UniversityAgro.ru » Земледелие » Научные основы севооборотов

Научные основы севооборотов

Научные основы севооборотов — комплекс причин, основанных на накопленном наукой опыте и знаниях, обуславливающих необходимость чередования сельскохозяйственных культур.

Впервые обобщил эти причины Д.Н. Прянишников, на основе работ, посвященных:

  1. питанию растений — гумусовой теории А. Тэера, теории минерального питания Ю. Либиха;
  2. образованию и накоплению в почве вредных веществ при бессменных посевах Р.К. Макера, А. де Кандоля и др.;
  3. симбиотической способностью бобовых культур и различном влиянии растений на свойства почвы, прежде всего на структуру П.А. Костычева и В.Р. Вильямса.

Причины чередования подразделяются на:

  1. физические;
  2. химические;
  3. биологические;
  4. экономические.

Со времени обобщения Д.Н. Прянишникова прошло много лет, познания в этом направлении существенно расширились, однако, выделенные им четыре группы причин, остаются актуальными.

Отношение культур к бессменным и повторным посевам

Современные жесткие рыночные условия диктуют требование к возможности гибкого изменения структуры посевных площадей, как за счет изменения севооборота, так и использования повторных и бессменных посевов. Поэтому глубокие знания в теории и практике севооборота в данном направлении позволяют агрономам и руководителям предприятий повысить устойчивость ведения агробизнеса.

По результатам длительных опытов было установлено различное отношение культур к бессменным посевам.

Наибольшую чувствительность к бессменным посевам проявляют зерновые культуры, особенно озимые, а также в отсутствии удобрений. Прибавки урожая от введения чередования культуры больше, чем от удобрений, и составляют от 50 до 73%.

Использование удобрений несколько снижает эффект бессменных посевов, севооборот в данном случае увеличивает урожайность на 30,0-34,2% у яровых зерновых и на 34,2-53,4% у озимых, что позволяет применять бессменные посевы зерновых на высоком удобренном фоне и после хороших предшественников. 

Меньшей чувствительностью к бессменным посевам обладают кукуруза на силос и картофель. Кукуруза увеличивает урожайность от севооборота на 10%, тогда как от удобрений — на 90%, для картофеля — 30 и 60% соответственно. Эффект прибавки урожая этих культур от севооборота независимо от удобренности почвы оказался менее значимым, чем для зерновых. Так в опытах МСХА урожайность озимой ржи и овса за 69 лет (в среднем) в севообороте без удобрений была выше на 93% и 76% соответственно, чем в бессменных посевах, тогда как картофеля на 16%. Аналогичные результаты были получены на Ротамстедской опытной станции в Англии для озимой пшеницы и в Галле (Германия) для озимой ржи.

Например, в подмосковных хозяйствах на пойменных плодородных хорошо прогреваемых почвах удавалось получать хорошие урожаи кукурузы на силос в течение 25-30 лет при бессменном посеве. Таким образом, при условии хорошей удобренности и высокой агротехники, кукурузу на силос можно бессменно выращивать в течение 10-15 лет без заметного снижения урожая.

Таблица. Влияние удобрений и севооборота на урожайность сельскохозяйственных культур, т/га1

Культура
Без удобрений
С удобрениями
Бессменный посев
Севооборот
Прибавка от севооборота, %
Бессменный посев
Севооборот
Прибавка от севооборота, %
Озимая пшеница
2,03
3,38
66,5
2,88
4,42
53,5
Яровая пшеница
1,26
1,89
50,0
1,87
2,51
34,2
Озимая родь
1,11
1,92
73,0
2,23
3,07
37,7
Ячмень
1,31
1,98
51,1
2,26
2,97
31,4
Овес
0,92
1,42
54,3
1,43
1,86
30,0
Картофель
10,94
14,05
28,4
18,94
23,05
21,7
Кукуруза на силос
16,47
19,95
21,1
29,21
31,37
7,4
Сахарная свекла
6,99
16,99
143,0
18,18
30,18
66,0

Сахарная свекла также показала высокую чувствительность: на неудобренном фоне прибавка урожая составила 2-2,5 раза, на удобренном — 60-70%. 

