В. P. Вильямс в тридцатые годы XX в. сузил понятие системы земледелия. Он понимал под системой земледелия только способ восстановления плодородия почвы за счет наличия деятельного перегноя и прочной структуры почвы. В его определении упускалась экономическая сторона системы земледелия. В. Р. Вильямc ошибочно полагал, что в условиях социалистического государства должна быть только одна система земледелия-травопольная, да и задача повышения плодородия почвы им рассматривалась весьма узко-только путем создания прочной структуры почвы.
Д. Н. Прянишников в противоположность В. Р. Вильямсу отмечал, что системы земледелия следует различать по способу использования земли определенными сельскохозяйственными культурами (зерновыми, кормовыми, техническими и др.), в зависимости от специализации хозяйства.
В современном понятии система земледелия-это формы, земледелия, представляющие комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий, характеризующийся интенсивностью использования земли, способами восстановления и повышения плодородия почвы.
Основными признаками систем земледелия являются способы использования земли и поддержания и повышения плодородия ночвы. Способ использования земли характеризуется соотношением земельных угодий и структурой посевных площадей, площадью посева сельскохозяйственных культур и пашни в хозяйстве, а способ повышения эффективного плодородия почвы - интенсивностью применяемого комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий.
Важнейшей задачей современного земледелия является предотвращение снижения урожайности и качества выращиваемой продукции в связи с резким сокращением применения минеральных удобрений, а также пестицидов. Они в настоящее время слишком дорогие и, в виду низкой покупной способности сельскохозяйственных предприятий, широкое применение органических удобрений сдерживается высокими затратами на их транспортировку и внесение. В таких условиях задачу повышения урожайности и качества производимой продукции растениеводства можно решать путем более широкого использования земледелия на биологической основе севооборотов
Севообороты
Севооборот – научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур (и пара) по полям и во времени. При введении севооборота его земельную площадь разбивают на приблизительно равные участки. Каждая культура в определенной последовательности (согласно схеме севооборота) высевается на каждом из них, проходя за время чередования (ротацию) через все поле. По сравнению с монокультурой севооборот обеспечивает восстановление и повышение плодородия почвы, рациональное использование земли. Севообороты подразделяются: на полевые (возделывание зерновых, картофеля и технических культур); кормовые (трав, кукурузы и др.); специальные (овощей, табака, риса и др.).
Севооборот способствует пополнению и лучшему использованию питательных веществ почвы и удобрений, улучшению и поддержанию благоприятных физических свойств, защите почвы от водной и ветровой эрозии, предупреждению распространения сорняков, болезней и вредителей сельскохозяйственных культур. В результате севооборота значительно повышаются плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.
Структура посевных площадей – соотношение площади посевов различных сельскохозяйственных культур. Обычно выражается отношением площади, занятой отдельной сельскохозяйственной культурой, к общей посевной площади всех культур или к какой-либо культуре (группе культур) в процентах. Сложившуюся структуру посевных площадей в хозяйствах уточняют с учетом потребности в продукции растениеводства, экономической эффективности, специализации, межхозяйственного кооперирования, интенсификации сельскохозяйственного производства, достижений науки, техники и передового опыта
Структура посевных площадей зависит от специализации и концентрации производства. В зерно-животноводческих хозяйствах рекомендуются полевые севообороты, в которых зерновая группа культур занимает 55-60 % пашни, а в свиноводческих и птицеводческих – 65-70 %. В хозяйствах, специализирующихся на производстве молока, говядины и выращивании молодняка КРС, зерновые должны занимать 42-52 %, технические – 10-15, кормовые – 30-40, пар – 5-10 %
Схема севооборота – перечень сельскохозяйственных культур и паров в порядке их чередования в севообороте
Ведущее значение среди агротехнических приемов имеют правильные севообороты, в которых обеспечивается более полное удовлетворение требований отдельных культур к условиям внешней среды. Известно, что такие условия создаются при агротехнически обоснованном чередовании культур. Поэтому в комплексе агроприемов по возделыванию озимой пшеницы ведущее место занимает подбор предшественников. Агротехническое значение последних на плодородных черноземных почвах степных районов определяется, прежде всего, остаточными запасами влаги, поскольку посев озимой пшеницы совпадает с самым сухим периодом года. От запасов влаги в почве зависит своевременность появления всходов и развитие растений, что в основном определяет уровень будущего урожая
Предшественник – сельскохозяйственная культура или пар, занимавшие данное поле в предыдущем году Другие культуры – лен, зернобобовые, подсолнечник – сильно снижают урожай даже при посеве их подряд в течение 2 лет. Это объясняется главным образом, распространением сорняков, болезней и вредителей. Чем больше у возделываемого растения специализированных сорняков, вредителей и возбудителей болезней и чем слабее меры борьбы с ними, тем выше действие севооборота на урожай. Те же культуры, которые меньше страдают от сорняков, вредителей и болезней, лучше переносят повторные посевы.
При непрерывных посевах или неправильном чередовании культур в результате плохого развития растений, распространения сорняков, болезней и вредителей ухудшается качество льноволокна, хлопка, картофеля, овощей и кормовых культур, уменьшается содержание жира в семенах подсолнечника. Это снижает стоимость продукции, полученной с гектара, повышает ее себестоимость и уменьшает доходы хозяйства от земледелия
Правильные севообороты – важная составная часть системы земледелия. Они являются основой, на которой строятся системы обработки почвы, удобрения и защиты возделываемых культур от сорняков, вредителей и болезней, а почвы – от разных видов эрозии
Правильно составленный севооборот имеет огромное значение для повышения культуры земледелия, роста урожайности сельскохозяйственных культур и рентабельности земледелия. Такая роль севооборотов обусловлена, прежде всего, биологическими особенностями сельскохозяйственных культур. Разные растения или группы однородных культур требуют неодинаковых условий водного или питательного режима почвы и в то же время сами по-разному влияют на физические свойства последней
Смену культур по всем полям показывают в виде таблицы, которую называют Ротационной. Она представляет план размещения культур и чистого пара по полям и годам на период ротации.
Чередование групп культур называют Схемой севооборота. Она отражает общие черты ряда сходных севооборотов с разным составом культур, но с одинаковым соотношением и чередованием групп культур.
В одном поле можно размещать две культуры и более, если они относятся к одной и той же группе. Поля, в которых раздельно размещается две культуры и более, называют Сборными.
Смена культур в севообороте может происходить ежегодно и периодически. В последнем случае одну и ту же культуру высевают 2-3 года подряд и более, а затем ее заменяют другой культурой. Такие посевы называют Повторными, если их продолжительность меньше периода ротации
Экономической основой севооборота является производство наибольшего количества продукции с гектара при наименьших затратах труда и средств, рациональное использование земли, рабочей силы и способов производства – машин, орудий и других материалов. Выполнение экономических заданий при внедрении севооборота обеспечивается тщательным подбором культур и выполнения мероприятий для получения высоких урожаев
Наукой и практикой установлено, что при посевах озимой пшеницы, как впрочем, и других сельскохозяйственных культур, на протяжении нескольких лет на одном поле, снижается урожайность и качество зерна, интенсивно развиваются такие вредители, как хлебная жужелица, гессенская муха, озимая совка и другие. При правильном чередовании культур в севообороте этого, как правило, не случается.
