экологические преимущества (Johnson and Hoyt, 1999; Morse, 1999), многие садоводы предпочитают эту систему производства для тыквенных культур, поскольку более чистые плоды часто являются результатом проживания на растительных остатках (Walters and Young, 2008) или уменьшения попадания почвы на поверхность плодов. Помимо получения более чистых плодов по сравнению с СТ, НТ может также помочь в снижении заболеваемости плодов. Осмонд и др. (2011) указали, что методы сокращенной обработки почвы с остатками мульчи на поверхности почвы могут снизить риск возникновения гнили (Rhizoctonia solani), поскольку при такой системе производства плоды меньше контактируют с почвой.
Овощеводы часто сталкиваются с трудностями при переходе от СТ к НТ, поскольку НТ обычно требует большего планирования и управления по сравнению с системами производства СТ. Проблемы управления включают интеграцию покровных культур в систему, использование растительных остатков в качестве мульчи, управление плодородием, укоренение растений и отсутствие адекватной борьбы с сорняками. Таким образом, многие овощеводы не внедряют производственные системы NT из-за необходимости дополнительного управления и потенциальных проблем, которые могут возникнуть.
Использование методов почвозащитной обработки, включая NT, привлекает внимание и находит широкое признание у многих овощеводов, поскольку исследования показали, что эти производственные системы эффективны для поддержания урожайности и рентабельности при сохранении устойчивости. Исследования показали, что урожайность многих тыквенных культур, выращиваемых в NT (включая огурцы, тыквы и кабачка), аналогична урожайности культур, выращиваемых в системах CT. Более того, в некоторые годы тыквенные культуры, выращенные в системах альтернативной обработки почвы, показали лучшие результаты, чем те, которые были выращены на обработанных полях, и это часто связано с более стабильным обеспечением почвенной влагой в течение всего сезона на полях с поверхностными остатками покровных культур. Однако важно подчеркнуть, что системы NT для овощей являются более интенсивными в управлении, чем системы CT. Покровные культуры, мульчирование, управление плодородием, укоренение растений и борьба с сорняками — это лишь немногие из факторов, которые необходимо учитывать для получения максимального урожая в системах выращивания тыквенных овощей NT.
Покровные культуры
Покровные культуры часто интегрируются в производственные системы нулевой обработки почвы (NT). Покровная культура — это альтернативная культура, которая высаживается вместе с основной товарной культурой (культурами) или вскоре после нее и обычно подавляется или уничтожается до высадки культуры (Walters, 2011). Многочисленные покровные культуры используются в производственных системах СТ, причем конкретный вид или смесь видов выбирается в зависимости от общей цели.
Некоторые покровные культуры, применяемые в системах нулевой обработки почвы:
- озимые покровные культуры, такие как райграс однолетний, овес, пшеница и озимая рожь используются для производства биомассы и в качестве растений-компаньонов для озимых бобовых покровных культур или как органическая мульча. В системе NT служат для возврата питательных веществ почвы, в качестве органической мульчи, борьбы с эрозией, подавления сорняков.
- Озимые бобовые культуры, включая вику мохнатую и различные клеверы используются в качестве растений-компаньонов для озимых покровных культур, органической мульчи, образования биомассы со способностью фиксировать азот. В системе NT служит для образования относительно небольшого количества органического вещества, в качестве органической мульчи над почвой, обеспечения системы питательными веществами, борьбы с эрозией почвы и подавления сорняков.
- Летние травянистые покровные культуры, в основном сорго-суданская трава служат для образования биомассы, разрыхления подпахотного горизонта и в качестве органической мульчи. В системах NT снижают уплотнение почвы, образуют органическое вещество почвы, служат органической мульчей, мобилизуют питательные вещества почвы, подавляют сорняки.
- Летние бобовые покровные культуры, такие как донник используются для образования органического вещества со способность азотфиксации и в качестве органической мульчи. В системах NT служат для образования органического вещества, обеспечения питательных веществ, подавления сорняков, в качестве органической мульчи.
- Летние широколистные покровные культуры, такие как гречиха используются для разрыхления пахотного слоя почвы, мобилизации питательных веществ, образования органического вещества и в качестве органической мульчи. В системах NT служат для образования органического вещества, обеспечения системы питательными веществами, борьбы с эрозией, подавления сорняков и в качестве органической мульчи.
