Значение севооборотов повышении плодородия почв. Системы земледелия

Ключевые слова

СЕВООБОРОТ / ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ / ПОЖНИВНЫЕ КУЛЬТУРЫ / ГУМУС / СОЛОМА / МНОГОЛЕТНИЕ ТРАВЫ / CROP ROTATION / SOIL FERTILITY / CROP CULTURE / HUMUS / STRAW / PERENNIAL GRASSES

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы - Никончик Петр Иванович

В статье изложены результаты 30-летнего стационарного опыта по изучению влияния различных типов и видов севооборотов на основные показатели плодородия почвы . Показана роль растений (зерновых, зернобобовых, многолетних и однолетних трав, пропашных) в воспроизводстве плодородия. Количественно отражена общая биомасса растений, отчуждаемая с урожаем и поступающая в почву в виде корневых и пожнивных остатков, а также запасы основных элементов питания, содержащихся в этих частях биомассы и доля возврата их в почву при возделывании культур в основных и промежуточных посевах (всего 30 видов). Эти же определения выполнены в различных видах севооборотов : зернотравянопропашном, зернотравяном, зернопропашном, пропашном. Представлен баланс гумуса в почве в названных видах севооборотов при навозно-минеральной и минеральной системах удобрений. Показано влияние запашки соломы и пожнивных культур при использовании на корм и зеленое удобрение на баланс гумуса в почве. Изложены расчеты возможных источников пополнения органического вещества в почве.

Текст научной работы на тему «Севооборот и воспроизводство плодородия почвы. Результаты 30-летнего стационарного опыта»

УДК 631.582:631.452

СЕВООБОРОТ И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ. РЕЗУЛЬТАТЫ 30-ЛЕТНЕГО СТАЦИОНАРНОГО ОПЫТА

П.И. НИКОНЧИК

(Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию, г. Жодино)

В статье изложены результаты 30-летнего стационарного опыта по изучению влияния различных типов и видов севооборотов на основные показатели плодородия почвы. Показана роль растений (зерновых, зернобобовых, многолетних и однолетних трав, пропашных) в воспроизводстве плодородия. Количественно отражена общая биомасса растений, отчуждаемая с урожаем и поступающая в почву в виде корневых и пожнивных остатков, а также запасы основных элементов питания, содержащихся в этих частях биомассы и доля возврата их в почву при возделывании культур в основных и промежуточных посевах (всего 30 видов). Эти же определения выполнены в различных видах севооборотов: зернотравянопропашном, зернотравяном, зернопропашном, пропашном. Представлен баланс гумуса в почве в названных видах севооборотов при навозно-минеральной и минеральной системах удобрений. Показано влияние запашки соломы и пожнивных культур при использовании на корм и зеленое удобрение на баланс гумуса в почве. Изложены расчеты возможных источников пополнения органического вещества в почве.

Ключевые слова: севооборот, плодородие почвы, пожнивные культуры, гумус, солома, многолетние травы.

CROP ROTATION AND SOIL FERTILITY IMPROVEMENT. RESULTS OF 30-YEAR LONG-TERM EXPERIMENT

(Scientific and Practical Center of NAS of Belarus on agriculture)

The article presents the results of 30-year stationary experiment on the study of the effects of various types and kinds of crop rotations on main indicators of soil fertility. The role of plants (cereals, legumes, perennial and annual grasses, row crops) in the maintenance of soil fertility is shown. The total biomass of plants obtaining at harvest time and entering into soil as root and aftermath residues as well as the biomass of the reserves of basic nutrition elements containing in those parts of the biomass and the proportion of their return to soil at cultivation of plants in basic and interplanted crops (in all 30 species) are quantitatively reflected. The same definitions are suitable for different kinds of crop rotations: grain-grass-row, grain-grass, grain-row, and row. Balance of humus in soil in the above-mentioned crop rotations using manure and mineral fertilizing and only mineral fertilizing systems is presented. The effect of straw ploughing and postharvest crops used for fodder and green manure on the balance of humus in soil is shown. Calculations of possible sources of replenishment of organic matter in the soil in agriculture of Belarus are given.

Key words: crop rotation, soil fertility, crop culture, humus, straw, perennial grasses.

Общеизвестно, что плодородие почвы и его воспроизводство являются основой научного земледелия. С плодородием всегда связывали пригодность почвы для возделывания культурных растений, удовлетворения их потребности в земных факторах жизни: воде, питательных веществах и способности обеспечивать получение высокого урожая. Важнейшими показателями плодородия почвы являются содержание гумуса и доступных питательных веществ. До недавнего времени в Республике Беларусь баланс органического вещества и содержание гумуса поддерживались за счет широкого применения торфа для удобрения. В 1970-1980 гг. доля его по сухому веществу составляла более 50% от всех видов органических удобрений. В настоящее время в связи с резким уменьшением использования торфа заготовка и применение органических удобрений сократились с 80 до 40 млн т, а в пересчете на подстилочный навоз - с 60 до 30 млн т, или с 12 до 6 т на 1 га пашни. В этих условиях резко возрастает роль растений и структуры посевных площадей в севооборотах в регулировании баланса органического вещества.

Отчуждение питательных элементов с урожаем и возврат их в почву с растительными остатками занимает важное место в биологическом круговороте веществ, изменение которого имеет большое значение для совершенствования и разработки наиболее эффективных систем земледелия. Определение количественных величин накопления органической массы за счет корневых и пожнивных остатков и заключенных в них питательных элементов, а также выноса этих элементов с урожаем имеет большое практическое значение для обоснования мероприятий, связанных с повышением плодородия почвы, эффективным использованием удобрений, структурой посевных площадей, размещением культур по предшественникам и другими элементами системы земледелия .

Роль с.-х. севооборота в поддержании баланса органического вещества в почве возрастает в условиях специализации и концентрации с.-х. производства. Создание крупных ферм и комплексов способствует неравномерности распределения навоза по территории и сосредоточению его в больших количествах вблизи этих ферм. При безподстилочном содержании скота полученный жидкий и полужидкий навоз малопригоден в качестве органического удобрения. В таких условиях регулирование баланса органического вещества в почве за счет рационального сочетания культур в севооборотах имеет особенно важное значение .