Учитывая особенности различных растений, их требования к условиям выращивания, всегда можно подобрать такое чередование культур и структуру посевных площадей, при которых условия развития для каждой из них будут наиболее благоприятными, что в свою очередь обеспечит получение высоких урожаев при минимальных затратах трудовых и материально-денежных средств
Чередование культур во времени означает правильную смену одних растений другими на данном поле, а чередование культур на территории означает, что каждая культура проходит через все поля севооборота. Период, в течение которого последовательно происходит смена всех культур на одном и том же поле, называется Ротацией севооборота. Ротацией севооборота также принято называть период, в течение которого каждая культура проходит через все поля севооборота. Продолжительность ротации (число лет) обычно равна числу полей севооборота. Например, в десятипольном севообороте продолжительность ротации равна десяти годам
Введение в севооборот культур, отличающихся сроками посева и уборки, характером развития, различными способами ухода за ними, способствует более равномерному распределению и правильному использованию в течение года имеющихся в хозяйстве машин, средств и рабочей силы. Агротехническое значение севооборотов заключается в правильном чередовании различных по своим биологическим требованиям растений, при котором для каждой культуры создаются наилучшие условия роста и развития
Бессменная культура – Сельскохозяйственная культура, возделываемая на одном поле длительное время. Бессменные посевы не следует путать с такими понятиями, как монокультура и повторная культура.
Монокультура – единственная сельскохозяйственная культура, возделываемая в хозяйстве. В отличие от бессменной может прерываться чистым паром. Повторная культура – сельскохозяйственная культура, возделываемая на одном и том же поле 2-3 года подряд. По реакции на повторные посевы выделяют три группы культур: сильно снижающие урожай (лен-долгунец, сахарная свекла, клевер, соя, горох, люпин, подсолнечник); среднечувствительные – способные при хорошем удобрении, обработке почвы и борьбе с сорняками обеспечивать при двух и даже трех повторных посевах высокие урожаи (рожь, ячмень, пшеница, овес, рис, картофель, табак); малочувствительные – способные давать высокие и устойчивые урожаи при повторных посевах в течение нескольких лет (хлопчатник, кукуруза, конопля).
Звено севооборота – часть севооборота, состоящая из двух-трех культур или чистого пара и одной-трех культур. Например, пар – пшеница озимая, кукуруза на силос – овес; многолетние травы – многолетние травы – оз. пшеница – оз. ячмень
В каждом поле севооборота обычно высевают одну культуру, что дает возможность использовать сложную сельскохозяйственную технику и передовые агротехнические приемы. Однако в некоторых севооборотах, преимущественно с короткой ротацией, иногда нельзя в каждом поле разместить по одной культуре, тогда на одном поле высевают две культуры, сходные по своим требованиям к внешним условиям и агротехнике (например, озимая рожь и озимая пшеница, овёс и яровой ячмень).
Поля, на которых высеваются две культуры и больше, называются Сборными.
Сборное поле – поле севооборота, в котором раздельно возделывают несколько сельскохозяйственных культур. Как правило, на таком поле высевают культуры с одинаковыми требованиями к условиям произрастания и с одинаковой технологией возделывания.
Отрицательное влияние бессменных посевов на урожайность сельскохозяйственных культур и высокая эффективность правильного их чередования общеизвестны. В результате интенсификации земледелия появляется возможность расширить состав предшественников сельскохозяйственных культур с использованием частично и тех, которые при невысокой агротехнике считаются непригодными (например, овес для зерновых, зерновые для льна и т. д.), а также применять посевы культур после хороших предшественников два и более лет подряд (озимая и яровая пшеница, рис, хлопчатник, конопля). Все это, в свою очередь, дает возможность в интенсивном земледелии специализировать севообороты, при этом особое значение приобретает выявление максимального агрономически и экономически обоснованного насыщения их основными культурами с целью получения высокого урожая с хорошим качеством продукции
Сельскохозяйственной наукой и практикой доказано, что при бессменной культуре урожайность резко снижается. По данным Харьковской опытной станции урожай озимой пшеницы при посеве ее в течение 15 лет на одном и том же поле составил 9,1 ц/га, а в севообороте за эти же годы – 18,5 ц/га, урожай овса в среднем за 16 лет соответственно составлял 10,7 и 14,8, картофеля – 95,6 и 167,4 ц/га. При бессменных посевах некоторые пропашные культуры сильно повреждаются вредителями и поражаются болезнями. Так, на бывшей Днепропетровской опытной станции при бессменной культуре подсолнечника в первый год посева получили 11 ц семян с гектара, на второй – 11,1, третий – 4,2, четвертый – 2,2, а на пятый год урожай погиб. Причина – сильное поражение растений заразихой. На Сумской опытной станции в среднем за 20 лет урожай корней сахарной свеклы в севообороте был в 3,5 раза выше по сравнению с урожаем на бессменных посевах. Отрицательное влияние бессменной культуры можно ослабить до некоторой степени внесением удобрений
В засушливых районах наиболее эффективное средство получения высоких и устойчивых урожаев зерновых культур – включение в севообороты чистых паров – одного из эффективных средств борьбы с засухой. Поэтому специализация севооборотов на производстве зерна в районах недостаточного и неустойчивого увлажнения может осуществляться при правильном соотношении посевов зерновых культур и чистых паров
Построение полевых севооборотов зависит от специализации хозяйства и, прежде всего, от состава ведущих культур. Почвенно-климатические условия, специализация хозяйства, состав культур и их биологические особенности определяют как тип севооборота, так и порядок чередования культур.
Севообороты классифицируются по типам и видам. Основных типов три: Полевой, Кормовой и Специальный. Название типа даётся по виду выращиваемой продукции. Например полевой тип имеет в своей структуре 50 % и более полевых культур, кормовой тип имеет 50 % и более кормовых пропашных культур, а специальный тип характеризуется наличием в структуре культур имеющих определённое назначение (предотвращение смыва почвы на склоновых участках) или особую технологию возделывания. Вид севооборота отражает наличие в севообороте групп сельскохозяйственных культур. Например, представленный выше севооборот имеет название вида зерно-паро-травяно-пропашной.
Дмитрий Николаевич Прянишников выделил 4 причины необходимости чередования сельскохозяйственных культур:
Причина биологического порядка (снижение засорённости почвы сорными растениями, болезнями и вредителями),
Причина агрофизического порядка (оптимальное строение пахотного слоя почвы),
В каждом севообороте должно быть выбрано такое чередование, которое наряду с выполнением разработанного плана посева по важнейшим культурам и повышением плодородия почвы обеспечивает получение максимальных урожаев всех культур при наилучшем качестве продукции
План освоения севооборота – схема размещения возделываемых сельскохозяйственных культур по полям на период освоения севооборота.
Переходная таблица севооборота – схема размещения сельскохозяйственных культур по полям на каждый год переходного периода освоения севооборота.
Освоенным называется севооборот, в котором соблюдаются принятые границы полей, а размещение культур по полям и предшественникам соответствует принятой схеме.
Во главу всех мероприятий, направленных на обеспечение высоких урожаев возделываемых культур в засушливых условиях нашей области, должна быть поставлена борьба за накопление, сохранение и продуктивное использование растениями влаги. В севообороте это достигается чередованием культур, неодинаково расходующих почвенную влагу. Больше всего расходуют воды на образование единицы сухого вещества люцерна, подсолнечник, суданская трава. На одну треть меньше расход воды у озимой пшеницы и самый небольшой у кукурузы и проса. Различные культуры иссушают почву на неодинаковую глубину: многолетние травы, суданская трава, подсолнечник и сахарная свекла на 1,5-2 м, а картофель и столовые бахчевые расходуют влагу только из верхних слоев почвы. Таким образом, различные культуры по-разному влияют и на водный режим почвы, что сказывается на урожае последующих культур. Это необходимо учитывать при подборе предшественников для всех культур и, особенно для озимых, которые высеваются в более неблагоприятных условиях увлажнения, чем яровые.
