Причины чередования культур в севообороте кратко

Обновлено: 05.07.2024

Многовековой опыт земледелия показывает, что при бессменном возделывании большинства сельскохозяйственных культур на одном и том же поле их урожайность снижается.

Особенно резкое снижение урожая дают бессменные посевы сахарной свеклы, подсолнечника, льна-долгунца, зерновых бобовых и др. культур. Прянишниковым сформулированы основные четыре группы причин необходимости чередования с/х культур на полях.

Группа химических причин.

Сельскохозяйственные культуры выносят из почвы с урожаем разное количество основных элементов питания. Что приводит к истощению почвы. Некоторые культуры (зерновые бобовые, гречиха, озимая рожь, горчица и др.) своими корневыми выделениями растворяют труднодоступные для растений фосфаты почвы и переводят их в доступные формы, что улучшает питательный режим почвы.

Чередование различных культур позволяет регулировать баланс не только минерального питания, но и процессы синтеза и распада органического вещества в почве. Например, многолетние травы с бобовыми компонентами способны накапливать в почве большие запасы азота и органического вещества, которые могут быть эффективно использованы для получения высокого урожая картофеля, кукурузы и других пропашных культур, сменяющих на полях многолетние травы.

Другая важная причина — различная глубина проникновения их корней в почву. Поэтому чередование культур с глубоко проникающей корневой системой (люцерна, клевер, люпин) с культурами, имеющими корневую систему с малой глубиной проникновения (лен-долгунец, просо, гречиха), позволяет полнее и эффективнее использовать элементы питания.

Группа физических причин.

Эти причины заключаются в различном воздействии сельскохозяйственных культур на структуру, строение, плотность почвы и ее водный режим. Одни культуры (многолетние травы) в большей степени улучшают структуру почвы, другие (однолетние культуры) — в меньшей. Многие культуры — подсолнечник, кукуруза, сахарная свекла, люцерна — сильно иссушают почву. При возделывании пропашных культур, особенно при недостатке органических удобрений, разрушается структура почвы.

Группа биологических причин.

При бессменных посевах увеличивается засоренность посевов, растения поражаются болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. Например, при бессменном посеве растения озимой пшеницы сильно поражаются корневыми гнилями и ржавчиной, клевер — фузариозом, картофель — фитофторой.

Бессменное возделывание вызывает быстрое засорение полей так называемыми специализированными сорняками, которые хорошо приспособлены к биологии и технологии возделывания данной культуры и от них трудно избавиться с помощью истребительных мер. В борьбе с сорняками эффективно используется высокая конкурентная способность ряда сельскохозяйственных культур (многолетние травы, озимые зерновые культуры). современные средства интенсификации, к сожалению, не позволяют устранить биологические причины, поэтому возрастает фитосанитарная роль севооборота.

Группа экономических и организационно-хозяйственных причин.

Севооборот — основополагающее звено современных агроландшафтных систем земледелия. Он обеспечивает рациональное использование земли, агроклиматических ресурсов и биологического потенциала растений, техники, удобрений, рабочей силы и т.д. Наличие в севообороте культур с разной продолжительностью вегетационного периода и с разными сроками посева, ухода и уборки урожая дает возможность разгрузить периоды напряженных работ во время посева и уборки, равномернее использовать рабочую силу и технику и выполнить все полевые работы в оптимальные сроки и при высоком качестве.

Правильная организация системы севооборотов в хозяйстве с учетом особенностей землепользования позволяет применять широкозахватную технику и другие средства производства, успешнее внедрять прогрессивные формы организации и оплаты труда.

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:

питанию растений — гумусовой теории А. Тэера, теории минерального питания Ю. Либиха;
образованию и накоплению в почве вредных веществ при бессменных посевах Р.К. Макера, А. де Кандоля и др.;
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:

физические;
химические;
биологические;
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%.

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 рожь	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

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.

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.

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	-	-	-

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.

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.

Один из законов земледелия - закон плодосмена утверждает, что более высокие урожаи получаются при чередовании культур на поле, чем при бессменных посевах. Объясняется это тем, что разные культуры потребляют из почвы питательные элементы в разных количествах, при длительном их выращивании развиваются специфические вредители и возбудители болезней, определенные сорные растения. Однако, чередование культур на поле должно выполняться с соблюдением определенных требований, иначе результат неграмотного плодосмена может оказаться отрицательным.

Что такое севооборот?

Севооборот - это научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и пара во времени и размещении на полях. Бессменные посевы, когда сельскохозяйственная культура постоянно возделывается на поле, приводят к резкому снижению величины и качества урожая. Повторные посевы многих видов растений также снижают их урожайность. Практикой земледелия и наукой доказано, что правильные севообороты в хозяйстве являются организующим звеном системы земледелия.