Специализация земледелия требует сосредоточения однотипных культур в севооборотах. Насыщение их культурами с маломощной корневой системой снижает возможность поступления органического вещества в почву за счет растительных остатков. Поэтому в условиях специализации земледелия возрастает необходимость знания особенностей каждой культуры в накоплении органической массы в виде корневых и пожнивных остатков и содержания в них элементов питания. Не меньшее значение имеет определение баланса гумуса в различных видах севооборотов с разной структурой посевов .

Методика

Исследования по изучению влияния различных типов и видов севооборотов на плодородие почвы проводятся в стационарном опыте, заложенном в 1978 г. на экспериментальной базе «Жодино» Научно-практического центра НАН Беларуси по земледелию. Полная схема опыта определена в 1980 г. В 2010 г. исполнилось 30 лет с начала получения информации.

Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднеоподзоленная, развивающаяся на легком песчанисто-пылеватом суглинке, подстилаемом с глубины 50-70 см моренным суглинком.

Всего изучается 20 схем севооборотов, в разной степени насыщенных различными зерновыми и кормовыми культурами, а также промежуточными с использованием их на корм и зеленое удобрение. Насыщение зерновыми составляет от 33 до 75%, многолетними травами - от 12 до 100%, пропашными - от 12 до 100%, промежуточными - от 12 до 37%. По видам изучаемые севообороты относятся к зернотравянопропашным (полный плодосмен), зернотравяным, зернопропашным, зерновым, пропашным. По продолжительности ротации: два севооборота - 9-польные, девять - 8-польные, один - 6-польный, два - 5-польные, четыре - 4-польные, один - 3-польный, один - 2-польный.

Исследуемые севообороты изучаются при различных системах и уровнях удобрений: 1) навоз соломистый - 11 т/га + №К; 2) навоз 22 т/га + 1/2 №К; 3) навоз 22 т/га; 4) КРК. Применяются следующие дозы минеральных удобрений: под зерновые - К80Р60К100, пропашные - К120Р90К150, клевер - Р90К150, клевер + злаки 2-го г.п. - К90Р90К150, злаковые травы - К180Р90К150. В зерновом севообороте на протяжении 30 лет изучается использование соломы в качестве органического удобрения. Запашка ее производится в чистом виде, а также в сочетании с крестоцветными пожнивными культурами при использовании на корм и зеленое удобрение.

В качестве промежуточных культур в севооборотах изучаются: озимая рожь на зеленую массу, после уборки которой в поукосных посевах возделываются однолетние бобовые культуры; подсевной однолетний райграс под люпин и горохо-овсяную смесь; пожнивные крестоцветные культуры (редька масличная, горчица белая, рапс озимый). Пожнивные культуры изучаются с использованием на корм и зеленое удобрение в чистом виде и в сочетании с соломой.

Результаты и их обсуждение

В результате 30-летних исследований в комплексном стационарном опыте по изучению различных типов и видов севооборотов при различных системах удобрений получен обширный экспериментальный материал, имеющий важное значение для дальнейшего совершенствования систем земледелия в Беларуси.

Влияние различных типов и видов севооборотов на основные показатели плодородия почвы (баланс органического вещества, биологический круговорот основных элементов питания, хозяйственный и почвенный баланс азота, фосфора и калия, физические свойства и биологическую активность почвы). Для установления роли севооборотов в плодородии почвы определена общая биомасса растений (надземная + корни), отчуждаемая с урожаем и поступающая в почву в виде пожнивных и кормовых остатков, а также запасы основных элементов питания, содержащихся в этих частях биомассы и доля возврата их в почву при возделывании основных полевых культур: зерновых, зернобобовых, однолетних и многолетних трав, пропашных - всего у 30 культур. Эти же определения выполнены в различных видах севооборотов: зернотравянопропашном, зернотравяном, зернопропашном, зерновом, пропашном, изучаемых при различных системах и уровнях удобрений, на почвах разной степени окультуренности (средне- и хорошо окультуренной). Такие же исследования проведены и при изучении промежуточных культур (озимая рожь на зеленый корм, подсевная сераделла, подсевной многолетний горький и кормовой люпин, пожнивные крестоцветные - редька масличная, горчица белая, рапс озимый), а также сево-

оборотов, в разной степени насыщенных различными промежуточными культурами с использованием на корм и зеленое удобрение.

Накопление биомассы, потребление и возврат в почву элементов питания основными полевыми культурами. Исследования показали, что наибольшая биомасса корней и пожнивных остатков накапливалась у многолетних трав (клевер, клевер + злаки, люцерна), составившая 50,4-62,9 ц сухого вещества на 1 га, затем следовали зерновые колосовые (26,2-32,3 ц/га), люпин кормовой (28,1 ц/га), другие бобовые (горох, кормовые бобы, вика, пелюшка, сераделла) - 11,2-16,0 ц/га, пропашные силосные (кукуруза, подсолнечник) - 19,9-25,2 ц/га, корнеклубнеплоды (кормовая и сахарная свекла, брюква, морковь, картофель) - 6,9-11,7 ц/га, промежуточные культуры - 20,8-27,3 ц/га. Удельный вес растительных остатков (пожнивные + корни) по отношению к общей биомассе (надземная + корни) у многолетних трав составлял 40,7-44,5%, у зерновых колосовых и кормового люпина - 30,2-36,3, других однолетних бобовых культур - 11,2-16,0, кукурузы - 35,1, подсолнечника - 17,5, корнеклубнеплодов - 7,8-14,0, промежуточных культур - 43,8-56,5%, а к отчуждаемому урожаю соответственно 52,5-80,2%, 43,3-54,5; 20,8-46,1; 54,2; 21,2; 8,4-16,2; 78-130%.