Правильное чередование культур в севообороте способствует и улучшению условий питания каждой из них. Обусловлено это различной потребностью разных групп растений в питательных веществах, а также способностью использовать элементы питания из различных слоев почвы. Зерновые культуры, например, используют относительно больше фосфора, корнеплоды – калия, бобовые – кальция.
В пожнивных остатках различных культур, по данным проф. С. С. Рубина, содержится на гектаре следующее количество азота: после люцерны 158 кг, эспарцета – 138, гороха – 63, после озимой пшеницы, овса, ячменя – 26-30 кг. Фосфора и калия оставалось: после люцерны соответственно 44 и 41, эспарцета – 43 и 48, пшеницы – 13 и 21, ячменя – 13 и 10, гороха – 17 и 13 кг. Следовательно, при правильном чередовании культур растения лучше обеспечиваются питательными веществами почвы, чем при бессменной культуре
Как показали исследования, в зависимости от возделываемых культур в полях севооборотов изменялись водной и пищевой режимы, засоренность, что существенно влияло на продуктивность пашни. В связи с иссушением почвы многолетними бобовыми травами в засушливые годы на полях, занятых люцерной и люцерно-кострецовой смесью, к весне запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы были на 20-30 мм меньше, чем на зяби после зерновых колосовых и пропашных культур. В умеренные и засушливые годы в среднем на одно поле плодосменного севооборота с одним полем люцерны запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы уменьшались на 5-7 мм, а в севообороте с двумя полями люцерны — на 13 мм. К уборке урожая недобор влаги в среднем на одно поле плодосменного севооборота с одним полем люцерны составил 10-13 мм, а с двумя полями люцерны или одним полем люцерно-кострецовой смеси — 17-18 мм. В более влажные годы такого значительного недобора влаги не наблюдалось.
При возделывании однолетних культур почва обрабатывается значительно чаще, чем при выращивании, скажем, многолетних трав. В результате она распыляется, структура ее постепенно разрушается, ухудшаются физические свойства, водо — и воздухопроницаемость, тепловые свойства и пр. Поэтому в севооборотах обязательно должны предусматриваться агротехнические мероприятия, направленные на восстановление структуры почвы. Наряду с правильной системой обработки почвы и внесения удобрения, хорошо восстанавливают структуру многолетние травы. Поэтому введение их в севооборот имеет важное значение для повышения плодородия почвы.
Исключительно велика роль севооборотов в борьбе с сорной растительностью. Различные культуры по-разному переносят засоренность. Те, которые быстро растут в начальной стадии (озимая пшеница, рожь и другие), опережают сорную растительность и угнетают ее, а растения, медленно развивающиеся в первый период (просо, суданская трава), сильнее страдают от засоренности. Поэтому чередование их, также как и культур сплошного сева с пропашными, озимых с яровыми и т. д., способствует очищению полей от сорняков. Наличие в севообороте парового поля, в котором проводятся специальные мероприятия для борьбы с сорняками, еще более усиливает роль севооборота в борьбе с засоренностью полей
Большое значение имеют севообороты в борьбе с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. Большинство вредителей и болезней, как правило, приспособилось к одной или нескольким культурам. При бессменных посевах опасность повреждения ими растений возрастает и, наоборот, почти исчезает при смене культур.
С правильным чередованием культур в севообороте связано также оздоровление почвы: ликвидируются скопляющиеся в ней токсические вещества биологического происхождения, грибковые заболевания и, так называемое, явление почвоутомления.
Севообороты, таким образом, являются испытанным средством правильной организации земельной территории, рационального использования средств производства, повышения плодородия почвы, борьбы с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур
Структура посевных площадей разрабатывается непосредственно в агроформированиях, на основе перспективных планов хозяйств с учетом выполнения государственных заданий по продаже сельскохозяйственной продукции и полного обеспечения хозяйства необходимыми продуктами и кормами для животноводства.
При разработке рациональной структуры посевных площадей необходимо учитывать продуктивность и экономическую эффективность каждой культуры, ее влияние на плодородие почвы. Известно, что различные растения вследствие их биологических особенностей имеют неодинаковую продуктивность. Одни из них могут дать больше кормовых единиц и переваримого протеина, другие меньше. Но одна и та же культура, например кукуруза или сахарная свекла, в одной зоне может дать очень высокий выход продукции с единицы площади и быть экономически выгодной, а в другой зоне – низкий урожай и быть убыточной. Необходимо также учитывать и качество продукции культурных растений.
Важным экономическим и организационно-хозяйственным требованием к севообороту является правильное размещение культур на территории, что позволит наиболее рационально использовать землю. Состав и чередование культурных растений в севообороте обусловливают сроки и способы обработки почвы, посева, ухода за посевами, уборки урожая и других работ. Например, яровую пшеницу и другие яровые колосовые в большинстве районов нашей страны сеют в сжатые ранние весенние сроки, озимую пшеницу и рожь – осенью, а кукурузу, клещевину и другие – весной, после посева ран них зерновых. Под каждую культуру производят обработку почвы и другие работы в разные сроки. Различные культурные растения имеют неодинаковый вегетационный период, поэтому они созревают в различные сроки. Правильное сочетание культур в севообороте по срокам их сева и уборки дает возможность наиболее рационально использовать трудовые ресурсы, сельскохозяйственную технику, повысить плодородие почвы и производительность труда.
Большое значение для лучшего использования тракторов, сельскохозяйственных машин и других средств производства имеет число и размер полей севооборота. На крупных полях создаются более благоприятные условия для лучшего использования средств производства.
При монокультуре возникают затруднения в проведении полевых работ в оптимальные сроки, в равномерном и более полном использовании сельскохозяйственной техники и рабочей силы.
Для оценки севооборотов по их экономической эффективности необходимо учитывать следующие важнейшие показатели:
А) урожаи культур в севообороте и валовой сбор основной и побочной продукции;
Б) выход кормовых единиц и протеина с единицы севооборотной площади;
В) затраты труда в человеко-часах и в гривнах (заработная плата, стоимость горючего, амортизационные и ремонтные отчисления) на единицу севооборотной площади;
Г) валовую продукцию в гривнах на единицу севооборотной площади и на 1 гривну затрат;
Д) чистый доход в гривнах на гектар севооборотной площади и на 1 грн. затрат.
Оценивать севообороты необходимо не по одному, а по нескольким важнейшим показателям.
По валовому сбору сельскохозяйственной продукции можно будет судить о возможном количестве продукции для реализации на рынке и удовлетворении внутрихозяйственной потребности.
Важно получить не только большое количество продукции с каждого гектара, но чтобы эта продукция обошлась хозяйству возможно дешевле
Объем валовой продукции, выраженный в гривнах с гектара севооборотной площади, будет указывать на продуктивность ее использования и частично отразит степень специализации земледелия. Чистый доход с гектара севооборотной площади и на 1 гривну ежегодных затрат будет характеризовать общую экономическую эффективность севооборота, а отношение чистого дохода к затратам – рентабельность севооборота.
Таковы основные показатели, по которым можно судить об экономической эффективности севооборотов.