Лен-долгунец, зернобобовые, подсолнечник на семена резко снижают урожайность при бессменном посеве, при длительном выращивании посевы могут полностью погибать.

Ряд агроприемов, например, орошение и удобрение, позволяют снизить влияние бессменности посевов. В лесостепной зоне сахарная свекла не выдерживает бессменные посевы, резко снижая урожайность, тогда как в условиях орошаемого земледелия Средней Азии снижение урожайности значительно ниже. Аналогично отношение хлопчатника и риса к повторным посевам.

Овощные культуры, согласно исследованиям Всероссийского научно-исследовательского института овощного хозяйства (ВНИИОХ), также показали различное влияние на бессменные посевы. Причем, это влияние сохраняется и в рамках культур одного семейства, например, пасленовых: томата, баклажана, перца; капустных: капусты, редиса, репы, редьки независимо от последовательности чередования.

В целом, все сельскохозяйственные культуры по-разному реагируют на бессменные посевы. Это влияние может меняться в зависимости от почвенно-климатических, агротехнических и иных условий.

Все культуры по их отношению к бессменным посевам можно разделить на группы.

Первая группа культур, не выдерживающих повторные и тем более бессменные посевы. К ним относятся подсолнечник (возврат на прежнее место не ранее, чем через 8 лет), сахарная свекла (не ранее 3-4 лет), лен (не ранее 5-6 лет), горох, бобы, вика, клевер. Овощные культуры: томат, баклажан, перец, капуста, огурец. Периодичность возврата на прежнее поле для большинства культур группы, как правило, не менне 3-4 лет.

Таблица. Влияние бессменных и повторных посевов на урожайность овощных культур, т/га2

Продолжительность повторных посевов
Нечерноземная зона
Западная Сибирь
Юг
Капуста
Столовая свекла
Морковь
Капуста
Столовая свекла
Морковь
Томат
1 год (севооборот)
75,4
37,6
64,4
63,5
20,5
45,0
46,2
2 года
59,9
31,3
64,5
44,9
17,0
40,8
46,3
3 года
46,1
29,1
63,8
38,0
11,7
35,5
36,5
4 года (бессменный посев)
41,9
27,6
-
28,5
-
-
-

Вторая группа культур, устойчивых к повторным посевам без заметного снижения урожайности. К ним относятся ячмень, овес, пшеница озимая и яровая, рожь озимая, просо, картофель, гречиха, морковь, зеленные овощи. Устойчивость культур этой группы сильно зависит от условий возделывания. Например, в условиях Нечерноземной зоны повторные посевы озимой пшеницы нежелательны, тогда как в степных районах Северного Кавказа и Юго-Востока — допустимы, или повторные посевы яровой пшеницы нежелательны в европейской части России, но допустимы в в степных районах Зауралья, Заволжья, Западной Сибири, Алтая после чистых паров.

Третья группа культур, слабо реагирующих на севооборот и устойчивых к бессменным посевам. К ним относятся рис, кукуруза, конопля, табак, хлопчатник. Несмотря на самосовместимость культур этой группы, их рекомендуется периодически чередовать с зернобобовыми, зерновыми и другими культурами. Периодичность бессменных посевов кукурузы и конопли составляет 4-6 и более лет. Рис, хлопчатник и табак, также желательно периодически сменять люцерной, сахарной свеклой, зернобобовыми, зерновыми и др.

Такое деление культур достаточно условно, но позволяет использовать её при разработке севооборотов с учетом принципа совместимости и несовместимости культур и принципа периодичности возврата культур на то же поле.