Некоторые из них производят большое количество биомассы (например, пшеница или озимая рожь), которая может создавать постоянную толстую мульчу из остатков, остающихся на поверхности почвы после уборки или уничтожения каким-либо способом, в то время как другие (например, различные бобовые, включая вику волосистую и клевер) используются для улучшения уровня питательных веществ в почве. В большинстве систем производства тыквенных культур травянистые покровные культуры используются для увеличения биомассы растительных остатков и, следовательно, содержания органического вещества в почве, в то время как бобовые выращиваются для улучшения питательных свойств почвы. В большинстве систем производства тыквенных культур NT, осенние посадки покровных культур чаще всего используются для получения некоторого роста растений перед наступлением зимы. Семена покровных культур высаживаются либо путем посева, либо путем разбрасывания с легкой заделкой в почву при неглубокой обработке. Более высокие показатели всхожести будут иметь место при посеве буром. Важно, чтобы покровная культура достигла максимального роста весной, прежде чем она будет подавлена или убита каким-либо способом, а это как раз перед цветением и развитием семян. Это важно для максимального развития лигнина в травянистых покровных культурах, что позволит создать максимально толстую мульчу для покрытия поверхности почвы. Бобовые, такие как вика волосистая, должны быть уничтожены при появлении первых цветков и, безусловно, до появления семян. Когда на волосистой вике появляются цветы, вегетативный рост прекращается, и ее необходимо уничтожить каким-либо способом; в противном случае она может стать серьезным сорняком, если позволить ей размножиться. Кроме того, внесение азотных удобрений в конце зимы часто используется для ускорения весеннего роста. Многие покровные культуры, такие как пшеница или озимая рожь, должны быть уничтожены или подавлены каким-либо способом, чтобы минимизировать конкуренцию с культурой бахчевых (Zandstra и др., 1998). Покровные культуры, используемые для посадок NT, часто уничтожаются весной неселективным гербицидом (обычно глифосатом или паракватом) и скашиваются или измельчаются каким-либо образом перед посевом или пересадкой тыквенных культур.
Покровные культуры служат множеству целей в системах производства NT, поскольку они сохраняют почвенную влагу, увеличивают содержание органического вещества в почве, обеспечивают многочисленные преимущества сохранения почвы (Johnson and Hoyt, 1999) и улучшают общую борьбу с сорняками (Teasdale et al., 1991). Покровные культуры или остатки предшествующих культур играют важную роль в добавлении органического вещества в почву для создания структуры почвы и других физических свойств почвы, таких как емкость катионного обмена и пористость почвы. Кроме того, использование бобовых покровных культур имеет дополнительное преимущество — они возвращают азот (N) обратно в систему земледелия, что может уменьшить количество азотных удобрений, которые необходимо вносить. Покровные культуры также уменьшают ветровую и водную эрозию, которая может возникнуть после удаления основной товарной культуры, поскольку после уборки урожая на почве часто остается мало остатков.
Мульчи
Остатки покровных культур (или органическая мульча) на поверхности почвы могут обеспечить множество преимуществ для производства тыквенных культур NT. Разложившиеся корневые каналы остатков покровных культур обеспечивают большую просачиваемость в почвенный профиль оросительной или дождевой воды. Кроме того, растительные остатки в контакте с поверхностью почвы уменьшают сток и позволяют большему количеству дождевой или поливной воды просачиваться в почву. Кроме того, эти остатки замедляют или запрещают движение воды по полю, тем самым уменьшая эрозию почвы и снижая сток удобрений/агрохимикатов. Остатки покровных культур на полях NT также позволяют оборудованию въезжать на поля во влажных условиях, чего обычно нельзя делать на полях CT. Кроме того, сроки опрыскивания или сбора урожая могут быть отложены на полях СТ до тех пор, пока почва не станет сухой, в то время как на полях СТ эти операции могут быть выполнены благодаря остаткам на поверхности почвы.
Мульчирующие остатки покровных культур могут повысить эффективность использования воды на полях NT. Остатки мульчи на поверхности почвы часто действуют как буфер между воздухом и почвой, уменьшая испарение воды с поверхности почвы. Для сравнения, обработанная почва в системах СТ часто быстро высыхает из-за высокой скорости испарения. Таким образом, тыквенные культуры, выращиваемые в условиях засухи в системах NT, скорее всего, будут расти лучше и дадут больший урожай по сравнению с культурами, выращиваемыми в аналогичных условиях в системах CT. Однако для получения адекватного урожая может потребоваться орошение, если отсутствие осадков сохраняется в течение длительного периода времени.
