Сівозміна, що придушує хвороби, допомагає проти парші

Яка система вирощування краща для здоров’я та врожайності картоплі, показали результати багаторічного дослідження.

Відповідь на питання, як краще вирощувати картоплю, надав дослідник Роберт П. Ларкін із Лабораторії рослин, ґрунту та води Нової Англії, USDA-ARS, штат Мен, у статті, опублікованій на порталі MDPI.

Картопля – третя за значимістю продовольча культура у світі та головна сільськогосподарська культура штату Мен, де переважає інтенсивне картоплярство з усіма наслідками для навколишнього середовища, здоров'я ґрунту та біорізноманіття. Ця практика характеризується короткими (2 роки) сівозмінами, екстенсивною обробкою ґрунту, мінімальним поверненням пожнивних залишків та мінімальною різноманітністю культур, що не тільки погіршує родючість і призводить до меншої врожайності, але й сприяє поширенню таких ґрунтових хвороб, як чорна парша (збудник Rhizoctonia solani), парша звичайна (викликається Streptomyces scabies) і вертицильозне в’янення (викликається Verticillium dahliae).

Для підвищення стійкості та продуктивності необхідні удосконалені системи землеробства.

Було доведено, що деякі сільськогосподарські методи допомагають покращити здоров'я ґрунту та врожайність, а також зменшити кількість хвороб, що передаються через ґрунт, включаючи збільшення тривалості ротації з двох до трьох і більше років між посівами картоплі, додавання покривних культур та сидеральні добрива, внесення компосту та зменшення обробітків ґрунту.

Польові випробування системи культивування картоплі було розпочато у 2004 році з розробкою трьох конкретних систем вирощування культур, спрямованих на збереження ґрунту, поліпшення його характеристик і придушення хвороб, що їх порівнювали зі стандартною сівозміною та монокультурою. Мета — визначити, які чинники найбільше обмежують виробництво картоплі на північному сході США, та як ці обмеження можна усунути за допомогою систем землеробства.

Після моніторингу та опису цих систем протягом перших кількох років проєкту у практики внесли зміни для більшої економічної доцільності та відповідності вимогам сучасних картоплярів. В оцінках враховувався довгостроковий вплив (через 12–15 років) цих комплексних систем на врожайність, захворювання, що передаються через ґрунт, та властивості ґрунту.

У результаті тестувалися вже п’ять різних систем, призначених для вирішення конкретних завдань управління збереженням ґрунту (SC), поліпшенням ґрунту (SI) та придушенням хвороб (DS), а також системою, що є типовою стандартною ротацією, яку використовують нині на Північному Сході США (SQ) та контроль монокультури без сівозміни (PP).

Коротко, система стандартної або «статус-кво» сівозміни (SQ) – це система з дворічною сівозміною ячменю (Hordeum vulgare L.) з підсівом конюшини лучної (Trifolium pretense L.) як покривної культури, а на наступний рік – картопля з регулярними весняним та осіннім обробітками ґрунту щороку (без змін порівняно з попередньою системою).

Система збереження ґрунту (SC) складалася з трирічної сівозміни ячменю з підсівом райграсу (як покривної культури), потім ріпаку як товарної культури, а потім на третій рік — картоплі.

Система поліпшення ґрунту (SI) складалася з тієї ж базової сівозміни, що і SC (три роки, ячмінь/райграс-рапс-картопля), але з попередньою історією внесення компостних добавок (компостований гній молочної худоби додавався в кількості 45 мг/га/рік для 7 років, 2004–2010). Проте з 2010 року жодних додаткових змін до компосту не вносилося.

Система придушення хвороб (DS) включала використання фітосанітарних сівозмінних культур, триваліший період сівозміни, різноманітність культур, сидеральні добрива та осінні покривні культури.

Система DS складалася з трирічної сівозміни з підсівом ячменю з райграсом у перший рік і гірчицею фітосанітарного сорту Caliente 199, вирощеної як сидеральне добриво, з наступним осіннім покривним врожаєм ріпаку сорту Dwarf Essex на другий рік.

Монокультура (РР) — це контроль без сівозміни, коли картоплю садять рік у рік на одних і тих же ділянках (весняний та осінній обробіток ґрунту). Усі системи тестувалися в богарних (незрошуваних) умовах, оскільки це узгоджується з більшою частиною комерційного виробництва картоплі у штаті Мен і Північному Сході США.

За результатами, зібраними за період випробування, SI з історією компостних добавок збільшила загальний та товарний урожай бульб порівняно з іншими системами з виходом у середньому на 26–36 % вище, ніж у стандартної системи SQ, і на 36–59 % вище, ніж у PP.

Система вирощування картоплі SI також покращила властивості ґрунту, такі як вміст органічної речовини та вологи, характеристики живлення та мікробну активність порівняно з іншими системами. Система SI продовжувала забезпечувати ці покращення через кілька років після припинення внесення поправок до компосту, що свідчить про довгострокові переваги.

Система DS, що включає сидеральну сівозміну, яка пригнічує хвороби, та осінні покривні культури, також підвищувала врожайність (на 16–20 %), відрізнялася підвищеним умістом органічної речовини (на 12 %) і підвищеною мікробною активністю (на 22 %) щодо стандартної сівозміни SQ. Важливо відзначити зниження захворюваності бульб чорною паршою та паршою звичайною на 10–30 %. Монокультурна система PP призвела до помітного погіршення властивостей ґрунту та врожайності з часом.

За статтею Роберта П. Ларкіна, опублікованою на порталі www.mdpi.com.