Отдельными приемами, способствующими повышению устойчивости культур к повторным посевам является применение сортов, устойчивых к характерным болезням и вредителям. Аналогичное действием могут обладать химические и биологические препараты. Например, применение фузариозоустойчивых сортов льна-долгунца, килоустойчивых сортов капусты, заразихоустойчивых сортов подсолнечника, позволяет сократить период возврата на прежнее место или возделывать их повторно. Применение нематицидов — препаратов для борьбы со свекловичной нематодой, позволяет использовать повторные посевы сахарной свеклы.

Химические причины чередования культур

Химические причины чередования культур связаны с различиями в потребностях культур в химических элементах питания и способностях усваивать их труднодоступные формы.

Ни одна культура неспособна увеличивать накопление в почве зольных элементов (все, за исключением азота), однако, чередование культур позволяет более рационально использовать их почвенные запасы и повысить эффективность удобрений.

Так, культуры с глубокозалегающей корневой системой используют запасы влаги и питательных веществ из подпахотных слоев, а их корневые остатки обогащают эти слои органическим веществом и минеральными элементами. Глубокопроникающую корневую системы (до 3 метро и более) имеют люцерна, клевер, люпин, бахчевые культуры. В тоже время мелкозалегающей корневой системой обладают лен, гречиха, просо, однолетние травы, рапс, огурец, лук.

Химические причины чередования связаны с балансом питательных элементов, складывающегося внутри предприятия. Часть элементов питания отчуждается с урожаем, другая  — в виде растительных остатков и корма возвращается обратно с соломой, навозом и т.п. Эти особенности учитываются при построении севооборота.

Сельскохозяйственные культуры в разной степени влияют на баланс органического вещества почвы. За счет оставления растительных и корневых остатков после уборки урожая происходит пополнение почвенных запасов. Однако культуры отличаются разным количеством оставляемых остатков.

По количеству оставляемых в почве растительных остатков растения располагаются в следующих последовательностях по убыванию:

Благодаря изменению структуры посевных площадей возможно моделирование баланса органического вещества. Например, увеличение доли многолетних трав в структуре площадей приводит к накоплению органического вещества с замедлением процессов его разложения при одновременном снижении содержания в почве доступных питательных элементов.

Напротив, увеличение в структуре посевных площадей пропашных культур и чистого пара в условиях недостаточного внесения органических удобрении приводит к уменьшению запасов органического вещества в почве.

Введением в севооборот промежуточных и сидеральных культур, таких как сераделла, донник, люпин, позволяет дополнительно увеличить поступление растительных остатков. В южных районах в условиях орошения они за ротацию севооборота оставляют до 10 т/га остатков, в юго-западной и центральной части Нечерноземья — 3-5 т/га.

Помимо накопления органического вещества, растительные остатки оставляют 21,5-51,5% азота, 1,7-48,1% калия, 18,5-51,7% фосфора от их общего количества в урожае. 

Азот

Бессменные посевы некоторых культур, потребляющих большие количества азота почвы, например, сахарная свекла, кукуруза на силос, капуста, хлопчатник могут привести к азотному истощению почвы.

Другие культуры, способствующие процессам азотфиксации клубеньковыми бактериями, прежде всего бобовые (горох, вика, люцерна, клевер, люпин, сераделла, чина, эспарцет, нут, вигна), напротив, способны ежегодно накапливать азот. Например, однолетние бобовые (горох и вика) при благоприятных условиях накапливают до 50-70 кг азота на 1 га, многолетние бобовые травы (клевер, люцерна, эспарцет) — до 120-150 кг азота на 1 га, что равноценно внесению от 400 кг аммиачной селитры.

Однако повторные и бессменные посевы бобовых приводят к вымыванию накопленного и неиспользованного азота из почвы в грунтовые воды, а также к накоплению фитотоксичных веществ, то есть почвоутомлению, вследствие чего урожайность резко снижается.

Поэтому чередовании бобовых культур с культурами, поглощающими азот, такими как зерновые или пропашные устраняет отрицательные последствия бессменного возделывания, что обеспечивает рациональное использование накопленного азота.