Органическая мульча на поверхности почвы, созданная из покровных культур или растительных остатков, изолирует почву и в целом замедляет рост ранних растений и задерживает созревание культур (Morse, 1999). Уолтерс и Янг (2008) отметили, что почва, покрытая озимой рожью, весной была примерно на 5°C-6°C холоднее, чем голая почва. Такие более низкие температуры почвы часто задерживают развитие тыквенных овощей (например, огурцов и кабачков), что приводит к более позднему плодоношению (Walters et al., 2005, 2007). Ранний урожай часто имеет огромное значение для маркетинга и прибыльности многих овощей (Morse, 1999). Таким образом, потеря раннего урожая является основной проблемой, которая беспокоит многих производителей при использовании систем производства NT в начале вегетационного периода для некоторых короткосезонных тыквенных культур.
Овощные системы NT для тыквенных культур в сочетании с остатками мелких зерновых культур в целом дают урожайность, сходную с урожаем, выращенным в системах CT (Harrelson et al., 2007; Walters et al., 2007; Walters and Young, 2010, 2011). Остатки, которые остаются на поверхности почвы при NT, скорее всего, повышают урожайность овощей за счет увеличения влажности почвы по сравнению с системами CT (Johnson and Hoyt, 1999), а те системы обработки почвы, которые оставляют 30% или более остатков на поверхности почвы после посадки, в целом повышают влажность почвы в течение вегетационного периода за счет увеличения инфильтрации и уменьшения испарения (Johnson and Hoyt, 1999). Таким образом, производство NT может быть особенно полезным для снижения потенциального водного стресса, связанного с неорошаемыми овощными культурами (Hoyt, 1999).
Управление плодородием
В системах производства овощей семейства тыквенных, включая как СТ, так и НТ, удобрения часто вносятся в избытке, чтобы обеспечить максимальную урожайность. Многие тыквенные овощи, в том числе огурцы и кабачки, предъявляют высокие требования к питательным веществам из-за снятия плодов при многократном сборе урожая в течение вегетационного периода. Кроме того, большинство тыквенных культур неэффективно используют питательные вещества, поэтому для обеспечения высокой урожайности часто используются высокие нормы удобрений, превышающие потребности культуры, так как удобрения являются относительно недорогим ресурсом для садоводов. Избыток питательных веществ (особенно азота) может быть потерян в результате выщелачивания, иммобилизации или улетучивания (Shennan, 1992). Сельскохозяйственная практика остается основным источником загрязнения грунтовых вод нитратами, а чрезмерное внесение азотных удобрений, сопровождаемое неэффективным управлением почвой и культурами, увеличивает загрязнение грунтовых вод нитратами (Hallberg, 1989). Таким образом, сельскохозяйственные методы, позволяющие сохранять и рационально использовать питательные вещества в почве, необходимы для поддержания качества почвы и воды, а также для сохранения продуктивности овощных культур.
Избыточное внесение азотных удобрений под тыквенные овощные культуры часто вызывает дополнительный вегетативный рост за счет плодоношения, что может уменьшить или задержать плодоношение, что приведет к снижению урожайности. Хотя управление плодородием в системах NT важно для максимизации производительности, имеется мало информации о рекомендациях по удобрениям для овощных культур (включая огурцы), которые выращиваются в этом типе производственной системы. Хойт и др. (1994) указали, что нормы удобрений и методы их внесения должны быть скорректированы при использовании систем NT в овощеводстве. Хотя травянистые покровные культуры (такие как пшеница или озимая рожь) часто используются в системах NT производства овощей с бахчевыми культурами для снижения эрозии почвы и минимизации вымывания питательных веществ из почвы, их остатки имеют тенденцию связывать почвенный азот весной и медленно разлагаться в течение лета (Morse and Seward, 1986). Травянистые покровные культуры могут создать дефицит азота для последующей овощной культуры за счет ассимиляции и/или иммобилизации азота (Skarphol и др., 1987; Vyn и др., 1999). Покровные культуры, обеспечивающие мульчирование остатков с высоким соотношением C/N, могут снизить урожайность последующих овощных культур из-за иммобилизации азота (Francis и др., 1998; Schonbeck и др., 1993), причем чистая иммобилизация азота более вероятна, если соотношение C/N у мульчирующих остатков покровных культур выше 25 (Paul и Clark, 1989). Таким образом, распад остатков покровных культур и последующее высвобождение азота частично регулируется соотношением C/N. В весенний период уничтоженное гербицидом мелкое зерно часто вызывает иммобилизацию минерального азота из-за высокого отношения C/N остатков соломенной мульчи. Однако травянистые покровные культуры могут повысить доступность азота, предотвращая его потери из-за вымывания в зимние месяцы (Knavel and Herron, 1986). Травянистые покровные культуры, такие как озимая рожь, пшеница, овес, ячмень и райграс однолетний, могут поглощать большое количество остаточного азота почвы в осенние месяцы, в то время как бобовые культуры, как правило, медленнее укореняются осенью и являются плохими азотособирателями, поскольку они фиксируют большую часть собственного азота.
