Сорго известно своей засухоустойчивостью. Немецкие ученые и практики более четырех лет наблюдали за поведением культуры в европейских полях. Знакомьтесь с результатами и выводами.
Альтернативные культуры
Адаптировав линейку возделываемых культур, можно дать отпор изменению климата. В поиске новых альтернатив для хозяйственного севооборота, отличающихся прекрасной переносимостью возрастающих средних температур и участившихся засух, следует обратить внимание на регионы, где господствуют погодные условия, которые, судя по прогнозам, в скором будущем станут реальностью и для европейских государств. Не так давно среди потенциальных альтернатив в фокусе рассмотрения многих аграриев оказалось сорго, культура родом из Эфиопии, интересная как для получения субстрата в агроэнергетике, так и для производства кормов.
В условиях опытов
Однако опыта возделывания сорго на европейской территории пока мало. Профессиональное агентство по выращиванию возобновляемого растительного сырья (FNR) совместно с представителями сельскохозяйственных министерств и научных учреждений инициировало в 2016 году проведение опытов по возделыванию этой уже сотни лет культивируемой культуры в условиях Германии. Основными направлениями исследования стали: техника, необходимая для выращивания сорго, его сорта и гибриды, их урожайность, потенциал для использования в биогазовых установках, экономические показатели возделывания. Результаты исследований были озвучены на специализированной конференции в Саксонском министерстве сельского хозяйства, окружающей среды и геологии.
Проект позволил оценить целесообразность возделывания сорго на девятнадцати различных площадках, отличающихся условиями выращивания, в том числе на участках после проведения горных разработок, на делювиальных и лёссовых почвах. Уровень плодородия на опытных делянках составлял от 25 до 96 баллов по 100-балльной системе, принятой в ФРГ. Среднегодовая норма осадков в зонах проведения опытов колебалась от 469 до 768 мм, среднегодовые температуры находились в интервале от 7,6 до 9,9°С. Нехарактерным для рассматриваемых регионов, но повлиявшим на результаты было то, что в период с 2016-го по 2019 год наблюдались как типичные вегетационные периоды, так и продолжительные экстремально засушливые.
Достойная альтернатива
Восковой слой на отдельных частях растения сорго, большое число закрывающихся устьиц на нижней части листа, а также мощная корневая система определяют способность культуры противостоять засухе. Именно поэтому сорго рекомендуется для возделывания на малоурожайных участках как альтернатива кукурузе. Однако, как отметил д-р Вальтер Шмидт, возглавляющий растениеводство в Саксонском минсельхозе, возделывание в качестве подстраховки при выращивании кукурузы на силос именно этой культуры, относящейся к группе С4 и достигающей в высоту 4 м, минимизирует риск неполучения урожая и на качественно лучших почвах. И это не только в свете изменений климата.
Еще один аргумент в пользу сорго в данном случае – увеличивающийся масштаб проблем с вредителями посевов кукурузы – кукурузной огневкой и западным корневым кукурузным жуком (Diabrotica virgifera virgifera).
Не в последнюю очередь следует упомянуть заслугу возделывания сорго в качестве возобновляемого растительного сырья, улучшающего ландшафты и способствующего формированию привлекательного имиджа биогазовой отрасли.
«В целом доля непереваримых веществ – лигнина и гемицеллюлозы – во всех видах сорго выше, чем у кукурузы. Та же ситуация и с содержанием сырой золы», – демонстрировала на конференции результаты проведенного анализа проб убранной на разных участках в период с 2016-го по 2019 год зеленой массы сорго различных сортов Забине Шмитц из минсельхоза Саксонии.
Но следующее из этой информации предположение, что такие характеристики скажутся на выходе биогаза, подтверждения в лабораторных условиях не получило. В опытах по сравнению бродильных процессов из килограмма органического сухого вещества соргового силоса было получено 300 – 320 Нл метана, что в среднем оказалось всего на 10 % ниже показателей, характерных для производства из кукурузного силоса. Кстати, возделывали кукурузу для этого сравнения на делянках в местах проведения опытов с сорго, чтобы уравнять культуры в условиях выращивания.
Наиболее приближенным к показателям выхода газа из кукурузного силоса оказалось сорго зерновое – 93 %. За ним уже следовали гибриды двойного назначения (91,4 %) и кормовые (89,4 %). В случае зернового сорго и гибридов двойного назначения выход метана из массы увеличивался по мере созревания культуры, а в вариантах с суданской травой и кормовым сорго срок уборки едва отразился на производстве биогаза.