Фосфор

Большим выносом с урожаем фосфора отличаются картофель, бобовые и озимые зерновые культуры.

Культуры проявляют различную способность к усвоению труднодоступных форм фосфора почвы и удобрений. Наибольшая способность усваивать труднодоступные формы отмечается у люпина, овса, гречихи, картофеля, горчицы, сахарной свеклы, эспарцета, которые за счет корневых выделений переводят труднорастворимые фосфаты почвы и фосфоритной муки в растворимые формы.

Чередование этих культур позволяет более эффективно использовать запасы фосфора почвы. 

Калий

Наибольшая потребность в калии отмечается у сахарной свеклы — до 200 кг K2O при урожайности 30 т/га, картофеля — до 300 кг K2O при урожайности 30 т/га, зерновыми культурами — до 50-60 кг K2O при урожайности 3 т/га, а также кормовыми корнеплодами, хлопчатником и овощными культурами.

Другие питательные элементы

Бобовые, кукуруза, картофель, сахарная свекла и другие пропашные культуры отличаются повышенным потреблением кальция, магния, серы и микроэлементов.

Физические причины чередования культур

Физические причины чередования культур обусловлены влиянием культур на строение, плотность, структуру, водный режим почв и устойчивость к эрозионным процессам. Причинами такого влияния являются биологические и морфологические свойства культур, прежде всего массой, распространение корней и разложением растительных остатков, а также особенности агротехники возделывания.

Плотная надземная часть, прежде всего культур сплошного посева (бобовые и злаковые многолетние травы), способствует защите почв от эрозии, улучшению водного и теплового режимов почв, а органическое вещество, образующееся от разложения растительных остатков влияет на агрофизические показатели плодородия почв.

Влияние на структуру

По способности культур к структурообразованию их можно выстроить в ряд по убыванию: многолетние травы — однолетние бобовозлаковые смеси — озимые зерновые — кукуруза — яровые зерновые — лен-долгунец — картофель — корнеплоды.

Многолетние травы

Многолетние травы способны накапливать массу растительных остатков, равное массе убираемого урожая. Их корневая система, проникая на большую глубины, благодаря многочисленным разветвленным корням пронизывает и разделяет почву на отдельные комки. После отмирания корневых остатков, комки обогащаются органическим веществом, создавая таким образом водопрочную структуру. 

Глубокое проникновение и масса корней многолетних трав оказывает влияние на подпахотные слои почвы. Клевер на дерново-подзолистых почвах обогащает нижележащие слои перегноем и способствует более глубокому окультуриванию слоя. Люцерна на засоленных почвах разрыхляет своими корнями плотный подпахотный слой, создавая благоприятные условия для последующих зерновых культур.

Зерновые культуры

Наибольший эффект физического изменения почв оказывают озимые зерновые культуры. В отличие от яровых с более коротким вегетационным периодом, они развивают мощную корневую систему, которая в осенний и весенний период скрепляют почву и защищают её зеленым покровом от разрушения осадками и талыми водами.

Пропашные культуры и чистый пар

Небольшое количество растительных остатков, широкорядные посевы и интенсивные обработки в посевах пропашных культур в большинстве случаев способствуют разрушению структуры почвы и не обеспечивают достаточную защиту от эрозии, особенно при повторном и бессменном возделывании.

Чистый пар оказывает еще большее негативное воздействие на структура почвы.

Как показал длительный опыт МСХА им. К.А. Тимирязева, отрицательное влияние чистого пара и пропашных культур на структуру можно уменьшить применение удобрений, прежде всего органических.

Таблица. Масса структурных агрегатов диаметром более 0,25 мм в пахотном слое почвы под бессменными культурами и чистым паром, % (по Доспехову)3

Культура
Без удобрений
РК
Навоз
Клевер
37
44
55
Рожь озимая
28
31
38
Овес
27
29
36
Картофель
21
23
35
Пар чистый
4
5
10

Влияние на водный режим почв

Культуры в разной степени потребляют почвенную влагу. Показателем потребления служит транспирационный коэффициент.