Накопление биомассы в севооборотах в зависимости от структуры посевов. Изучение накопления в почве органического вещества в различных видах севооборотов показало, что наибольшее количество органической массы за счет корневых и пожнивных остатков поступает в почву в севооборотах с многолетними бобовыми и бобово-злаковыми травами при использовании их не более двух лет (табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Ежегодное поступление в почву органического вещества за счет навоза и растительных остатков в севооборотах, ц/га

№ сево-оборота в опыте Структура посевов, % Запахано в почву абсолютно сухой органической массы, ц/га В % за счет

зерно- вые одно- летние травы многолетние травы про- паш- ные проме- жуточ- ные всего в т.ч. наво- за корневых и пожнивных остатков

% в сево-обороте вид и продолжи-тельность использования, лет наво- за корневых и пожнивных остатков

1 50 12,5 25 КТ2 12,5 25 57,7 22,4 35,1 39,0 61,0

9 50 12,5 25 Кл1 (2п) 12,5 - 57,7 22,4 35,3 38,8 61,2

9а 50 12,5 25 Кл1(2п) 12,5 25 64,2 22,4 41,8 34,9 65,1

6 55,6 11,1 33,3 Кл1,КТ2 - 25 63,0 22,4 40,6 36,5 63,5

7 37,6 12,5 50 КЗ4 - - 48,3 22,4 25,9 46,3 53,7

12 62,5 12,5 12,5 Кл1 12,5 25 57,7 22,4 35,4 38,7 61,3

13 75 - 25 Кл1(2п) - - 57,8 22,4 35,4 38,7 61,3

13а 75 - 25 Кл1(2п) - 25 63,8 22,4 41,4 35,1 64,9

2 50 - - - 50 - 45,4 22,4 23,0 49,3 50,7

15 - - - - 100 - 37,0 22,4 14,6 60,5 39,5

П р и м е ч а н и е. Кл1 - клевер 1-го г.п., КТ2 - клевер + тимофеевка 2-го г.п., КЗ4 - клевер + злаки 4-го г.п.

Максимальное их количество накапливалось в 8-польном зернотравянопропашном севообороте с двумя полями клевера одногодичного пользования и возделыванием в двух полях промежуточных культур - 41,8 ц/га (сев. 9а). Близким к этому севообороту был зернотравяной с сочетанием клевера одногодичного пользования и клеверо-тимофеечной смеси двухлетнего пользования - 40,6 ц/га (сев. 6), а также специализированный зерновой севооборот без пропашных культур с двумя полями клевера одногодичного пользования - 41,4 ц/га (сев. 13а). В зернотравянопропашном (9а) и зерновом (13а) севооборотах за счет основных культур поступало в почву 35,3-35,4 ц/га растительных остатков и за счет промежуточных - 6,0-6,5 ц/га. В общем количестве поступившей органической массы удельный вес промежуточных составил 14,5-15,5%.

В севообороте с двухгодичным использованием клеверо-тимофеечной смеси (сев. 1) в почву запахивалось меньше растительных остатков (35,1 ц/га), чем в севообороте с таким же удельным весом многолетних трав (сев. 9а), при одногодичном возделывании клевера в двух полях (41,8 ц/га). Удлинение срока пользования многолетними травами (клевер + злаки) до четырех лет привело к снижению массы запахиваемых растительных остатков до 25,9 ц/га, несмотря на то что в этом севообороте (сев. 7) удельный вес многолетних трав был вдвое больше (50% вместо 25%), чем в севооборотах с одногодичным и двухгодичным использованием клевера (сев. 9 и сев. 1).

Значительно меньше, чем в севооборотах с многолетними бобовыми травами (сев. 1 и 9) поступало в почву корневых и пожнивных остатков в зернопропашном севообороте (сев. 2) - 23,0 ц/га и еще меньше - в пропашном севообороте со 100% пропашных культур (сев. 15) - 14,6 ц/га.

Содержание гумуса в почве в зависимости от вида севооборота и систем удобрений. Обобщающим показателем при оценке роли севооборотов в накоплении органического вещества является изучение их влияния на баланс гумуса в почве. Здесь находит отражение не только поступление в почву свежей органической массы, но и степень ее разложения, которая в значительной мере зависит от технологии возделывания каждой культуры. В наших исследованиях изучался баланс гумуса в почве в различных видах севооборотов: зернотравянопропашном (полный плодосмен), зернотравяном, зернопропашном и пропашном. Исследования проводились при минеральной и навозно-минеральной системах удобрений, что дало возможность вычленить влияние культур и удобрений. Полученные результаты показали, что преимущество в накоплении гумуса имели севообороты с многолетними травами (табл. 2). Показательно, что в этих севооборотах положительный баланс складывался не только при навозно-минеральной, но и при минеральной системе удобрений, что имеет важное значение в условиях уменьшения применения органических удобрений в связи с резким сокращением использования навоза и торфа в сельском хозяйстве.

В изучаемом 8-польном зернотравянопропашном севообороте (сев. 9) многолетние травы возделывались в двух полях на разрыве в виде клевера одногодичного пользования, в зернотравяном (сев. 6) - в виде клевера одногодичного пользования (одно поле) и на разрыве - в виде клеверо-тимофеечной смеси двухлетнего пользования. Среди этих севооборотов по интенсивности гумусонакопления некоторое преимущество имел зернотравяной севооборот без пропашных культур. За 26-летний период увеличение содержания гумуса в почве здесь составило 0,24% при навозноминеральной системе удобрений и 0,04% при минеральной системе; в зернотравянопропашном севообороте - 0,20 и 0,01% соответственно. В этих севооборотах баланс можно охарактеризовать как положительный при навозно-минеральной си-

№ сево- Вид Структура посевов, % Система удобрений Содержание гумуса, % Изменения (+/-), т/га

оборота в опыте севообо- рота зерно- вых одно- летних трав много- летних трав про- паш- ных ис- ход- ное через 26 лет за 26 лет в среднем за год

9 Зерно- травяно- пропашной 50 12,5 25 12,5 ЫРК Навоз + ЫРК 2,26 2,27 2,27 2,47 +0,3 +6,0 +0,01 +0,23

6 Зерно- травяной 55,6 11,1 33,3 - ЫРК Навоз + ЫРК 2.31 2.31 2,35 2,55 +0,9 +7,2 +0,03 +0,28

2 Зерно- пропашной 50 - - 50 ЫРК Навоз + ЫРК 2,25 2,40 2,04 2,35 ,3 ,5 6, 1, -- -0,24 -0,06

15 Пропашной - - - 100 ЫРК Навоз + ЫРК 2,22 2,40 1,93 2,31 ,7 ,7 00 сі -- -0,34 -0,11

П р и м е ч а н и е. Доза навоза 11,2 т на 1 га пашни.