Для получения высоких урожаев всех культур в севообороте необходимо исходя из принятой структуры посевных площадей установить чередование растений в такой последовательности, чтобы каждой из них соответствовал лучший предшественник. При этом важно, чтобы более ценные культуры и более требовательные к почвенному плодородию, чистоте полей и другим условиям следовали после лучшего предшественника и что бы они, в свою очередь, являлись хорошим предшественником для последующих культур
Принципы построения севооборотов и их звеньев.
При размещении культур необходимо учитывать их требования к предшественникам. Так, для озимых необходим определенный период от уборки предшественника до сева для подготовки почвы; чистота поля от сорняков, особенно многолетних, зимующих, двулетних; чистота почвы и растительных остатков от возбудителей болезней, вредителей; наличие необходимого количества продуктивной влаги для получения полных всходов и хорошего развития растений осенью; наличие в пахотном слое достаточного количества питательных веществ. В условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения, наибольшую стабильную урожайность зерна озимой пшеницы обеспечивает чистый пар. Хорошие урожаи получают после занятых паров (эспарцет и донник на один укос, озимые и яровые смеси на корм). Эти предшественники чаще других обеспечивают ко времени сева озимой пшеницы накопление в слое почвы 0-10 см не менее 10 мм продуктивной влаги. После уборки кукурузы на силос вероятность создания достаточных запасов влаги в посевном слое значительно меньше (Николаев Е. В., Гордиенко В. П., 1994).
К весне следующего года запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы в большинстве случаев восстанавливаются осенними и зимне-ранневесенними осадками, однако в более глубоких слоях почвы дефицит влаги часто остается. Поэтому при построении севооборотов культуры следует размещать так, чтобы после культур с глубокопроникающей корневой системой запасы влаги восстанавливались на большой глубине.
К особенностям построения севооборотов на орошаемых землях следует отнести: насыщение наиболее отзывчивыми на дополнительное орошение высокопродуктивными культурами (люцерна, кукуруза, корнеплоды, овощные); для поддержания высокого плодородия почв во все виды севооборотов вводятся многолетние травы (до 25-30 %); при наличии культур с относительно коротким периодом вегетации севообороты уплотняются промежуточными культурами, более широко применяются повторные посевы) для восстановления плодородия орошаемых земель, особенно при возделывании риса, в рисовые севообороты вводится так называемое агромелиоративное поле.
В орошаемых севооборотах пашня может использоваться двумя путями: выращиванием четырех-пяти культур с длительным периодом вегетации (кукуруза, сорго, соя, овощные, люцерна) или посевом зерновых колосовых, овоще-бахчевых и картофеля, кормовых культур с коротким периодом активной вегетации с последующим возделыванием после них пожнивных и поукосных посевов (гречиха, просо, картофель и овощи летних сроков посева, кормовые). Во всех случаях построение севооборотов должно быть таким, чтобы возможно полно и рационально использовались вегетационный период, тепловые ресурсы зоны, оросительная вода, мелиоративная и сельскохозяйственная техника.
При орошении роль предшественников существенно изменяется. Многие из них, сильно иссушающие почву в условиях суходола, при орошении переходят в состав хороших для последующих культур предшественников и только ухудшение фитосанитарного состояния, и усиление засоренности полей могут послужить причиной снижения их агротехнической оценки.
В первые же годы освоения севооборотов необходимо стремиться, чтобы в каждом поле была одна культура или несколько сходных по приемам их возделывания с тем, чтобы скорее перейти к размещению их согласно установленному чередованию в севообороте.
При составлении плана перехода придерживаются примерно такой последовательности:
1) устанавливают план или очередность освоения новых земельных массивов, вовлекаемых в севооборот, причем намечают для распашки в первую очередь угодья с большей хозяйственной ценностью;
2) уточняют и записывают культуры, которые были посеяны в прошлом году, но урожай дадут в следующем году, — озимые и многолетние травы;
3) наиболее ценные культуры вводимого севооборота размещают после лучших предшественников:
4) менее требовательные культуры с учетом их товарной ценности размещают после остальных предшественников;
5) затем размещают поля чистого или занятого пара, под которые отводятся наиболее засоренные поля с худшими предшественниками;
6) кроме того, в севооборотах с травосеянием определяют место для подсева многолетних трав.
В южных районах многолетние травы подсевают чаще всего под яровые зерновые культуры – ячмень, овес, иногда под просо. В нечерноземной полосе на менее тяжелых почвах многолетние травы подсевают преимущественно под озимые культуры – озимую рожь, озимую пшеницу, а на более тяжелых почвах – под ячмень, овес и яровую пшеницу.
План перехода к новым севооборотам необходимо составлять так, чтобы каждая культура в первый же год освоения севооборота размещалась после хороших предшественников
Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что севооборот есть основой стабильных высококачественных урожаев с/х культур.
Разработку любой научно аргументированной системы земледелия начинают с обоснования структуры посевов различных культур с учетом их биоклиматического потенциала, то есть с проектирования севооборота.
Подбором культур в севообороте можно существенно изменить структурность почвы, улучшить ее агрофизические свойства, снизить затраты на использовании энергоемкой техники.
Включение в севооборот растений с глубоко идущей корневой системой - люцерны, донника белого - играет положительную роль в разрыхлении уплотненных подпахотных горизонтов, что приводит к существенной прибавке урожая последующих культур.
На дерново-подзолистых почвах Московской области при возделывании после озимых пожнивного сидерата горчицы в зерновом севообороте на 50 % площади количество водопрочных агрегатов под ячменем за два года увеличивалось в среднем на 6,6 %.
Включение сидеральных посевов в севооборот способствовало улучшению структурного состояния среднесмытых черноземных почв в условиях Ростовской области.
Всякая попытка недооценки севооборота, переход на монокультуру или частая повторяемость культуры в севообороте неминуемо приводят к серьезным негативным последствиям, ухудшению фитосанитарного состояния почвы и посевов.
Д. Н. Прянишников в статье «Севооборот и его значение в поднятии урожайности» писал, что причины, по которым правильное чередование культурных растений в севообороте оказывается более продуктивным, чем непрерывное возделывание одной и той же культуры, можно разделить на четыре группы:
причины химического порядка, то есть различия в химическом составе растений и потреблении ими питательных веществ;
причины физического порядка, то есть различия в состоянии почвы и ее влажности после уборки различных культур;
причины биологического порядка, то есть разное отношение культур к болезням, вредителям и сорным травам;
причины экономического порядка, то есть различия в количестве и распределении во времени труда, затрачиваемого на выращивание культур, их разное значение для хозяйства.
По данным Н. Я. Колосова, бессменное возделывание озимой пшеницы приводит к увеличению засоренности посевов в 2,8...6,1 раза, поражаемости озимой пшеницы корневыми гнилями в 1,6...2,5 раза и к существенному увеличению заселения посевов вредителями хлебных злаков.
По данным Макушинского опытного поля (Курганская область), засоренность почвы семенами горца вьюнкового при бессменной культуре яровой пшеницы составила, млн шт/га: в первый год - 62,3; во второй год - 85,6 и в третий год - 105.
При возделывании в звеньях севооборота пожнивных промежуточных культур на зеленое удобрение общее количество сорных растений снижается на 50...60 %, а численность трехреберника непахучего, василька синего, хвоща полевого, бодяка полевого - в два раза. Введение в севообороты пожнивной горчицы способствовало уменьшению и запасов семян сорняков в почве. Так, в севообороте с одними зерновыми культурами в пахотном слое находилось 380 семян сорных растений, а при возделывании сидеральной горчицы - 290 семян на 1 кг почвы. При разложении в почве зеленой массы сидерата снижается жизнеспособность находящихся в ней семян сорняков.