Наибольшим потреблением воды отличаются технические культуры (подсолнечник и сахарная свекла) и многолетние травы (люцерна и эспарцет), сильно иссушающие почву на большой глубине, что может сказывать на урожайности последующих культур. Озимые культуры требуют больше влаги, чем яровые. Наименьшим водопотреблением отличаются просо и сорго: на образование 100 кг сухого вещества просо расходует 30 т воды, овес и ячмень — 45-50 т.

На запасы влаги в севообороте влияет период между уборкой предшественника и посевом последующей культуры. В этот период происходит накопление влаги благодаря атмосферным осадкам и талым водам, что особенно актуально в засушливых районах.

Чередование культур в севообороте с различным влагопотреблением и глубиной проникновения корней позволяет регулировать запасы воды в почве.

Глубина проникновения корней для культур:

  • лен — 0,8-1 м;
  • картофель — 0,8-1 м;
  • озимые пшеница и рожь — 1,5-1,6 м;
  • кукуруза и клещевина — 2-2,5 м;
  • сахарная свекла и подсолнечник — 3-3,5 м;
  • люцерна — 4-5 м.

Наибольший эффект накопления влаги достигается применением чистых паров, что гарантирует высокие урожаи озимой и яровой пшеницы в засушливых районах степной зоны.

Биологические причины чередования культур

Биологические причины чередования культур обусловлены различным отношением к болезням, вредителям и сорным растениям. Это связано с тем, что каждой культуре характерны свои вредители, болезни и сорные растения. Бессменные или повторные посевы способствуют накоплению в геометрической прогрессии характерных болезнетворных организмов, способных приводит к полной гибели посевов. 

Д.Н. Прянишников приводил многочисленные примеры попыток бессменного возделывания ряда культур, заканчивающихся неудачно прежде всего из-за накопления вредителей и болезней:

  • для хлопчатника — мексиканского долгоносика и болезни вилта;
  • сахарной свеклы — нематод и свекловичного долгоносика;
  • подсолнечника — заразихи и болезней белой и серой гнили и др.;
  • льна — фузариоза, льняной плодожорки и крайне низкой конкурентоспособности к большинству сорных растений;
  • клевера — клеверного долгоносика и антракноза, рака, фузариоза;
  • зерновых культур — корневых гнилей, шведской мухи, клопа-черепашки, массового засорения озимых метлой, костром, васильком, ромашкой;
  • яровых культур — засорения овсюгом, куриным просом и т.д.

Специфичность этих вредителей по отношению к определенным культурам делает даже современные методы борьбы с ними малоэффективными. Что ставит на первый план чередование культур.

В тоже время, специфичность вредителей делает их относительно безвредными для других культур, благодаря чему севооборот позволяет контролировать распространенность и вредоносность большинства их них.

Накопление возбудителей болезней

Накопление возбудителей болезней (грибов, бактерий, вирусов) происходит в почве и на растительных остатках. Например, лен при бессменном выращивании погибает из-за накопления гриба, вызывающего фузариоз. Подсолнечник при возвращении его на прежнее место ранее чем через 7-8 лет поражается мучнистой росой, поэтому севообороты с короткой ротацией не пригодны для его возделывания. Бессменное возделывание кукурузы способствует накоплению возбудителей фузариоза и пузырчатой головни, озимой пшеницы — возбудителей бурой ржавчины и пыльной головни, хлопчатника — возбудителей вилта.

Возбудители корневых гнилей ячменя и пшеницы безвредны для посевов овса, в виду чего овес признается «санитарной» культурой севооборотов. Озимая рожь может сильно поражаться спорыньей, однако эта болезнь не вредит другим зерновым культурам. Кила капусты поражает только растения семейства капустных, но не поражает пасленовые, зонтичные и другие семейства.