стеме удобрений и бездефицитный, или уравновешенный, при минеральной системе удобрений.

В зернопропашном и пропашном севооборотах баланс гумуса складывался отрицательно как при минеральной, так и при навозно-минеральной системах удобрений. Особенно резко отрицательным он был при минеральной системе, где за 26-летний период его уменьшение составило 0,21 и 0,29%, в то время как при навозно-минеральной системе - 0,05 и 0,09%. Доза органических удобрений 11,2 т на 1 га пашни в этих севооборотах оказалась недостаточной для создания бездефицитного баланса гумуса. Отрицательно складывался баланс гумуса и при бессменном возделывании кукурузы на фоне с навозно-минеральной системой удобрений. За 26-летний период содержание его в слое почвы 0-20 см уменьшилось с 2,44 до 2,28%.

Содержание гумуса в почве в зависимости от удельного веса и режима использования многолетних трав в севообороте. В сельскохозяйственных организациях республики все еще большой удельный вес на пахотных землях занимают злаковые травы. Как правило, это старовозрастные травостои. В связи с этим представляет интерес проследить за динамикой содержания гумуса в почве в зависимости от концентрации трав в севообороте и продолжительности их использования. Результаты исследований показали (табл. 3), что увеличение удельного веса многолетних трав (травостой злаковый) от 33 до 83% за счет удлинения срока их использования от трех до семи лет не приводило к увеличению содержания гумуса в почве, а наоборот, наблюдалась тенденция к снижению его содержания. Такая же тенденция отмечена и в бессменных посевах многолетних трав. На наш взгляд, это можно объяснить тем, что новообразование гумуса за счет ежегодного отмирания части корневой системы не компенсирует полностью убыль его в почве за счет процесса минерализации. Полной компенсации и увеличения накопления можно достигнуть при вовлечении в биоло-

Влияние насыщения севооборотов многолетними травами на содержание гумуса в почве (0-20 см)

Показатель % многолетних трав в севообороте

Продолжительность использования трав, лет 3 4 6 7 Бессменно 26 лет

гический процесс всей корневой массы, что достигается при перезалужении многолетних трав и чередовании их с однолетними культурами в севообороте.

Следовательно, положительная роль многолетних трав на накопление гумуса в почве зависит не только от их удельного веса в структуре посевных площадей, но и от режима использования в севообороте. Наиболее сильно влияние трав проявляется при возделывании клевера с одногодичным использованием или клеверозлаковой смеси с использованием не более двух лет. При одинаковой их доле в структуре севооборота преимущество сохраняется за клевером при одногодичном его использовании.

Таким образом, совершенствование системы использования многолетних трав на пашне, оптимизация их структуры с заменой злаковых травостоев бобовыми и бобово-злаковыми и изменение режима использования в севооборотах будет способствовать не только повышению экономической эффективности травяного поля, но и воспроизводству плодородия почвы и, прежде всего, улучшению баланса органического вещества в земледелии.

Влияние запашки соломы и пожнивных культур на содержание гумуса в почве. В условиях республики Беларусь в результате сельскохозяйственной деятельности ежегодно накапливается более 5,0 млн т малоценной для кормопроизводства соломы (ржи, пшеницы, тритикале, гречихи, рапса). Часть ее используется для подстилки животных, а значительная - запахивается после уборки культур. В связи с этим встает вопрос оценки запахиваемой соломы как органического удобрения, влияния ее на плодородие почвы и, прежде всего, на воспроизводство органического вещества. В наших исследованиях запашка соломы дважды за 8-летнюю ротацию - под пропашные (картофель, кукуруза) и под яровые зерновые культуры (ячмень, овес), - проводимая как в чистом виде, так и в сочетании с пожнивной крестоцветной культурой (редька масличная) с использованием на корм и зеленое удобрение не оказывала существенного влияния на содержание гумуса (табл. 4).

Приведенные данные показывают, что за 26-летний период в вариантах с запашкой соломы имелась лишь тенденция увеличения накопления гумуса в почве. Прирост в варианте с пожнивными культурами на корм без запашки соломы составил 0,07%, с запашкой соломы - 0,08%, а в сочетании с пожнивным зеленым удобрением соответственно 0,02 и 0,05%. Таким образом, полученные данные позволяют сделать вывод, что запашка соломы не приводит к существенному повышению содержания гумуса в почве, а лишь стабилизирует его запасы.

Слабое влияние соломы на процесс гумусонакопления объясняется химической природой ее органического вещества, неблагоприятным соотношением углерода (С) к азоту (К) - 60-100:1.

Система удобрений Наличие и способ использования пожнивной культуры Содержание гумуса, % Изменение, +

исходное, 1977 г. конец 3-й ротации, 2003 г. за 26 лет в среднем за год

ЫРК - 2,35 2,38 +0,03 +0,001

Н + ЫРК - 2,29 2,45 +0,16 +0,006

ЫРК з/к 2,36 2,43 +0,07 +0,003

ЫРК з/у 2,24 2,26 +0,02 +0,0008

Н + ЫРК з/к 2,21 2,40 +0,19 +0,007

Н + ЫРК з/у 2,25 2,38 +0,13 +0,005

ЫРК+солома з/к 2,21 2,29 +0,08 +0,003

ЫРК+солома з/у 2,23 2,28 +0,05 +0,002

П р и м е ч а н и е. Н - навоз соломистый, з/к - зеленый корм, з/у - зеленое удобрение.

Применение навоза обеспечило значительное накопление гумуса. За 26-летний период увеличение составило 0,19% в варианте с пожнивными на корм и 0,13% в варианте с пожнивными на зеленое удобрение, что соответственно в 6 и 4 раза больше, чем от запашки соломы. Одни минеральные удобрения без применения органических обеспечили лишь бездефицитный (уравновешенный) баланс гумуса с положительным значением 0,03% за период исследований.