Предлагаемые нормы внесения азотных удобрений при нулевой обработке почвы для отдельных овощей семейства тыквенных в зависимости от предшествующей культуры:
- травы — 25 кг/га;
- бобовые — уменьшить на 40 кг/га;
- кукуруза на зерно или пшеница — 50 кг/га;
- прочие небобовые культуры — 30 кг/га.
Хотя покровные культуры в первую очередь влияют на структуру почвы, а не на плодородие за счет увеличения биомассы растительного материала, общепризнано, что тыквенные культуры, выращенные в системах NT с остатками травы или зерновой мульчи на поверхности почвы, требуют большего количества удобрений по сравнению с теми, которые выращиваются в системах CT, из-за иммобилизации азота в этой системе. Таким образом, история возделывания полей играет важную роль в управлении питательными веществами. Помимо потребности в азоте, обычно рекомендуемой для конкретной тыквенной культуры, следует внести дополнительно 25 кг N/га на те поля, на которых непосредственно перед тыквенной культурой выращивалась покровная культура, а если перед посевом культуры NT была убрана зерновая культура или кукуруза, то на поле следует внести 50 кг N/га. Однако, если на поле перед посевом была выращена бобовая покровная культура, овощные или соевые бобы, то можно дать небольшой азотный кредит, исключив около 40 кг N/га из нормы внесения азотных удобрений под конкретную тыквенную культуру.
Еще один фактор, который необходимо учитывать, — содержание органического вещества в почве. Органическое вещество почвы очень быстро разрушается в почвах, используемых для традиционного производства овощей, в основном из-за интенсивной обработки; однако системы производства овощей NT улучшают и увеличивают содержание органического вещества в почве по сравнению с обработкой почвы. Franzluebbers (2010) установил, что сокращенная обработка почвы наиболее эффективна для повышения содержания органического вещества в почве в сочетании с севооборотом или покровными культурами, включающими глубоко укореняющиеся и производящие много остаточного вещества растения, такие как люцерна. Включение травяных или бобовых покровных культур в схему растениеводства помогает поддерживать уровень органического вещества в почве, а также обеспечивает улучшенные компоненты структуры почвы, такие как улучшенная способность удерживать питательные вещества (или емкость катионного обмена). Хотя бобовые быстро выделяют азот и другие питательные вещества обратно в почву для использования растениями, они не так эффективны, как травянистые покровные культуры, для создания уровня органического вещества в почве. Для сравнения, растения, которые имеют больше лигнина и являются более волокнистыми (например, покровные культуры), выделяют питательные вещества в почвенную систему гораздо медленнее, но улучшают уровень органического вещества в почве.
тыквенные культуры могут эффективно использовать азот, который высвобождается из органических материалов в почве. Почва может высвобождать до 100 кг азота/га в зависимости от содержания органического вещества в почве, количества и типа органических материалов, которые были внесены в почву. Однако более вероятно, что это количество составит около 40 кг N/га. Также важно учитывать предыдущую историю возделывания поля, так как бобовая покровная культура может обеспечить до 40-50 кг N/га.