Основным источником сохранения и распространения болезней, прежде всего грибковых, являются растительные остатки растений-хозяев. Поэтому освобождение почвы от патогенов связано со скоростью разложения остатков.

Основная роль в разложении растительных остатков приходится на сапрофитные микроорганизмы, которые являются конкурентами за факторы жизни с патогенными грибами. Поэтому все приемы, направленные на повышение активности почвенных сапрофитов, способствует снижению численности патогенов, то есть улучшению фитосанитарного состояния почвы. Это достигается внесением навоза, применением сидератов, и минеральных удобрений, возделыванием бобовых культур, рыхлением почвы и другими приемами.

Возделывание пропашных культур и парование, соблюдение периодичности возврата культур на прежнее место и отказ от повторных посевов способствуют сокращению патогенных организмов почвы.

Лен-долгунец — одна из культур наиболее чувствительных к болезням, вызываемых патогенными грибами, прежде всего фузариозу. Согласно данным ВНИИ льна, возбудители фузариоза могут сохраняться в почве на протяжении 5-6 лет, что обуславливает периодичность возвращения льна на прежнее место. Использование фузариозоустойчивых сортов позволяет сократить периодичность возврата.

Выращивание картофеля в севообороте сокращает в 4-5 раз поражаемость болезнями парши и вертициллеза.

Не соблюдение периодичности возврата подсолнечника, согласно данным ВНИИ масличных культур, увеличивает поражаемость склеротинией, мучнистой росой и сухой гнилью, которые снижают урожайность на 30-40%.

Одним из распространенных заболеваний среди овощных, развивающейся при повторных посевах, является кила у капусты. Выведенные килоустойчивые сорта резко позволяют применять повторные посевы для капусты, наравне с её чередование с культурами иных семейств.

Почвоутомление

Почвоутомление — накопление в почве корневых выделений, подавляющих рост растений. Почвоутомление также связано с накоплением характерных возбудителей и продуктов их жизнедеятельности.

Сорные растения

Сорные растения благодаря свойству быстро адаптироваться к условиям произрастания, стали специфичны для некоторых культур. Поэтому бессменные и повторные посевы приводят к накоплению специфичных сорняков.

Например, овсюг — специфичный сорняк ранних яровых зерновых культур, прежде всего овса. Куколь (Agrostemma), живокость (Delphinium), пастушья сумка (Capsella), ярутка полевая (Thlaspi arvense), василек синий (Centaurea cyanus) произрастают преимущественно в посевах озимой ржи и озимой пшеницы; щирица (Amaranthus), куриное просо (Echinochloa crus-galli), мышей сизый (Setaria pumila), мышей зеленый (Setaria viridis) — в посевах риса, проса и кукурузы.

В бессменных посевах озимых культур увеличивается количество озимых и зимующих сорных растений, в посевах поздних яровых — поздних яровые сорняки, на полях многолетних трав — многолетние, двулетние, зимующие и озимые.

Культурные растения проявляют различные конкурентные способности по отношению к сорнякам. Высокую конкурентоспособность проявляют посевы летних трав, озимой ржи, озимой пшеницы. Слабой конкурентной способностью отличаются посевы льна, сахарной свеклы, яровой пшеницы. Средняя — в посевах ячменя и кукурузы. Некоторые культуры могут проявлять высокую конкурентоспособность по отношению к одним сорным растениям и низкую — по отношению к другим.

В посевах пропашных культур и чистых и занятых парах складываются наиболее благоприятные условиях для борьбы с сорняками, благодаря частым прополкам и обработкам почвы. Правильное чередование с культурами сплошного посева, позволяет держать под контролем засоренность полей. Увеличение доли культур сплошного посева в структуре посевных площадей приводит к увеличению засоренности полей, тогда как увеличение доли пропашных и паров — уменьшает.