Интенсивность регулирующего воздействия различных сельскохозяйственных культур на сорный компонент агрофитоценоза определяется главным образом двумя факторами: способностью самой культуры подавлять сорные растения и особенностями технологии ее возделывания. Высоким уровнем конкурентоспособности по отношению к сорнякам характеризуются озимые зерновые культуры, многолетние травы; средним уровнем - ячмень, овес, подсолнечник и слабым - яровая пшеница, лен, картофель.
Несмотря на то что современное земледелие располагает широким набором средств борьбы с сорняками и вредителями, севооборот продолжает оставаться наиболее доступным и эффективным средством регулирования их численности. Также рекомендуется снижение применения азотных удобрений, так как в результате этого уменьшается вредоносность насекомых. При ограничении использования пестицидов или при полном отказе от них возрастает количество полезных насекомых в почве. Успешно подавляют сорняки быстрорастущие высокостебельные культуры, активно формирующие мощную вегетативную массу.
Таким образом, при помощи севооборота предполагается решать многие задачи - поддерживать плодородие почвы, обеспечивать защиту растений от сорняков, вредителей и болезней, сокращать число обработок почвы.
Один из важнейших факторов севооборота при альтернативном земледелии - наличие в нем клевера, люцерны и других бобовых культур.
По данным Д. Н. Прянишникова, после того как в Европе были введены плодосменные севообороты с посевом клевера, средняя урожайность зерновых культур поднялась с 0,7 до 1,6 т/га. В Сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева (ныне РГАУ - MCXA им. К. А. Тимирязева) на дерново-подзолистой почве в шестипольном севообороте с клевером однолетнего пользования на протяжении 50 лет получали 1,34 т/га ржи (без внесения минеральных удобрений). В том же севообороте, но без клевера было получено лишь 0,67 т/га.
При выращивании сельскохозяйственных культур около 50 % расходуемой энергии приходится на азотные удобрения, поэтому введение в севооборот азотфиксирующих бобовых культур дает самую реальную возможность сбережения энергии. Однако сельское хозяйство является единственной отраслью экономики, где происходит химико-биологическое накопление энергии, в то время как в других отраслях эта энергия, накопленная за миллионы лет в виде нефти, угля и газа, активно расходуется. Поэтому лучше сокращать процессы, связанные с потреблением энергии, чем внедрять энергосберегающие процессы.
Дальнейшее совершенствование структуры посевных площадей и севооборотов служит важным резервом стабилизации земледелия, увеличения урожайности и валовых сборов зерна, производства кормов и продукции технических культур.
Севообороту принадлежит важная роль в регулировании почвенного плодородия. Севооборот способствует лучшему использованию почвенной влаги, в значительной степени предотвращая отрицательное действие засухи и эрозии почвы, служит агротехническим средством борьбы с вредителями и болезнями, сорной растительностью, дает возможность сконцентрировать приемы обработки почвы и применение удобрений в одной ротационной системе.
В севооборотах структура посевных площадей тесно увязана как с природными ресурсами, так и с программой производства зерна, кормов и другой продукции земледелия, то есть с конкретными производственными задачами хозяйства, с его направлением и специализацией, перспективами развития и экономикой, а также с насыщением ведущей культурой (или культурами) и рядом организационных мероприятий. При оптимальной структуре посевных площадей чередование культур в севообороте должно предусматривать наиболее высокий выход продукции и способствовать восстановлению почвенного плодородия.
Севооборот продолжает оставаться доступным и эффективным агротехническим средством восстановления плодородия почв, защиты их от разрушения водной и ветровой эрозией, поддержания благоприятного фитосанитарного состояния посевов.
Еще в 1867 г. А. В. Советов в работе «О системах земледелия» обобщил существовавшие тогда представления о плодосмене. Он отмечал, что при использовании плодосмена улучшаются физические свойства почвы за счет накопления перегноя, замедляется ее истощение, так как чередуются культуры не только истощающие, но и обогащающие почвенное плодородие. Плодосменность способствует очищению почвы и посевов от сорной растительности, получению более высокого урожая. По данным А. Ф. Сафонова, А. А. Алферова, М. А. Золотарева., в севообороте по сравнению с монокультурой увеличивается урожайность озимой ржи и овса в 1,5...2,0 раза.
На слабовыщелоченных черноземах при бессменном возделывании урожайность сахарной свеклы без удобрений составила 15,5 т/га, или она была на 12,3 т/га ниже, чем после пшеницы в севообороте. На фоне удобрений эта разница снижалась до 0,81 т/га.
Проблема правильного использования земли, ее сохранения и улучшения весьма актуальна для всего человечества.
Каждая культура резко изменяет почвенные условия для последующей культуры в севообороте.
Эти изменения в зависимости от вида культуры и технологии ее возделывания могут быть положительными или отрицательными. Одна и та же культура на различных почвах и при разных климатических условиях оказывает разное воздействие на почву. Ее воздействие тем больше, чем выше урожай и чем дольше она здесь остается.
Как справедливо отмечали М. И. Сидоров и др., успешное возделывание растений в агроценозах возможно только в севообороте, основанном на плодосмене, когда чередуются культуры с высоким и низким содержанием азота в биомассе (например, горох - озимые, сахарная свекла - ячмень и др.). С помощью севооборота можно направленно регулировать влияние растений на свойства и плодородие почвы. При чередовании культур на принципах плодосмена копируются природные условия, то есть агроценоз как бы приближается к биоценозу.
Севооборот - это важнейший биолого-экономический фактор. Он облегчает борьбу с вредителями, болезнями и сорняками.
При большой доле в севообороте зерновых культур сильно развиваются гнили и размножаются многие вредители (жужелицы, тли, нематоды).
Подсолнечник - одна из тех культур, для которой требуется особенно строгое соблюдение чередования в севообороте. Возвращение его на прежнее место раньше чем через 7...8 лет вызывает поражение растений ложной мучнистой росой, заразихой и др. Урожай маслосемян при этом может снизиться на 50...70 %, а содержание жира в них - на 3...5 %.
Сахарную свеклу размещают в одном и том же поле севооборота не раньше чем через 3...4 года; в противном случае происходит накопление в почве корневой тли, нематоды и других болезней и вредителей. Например, на Льговской опытно-селекционной станции (Курская область) увеличение насыщения севооборотов сахарной свеклы с 20 до 30 % и возвращение этой культуры на прежнее поле через два года (а не через пять лет, как рекомендуют) привело к увеличению поражаемости ее корнеедом с 12 до 43%, снижению густоты насаждения растений на 14 тыс., урожайности и сахаристости корнеплодов соответственно на 11,8 т/га и на 16 %.
В севообороте культуры чередуют во времени так, чтобы это отрицательно влияло на цикл развития сорняков, вредителей и болезней. Кроме того, неодинаковая устойчивость к ним разных культур, а также корневые выделения некоторых культур способствуют улучшению фитосанитарного состояния почв. Чем более обосновано чередование культур в севообороте, тем выше фитосанитарный эффект.
