4.1. Научные основы чередования сельскохозяйственных культур в севообороте

Накопленные предшественниками и автором научные данные о плодосмене позволили Д.Н. Прянишникову обосновать теорию севооборота, выделить причины, вызывающие необходимость чередования культур.

Причины биологического порядка - увеличение засоренности посевов, сильное поражение болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур при повторном и бессменном их возделывании. Сельскохозяйственную культуру, возделываемую на одном и том же поле два года подряд, называют повторной. Так, при повторном возделывании озимая пшеница в Нечерноземной зоне поражается корневыми гнилями и ржавчиной, клевер - фузариозом, картофель -фитофторой, паршой. При выращивании на одном и том же поле сахарная свекла повреждается нематодой, бобовые - клубеньковым долгоносиком. Проявляется неблагоприятное действие выделений растений (колинов, фитонцидов), продуктов обмена микроорганизмов почвы, развивающихся в ризосфере культурных растений и подавляющих жизнедеятельность растений и полезных микроорганизмов. Отрицательное действие этих факторов - основная причина почвоутомления, вызывающего снижение урожая при бессменном возделывании культур. Источником инфекции могут быть семена, растительные остатки, почва. Севооборот же предусматривает возвращение сильно поражаемых культур на прежнее поле через определенный промежуток времени и тем самым предупреждает распространение болезней и вредителей.

Культура, возделываемая на одном и том же поле длительное время, называется бессменной. При бессменном возделывании сорняки приспосабливаются к определенным культурам и засоряют их: костер ржаной - озимую рожь, повилика - клевер, люцерну, овсюг - яровую пшеницу. Чередование пропашных с культурами сплошного посева и чистым паром способствует очищению полей от сорняков. Отдельные группы культур с высокой конкурентной способностью (многолетние травы, озимые) хорошо угнетают сорняки.

В условиях интенсивного земледелия (орошение, применение удобрений в высоких дозах и т.д.) биологические причины чередования культур являются главными. В дальнейшем фитосанитарная роль севооборота будет возрастать.

По отношению к бессменным, повторным посевам и севообороту с.-х. культуры делятся на три группы:

1 группа. Не выдерживают повторных посевов, и тем более бессменных: сахарная свекла, подсолнечник, лен, горох, вика, бобы, клевер.

2 группа. Культуры, которые можно возделывать повторно, без заметного снижения урожайности: пшеница озимая и яровая, рожь озимая, ячмень, овес, просо, гречиха.

3 группа. Слабо реагируют на севооборот и могут возделываться бессменно: кукуруза, конопля, рис, табак, хлопчатник, картофель.

Причины физического порядка заключаются в том, что сельскохозяйственные культуры (и технологии их возделывания) по-разному влияют на физические свойства и увлажненность почвы. Многолетние травы, пропашные культуры улучшают агрофизические показатели плодородия (строение пахотного слоя, структуру почвы). Это свойство присуще и однолетним растениям, но в меньшей степени.

Многолетние травы оставляют в почве 40-50% корневых и стерневых остатков, а зерновые - 15-30% от общей массы. Это органическое вещество служит исходным материалом для образования гумусовых веществ и положительно влияет на структуру почвы и ее водопрочность. Благоприятное действие на физические свойства почвы пропашных культур обусловливается внесением под них органических удобрений в высоких дозах, более интенсивной механической обработкой.

Введение в специальные почвозащитные севообороты непропашных культур с мощной корневой системой (многолетние травы, озимые), а также промежуточных культур предохраняет почву от эрозии.

В зоне недостаточного увлажнения (степные районы Поволжья, Северного Кавказа) подсолнечник, кукуруза, люцерна сильно иссушают почву. Недостаток воды ведет к гибели всходов озимых культур, посеянных по этим предшественникам. Для улучшения влагообеспеченности растений, физического состояния почвы и ее плодородия необходимо чередовать многолетние травы с посевами зерновых, пропашных и других культур, а в засушливых районах и с чистыми парами.

Причины химического порядка основаны на различиях в потреблении и выносе растениями из почвы питательных веществ. Так, картофель, сахарная свекла, кукуруза и другие пропашные культуры потребляют в 2-3 раза больше питательных веществ (особенно калия), чем зерновые культуры.

Бессменное возделывание приводит к одностороннему истощению почвы и ухудшению питательного режима. Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями бобовые растения обогащают почву азотом. Чередуя посевы бобовых (клевера, люцерны, гороха) с посевами зерновых и пропашных, можно существенно улучшить баланс органического вещества и меньше расходовать азотных удобрений.

Некоторые культуры (люпин, гречиха, озимая рожь) способны усваивать фосфор из труднодоступных соединений и оставлять его в легкодоступной форме для последующих растений. Смена культур с различной глубиной проникновения корневых систем позволяет полнее использовать питательные вещества из глубоколежащих слоев почвы.

Причины экономического порядка. В условиях многоукладности экономики агропромышленного комплекса севооборот должен обеспечить рациональное использование пашни и кормовых угодий, сельскохозяйственной техники и рабочей силы, наибольший выход продукции и кормов с каждого гектара, повышение плодородия почв и устойчивый рост урожайности.

Правильный севооборот облегчает борьбу с сорняками, болезнями и вредителями, способствует пополнению и лучшему использованию питательных веществ, влаги, обеспечивает надежную защиту почвы от водной и ветровой эрозии. Возделывание в севообороте культур с разной длиной вегетационного периода и различной технологией позволяет ослабить напряженность работ во время посева и уборки, равномернее использовать сельскохозяйственную технику и рабочую силу, выполнять полевые работы в лучшие сроки и при высоком качестве.

Укрупнение полей и насыщение специализированных севооборотов ведущими культурами создают условия для высокопроизводительного использования широкозахватной техники. В этом заклю-

чаются экономические преимущества севооборота по сравнению с бессменными посевами.