Способность к естественному подавлению сорной растительности за счет широких листьев и высоты стеблестоя обладают подсолнечник, кукуруза, клещевина, конопля. Озимая пшеница и озимая рожь также обладают этой способностью благодаря быстрому росту в весенний период, обгоняя многие сорняки. 

По данным исследований С.А. Воробьева, в бессменных посевах озимой пшеницы в условиях Подмосковья засоренность была в 4-5 раз больше, чем после предшественников.

Чередование культур позволяет максимально эффективно использовать конкурентные преимущества для борьбы со специализированными сорняками других культур. Например, посевы яровых культур подавляют сорняки, характерные озимым культурам, прежде всего озимые и двулетние растения. Наоборот, в посевах многолетних трав и озимых резко подавляются ранние и поздние яровые.

Таблица. Засоренность посевов озимой пшеницы в зависимости от севооборота и удобрений4

Предшественник
Без удобрений
С удобрениями
Число сорняков на 1 м2
Сырая масса сорняков, г/м2
Число сорняков на 1 м2
Сырая масса сорняков, г/м2
Картофель ранний
65
19,5
133
39,7
Клевер
79
21,1
95
66,7
Кукуруза на зеленый корм
64
18,5
63
43,3
Горох
65
20,8
111
72,3
Бессменный посев (3-4 года)
248
87,2
327
278,3

Вредители

Аналогично возбудителям болезней и сорным растениям, в повторных и бессменных посевах создаются благоприятные условия жизни и распространения вредителей, характерных для культуры. Так, в повторных посевах сахарной свеклы увеличивается размножение нематоды и свекловичного долгоносика, в посевах проса — просяного комарика. Нарушение чередования культур в севообороте и сокращение периода возврата на прежнее место в посевах озимой или яровой пшеницы приводят к накоплению жужелиц, хлебного пилильщика, шведской и гессенской мухи, клопа-черепашки, жука кузьки и др. Севооборот, на равне с применение пестицидов, позволяет существенно снизить популяцию многих вредителей и снизить наносимый ими ущерб.

В случаях устойчивости некоторых вредителей к средствам борьбы или низкой эффективности пестицидов, севооборот приобретает первоочередное значение в борьбе, особенно против нематод.

Согласно данным Башкирского государственного аграрного университета, площадь поражения нематодой бессменных посевов озимой ржи выросла до 66%, яровой пшеницы — до 91,3%. Снижение урожайности при повторном посеве сахарной свеклы на сильно пораженных нематодой полях снизилась на 60-70%. Аналогичная ситуация наблюдалась в повторных посевах или частом возвращении картофеля картофельной нематодой.

Помимо возделывание культур на одном месте, способствующее накоплению специфичных для данной культуры вредителей, также следует учитывать влияние предшествующих культур на последующие. Например, посевы многолетних трав способствуют распространению проволочника, который сильно повреждает последующие культуры, например, зерновые, кукурузу, картофель.  По данным С.А. Воробьева, на полях подмосковном учхозе МСХА им. Тимирязева «Михайловское», в посевах озимой пшеницей, возделываемой после кукурузы на силос, насчитывалось 13 личинок проволочника на 1 м2, тогда как после клевера 2-го года пользования — 88 личинок.

Экономические причины чередования культур

Экономические причины чередования культур обусловлены структурой посевных площадей, природными и экономическими факторами ведения сельскохозяйственного производства с целью обеспечения максимальной рентабельности при условии стабильности земледелия.

Структуру посевных площадей разрабатывают под условия конкретного предприятия на основе планов производства продукции, учитывая при этом продуктивность и экономическую эффективность культур и влияние на плодородие почвы. Различные растения в разных почвенно-климатических условиях могут давать неодинаковое количество кормовых единиц разного качества, что связано с их биологическими особенностями. Например, сахарная свекла или кукуруза, в одной зоне может давать высокий урожай с единицы площади и, соответственно, быть экономически выгодной, в другой зоне, наоборот, давать низкий урожай и быть убыточной.

