эксклюзив
Ученые назвали самые перспективные растения для живого мульчирования яблоневого сада в зависимости от регионального климата
Мета-анализ живой мульчи в китайском садоводстве подтвердил, что за исключением чрезвычайно засушливых регионов, подсев трав в интенсивном саду имеет больше преимуществ, чем недостатков в отношении улучшения качества почвы и ее производительной способности.
Группа исследователей из Китая (Ключевая лаборатория сельскохозяйственных почв и водных ресурсов в засушливых и полузасушливых районах Северо-Западного университета A & F, Янлин; Колледж гидротехники и архитектуры, Университет Шихэзи) провела доказательную работу в пользу живой мульчи в интенсивном садоводстве в статье, опубликованной в журнале Agronomy 2022, на портале MDPI.
«На данный момент Китай является крупнейшим в мире производителем яблок с выращиванием урожая на основе подвоев в высокоинтенсивных садах. – Пишут авторы. — Однако в большинстве районов интенсивного производства яблок значительные экономические выгоды достигаются за счет ухудшения качества почвы. Таким образом, вопрос как улучшить почвенную среду, является неотложным для устойчивого развития яблочной промышленности Китая.
По сравнению с мульчирующей пленкой или соломой, мульча из живой травы имеет ряд преимуществ, применяясь с 1990-х годов в яблоневых садах, особенно в фруктовых районах южного Китая, где на красно-желтых суглинках наблюдается серьезная водная эрозия и обеднение почвы.
Натуральная трава — это удобная технология, когда используются многочисленные виды трав, которые естественным образом растут в садах, с высоким выходом биомассы и и низкой стоимостью семян. Искусственная трава подразумевает выбор трав для посадки.
В настоящее время распространенными видами трав в садах являются, как правило, однолетние, двулетние или многолетние травянистые растения, в том числе клевер, люцерна, райграс, вика мохнатая, вика корончатая (или вязель разноцветный) и овсяница.
Полевые эксперименты обычно проводятся независимо в определенных местах и поэтому не могут использоваться для оценки всестороннего воздействия в региональном масштабе.
Метаанализ представляет собой всеобъемлющий статистический подход, который можно использовать для синтеза результатов независимых тестов и количественной оценки эффекта в региональном или глобальном масштабе.
Тем не менее, было немного сообщений о комплексной количественной оценке влияния мульчи из живой травы в яблоневых садах на физико-химические свойства почвы в Китае в масштабе климатического региона.
Таким образом, цель исследования состояла в том, чтобы (1) количественно оценить влияние двух основных методов мульчирования живой травы (искусственная трава и натуральная трава) на физико-химические свойства почвы яблоневых садов в Китае; (2) проанализировать влияние мульчи из живой травы на различные физико-химические свойства почвы в яблоневых садах; и (3) оценить качество почвы.
Был проведен поиск рецензируемых документов для сбора соответствующих исследований о влиянии выращивания травы в яблоневых садах на физико-химические свойства почвы в Китае до мая 2020 года, магистерские и докторские диссертации без экспертной оценки были исключены. На основе этих критериев в набор данных были включены 53 публикации (49 на китайском языке и 4 на английском языке), содержащие 705 параллельных сравнений (643 по физико-химическим свойствам почвы и 62 по активности почвенных ферментов).
Мульча из живой травы применяется в яблоневых садах в Китае по разным сценариям. Методы мульчирования можно разделить на использование натуральной травы (естественный рост) и искусственной травы (искусственная посадка). Искусственная трава включает в себя 15 разновидностей, из которых для облегчения анализа и обеспечения широкого диапазона репрезентативности были отобраны пять сортов трав с наибольшей частотой (клевер, люцерна, райграс, овсяница и вика корончатая).
Годы беспрерывного травостоя были разделены на три категории: начальную стадию (<3 лет), среднесрочную (3–5 лет) и многолетнюю (>5 лет)
В Китае, по сравнению с чистой обработкой почвы, мульча из живой травы значительно увеличивает следующие параметры: STP (общую пористость почвы), SWC (содержание влаги в почве), TP (общее содержание фосфора в почве), TK (общее содержание калия в почве), SOM (органическое вещество почвы), SOC (почвенный органический углерод), AN (почвенный доступный азот), AP (почвенный доступный фосфор) и AK (почвенный доступный калий) с достоверным повышением в долгосрочной перспективе.
Исследование показало, что эффект улучшения физико-химических свойств почвы зависит от различий в привычках роста и способности к адаптации к климату разных видов трав.
Например, райграс обладает плохими свойствами в отношении холодо- и жаростойкости, в то время как районы с умеренным, полувлажным климатом характеризуются высокими температурами, дождливым летом и суровой холодной малоснежной зимой, что не способствует росту райграса.
Напротив, клевер более устойчив к холоду и засухе и предпочитает влажный и теплый климат. Кроме того, клевер является бобовой многолетней травой, и его корни аккумулируют большое количество ризобий, чтобы фиксировать азот в воздухе, повышать его азотфиксирующую способность и, в качестве сидерального удобрения — это наилучший вариант для натуральной азотной подкормки.
С учетом глобального потепления в регионах с теплым, умеренным, полувлажным климатом летом часто выпадают сильные дожди, а почвы садов легко заболачиваются. И вика корончатая, и люцерна не переносят переувлажнения, поверхностное затопление в течение 3–4 дней приводит к гниению корневой системы и гибели растений.
Весь период роста овсяницы и яблони в основном совпадает, вызывая одновременную конкуренцию за воду и питательные вещества.
Следовательно, клевер оказался наиболее подходящим для посадки в яблоневых садах в регионах с умеренным и полувлажным климатом, тогда как и клевер, и райграс были лучшим выбором для регионов с теплым, умеренным и полувлажным климатом.
В целом, данные показали, что живая мульча улучшает функцию и производительность почвы примерно на 56 % и повышает активность почвенных ферментов в среднем на 10–120 %, в то время как органическое вещество почвы под действием искусственной трава и натуральная трава значительно увеличились на 29,6% и 14,6% соответственно.
Мета-анализ может стать полезным инструментом для научной оценки влияния трав, произрастающих в яблоневых садах, на физико-химические свойства почвы в более широком масштабе».
По статье группы авторов (Вэньчжэн Тан, Хаошэн Ян, Вене Ван, Чунся Ван, Яоюе Пан, Дяньюй Чен, Сяотао Ху), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото: Дмитрий Лукьянов.