Почвы с высоким содержанием органического вещества обладают способностью удерживать больше питательных веществ по сравнению с почвами с низким содержанием органического вещества, что может определенно повлиять на плодородие данной почвы. Так, накопление органического вещества почвы часто может привести к повышению плодородия почвы за счет связывания питательных веществ растений, особенно азота; количество вносимых в почву удобрений часто корректируется в зависимости от количества органического вещества, присутствующего в почве. Органическое вещество почвы — это огромный резерв потенциально доступного азота, фосфора, серы и других питательных веществ. Считается, что около 1% органического вещества в почве высвобождает в среднем около 11 кг доступного азота/га в течение вегетационного периода. Поскольку большинству тыквенных культур требуется большое количество азота для максимальной продуктивности, садоводы не корректируют нормы азотного плодородия в зависимости от уровня органического вещества почвы, и, принимая во внимание, что расчетная скорость высвобождения азота из органического вещества почвы может быть весьма изменчивой, а большинство почв содержат менее 3% органического вещества почвы (что обеспечивает около 33 кг N/га), органическое вещество обеспечивает лишь небольшую часть азота, необходимого для роста тыквенных культур.
Имеется мало информации по оптимальным нормам азотного плодородия для тыквенных культур NT. Хотя использование почвозащитной обработки в сочетании с покровной культурой является схемой управления, которая часто рассматривается овощеводами, мало что известно об оптимальных нормах азотного удобрения в этой системе производства для тыквенных культур. Было проведено несколько исследований по внесению азотных удобрений при выращивании тыквенных овощей в системе NT, результаты которых в целом указывают на необходимость дополнительного азота по сравнению с системами CT.
Предлагаемые нормы внесения азотных удобрений при нулевой обработке почвы для отдельных овощей семейства тыквенных:
- огурцы для маринования — 135-180 кг/га (Osmond и др., 2011);
- салатные огурцы — 155-235 кг/га (Rich, 2013);
- тыква — >120 кг/га (Harrelson и др., 2008);
- цуккини — 125-135 кг/га (Rich, 2013).
Харрельсон и др. (2008) указали, что для тыквы NT требуется большее количество азотных удобрений по сравнению с системами CT, и предположили, что оптимальная урожайность может быть получена при нормах >120 кг/га. Хотя нормы азота не отличались между системами CT, NT и полосовой обработки почвы (ST) для продуктивности тыквенных культур, Осмонд и др. (2011) указали, что оптимальная норма азота зависит от года, и в один год наблюдалась линейная зависимость урожайности от нормы азота до 200 кг N/га, в то время как в другой год урожайность была максимальной при 90 кг N/га. Рич (2013) указал, что норма азотных удобрений, необходимая для получения наибольшего количества урожая кабачков и огурцов нарезки в NT, составляла 125-135 и 155-235 кг N/акр, соответственно; и в NT огурцов и кабачков высокие нормы азотных удобрений стимулировали вегетативный рост, в результате чего урожай плодов значительно снизился. Похоже, что если в почве имеется дополнительный азот в результате избыточного внесения удобрений, эти растения будут страдать от роскошного потребления азота, что приведет к дополнительному вегетативному росту при меньшей общей плодовитости.
Создание стеблестоя
Для получения высоких показателей всхожести посевные овощные культуры, как правило, требуют чистого, свежевспаханного семенного ложа, и посев овощных культур на полях СТ, где имеются поверхностные остатки, часто может быть сложной задачей. Однако крупносемянные овощные культуры, такие как огурцы, могут успешно выращиваться в системах производства NT либо прямым посевом, либо с помощью пересадки (Morse, 1999). Дополнительное орошение часто необходимо для улучшения укоренения как посеянных, так и пересаженных тыквенных культур, особенно если они посажены в условиях засухи или в районах, подверженных засухе.
При прямом посеве тыквенных культур на поле NT необходим правильный контакт семян с почвой для адекватного прорастания семян и появления всходов. При использовании сеялки NT важно обеспечить правильную глубину заделки семян, закрытие рядков и достаточный контакт семян с почвой. Иногда семена не попадают в почву и могут быть прижаты к остаткам органической мульчи, что резко снижает всхожесть, вплоть до полного отсутствия прорастания. Для обеспечения надлежащего укоренения древостоя может потребоваться увеличить норму высева, чтобы проросло достаточное количество семян, но это может быть дорогостоящим. Другой проблемой, которая часто возникает, является питание грызунов (в основном мышей) недавно посаженными семенами тыквенных культур. Остатки мульчи в СНТ являются отличной средой обитания для мышей, а семена большого размера (например, тыквы и сквоша) служат отличным источником пищи. Если мыши являются проблемой, некоторые садоводы добились успеха, слегка опрыскав семена дизельным топливом, а затем дав им высохнуть перед посадкой.