Изучение влияния пожнивных культур (редька масличная, горчица белая) с использованием их на корм и зеленое удобрение на баланс гумуса в почве показало, что возделывание их в двух полях 8-польного севооборота после озимой ржи на зерно, перед картофелем и перед яровой зерновой культурой (овес, ячмень) оказало положительное влияние на содержание гумуса в почве. За 26-летний период на фоне КРК увеличение составило от 0,03 до 0,07%, а на фоне навоз + №К - от 0,16 до 0,19%.

При запашке пожнивных крестоцветных культур на зеленое удобрение повышалась биологическая активность почвы, но положительного влияния на содержание гумуса не оказывалось. Наоборот, в вариантах севооборота с зеленым удобрением имело место снижение его содержания с 0,07 до 0,02% на фоне КРК за 26-летний период и с 0,19 до 0,13% на фоне навоз + №К, что связано с полным разложением до минеральных веществ, за исключением процесса накопления гумуса.

Роль полевых культур в биологическом круговороте азота, фосфора и калия. Благодаря сельскохозяйственным растениям потребляется из почвы и отчуждается с урожаем большое количество элементов питания. Часть потребленных питательных веществ возвращается в почву вместе с корневыми и пожнивными остатками. Отчуждение питательных элементов с урожаем и возврат их в почву с растительными остатками занимают важное место в биологическом круговороте веществ, изучение которого имеет большое значение для совершенствования и разработки эффективных систем земледелия. Исследования показали, что названные показатели в большой степени зависят от вида растений и значительно изменяются от фона удобрений. Наибольшее количество азота вовлекалось в биологический круговорот люцерной, клевером, кормовым люпином, сераделлой (227397 кг/га), а из небобовых культур - картофелем, морковью, брюквой, сахарной

свеклой (113-159 кг/га). Горох, бобы, вика, пелюшка по количеству вовлекаемого в биологический круговорот азота уступали люцерне, клеверу, люпину и сераделле в виду меньшей их продуктивности (92,2-150,0 кг/га). Меньшим количеством азота в биомассе растений характеризовались зерновые культуры, а из кормовых - кукуруза и кормовая свекла (71,1-109,0 кг/га).

Количество фосфора, вовлекаемого в биологический круговорот, у всех изучаемых культур было значительно меньше, чем азота. В меньшей степени выражены также различия в содержании этого элемента между культурами. Большим его накоплением в общей биомассе растений отличались люцерна, клевер и клеверо-тимофеечная смесь (58,8-90,7 кг/га) и меньшим - горох, кукуруза, гречиха (24,5-31,9 кг/га). Остальные культуры занимали промежуточное положение (35,751,1 кг/га).

По количеству вовлекаемого в биологический круговорот калия среди полевых культур резко выделялись люцерна и клевер (326-371 кг/га). Большое количество его потребляли также корнеплодные культуры, картофель и подсолнечник (190-298 кг/га). Много калия, хотя и меньше, чем в названных культурах, содержалось в биомассе однолетних бобовых культур на зеленую массу и кукурузы (119-155 кг/га). Меньшим потреблением калия характеризовались зерновые и зернобобовые культуры (45,7-91,6 кг/га). Во всех культурах калий резко преобладал над фосфором, особенно в корнеклубнеплодах и культурах на зеленую массу. В биомассе всех небобовых кормовых культур на зеленую массу и корнеклубнеплодов калий в значительной степени преобладал также над азотом.

Из всего количества потребленных растениями питательных элементов большая часть их отчуждается с урожаем и изымается из биологического круговорота. По всем изучаемым культурам вынос азота составил 59,9-91,9%, фосфора - 52,893,8 и калия - 72,2-96,6% от общего их количества, вовлекаемого в биологический круговорот. С урожаем отчуждалось 43,5-287 кг азота, 91,1-58,4 кг фосфора и 38,9290 кг калия с 1 га. С пожнивными и корневыми остатками в почву возвращается меньшая часть усвоенных растениями питательных элементов. По данным наших исследований, с растительными остатками возвращалось в почву следующее количество элементов питания в кг/га: зерновые колосовые - N - 26-32, Р2О5 - 7-9, К2О - 16-21; люпин кормовой - N - 52, Р2О5 - 9, К2О - 31; горох, бобы, вика яровая - N - 22-30, Р2О5 - 5-7, К2О - 12-20; кукуруза - N - 24, Р2О5 - 8, К2О - 35; клевер, люцерна - N - 100-110, Р2О5 - 27-33, К2О - 74-84; клевер + тимофеевка 2-го г. п. - N - 79, Р2О5 - 23, К2О - 68; корнеклубнеплоды - N - 12-17, Р2О5 - 3-6, К2О - 11-24.

Представляет интерес показатель отношения питательных элементов, оставляемых в почве с растительными остатками к их выносу с урожаем (степень возврата), которая характеризует, какая часть от хозяйственного выноса элементов питания остается в почве после уборки культуры с корневыми и пожнивными остатками. Исследования показали, что между культурами наблюдаются большие различия в степени возврата элементов питания в почву. По отношению к выносу с урожаем этот показатель (с интервалом от минимального до максимального) составил: у зерновых и зернобобовых культур по азоту - 27-48%, фосфору - 22-37, калию - 19-42%; у культур на зеленую массу (однолетних и многолетних): по азоту - 17-67%, фосфору - 15-68, калию - 11-32%; у корнеклубнеплодов: по азоту - 11-15%, фосфору - 6-12, калию - 4-11%.

Промежуточные культуры (озимая рожь на зеленую массу; пожнивные - редька масличная, горчица белая, озимый рапс; подсевная сераделла) характеризовались

более высоким удельным весом возвращаемых в почву питательных элементов по отношению к их выносу с урожаем, чем культуры основных посевов. Этот показатель составлял: по азоту - 40-82%, фосфору - 51-95, калию - 26-82%, что объясняется иным распределением сухого вещества биомассы по частям и органам растений, т.е. масса корней и пожнивных остатков преобладает над массой отчуждаемого урожая. Так, у пожнивных крестоцветных культур масса корневых и пожнивных остатков была больше, чем отчуждаемая надземная масса, в 1,5-1,8 раза. Только у озимой ржи на зеленый корм растительные остатки по массе были меньше отчуждаемого урожая. Однако если при использовании на зерно они составляли 43%, то при использовании на зеленый корм - 78% от массы отчуждаемого урожая.