Некоторые культуры посредством своих корневых выделений улучшают фитосанитарное состояние почв. Такая форма взаимодействия у высших растений называется «аллелопатией». Аллелопатическая активность культурных растений представляет интерес с точки зрения использования ее в севообороте для биологической борьбы с сорными растениями. Примером могут быть однолетние и многолетние травы: вика, люпин желтый, которые угнетают пырей ползучий; вьюнок полевой и другие сорняки, а также гречиха, лен, овес, отрицательно влияющие на осот; пырей ползучий и другие сорняки.
При включении в севооборот наравне с основными культурами промежуточных и сидеральных культур суммарный урожай с поля в любом случае оказывается в 1,5 раза выше, чем при выращивании на поле одной культуры. Интенсивное использование земли способствует также более рациональному применению техники в течение сельскохозяйственного года, в результате резко повышается производительность труда.
В севообороте более рационально используется эффективное и потенциальное плодородие почв. Культуры плодосмена различаются химическим составом, а следовательно, потребность их в количестве и соотношении питательных элементов разная.
Важное значение севооборота заключается в том, чтобы обеспечить научно обоснованное чередование культур, при котором не было бы отрицательного баланса гумуса в почве. Если создается отрицательный баланс, он должен быть устранен с помощью внесения навоза или навоза совместно с минеральными удобрениями. Также необходимо иметь в севообороте посевы многолетних трав.
Включение в севооборот посевов промежуточных и сидеральных культур приводит к увеличению содержания в почве азота и оксида кальция (в три, девять раз больше, чем в навозе). Такой состав растительных остатков благоприятствует синтезу гумуса, является условием образования водопрочной структуры, повышения эрозионной устойчивости почвы.
В Центрально-Черноземном регионе России выращивание двух урожаев в год вызвало увеличение содержания органического вещества в почве. Отмечено также, что повторные посевы предупреждали вымывание нитратов и других питательных веществ.
В южных районах Украины, Средней Азии также наблюдалось увеличение содержания органического вещества в почве при насыщении севооборотов промежуточными и сидеральными культурами. В условиях с коротким вегетационным периодом (Калининская область) введение в севооборот пожнивной горчицы привело к повышению запасов органического вещества в почве на 2,48...4,48 т/га.
Возделываемые культуры в соответствии с биологическими особенностями и химическим составом выносят из почвы питательные вещества в разном соотношении, вследствие чего при чередовании культур сохраняется баланс питательных веществ в почвенном растворе. Например, бобовые культуры способны фиксировать азот из воздуха и обогащать им верхние слои почвы. При чередовании в севооборотах бобовых и небобовых культур улучшается азотный режим почвы. Люцерна и гречиха способны использовать фосфаты из труднорастворимых соединений, тогда как пшеница, картофель, сахарная свекла могут поглощать только их подвижные формы. При чередовании между собой упомянутых групп культур лучше используется фосфатный фонд почвы.
Влияние возделываемых растений на плодородие почвы зависит от технологии выращивания, количества и качества корневых остатков. По количеству органического вещества, оставляемого после уборки, основные полевые культуры можно разделить на три группы:
многолетние бобовые и злаковые травы, оставляющие в почве наибольшее количество биомассы;
однолетние зерновые и зернобобовые культуры;
пропашные культуры.
Чередование культур в севообороте дает возможность равномерно распределять по полям поступающие послеуборочные остатки, регулировать их разложение и возврат в почву питательных веществ.
При беспрерывном (в течение теплого периода года) возделывании культур в севообороте предупреждаются непродуктивные потери питательных веществ и влаги, повышаются биологическая активность почвы и содержание гумуса. Значительна роль промежуточных и сидеральных посевов и в очистке полей от сорняков, вредителей, и в защите растений от болезней. Промежуточные и сидеральные посевы способствуют удалению из почвы остаточных количеств пестицидов. Уплотненное использование пашни - мощное средство борьбы с ветровой и водной эрозией почв, а также один из резервов повышения ее продуктивности.
Чередование культур в севообороте в большей мере, чем монокультура, оказывает положительное влияние на агрофизические свойства почвы. Например, при чередовании культур со стержневой и мочковатой корневой системой улучшаются структура и водно-физические свойства почвы, снижается ее плотность.
При монокультуре пропашных и зерновых культур уплотняется подпахотный слой, создаются предпосылки для развития водной и ветровой эрозии, ухудшаются физические свойства почвы, ее структура.
Результаты исследований показывают, что при возделывании пшеницы в севообороте, особенно после клевера, многолетних и однолетних трав, водно-физические свойства почвы значительно лучше, чем при бессменном посеве.
При выпадении дождей непосредственно на почву происходит нарушение структуры в ее поверхностном слое. Без растений водопрочная структура не обеспечивает в течение длительного времени регулирование поверхностного стока. Особенно быстро она разрушается под пропашными культурами. В связи с этим пропашные культуры рекомендуют возделывать с промежуточными культурами при обязательной минимализации обработок почвы.
Севооборот - важное агротехническое мероприятие. При чередовании зерновых культур сплошного посева с пропашными поддерживается хорошее структурное состояние почвы. Кроме того, в севообороте ведут систематическую борьбу с сорняками механическими, экологически чистыми приемами. В освоенном научно обоснованном севообороте можно проводить борьбу с сорняками практически без применения гербицидов. К тому же эффект от системы удобрения, обработки почвы, мероприятий по защите растений, внедрения высокопродуктивных сортов значительно возрастет, если их применяют в севообороте.
Большое значение севообороту в борьбе с сорняками и в повышении урожайности сельскохозяйственных культур придавал Д. Н. Прянишников. Он подчеркивал важную роль чередования озимых и яровых культур, а также введения в севооборот пропашных культур и многолетних трав.
По сравнению с монокультурой в севообороте легче решать многие организационно-экономические вопросы, в частности более равномерно планировать и выполнять сельскохозяйственные работы. Кроме того, отведение поля под пар возможно только в севообороте. В этом случае значительно облегчаются выбор места и проведение таких мероприятий, как внесение органических удобрений, посев сидеральных культур, химическая мелиорация почв, борьба с сорняками.
Севооборот является основой комплекса защитных мероприятий, с помощью которых можно с учетом биологии сельскохозяйственных культур и особенностей технологии их возделывания эффективно регулировать численность и видовой состав сорного компонента агрофитоценоза.
В опытах, проведенных в Чехии, засоренность посевов при 4...6-летнем повторном выращивании зерновых колосовых культур возросла до 300...440 шт/м2, что почти в 10 раз выше по сравнению с уровнем засоренности этих культур в плодосменном севообороте.
Севооборот как фитосанитарный фактор оказывает заметное влияние не только на количественный, но и на качественный состав сорного компонента агрофитоценоза. Бессменное возделывание сельскохозяйственных культур, особенно сплошного посева, влечет за собой усиленное размножение специализированных для данной культуры сорняков, и за счет этого резко возрастает общий уровень засоренности посевов и почвы. Своевременное выполнение агротехнических мероприятий при условии соблюдения севооборота приводит к полному уничтожению сорняков в посевах сельскохозяйственных культур. Выполнение данных мероприятий - важное условие получения высоких урожаев.
Таким образом, реализовать потенциальную продуктивность растений возможно только при высокой культуре земледелия, наличии научно обоснованного севооборота, который имеет ряд преимуществ по сравнению с монокультурой:
положительно влияет на воспроизводство плодородия почвы;
способствует улучшению ее химических, физических и биологических свойств;
существенно облегчает борьбу с вредителями, болезнями растений, сорняками.