Если же рассматривать выход метана в расчете на единицу площади, то на легких почвах показатели для кормового сорго равнялись уровню производства биогаза из кукурузы или даже превышали его.
Однако сроки заготовки влияют на силосуемость сырья из сорго и определяют потери энергии в субстрате, закладываемом на хранение. Сей факт был подмечен д-ром Моникой Хайерманн из Института сельхозтехники и биоэкономики им. Лейбница в Потсдаме. Ученая провела анализ проб силоса из сорго шести сортов, заготовленного в разные сроки, на предмет выхода метана и сравнила их с объемами газа, получаемыми из незасилосованной зеленой массы. Основной вывод этих сравнений: сорго хорошо силосуется, если содержание сухого вещества к моменту заготовки составляет 28 – 35 %.
И все же…
Штефани Шютце из Саксонского министерства сельского хозяйства, окружающей среды и геологии на основе калькуляции всех издержек производства и урожайности культуры, полученной на различных опытных делянках в период с 2008-го по 2018 год, рассчитала экономику возделывания сорго на производство биогаза. Оценивались кормовое сорго и гибриды суданской травы.
В качестве базовой оценки использовались показатели по сырью из кукурузы. Сравнение выявило, что затраты на возделывание кормового сорго и суданской травы схожи, но семена сорго дешевле. На всех опытных делянках урожайность кормового сорго была выше, в результате чего оно является более предпочтительным для возделывания по сравнению с суданской травой.
Что касается мест возделывания сорго, то на рекультивируемых землях его урожайность была как и у кукурузы на силос, а на делювиальных почвах на юге страны слегка уступала ей. Однако у сорго явное преимущество в том, что минимальны риски потери урожайности из-за экстремальных засух, да и культура предлагает определенный запас времени в плане сроков уборки.
А вот на лёссовых почвах и делювиальных землях на севере страны чисто из экономических соображений даже в засушливые годы целесообразнее возделывать все-таки кукурузу.
Сельскохозяйственная палата Нижней Саксонии в лице Теклы-Карины Ниенхофф представила результаты своих исследований различных сортов сорго в период с 2016-го по 2019 год в семи различных точках страны. И они подтвердили высокую урожайность зеленой массы кормового сорго.
По мнению Т. К. Ниенхофф, кормовое сорго, высеянное в сроки, типичные для высева кукурузы, обладает потенциалом урожайности, равным урожайности кукурузы или даже превышающим ее.
Но следует не упускать из виду, что вегетационный период у сорго в целом продолжительнее. Именно поэтому сроки заготовки массы из сорго выпадают на более позднее время, что в прохладных регионах при неблагоприятных погодных условиях может привести к проблемам.
В каждом регионе рекомендуется проводить собственные опыты для установления влияния типичных для места возделывания условий на урожайность и сроки уборки. Так, например, гибриды суданской травы из-за существенно более короткого периода вегетации даже во влажные и прохладные годы практически на всех участках их возделывания успевали вызреть и достичь содержания сухого вещества 28 %, необходимого для силосования массы. Кроме прочего они могут выступать культурой второго урожая.
Прогресс в селекции и технология
В масштабах Германии только университет г. Гиссена занимается селекцией сорго. Селекция в настоящий момент, как утверждает ученый-селекционер Андрэ Шаффасц, направлена на повышение толерантности растений к холодам на первых этапах их развития.
Многообещающи гибриды двойного назначения, получаемые из родительских форм кормового и зернового сорго. Здесь работа ведется в направлении стабилизации урожайности за счет достаточного зернообразования и обеспечения созревания зерна даже в условиях прохладных ночей и недостаточного солнечного излучения.
Преимуществом для селекции является высокий уровень морфологической вариативности данной культуры. Так, например, высота растений различных видов сорго колеблется от полуметра до пяти метров.
«Здесь еще многое возможно, и мы считаем сорго растением будущего», – резюмировал А. Шаффасц.
Д-р Андреас Гургель из НИИ сельского хозяйства и рыбоводства Мекленбурга – Передней Померании располагает практическим опытом возделывания сорго в условиях севера Германии. Он рекомендует сеять культуру двумя неделями позже после типичного срока сева кукурузы (20 апреля). В конечном счете срок высева – это компромисс между температурами почвы весной и ожидаемой продолжительностью вегетационного периода до момента созревания сорго.