1. По количеству поставляемого в почву органического вещества за счет растительных остатков культуры различаются в 8-10 раз. Наибольшая их масса поступает от многолетних трав (50,4-62,9 ц/га) и наименьшая - от корнеклубнеплодов (6,9-11,7 ц/га). Зерновые колосовые занимают среднее положение (26,2-32,3 ц/га). Большие различия и между видами севооборотов. В оптимальном зернотравяном, зернотравянопропашном и зерновом с клевером растительных остатков накапливалось 35,1-41,8 ц/га, а в пропашном и зернопропашном - 14,6-23,0 ц/га. В зернотравяном севообороте с 50% многолетних трав с четырехлетним их использованием растительных остатков запахивалось в почву в 1,6 раза меньше (25,9 ц/га), чем в севообороте с 33,3% трав при одно-двухгодичном использовании (40,6 ц/га).

2. В зернотравянопропашном и зернотравяном севооборотах с 25 и 33,3% многолетних трав (клевер 1-го г. п., клевер + злаки 2-го г. п.) баланс гумуса складывался положительно не только при навозно-минеральной системе (за 26 лет + 0,20-0,24%), но и при минеральной системе удобрений (+0,01-0,04%). В пропашном и зернопропашном севооборотах баланс отрицательный как при минеральной (-0,21-0,29%), так и навозно-минеральной системе удобрений (-0,05-0,09%). Увеличение удельного веса многолетних трав в севообороте с 33 до 83% за счет удлинения срока пользования с трех до семи лет и бессменное возделывание злаковых трав (30 лет) не привело к увеличению накопления гумуса в почве, наоборот, имела место тенденция к снижению его содержания (с 2,32 до 2,29%).

3. Использование промежуточных культур в севооборотах на кормовые цели оказывает положительное влияние на содержание гумуса в почве. За 26-летний период отмечена тенденция к повышению его содержания с 0,16 до 0,19% на навозно-минеральном фоне и с 0,03до 0,07% - на минеральном фоне удобрений. Запашка пожнивных культур на зеленое удобрение способствовала повышению биологической активности почвы, но не приводила к увеличению содержания гумуса в почве из-за неблагоприятного для гумусообразования соотношения углерода и азота.

4. При запашке соломы не происходит как снижения содержания гумуса в почве, так и его существенного повышения. Запасы гумуса оставались практически на исходном уровне. Прирост за 26-летний период составил всего лишь 0,02-0,03%. Влияние запашки соломы можно охарактеризовать как слабоположительное, а баланс гумуса уравновешенным. В то же время от соломистого навоза обеспечен значительный прирост накопления гумуса. За тот же период увеличение составило 0,19%, что в 6 раз больше, чем от запашки соломы.

5. При оптимальной структуре посевных площадей и освоении рекомендуемых севооборотов в пахотные почвы республики ежегодно может поступать 13900 тыс. т абсолютно сухой органической массы за счет корневых и пожнивных остатков с.-х. культур и 8744 тыс. т - за счет органических удобрений. На 1 га пахотных земель возможное поступление составит 3,0 т за счет культурных растений и 1,9 т за счет органических удобрений, что эквивалентно соответственно 12,0 и 7,6 т подстилочного навоза. В общем количестве поставляемой в почву органической массы доля растительных остатков (корневых и пожнивных) составит около 62% и органических удобрений 38%.

1. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь / Под ред. И.М. Богдевича. Минск: РУП Институт почвоведения и агрохимии НАН Беларуси, 2006. 287 с.

2. Кулаковская Т.Н. Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев. Минск: Ураджай, 1978. 270 с.

3. БаздыревГ.И. Земледелие. Учебник для вузов / Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков и др. М.: Колос, 2000. С. 43-83.

Никончик Петр Иванович - д. с.-х. н., проф., член-корреспондент НАН Беларуси, гл. науч. сотр. Научно-практического центра НАН Беларуси по земледелию; e-mail: izis@tut. by

Information about the autor

Nikonchik Peter Ivanovich - doctor of agricultural , professor, corresponding member of NAS of Belarus, Chief Researcher, Scientific and Practical Center of NAS of Belarus on agriculture; tel. 8375177532203, e-mail: izis @ tut. by

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.

Современные агротехнологии как система мероприятий по оптимизации условий жизни сельскохозяйственных растений отличаются глубокой научной проработкой и особой требовательностью к своевременному и точному исполнению всех технологических приемов.

Но как составная часть адаптивноландшафтных систем земледелия агротехнологии XXI века тесно связаны со структурой посевных площадей и системой севооборотов — основополагающими звеньями любой системы земледелия прошлого и настоящего.

Для всех систем земледелия, начиная с примитивных и заканчивая современными, важнейшими являются два неразрывно связанных отличительных признака — способ использования земли и способ воспроизводства плодородия почвы. И оба эти признака проявляются и реализуются через центральное звено системы земледелия — севооборот или систему севооборотов.

Ярким подтверждением ведущей роли севооборота в системах земледелия является замена паровой системы земледелия плодосменной, произошедшая в XVIII-XIX в. в. в странах Западной Европы и оказавшая большое влияние на развитие теории и практики земледелия в России.

Вот как оценивал процесс перехода от трехполья к плодосменной системе земледелия выдающийся ученый агроном и преобразователь земледелия России А. С. Ермолов: «Если, например, хозяин вместо обычного трехполья заведет четыре поля и после, например, озими введет два последовательных посева яровых (после ржи, положим, высеет гречиху, на следующий год после гречихи посеет овес и уже после овса на четвертый год пустит землю под пар), то изменится только севооборот, который из трехпольного с паром превратится в четырехпольный. Ни основная система хозяйства, ни относительное значение его отдельных отраслей не претерпят при этом никаких изменений. Как было хозяйство экстенсивным, так и есть экстенсивное; как было хозяйство зерновым, так зерновым и осталось, но и севооборот, и система земледелия претерпевают уже более существенное изменение, если вместо гречихи на вновь созданном промежуточном поле высевается корнеплод, например, картофель, кормовая свекла. Появляется плодосмен, увеличивается запас кормовых средств, представляется возможность усилить удобрение и тем повысить урожай. Наряду с введением корнеплодов вводится травосеяние, сначала в виде посева вики или однолетних трав на пару, далее в виде посева многолетних трав, с соответственным удлинением севооборота и превращением его в многолетний плодопеременный; запас кормовых средств увеличивается, — центр тяжести сельскохозяйственного производства мало-помалу переходит в сторону скотоводства или заводится сельскохозяйственное техническое производство, которое перерабатывает сырые продукты земледелия, превращая их в продукты более ценные и возвращая хозяйству все свои отбросы, которые служат ему как удобрение и возмещают почве все или большую часть того, что было у нее взято. Тут изменяется уже весь строй и вся система хозяйства. Еще шаг далее - в севообороте уничтожается чистый пар, вводятся в подмогу к своим ввозные искусственные удобрения - хозяйство превращается в интенсивное» (Ермолов А. С. Избранные труды. М.: Колос, 1995. с. 135).