По сравнению с прямым посевом, тыквенные овощи, выращенные из рассады, имеют ряд преимуществ. Во-первых, урожай культуры, выращенной из рассады, обычно можно получить раньше, чем урожай, выращенный из семян. Фермеры, использующие рассаду тыквенных культур (независимо от системы производства), часто нацелены на более ранние рынки для повышения общего дохода. Во-вторых, рассаду обычно выращивают в теплицах, что позволяет защитить развивающуюся рассаду от различных стрессов окружающей среды, хищничества животных, возбудителей болезней и насекомых-вредителей. В-третьих, использование трансплантатов может фактически снизить затраты на выращивание, поскольку в полевых условиях могут быть низкие показатели всхожести или излишнее прореживание растений, которое может потребоваться для получения правильного расстояния между растениями. В-четвертых, пересадка позволяет садоводам получить практически идеальные ряды растений одного возраста и размера. Однако важно отметить, что использование пересадки может быть капиталоемким и требует специализированного оборудования для посадки.
При правильной технике пересадки тыквенные культуры могут иметь высокую выживаемость при посадке в поле. После посева в теплице им требуется около 3-4 недель роста, чтобы достичь стадии двух-трех листьев, на которой обычно вырастают растения достаточного размера для пересадки; пересадка в раннем возрасте уменьшит шок при пересадке. Кроме того, приживаемость растений улучшается, если при пересадке в почвенно-корневую среду вносится вода. Внесение достаточного количества влаги и использование правильной глубины посадки при пересадке тыквенных культур являются критически важными для снижения потерь растений в поле из-за высыхания, независимо от типа производственной системы. В системах NT производители тыквенных культур адаптировали свои технологии производства для использования прямого посева или пересадки, основываясь на том, что лучше всего работало для них в прошлом в отношении укоренения растений на поле.
Борьба с сорняками
Принятие НТ коммерческими производителями овощей бахчевых культур было ограничено в основном из-за отсутствия эффективной борьбы с сорняками (Walters, 2011). Борьба с широколистными сорняками является основным препятствием на пути к успеху систем производства овощей NT, поскольку существует относительно небольшое количество гербицидов для борьбы с этими сорняками в большинстве овощных культур, а количество доступных гербицидов зависит от конкретного выращиваемого овоща. Сорняки часто становятся основной проблемой в производственных системах NT, поскольку междурядная обработка почвы часто используется в системах CT для снижения популяции сорняков, которые не удается контролировать довсходовыми гербицидами (Walters, 2011).
Создание плотной, равномерно распределенной мульчи на поверхности почвы имеет решающее значение для усиления борьбы с сорняками в системах СТ (Morse, 1999). Чем больше растительных остатков остается на поверхности почвы, тем больше вероятность удушения прорастающих сорняков на поверхности почвы и предотвращения их доступа к свету. Большинство рекомендует высаживать тыквенные культуры NT на поле, свободное от сорняков, но во многих случаях это невозможно. Можно использовать гербициды для предварительной обработки почвы, но важно понимать, что они могут быть не столь успешны на поле NT, покрытом растительными остатками, по сравнению с голой почвой, так как остатки мульчи могут препятствовать попаданию остатков гербицидов в почву (Walters et al., 2007). Различные гербициды для предпосевной обработки доступны для использования на некоторых тыквенных культурах, включая бенсулид, кломазон, эталфлуралин, галосульфурон, метолахлор и трифлуралин; существует также широко используемый премиксный продукт кломазон + эталфлуралин, который используется в качестве предпосевной обработки во многих ситуациях. Может показаться, что это хороший арсенал гербицидов для борьбы с сорняками, но многие из них обеспечивают ограниченную борьбу лишь с несколькими видами сорняков, а остаточная активность в почве этих гербицидов составляет всего около 30 дней, что ограничивает их эффективность.