Основными задачами севооборота являются:

повышение плодородия почвы и рациональное использование ее питательных веществ;
увеличение урожайности и повышение качества растениеводческой продукции;
уменьшение засоренности посевов, их поражаемости болезнями и вредителями;
уменьшение вредного влияния ветровой и водной эрозии почвы.

Чередование сельскохозяйственных культур выражается схемой севооборота.
Схема севооборота - это перечень групп сельскохозяйственных культур и паров в порядке их чередования севообороте.

Ротация в севообороте - это период, в течение которого куль туры и пар проходят через каждое поле в последовательности установленной схемой севооборота.
В ротационной таблице освещается план размещения культур и паров по полям и годам на период ротации.

Каждый севооборот состоит из определенного количества звеньев. Звено севооборота - это часть севооборота, представляющая сочетание двух-трех разнородных культур или паров. Например, звенья севооборота по полю, восстанавливающему плодородие почвы:
паровое звено - 1) чистый пар; 2) озимые;
пропашное звено - 1) пропашные; 2) зерновые;
травяное звено - 1) клевер; 2) озимые; 3) пропашные.

Научные основы чередования сельскохозяйственных растений

Выдающийся агрохимик, биохимик и физиолог растений Д. Н. Прянишников обобщил весь имеющийся опыт в учении о плодосмене и обосновал необходимость установления рационального чередования сельскохозяйственных культур в правильном севообороте четырьмя основными причинами: химического, физического, биологического и экономического порядков.

Причины химического порядка заключаются в том, что разные группы сельскохозяйственных культур отличаются неодинаковым выносом питательных веществ и различной способностью их усвоению из почвы и удобрений.

Причины физического порядка характеризуются различной требовательностью культур к рыхлости пахотного слоя, к состоянию его водно-воздушного режима и неодинаковым влиянием возделываемых растений на плотность, структуру и строение пахотного слоя почвы.

Причины биологического порядка связаны с неодинаковым отношением выращиваемых растений к засоренности почвы и посевов к болезням и вредителям. Чередование сельскохозяйственных культур, значительно различающихся по биологическим признакам, способствует уменьшению их поражаемости болезнями и вредителями, а также изменению состава почвенной микрофлоры, усилению ее биологической активности в положительном направлении.

Причины экономического порядка состоят в том, что в целях более производительного использования техники и рабочей силы в севооборотах целесообразно иметь культуры различных сроков посева и уборки (озимые, ранние яровые, поздние яровые).

Состав и чередование культур в севооборотах зависят от почвенных условий и потребностей хозяйства. При этом необходимо учитывать биологические особенности отдельных растений и отношение различных культур к предшественникам (сельскохозяйственным культурам или чистому пару, занимавшим данное поле в предыдущем году).
Чистые и занятые пары, как правило, предшествуют озимым зерновым культурам, а в условиях Зауралья, Сибири и яровой пшенице. Чистые пары имеют исключительно большое значение при недостатке влаги и высокой засоренности. При высокой культуре земледелия в зоне достаточного увлажнения чистые пары заменяются занятыми парами.

Чистый пар - это паровое поле, свободное от возделываемых сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода.
Занятый пар - это паровое поле, занятое растениями, рано освобождающими поле для обработки почвы и создающими как предшественник благоприятные условия для возделывания последующих культур (однолетние травы, горох, кукуруза, ранний картофель и др.).

Зерновые озимые значительно подавляют развитие сорняков, а яровые зерновые (пшеница, ячмень, овес) очень чувствительны к засоренности посевов, их поэтому преимущественно размещают после озимых и пропашных культур. После чистого пара эти культуры обычно возделываются до трех лет подряд.
Зерновые бобовые культуры (горох, бобы, люпин, соя, вика и др.) улучшают азотный баланс почвы, и, как правило, они чередуются с зерновыми культурами. Многолетние бобовые травы (клевер, люцерна, эспарцет) и смеси их с многолетними злаковыми травами (тимофеевкой, житняком и др.) являются хорошими предшественниками для всех зерновых, льна, картофеля, различных овощных культур, хлопчатника, риса и др.

Чередование в севообороте сельскохозяйственных культур, значительно различающихся по биологическим признакам и технологии возделывания (зерновые - пропашные - бобовые), способствует более рациональному использованию питательных веществ из почвы, уменьшению засоренности и поражаемости растений болезнями и вредителями и улучшению всех показателей плодородия почвы химического, физического и биологического порядков.

Севооборот в хозяйстве должен допускать некоторую гибкость в размещении культур, взаимозаменяемость их. Возможно наряду с севооборотом наличие каких-то участков повторного посева или даже длительного размещения одной и той же культуры, если это диктуется соображениями повышения продуктивности пашни, увеличения общего сбора продукции и сопровождается соответствующими приемами удобрения, борьбы с сорняками и др.