В экономическом отношении севооборот должен обеспечивать:

  • максимально рациональное и продуктивное использование земель с простым или расширенным воспроизводством плодородия;
  • потребности предприятия (при необходимости) в кормах и семенном материале;
  • равномерное применение техники;
  • внедрение современных интенсивных технологий;
  • эффективную организацию труда.

Как отмечал Д.Н. Прянишников, экономическая необходимость севооборота связана с различным количеством и распределением труда во времени, необходимый для возделывания разных культур в хозяйстве.

Так, возделывание ранних и поздних яровых культур из-за разных сроков посева и уборки, позволяет снизить нагрузку на людей и технику в один и тот же период в 2 раза, чем при возделывании только ранних или только поздних яровых культур. Добавление озимых культур позволяет ещё равномернее распределить напряженность полевых работ.

Аналогичный эффект дает использование сортов разных сроков созревания.

При этом сокращается риск несоблюдения оптимальных сроков проведения полевых работ.

Определенное соотношение зерновых, технических и кормовых культур позволяет выстроить баланс навозообразующих (кормовые) и навозопотребляющих (зерновые, пропашные) растений.

Экономические причины связаны с другими причинами чередования культур, так как правильное выстраивание севооборота, способствует повышению экономической отдачи производства. Например, с помощью севооборота в сочетании с рядом агроприемов возможно снизить засоренность посевов сорными растениями, снизить популяцию болезнетворных организмов и вредителей до экономического порога вредоносности, сократив тем самым затраты на агрохимикаты и повысив урожайность, что повышает рентабельность производства.

Экологические причины чередования культур

Экологические причины чередования культур обусловлены заменой или сокращением использования агрохимикатов за счет положительного влияния правильно выстроенного севооборота на засоренность полей сорными растениями и популяции вредоносных организмов. Кроме того, севооборот выполняют значимую роль в системе почвозащитного земледелия.

Благодаря применению агротехнических и биологических методов контроля сорняков и вредителей, предотвращается перенасыщение земель пестицидами, что способствует загрязнению почв и грунтовых вод остаточными количествами агрохимикатов.

К агромелиоративным мерам, направленных на защиту почвы и окружающей среды, относятся:

  • создание буферных полос по границам полей;
  • высаживание лесозащитных насаждений;
  • создание на полях сети дорог;
  • организация систем влагозадержания атмосферных осадков и талых вод;
  • строительство оросительных систем и др.

Помимо мелиоративных мер к почвозащитным мероприятия относятся специальные агротехнические приемы контурные обработки почвы и полочное, кулисное размещение посевов.

Данное положение регулируется Федеральным законом «Об охране окружающей среды», направленное на снижение экологической угрозы, связанной с сельскохозяйственной деятельностью. Таким образом, севооборот является неотъемлемой частью экологического землепользования в границах единых агроландшафтов.

Предотвращение водной эрозии сельскохозяйственных земель, являющихся часть агроландшафта (лугов, пастбищ, лесов) достигается использование специальных контурных методов обработки почвы (щелевание, кротование, гребневание). Предотвращение ветровой эрозии, например, в степных районах применяют полочное размещение культур севооборота и чистых паров поперек господствующим ветрам, сочетая их с кулисами в системе безотвально-плоскорезной обработки почвы. Таким образом, система севооборотов, как и отдельно взятый севооборот, выполняют почвозащитную функцию.

Экологическая функция севооборотов проявляется в их способности снижать содержание накопленных от производственной сельскохозяйственной деятельности вредных веществ, пестицидов и регуляторов роста, снижая риск их попадания со стоковыми водами в реки, водоемы, грунтовые воды.

[INSERT_ELEMENTOR id="3197"]

Литература

Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. — М.: «Былина», 2000. — 555 с.

Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.

Основы агрономии: учебное пособие/Ю.В. Евтефеев, Г.М. Казанцев. — М.: ФОРУМ, 2013. — 368 с.: ил.

Ссылки

  1. Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
  2. Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
  3. Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.
  4. Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.