При определении нормы высева исходят из рекомендаций семеноводческих компаний. Так, в зависимости от сорта / гибрида на квадратном метре должно оказаться 25 – 50 шт. жизнеспособных семян. Но, чтобы обеспечить быстрое смыкание рядов на ранних этапах развития и требуемую для урожайности плотность посевов, высевается норма, увеличенная на 20 %.
«Сорго – близкий родственник кукурузы, выращиваемый как минимум с двойной густотой стояния», – делился своим опытом А. Гургель. Как вторую культуру на одном поле сорго необходимо высевать сразу же после уборки первой культуры или высеваемой под зиму промежуточной культуры. При этом следует обращать внимание на вынос влаги из почвы предшественником.
Сравнения способов сева выявили преимущества посева сорго обычной сеялкой с расстоянием между рядов 20 см по сравнению с использованием сеялки точного высева с «свекловичной» шириной междурядья 45 см и «кукурузным» междурядьем 75 см: урожайность сухого вещества составила 155,8 ц / га.
Гумусообразователь
В то время, как близкий родственник кукуруза отличается тем, что забирает питательные вещества из почвы, вынося с урожаем до 140 единиц гумусового эквивалента, сорго является растением, способствующим гумусообразованию и улучшающим почвенное плодородие. Например кормовое сорго привносит те самые 140 единиц гумусового эквивалента в почву, на балансе суданской травы вовсе +260 единиц. Такое преимущество с позиции экологии следует иметь в виду, планируя севообороты, считает д-р Штеффи Кноблаух из Министерства сельского хозяйства и сельских территорий Тюрингии.
Помимо того, сорго своей интенсивно разрастающейся корневой системой рыхлит почву, способствует транспорту влаги и питательных веществ на глубину до 1,30 м, препятствуя тем самым вымыванию азота.
Следующий положительный момент отмечает Ш. Кноблаух: возделывание сорго позволяет скорректировать пиковые временные нагрузки в хозяйстве во время сева или уборки. Кроме того, при возделывании сорго второй культурой на одном поле можно эффективно и в соответствии с предписаниями вносить навозную жижу вплоть до июня.
Сорго по своим характеристикам – отличный источник грубых кормов в животноводстве. Однако, прежде чем оно получит широкое распространение в скотоводстве, по мнению д-ра Сиривана Мартенса из Саксонского министерства сельского хозяйства, окружающей среды и геологии, необходимо провести еще ряд исследований. В частности, скармливание свежескошенной зеленой массы из-за содержания в культуре танина и синильной кислоты недопустимо. Присутствие этих веществ сокращается по мере созревания растений или в результате силосования. Тут потенциальных проблем можно было бы избежать при использовании быстрого теста на содержание синильной кислоты.
А вот зерно сорго, вне всяких подозрений, может служить компонентом рационов. Необходимость в дальнейших исследованиях в разрезе использования сорго как сырья видит и Оливер Цапка из Института сельхозтехники и биоэкономики им. Лейбница.
Исследования указывают на возможность производства из растительной массы натуральных звукоизолирующих материалов, а также наполнителей. «Растительные волокна из гибридов суданской травы поддаются переработке, и нам на экспериментальной установке в Институте уже удалось произвести плиты из волокон, полученных из силоса суданской травы», – сообщил ученый о достижениях.
Сорго
Сорго, как пшеница, рис или кукуруза, относится к семейству злаковых. Сорго двуцветное, или зерновое (Sorghum bicolor), является важнейшей зерновой культурой в Африке, но возделывается также на Юге Европы, в Центральной Америке и Южной Азии.
Цели использования культуры широки: от продуктов питания (мука, крупа) и кормов до биоэтанола и строительных материалов. В зависимости от направлений использования выделяют сорта сорго зернового и кормового, имеются и гибриды двойного назначения.
Примерно половина результатов селекции, ведомой без использования методов генной инженерии, – гибриды.
Некоторые сорта зернового сорго, низкорослого по сравнению с кормовым, способны накапливать сахара в объеме от 22 до 24 градусов Брикс, что соответствует показателям сахаристости сахарной свёклы или сахарного тростника.
Гибриды зернового сорго и суданской травы (Sorghum sudanese) распространены широко и в большинстве случаев именуются суданской травой. Ее возделывают во многих странах как многоукосную кормовую или энергетическую культуру.
Ежегодно в мире убирают 64 млн т сорго с площади 45 млн га. В Европе его возделывают на 590 тыс. га, в Германии – на 9 тыс. га и в основном на силос. В России на 115 тыс. га из суммарных 200 тыс. га выращивают сорго на зерно.