Если в Германии А. Тэер совершенствовал плодосмен и усиливал его влияние на плодородие почвы введением еще одного поля бобовых культур (см. выше его шестиполье), то в России еще со времен А. Т. Болотова такое усиление влияния севооборота на плодородие почвы предлагалось осуществлять сначала за счет удлинения трехлетнего выгонного периода в семипольном зерно-паровом чередовании, а затем путем улучшения этого чередования через введение дополнительно одного или двух полей клевера.

Например, в Ярославской губернии И. И. Самариным предложено было чередование: 1) пар, 2) озимые с подсевом клевера, 3) клевер, 4) яровые. В дальнейшем это чередование улучшалось за счет удлинения срока использования клевера и увеличения продолжительности ротации севооборота до 6-8 лет — 1) пар, 2) озимые с подсевом клевера, 3-4) клевер, 5) озимые, 6) яровые зерновые.

Однако на почвах Нечерноземья клевер не всегда сохранялся на второй год его использования, и было предложено использовать смесь клевера с тимофеевкой луговой. И в рекомендациях российских ученых агрономов появилось так называемое Волоколамское восьмиполье с двухлетним использованием смеси клевера с тимофеевкой и двумя полями чистого пара: 1) пар, 2) озимые с подсевом клевера с тимофеевкой, 3-4) клевер с тимофеевкой, 5) яровые зерновые, 6) пар, 7) озимые, 8) яровые зерновые. В этом чередовании плодородие почвы поддерживалось по-прежнему паровыми полями, и усиливалось наличием на клеверных полях многолетней злаковой травы — тимофеевки луговой, оставляющей в почве в дополнение к клеверному азоту большую массу органического вещества в виде корневых остатков.

Однако и эти улучшенные севообороты не стали плодосменными, так как в них отсутствовал один из важнейших элементов плодосмена — пропашные культуры, и по-прежнему коэффициент использования пашни был значительно ниже единицы из-за наличия паровых полей. Приведенные выше севообороты стали основой так называемой улучшенной зерновой системы земледелия, приспособленной к общественно-экономическим условиям на большей части территории России XIX века. А плодосменные севообороты и одноименная с ними система земледелия получили в то время распространение лишь в районах относительно развитого земледелия. Эго были районы Черноземного центра России, где во второй половине XIX века быстро распространялись посевы пропашной культуры — сахарной свеклы, и на базе свеклосеяния развивалась сахарная индустрия.

Сахарная свекла стала основой экономического развития этих районов, где возникла сеть сахарных заводов и других свеклоперерабатывающих предприятий. И для свеклосеющих районов были рекомендованы и использовались типично плодосменные севообороты: 1) клевер, 2) озимая пшеница, 3) сахарная свекла, 4) горох, 5) овес с подсевом клевера; 1) пар занятый (вика-овес на корм), 2) озимая пшеница, 3) сахарная свекла, 4) горох, 5) сахарная свекла; 1) клевер, 2) озимая пшеница, 3) сахарная свекла, 4) горох, 5) сахарная свекла, 6) овес с подсевом клевера; 1) клевер, 2) озимая пшеница, 3) сахарная свекла, 4) овес, 5) горох, 6) сахарная свекла, 7) овес с подсевом клевера.

Такие севообороты стали основой поддержания плодородия почвы в интенсивной плодосменной системе земледелия. В дальнейшем при насыщении плодосменных севооборотов посевами сахарной свеклы, кукурузы, конопли и других пропашных культур в ряде мест эти севообороты становились пропашными и плодосменная система земледелия превращалась в наиболее интенсивную — пропашную или промышленно-заводскую систему земледелия, для которой характерно интенсивное использование пахотных земель с преобладанием в структуре посевных площадей пропашных культур, с воспроизводством плодородия почвы на основе широкого применения органических и минеральных удобрений, интенсивной обработки почвы и других факторов интенсификации земледелия. В то же время в ряде районов свеклосеяния удлинялось до двух лет использование клевера, но большей частью он был вытеснен более устойчивой для условий лесостепной зоны бобовой многолетней травой — люцерной. Чистые посевы этой культуры сохраняли высокую продуктивность в течение трех и более лет, чем и было обусловлено трехлетнее использование люцерны в полевых 10-11-12-польных севооборотах с озимыми и яровыми зерновыми культурами, с сахарной свеклой, кукурузой, подсолнечником и другими пропашными культурами.

С созданием колхозов, совхозов и других крупнотоварных хозяйств в Советском Союзе в директивном порядке началось внедрение травопольной системы земледелия.

Основой травопольной системы земледелия была система агротехнических мероприятий по восстановлению плодородия почв в рамках травопольных севооборотов, в которых имелось несколько полей с посевами злаково-бобовых смесей многолетних трав. Все землепользование в этой системе земледелия базировалось на многопольных полевых севооборотах с 2-3 полями злакобобовых смесей многолетних трав, которые размещались на суходольных участках, и на кормовых лугопастбищных травопольных севооборотах с преобладанием посевов многолетних и однолетних трав, которые размещались на пониженных участках рельефа, в поймах рек и т. д. Кроме того, использовались прифермские севообороты, которые размещались вокруг ферм, хозяйственных центров. В прифермских севооборотах помимо многолетних и однолетних трав возделывались кормовые пропашные культуры — корнеплодные, силосные и другие.

