Бобовые культуры и азот

Известно, что растения из семейства бобовые обладают уникальной способностью усваивать азот воздуха. Этот процесс происходит при недостаточном количестве минерального азота в почве и направлен на то, чтобы обеспечить образование семян, а значит – продолжение вида. При внесении азотных удобрений в почву фиксация растениями атмосферного азота прекращается.

Когда речь идет об обогащении почвы азотом, то говорят обычно о бобовых травах – люцерне, клевере, эспарцете, лядвенце рогатом и других. Это многолетние растения, у них зимуют корневая система и нижняя часть стебля – корневая шейка со спящими почками. В первый год жизни растения накапливают в корневой системе питательные вещества, чтобы из почек на следующий год появились побеги с цветками, плодами и семенами. Во второй год жизни питательные вещества откладываются для роста спящих почек в последующий год. И так каждый год. В результате в корневой системе и корневой шейке многолетних бобовых трав накапливаются значительные запасы питания для будущих поколений. Люцерна при благоприятных условиях накапливает от 11 до 15 г азота с 1 кв. м. Это равносильно внесению на 1 кв. м  32–44 г аммиачной селитры.

Так природа дарит нам огромное богатство. Оно поступает в почву при распахивании многолетних бобовых трав и используется культурами, которые выращивают после них.

Зерновые бобовые (горох, фасоль, бобы и др.) относятся к однолетним растениям. Они должны за один год сформировать семена. Все органы растения накапливают питательные вещества, чтобы затем направить их на образование бобов. Вегетативная масса листьев, стеблей и корней больше не увеличивается в размерах.

Активность азотфиксации тоже снижается. Потребность в азоте для формирования семян удовлетворяется за счет накопления его (до цветения) в листьях, стеблях и корнях. Корневая система однолетних бобовых культур сильно истощается к концу вегетационного периода. Но они отчасти пополняют запасы азота в почве за счет тех листьев, которые опадают со второй половины вегетации. К концу вегетации опадают все листья. И не только они, но и значительная часть цветков, а также щуплые бобы с невыполненными семенами, не получившие достаточного количества питательных веществ. В результате на почве остается азота больше, чем его содержится в корнях ко времени уборки семян.

В итоге зерновые бобовые культуры при оптимальных условиях оставляют с вегетативным и генеративным опадом, с корнями и стерней 2,5–4 г азота на 1 кв. м. Это такое же количество, которое поступает в почву, когда мы вносим 7,5–12 г аммиачной селитры на 1 кв. м. Оно намного меньше того количества азота, которое растения выносят с урожаем.

Почему же все-таки зерновые бобовые считаются хорошими предшественниками для других культур?

Во-первых, большую часть азота бобовые получают все-таки за счет фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями, а недостающую, меньшую часть – из почвы. Поэтому почва почти не истощается, и можно утверждать, что зерновые бобовые культуры не обогащают почву азотом, а просто меньше ее истощают.

Во-вторых, белки зерновых бобовых в отличие от других культур состоят главным образом из легкорастворимых фракций. Их органические остатки быстрее разлагаются и становятся источником питания для последующих культур.

Многолетние бобовые культуры обогащают почву азотом. Однолетние бобовые культуры не обогащают почву, но меньше истощают ее. Поэтому и многолетние, и однолетние бобовые считаются хорошими предшествующими культурами.

Великий русский ученый К.А. Тимирязев высоко оценил роль бобовых, написав почти сто лет назад: «Едва ли в истории найдется много открытий, которые были бы таким же благодеянием для человека, как включение в севооборот бобовых растений».