Однако основной проблемой для борьбы с сорняками в NT является отсутствие достаточного количества послевсходовых (POST) гербицидов для использования на тыквенных культурах после того, как PRE-гербициды теряют свою эффективность. Существует очень мало гербицидов с маркировкой POST для овощных культур семейства бахчевых. Галосульфурон разрешен к применению на некоторых культурах бахчевых для борьбы с некоторыми широколистными сорняками и осотами. Этот гербицид специально используется для борьбы с дурнишником обыкновенным (Xanthium strumarium L.), пигвеем (Amaranthus spp.) и желтой осокой (Cyperus esculentus L.). Галосульфурон следует применять, когда тыквенная культура имеет хотя бы небольшой рост (не менее двух-пяти настоящих листьев), но до того, как растения начнут цвести или распространяться по поверхности почвы. Грамоксон и глифосат маркированы для послевсходовой, неизбирательной борьбы с сорняками, но должны применяться с защитным экраном для предотвращения заноса на посевы. Эти гербициды также часто используются для неизбирательного применения, чтобы уничтожить все сорняки в остатках мульчи перед посадкой. Для борьбы с однолетними и некоторыми многолетними травами можно применять сетоксидим или клетодим в норме POST без ущерба для культуры огурцов. Важно отметить, что после того, как культура огурца укоренится и распространится по поверхности почвы, растительная конкуренция, обеспечиваемая культурой, будет препятствовать росту сорняков.
Культуры для нулевой обработки почвы
Огурцы, кабачки и тыква — это тыквенные культуры, хорошо подходящие для практики NT. Хотя были проведены исследования других огуречных культур, таких как дыня и арбуз, большинство из них либо неубедительны, либо показывают негативное влияние НТ на их общую продуктивность.
Огурцы
Огурцы можно эффективно выращивать с помощью НТ (Lonsbary et al., 2004; Osmond et al., 2011; Walters et al., 2007; Wang and Ngouajio, 2008; Weston, 1990). Хотя рост растений огурца при НТ был снижен, снижения общего урожая по сравнению с КТ не наблюдалось (Lonsbary et al., 2004; Wang and Ngouajio, 2008), а снижение вегетативного роста, происходящее при НТ, может быть преимуществом при механизированной уборке урожая (Lonsbary et al., 2004). Более того, Ogutu и Caldwell (1999) обнаружили, что использование пересадки огурцов обеспечивает большее накопление биомассы через три недели после посадки в NT, что привело к более высоким ранним урожаям за счет более раннего цветения и завязывания плодов, чем при непосредственном посеве. Однако многие исследования показали, что при выращивании огурца в неблагоприятных условиях в NT урожайность плодов может быть ниже, чем в CT (Jelonkiewicz and Borowy, 2009; Walters et al., 2007; Zandstra et al., 1998). И наконец, поскольку борьба с сорняками является проблемой при выращивании огурцов на СТ, важно отметить, что прежде чем СТ будет широко использоваться для этой культуры, необходимо разработать адекватные системы борьбы с сорняками (Walters et al., 2007).
Кабачки
Исследования показали, что можно эффективно выращивать летний сквош с использованием NT без снижения урожайности по сравнению с CT (NeSmith и др., 1994; Walters и Kindhart, 2002). Поскольку урожайность сквоша в начале сезона может быть снижена при использовании СТ, эта система производства обычно не выгодна для тех садоводов, которые стремятся получить ранние плоды, из-за вероятности получения меньшего дохода при более позднем сборе урожая (NeSmith et al., 1994). Хотя урожайность сквоша в начале сезона может быть снижена, отсутствие борьбы с сорняками действительно является самым важным ограничивающим фактором для широкого внедрения НТ в производство сквоша (Walters et al., 2004, 2005; Walters and Young, 2011). Поэтому успех NT для производства сквоша в конечном итоге зависит от эффективности достаточной борьбы с сорняками с помощью различных систем возделывания (например, покровных культур) и/или гербицидов.
Тыквы
Из всех бахчевых культур тыква, вероятно, лучше всего подходит для выращивания с применением НТ. Несколько исследований показали, что НТ и СТ дают сопоставимые урожаи тыквы, если в системах производства НТ достигается достаточный контроль сорняков (Galloway and Weston, 1996; Rapp et al., 2004; Walters et al., 2008). Кроме того, растительность на тыкве обеспечивает некоторое затенение почвы и подавление сорняков, когда лозы формируются на поверхности почвы, но для достижения адекватной борьбы с сорняками при производстве тыквы NT обычно необходимы другие меры борьбы с сорняками. Использование гербицидов и покровных культур часто играет важную роль в борьбе с сорняками при выращивании тыквы NT, а использование толстой, равномерно распределенной по поверхности почвы мульчи может усилить подавление сорняков в тыкве NT, что часто снижает или даже устраняет необходимость применения гербицидов PRE.
Литература
Handbook of Cucurbits. Growth,Cultural Practices, and Physiology. Mohammad Pessarakli. The University of Arizona. School of Plant Sciences. Tucson, Arizona, USA. 2016.
