Научные основы чередования культур

Повторные и бессменные возделывания сельскохозяйственных культур на одном и том же поле обычно рано или поздно приводят к резкому падению урожаев и снижению качества получаемой продукции. Обобщив многовековые наблюдения в практике земледелия и опираясь на многолетние исследования, академик Д. Н. Прянишников выделил четыре группы причин, как научные и практические основы необходимости возделывания сельскохозяйственных культур в севообороте. Эти причины обусловлены как различным влиянием возделываемых растений на почву, неодинаковым отношением их к конкретному уровню плодородия почвы в широком смысле, так и несходным отношением культур друг к другу.

Физические причины обусловлены с изменением физических свойств почвы, вызванных однотипным воздействием на нее систематически повторяющихся элементов технологии возделываемой культуры. Так, постоянное возделывание пропашных культур приводит к разрушению структуры и распылению почвы, сильному заплыванию и образованию почвенной корки после дождей, интенсивной минерализации гумуса почвы и ряду сопутствующих негативных явлений. Напротив, возделывание бобово-злаковых смесей многолетних трав способствуют образованию мелкокомковатой и зернистой водопрочной структуры. Это благоприятствует формированию не только оптимального и устойчивого строения пахотного слоя почвы, но и практически полностью исключает развитие водной и ветровой эрозии почв.

В этой связи группы сельскохозяйственных культур по их способности предохранять почвы от эрозии располагают в следующий нисходящий ряд: многолетние травы > озимые зерновые > однолетние травы > яровые зерновые > пропашные > занятные > чистые пары.

Таким образом, причины физического порядка можно преодолеть не только подбором возделываемых культур, порядком их чередования, но и изменением технологии их возделывания.

Химические причины заключаются в том, что различные культуры потребляют из почвы неодинаковое количество различных элементов минерального питания, их корневая система проникает на разную глубину и они оставляют после уборки в почве несходные по количеству и качеству растительные остатки.

Такие культуры, как картофель, сахарная свекла, подсолнечник выносят из почвы со средним урожаем с 1 гектара 140-200 кг окиси калия, тогда как зерновые не более 50-70 кг. Вместе с тем, если элементы минерального питания и влагу гречиха, просо, лен-долгунец поглощают из корнеобитаемого слоя глубиной до 1-1,2 м, картофель и горох - до 1,5 м, то корневая система озимых и яровых зерновых проникает в почву до 2,5-2,8 м, а сахарной свеклы, подсолнечника, люцерны еще глубже. Если же чередовать эти группы культур, то расходование минеральных элементов и влаги будет происходить равномерно и замедленно, что не приведет к заметному снижению урожайности культур. Более того, корневые системы люпина, гречихи, овса, горчицы, картофеля способны усваивать фосфор даже из труднодоступных соединений, как поступающих с минеральными удобрениями (фосфоритная мука, томасшлак), так и находящихся в почве (фосфаты железа и т.п.). А бобовые (клевер, люцерна, люпин и др.) и зернобобовые (горох, вика, соя и т.п.) оставляют в почве 30-40 кг/ га и более связанного клубеньковыми бактериями азота. При урожае 70-90 ц сена на 1 га посевы клевера или люцерны оставляют в почве около 80-100 кг азота, связанного клубеньковыми бактериями. Иначе, каждый центнер полученного сена свидетельствует о накоплении в почве клевером или люцерной около 1 кг связного азота.

Кроме того, убираемые культуры оставляют в почве после себя неодинаковое количество органического вещества. Так, по исследованиям ряда ученых, культуры оставляют в пахотном слое воздушно-сухой массы пожнивных и корневых остатков: клеверо-злаковая смесь - 60 ц/га, озимые зерновые - 21-31, яровые зерновые - 15-24, сахарная свекла -6, а картофель - около 3 ц/га. При этом, если в среднем в растительных остатках многолетних бобовых трав содержится 1,8-2% N; 0,5-0,6% Р2О5 и 2,7-2,8% СаО, то у однолетних злаковых растениях содержится 0,8-1,1% N; 0,25-0,58% Р2О5 и 1,3-1,6% СаО. Следовательно, рационально чередуя культуры и внося оптимальные нормы удобрений, можно без существенных затрат удерживать урожайность на высоком уровне и сохранять плодородие почв.

Биологические причины связаны с увеличением обилия в почве и посевах вредных организмов: сорняков, вредных насекомых и фитопатогенных организмов.

Ежегодно в течение 2-3 лет возделывание льна-долгунца на одном ноле приводит к сильному поражению его растений фузариозом, что не только вызывает гибель многих растений, но и снижает качество сохранившейся к уборке соломы (льноутомление почвы). Повторные посевы подсолнечника сильно поражаются паразитным сорняком заразихой, которая снижает урожайность семянок культуры в 2-3 раза.

Посевы озимой пшеницы и ячменя свыше двух лет подряд сильно повреждаются вредной черепашкой и корневыми гнилями, сахарной свеклы - свекловичным долгоносиком и фомозом, зернобобовых - гороховой зерновкой и ложномучнистой росой и т.п.

В повторяющихся посевах многих культур резко возрастает обилие сорных растений. Так, посевы озимой ржи сильно засоряются специализированным сорняком костром ржаным, яровая пшеница - овсюгом, просо-петушьем просом и т.п.

Культуры, подобные рассмотренным и негативно реагирующие даже на двух-трехлетнее последовательное возделывание, называют лабильными. Чтобы избежать негативной реакции на повторное возделывание такие культуры даже в севообороте необходимо возвращать на прежнее поле через определенное количество лет, называемое межпосевной паузой. Продолжительность этой межпосевной паузы в годах составляет для основных культур: подсолнечника - 7 лет, льна-долгунца - 5, сахарной свеклы - 4-5, гороха - 3-4, яровой пшеницы - 2-3 года. Это означает, что если в хозяйстве принят 9-ти польный севооборот, то соблюдая межпосевную паузу, за одну ротацию в нем можно высевать подсолнечник только один раз, свеклу сахарную не более двух раз, горох - два-три раза и т.п.

Ряд сельскохозяйственных культур, не реагирующих отрицательно на повторное их возделывание в течение двух-трех и даже более лет, называют стабильными или самосовместимыми. К таким культурам относятся: озимая рожь, злаковые травы, рис, кукуруза, картофель, хлопчатник, конопля, сераделла и некоторые другие. Однако следует иметь в виду, что отмеченное свойство не является безусловным. Поэтому при менее благоприятных условиях и для таких культур целесообразно предпочитать межпосевную паузу хотя бы в 2-3 года.

Целесообразно еще упомянуть о группе так называемых несовместимых культур, которые недопустимо размещать даже за несходными другими видами культур. Недопустимо последовательное размещение таких культур: ячмень-пшеница, сераделла-клевер красный, клевер-горох, рапс-свекла, томаты-картофель, редька-брюква и т.п.

Обобщая причины биологического порядка, можно констатировать, что преодоление их без строгого и научно обоснованного чередования культур невозможно. А это и свидетельствует о пока преждевременности попыток игнорирования и отрицания севооборотов.

Следует упомянуть и о не менее важной экономической причине. Она заключается в том, что при возделывании одной культуры или сходных по биологии и агротехнике культур в хозяйстве периоды высокой потребности в технике, рабочей силе и материальных средствах приходятся на ограниченные во времени периоды (например, преимущественно на весну и осень в зерновом хозяйстве). В другие периоды вегетации или даже года эта потребность резко понижается. Все это ведет к существенному снижению производительности труда, непроизводительным затратам средств и социальной неустойчивости хозяйства.

Содержание