Следовательно, севооборот - это комплексное многоцелевое агротехническое мероприятие, решающее многие агрономические задачи. При его использовании сводятся к минимуму отрицательные влияния, возникающие при бессменных посевах. Так, при монокультуре из-за особенностей культур и технологий их возделывания происходят накопление фитотоксичных веществ в почве, развитие фитопатогенной микрофлоры, одностороннее развитие некоторых групп микрофлоры в ущерб другим группам, нарушение структуры и физико-химических свойств почвы и баланса элементов питания при их одностороннем выносе, что в целом ведет к почвоутомлению - снижению и даже потере почвенного плодородия.
При чередовании культур в севообороте с различным вегетационным периодом, наличии достаточного времени между уборкой одной культуры и посевом другой можно выращивать промежуточные культуры на корм и сидераты, вносить органические удобрения, применять механические способы борьбы с сорняками, что способствует разложению растительных остатков.
Таким образом, только при правильном чередовании культур в севообороте можно проводить агромероприятия. Севооборот также служит основой научного ведения хозяйства при любом направлении земледелия. При соблюдении севооборота облегчается решение комплекса агрономических задач по получению устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур и продукции растениеводства лучшего качества.
Севооборот является основной составной частью системы земледелия. Это научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени на одном поле. Значение его очень велико и рассматривается с разных точек зрения - планово-экономической, организационно- хозяйственной и агротехнической. Основными задачами севооборота являются: 1) повышение плодородия почвы и рациональное использование ее питательных веществ; 2) увеличение урожайности и повышение качества растениеводческой продукции; 3) уменьшение засоренности посевов, их поражаемости болезнями и вредителями; 4) 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. Напри мер, 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. Планово-экономическое значение состоит в безусловном выполнении плана производства и продажи государству сельскохозяйственной продукции при полном удовлетворении внутрихозяйственных потребностей. В этих целях с учетом концентрации и специализации разрабатывается научно обоснованная структура посевных площадей. Она составляет экономическую основу севооборота. Организационно-хозяйственное значение севооборота выражается в наиболее рациональном и высокопроизводительном использовании техники и рабочей силы в интересах увеличения производства сельскохозяйственной продукции при наименьших затратах труда и средств на единицу продукции. Агротехническое значение севооборота состоит в рациональном использовании пахотных земель и способах расширенного воспроизводства почвенного плодородия. Главным признаком севооборота является непременное периодическое или ежегодное чередование культур на каждом поле севооборота. Чередование культур вызывается рядом причин. Изучение этих причин и разработка мероприятий по их устранению или уменьшению отрицательного влияния на урожайность составляют агротехнические, или естественнонаучные, основы севооборота.
8. Понятие об обработке почвы ее значение. Виды и приемы обработки почвы.
Сочетание научно обоснованных приемов и способов обработки получило в практическом и научном земледелии общее название «системы механической обработки почвы».Система механической обработки почвы - совокупность приемов основной и поверхностной, способов отвальной и безотвальной обработки на разную глубину, которые осуществляются машинами и орудиями, а также комбинированными агрегатами. Эти приемы и способы имеют определенную, логически взаимосвязанную последовательность и направлены на решение задач в соответствии с почвенно- климатическими условиями зоны, засоренностью полей, биологическими особенностями и агротехническими требованиями различных сортов возделываемых культур. Современные системы обработки почвы должны быть энергоре- сурсосберегающими и почвозащитными, неразрывно связанными с другими элементами прогрессивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Существуют следующие виды обработки почвы: 1) основная - на глубину от 16 до 24 см и более, существенно изменяющая сложение почвы. К ней относятся вспашка, безотвальная обработка плугами, глубокая плоскорезная обработка, фрезерование, чизелевание и некоторые специальные приемы; 2) поверхностная - на глубину до 8-10 см, выполняется боронованием, культивацией, лущением, дискованием, прикатыва - нием, шлейфованием и др.; 3) мелкая - от 8 до 16 см, проводится и теми и другими приемами. Под основной обработкой понимают первую наиболее глубокую обработку почвы при помощи вспашки. Вспашку выполняют плугами с отвалами различной конструкции, что определяет несходство технологических операций по составу и качеству исполнения. Плуги с винтовыми отвалами хорошо оборачивают пласт почвы, но плохо его крошат, напротив, плуги с цилиндрической поверхностью отвала хорошо крошат пласт почвы, но плохо его оборачивают. Прием - это однократное воздействие на почву рабочими органами машин или орудий. Приемы механической обработки почвы делятся на две группы: основной и поверхностной обработки. Под приемами основной обработки понимается механическое воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий на всю глубину пахотного слоя или глубже при его углублении, но не менее чем на 18-20 см, чтобы придать почве мелкокомковатое состояние с благоприятным строением. Приемы основной обработки почвы являются наиболее энергоемкими, но одновременно с их помощью решаются многие задачи. Посредством приемов основной обработки при углублении пахотного слоя создаются предпосылки для дальнейшего увеличения его мощности и окультуренности почвы. По мнению основоположника земледельческой механики академика В. П. Горячкина, вспашка как наиболее распространенный прием основной обработки почвы является самой важной, самой продолжительной, самой дорогой и самой тяжелой работой. На ее выполнение расходуется до 40 % энергетических и 25 % трудовых затрат. В настоящее время распространены следующие приемы основной обработки почвы: а) культурная вспашка (плугами с предплужниками); б) обработка орудиями специальных конструкций (ярусные плуги, плуг Мальцева, глубокорыхлители, культиваторы); в) обработка фрезерной машиной; г) обработка дисковыми плугами, образование щелей щелерезами на 35-50 см и другие. Под приемами поверхностной обработки почвы понимается однократное механическое воздействие на нее рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий на глубину до 12-14 см. К приемам поверхностной обработки относятся: лущение отвальными и дисковыми (орудиями) лущильниками; культивация с подрезающими и рыхлящими рабочимиорганами, в том числе штанговыми культиваторами и плоскорезами; окучивание окучни- ками; боронование различными типами борой с разными формами рабочих органов; шлейфование шлейф-волокушами, шлейф-боронами; прикатывание различными типами катков с разной формой рабочей поверхности; малование; поделка валиков, борозд, лунок, грядок и гребней.
Севооборот - это научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и паров на полях в течение определенного времени. Севооборот - основа системы земледелия.
Площадь, отведенную под севооборот, разбивают на несколько приблизительно равных участков - полей. В определенной последовательности согласно чередованию каждую культуру высевают на каждом из полей, и она проходит за время чередования (ротации) через все поля.
Значение севооборота в повышении плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур огромно.
Если на поле долгое время выращивают одну и ту же культуру, то в почве постепенно возникает недостаток того элемента питания, который больше всего потребляется растением. Происходит одностороннее истощение почвы. В севообороте чередуют растения с разной длиной корневой системы, которые используют питательные вещества различных почвенных горизонтов. Кроме того, растения неодинаково влияют на содержание в почве элементов питания. Горчица, овес, гречиха и некоторые другие растения с помощью корневых выделений переводят труднодоступные соединения фосфора в усвояемую форму. Бобовые культуры обогащают почву азотом.
Севооборот - агротехническое средство борьбы с болезнями, вредителями и сорными растениями. При чередовании культур для них создаются неблагоприятные условия, численность их снижается. Таким образом, севообороты повышают плодородие почвы, помогают рационально использовать её питательные вещества и вносимые удобрения. Повышается урожайность, улучшается качество продукции.
Севообороты различаются в зависимости от вида продукции: полевой (для получения зерна, технического сырья, например картофеля); кормовой, в том числе прифермский и сенокосно-пастбищный (для производства преимущественно сочных и грубых кормов, для выращивания трав на сено и для выпаса скота); специальный (для получения овощей, табака, конопли, эфирномасличных культур).
Севообороты различаются и по соотношению сельскохозяйственных культур и пара (не занятого в течение вегетационного периода поля): зернопаровой (зерновые занимают большую часть пашни, и имеется поле чистого пара); зернопаропропашной (чередуются пары, пропашные, зерновые культуры); зернопропашной (посевы зерновых чередуются с пропашными культурами и занимают половину и более площади пашни); плодосменный (зерновые занимают не более половины площади пашни и чередуются с пропашными и бобовыми культурами), травопольный (с многолетними травами).
Для борьбы с эрозией почвы вводят и осваивают почвозащитные севообороты. Например, для борьбы с водной эрозией в них значительную площадь занимают многолетние травы, отсутствуют пропашные культуры.
В зависимости от специализации хозяйства и почвенно-климатических условий используют различные севообороты. Например, в степных засушливых районах Сибири, Казахстана, Урала и Поволжья преобладают полевые зернопаровые и зернопаропропашные севообороты с короткой ротацией: 1 - пар чистый, 2–4 - яровая пшеница, 5 - ячмень, овес; 1 - пар чистый, 2–3 - яровая пшеница, 4 - кукуруза на силос, 5 - яровая пшеница, 6 - ячмень, овес.
В Краснодарском крае широко распространены зернопрбпашные севообороты с длинной ротацией: 1 - занятой пар (эспарцет), 2–3 - озимая пшеница, 4 - подсолнечник, 5 - озимая пшеница, 6 - кукуруза на силос, 7–8 - озимая пшеница, 9 - сахарная свекла, кукуруза на зерно, 10 - ячмень яровой с подсевом эспарцета.
Часто хозяйство имеет несколько севооборотов, в зависимости от специализации и почвенно-территориальных условий, т. е. образуется система севооборотов.
Проект системы севооборотов разрабатывается в хозяйствах одновременно с проектом внутрихозяйственного землеустройства, это важнейшая его часть.
Значение севооборотов в повышении плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур доказано длительными отечественными и зарубежными полевыми опытами. Было установлено, что в севообороте (по сравнению с бессменным возделыванием) зерновые культуры повышают урожай в 1,5 – 2 раза, сахарная свекла – в 1,5 – 2 раза, картофель – на 20 –50%; кукуруза дает меньшую прибавку урожая; лен и подсолнечник при повторных посевах резко снижают урожай. Такая закономерность проявляется также при внесении удобрений.
Снижение урожайности при бессменном возделывании сельскохозяйственных культур вызывается многими причинами. Одни из них связаны с питанием растений, другие – с воздействием сельскохозяйственных культур на физические свойства почвы, третьи – биологического порядка.
Особенности питания разных видов растений выражаются в неодинаковой потребности их в элементах пищи, в различной способности их корневой системы извлекать питательные вещества из глубоких слоев почвы, а также из труднодоступных соединений, в способности бобовых растений фиксировать атмосферный азот и обогащать им почву. Главной причиной снижения урожайности при бессменных посевах без внесения удобрений является одностороннее истощение почвы (как и всякое истощение вообще) но и в этом случае севооборот оказывает большое положительное влияние на условия питания растений. Внесение удобрений под зерновые, картофель, сахарную свеклу и другие культуры более эффективно в севообороте, чем при бессменном возделывании. Лучшее использование питательных веществ почвы и удобрений в севообороте объясняется чередованием растений с разной корневой системой. Корневые системы различных видов растений обладают неодинаковой способностью усваивать питательные вещества из труднодоступных соединений. Так, люпин, гречиха, овес и некоторые другие культуры с помощью корневых выделений могут переводить в усвояемое состояние малодоступные соединения фосфора. Введение в севооборот бобовых растений обогащают почву азотом, следовательно сокращает расход минеральных удобрений.
Различное воздействие сельскохозяйственных культур на физические свойства почвы и на устойчивость ее против водной и ветровой эрозии выражается в том, что после уборки разных видов сельскохозяйственных культур в почве остается неодинаковое количество растительных остатков и органических удобрений. Регулирование баланса органического вещества в почве – важнейшая задача земледелия. От правильного решения этой задачи зависят физические свойства почвы, в частности ее структура, которая служит регулятором водно-воздушного режима и надежной защиты от эрозии. Правильным подбором и чередованием культур в сочетании с внесением органических и минеральных удобрений можно регулировать процессы создания и разложения органического вещества в почве, добиваться бездефицитного баланса его и тем самым улучшать физические свойства почвы. Сами растения и приемы их возделывания по-разному влияют на устойчивость почвы против эрозии. Пропашные культуры и систематическая обработка почвы, связанная с их возделыванием, понижают устойчивость почвы против эрозии, а многолетние травы, наоборот, повышают ее; зерновые культуры при условии применения почвозащитной обработки также предохраняют почву от ветровой эрозии. В районах достаточного увлажнения и при орошении важным средством улучшения баланса органического вещества в почве и защиты ее от эрозии служат промежуточные культуры, особенно озимые. Все эти мероприятия осуществляют путем правильного размещения сельскохозяйственных культур на территории и их чередования во времени, то есть в результате применения системы севооборота.
Не менее опасны для урожая многих сельскохозяйственных культур вредители и возбудители болезней. Так, при бессменных посевах озимая пшеница сильно поражается корневыми гилями, лен и конопля – фузариозом, картофель – фитофторозом, ризоктониозом и паршой, подсолнечник – ложномучнистой росой, хлопчатник – вилтом, капуста – килой и т.д. При отсутствии правильных севооборотов в зерновых районах сильно размножаются клоп-черепашка, зерновая совка, жужелица и другие вредители. При возделывании сахарной свеклы на постоянных плантациях размножаются нематоды, снижающие урожай корней и содержание в них сахара.
Растения в процессе жизнедеятельности выделяют различные вещества: одни из них отрицательно действуют на последующие культуры, другие подавляют развитие полезных микроорганизмов. Аналогичные вещества выделяют микроорганизмы, развивающиеся в ризосфере культурных растений. Исследованиями ученых установлено, что почва, на которой длительное время возделывался клевер, приобретает токсичные свойства по отношению к клубеньковым бактериям, что отдельные виды ризосферных бактерий угнетают растения при повторных посевах, но стимулируют развитие растений других видов. В земледелии биологические факторы – главные причины, которые следует учитывать при ведении севооборота. Многие болезни и вредителей можно устранить средствами борьбы лишь при правильном чередовании культур. Теми же причинами объясняется так называемое почвоутомление, от которого больше страдают растения, сильно поражающиеся грибными и бактериальными болезнями (лен, клевер, горох, и т.д.). Видовой состав грибов и ризосферных микроорганизмов в почве изменяется вследствие смены возделываемых растений или в результате изменений агротехники.
В зависимости от почвенно-климатической зоны существуют различные причины снижения урожайности сельскохозяйственных культур при монокультуре. Общая закономерность состоит в том, что положительная роль чередования тем значительнее, чем более несходны чередующиеся культуры по биологии и технологии выращивания. С повышением общего уровня агротехники расширяется возможность повторных посевов тех культур, которые меньше поражаются специфическими болезнями и вредителями и при возделывании которых не образуется угнетающие их жизнедеятельность вещества.