Автор этой системы земледелия академик В. Р. Вильямс, преувеличивая значение многолетних трав в повышении плодородия почвы, настаивал на повсеместном внедрении в производство системы травопольных полевых и кормовых севооборотов как основы дальнейшего развития сельскохозяйственного производства Советского Союза.

Однако практика земледелия, исследования многочисленных научных учреждений СССР, вскоре показали несостоятельность такой глобализации земледелия в масштабах большой страны с огромным разнообразием почвенно-климатических, экономических и других условий.

В условиях недостаточного увлажнения, характерных для 70% площади пашни страны, влаголюбивые многолетние травы (коэффициент транспирации люцерны 800-900 против 400-600 у большинства полевых культур) не только не проявляли своего положительного влияния на плодородие почвы, но и отрицательно воздействовали на запасы продуктивной влаги в почве — основного фактора устойчивости земледелия в этих районах.

В то же время в условиях достаточного увлажнения, на орошаемых землях основные положения теории и практики севооборота, связанные с принципами плодосмена и полевого травосеяния, нашли свое дальнейшее развитие в трудах С. А. Воробьева, В. П. Мосолова, В. П. Нарциссова, П£. Прокопова, В. Н. Прокошева, Е. Л. Убениса, М. И. Сидорова, АБ. Соколова, М. Ф. Стихина, ИА. Цивенко и других советских ученых-земледелов. Их исследования показали, что в условиях достаточного увлажнения полевое травосеяние в сочетании с пропашными культурами является основой построения многих полевых, кормовых и специальных севооборотов.

Ярким воплощением принципов плодосмена являются научно обоснованные чередования в полевых зерно-травяно-пропашных севооборотах: 1-2) многолетние травы (смесь клевера с тимофеевкой), 3) озимая пшеница, 4) картофель, 5) ячмень, 6) озимая рожь, 7) кукуруза на силос, 8) овес с подсевом мн. трав; 1-2) многолетние травы, 3) озимая пшеница, 4) картофель, 5) ячмень, 6) горох, 7) озимая рожь, 8) овес с подсевом мн. трав; 1-2) многолетние травы (смесь клевера с тимофеевкой), 3) озимая пшеница, 4) картофель, 5) лен-долгунец, 6. овес с подсевом мн. трав и другие севообороты с аналогичной структурой посевных площадей.

В этих чередованиях, как и в классическом плодосменном четырехполье, прослеживается примерно то же соотношение площади посевов основных групп культур — 50% площади севооборота занимают зерновые культуры («почвоухудшатели»), остальная часть примерно поровну распределяется между бобовыми и пропашными культурами («почвоулучшателями»). Безусловно, такое деление является условным, однако на фоне такой структуры посевных площадей создаются предпосылки для основного принципа плодосмена — постоянной смены на полях культур, существенно отличающихся и по биологии (злаковые, бобовые, озимые, яровые, многолетние, однолетние, с глубокой и мелко залегающей корневой системой, с большим и относительно малым выносом питательных веществ, расходующих и накапливающих азот в почве и т. д.) по технологии возделывания (культуры сплошного посева и пропашные, хорошо удобряемые, с навозом, и не очень удобряемые, без навоза).

В лесостепной зоне и на орошаемых участках южных районов страны в плодосменных и им подобных севооборотах большой агроэкологический эффект чередования достигается трех-четырех летним использованием люцерны, которая является в этих условиях лучшим предшественником озимой пшеницы, риса, табака, овощных и других специальных культур. В полевых севооборотах ЦЧО принципы плодосмена является основой таких чередований: 1-3) люцерна, 4) озимая пшеница, 5) сахарная свекла, 6) ячмень 7) горох, 8) озимая пшеница, 9) кукуруза на зерно, 10) ячмень или 1) горохо-ячменная смесь на корм, 2) озимая пшеница, 3) сахарная свекла, 4) горох, 5) озимая пшеница, 6) кукуруза на зерно, 7) ячмень, 8) подсолнечник, 9) кукуруза на силос, 10) озимая пшеница.

Эти и многие другие чередования показывают высокую эффективность принципов плодосмена, которые в условиях интенсификации и специализации земледелия получили свое дальнейшее развитие.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Под плодородием почвы следует понимать способность почвы служить культурным растениям средой обитания, источником и посредником в обеспечении земными факторами жизни и выполнять экологическую функцию. Плодородная почва должна соответствовать следующим требованиям:

обеспечивать оптимальные условия водно-воздушного и теплового режимов;

трансформировать питательные вещества почвенных запасов и вносимых извне и накапливать их;

обладать сильновыраженным фитосанитарным эффектом, проявляющимся в устранении фитотоксичных веществ и микроорганизмов, фитопатогенов и установлении равновесия между полезной и вредной энтомофауной в межвегетационные периоды, быть относительно чистой от семян и вегетативных органов размножения сорных растений;

быть устойчивой к различным факторам разрушения и пригодной для применения современных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Воспроизводство плодородия почвы бывает простое и расширенное. Возвращение почвенного плодородия к исходному первоначальному состоянию означает простое воспроизводство. Создание почвенного плодородия выше исходного уровня -- это расширенное воспроизводство плодородия. Простое воспроизводство применимо для почв с оптимальным уровнем плодородия. Расширенное воспроизводство реализуется для почв с низким естественным уровнем плодородия, не способным обеспечить достаточную эффективность факторов интенсификации земледелия.

Воспроизводство плодородия почвы в современном земледелии осуществляют двумя способами: вещественным и технологическим. Первый предполагает применение удобрений, мелиорантов, пестицидов и т. д., второй -- севооборота, промежуточных культур, различных приемов обработки почвы и способов посева и др. Эти пути направлены на достижение единой цели хотя механизм действия их различен.

Для воспроизводства плодородия почвы в севообороте № 1 необходимо внесение органических удобрений в количестве 4,9т/га, а в севообороте № 2 3,3 т/га. Также необходимо внесение минеральных удобрений, соблюдений севооборотов, запашка зеленых удобрений (рапс, клевер и др.), известкование почвы для снижения кислотности, защита почвы от ветровой и водной эрозии. Все эти мероприятия способствуют образованию гумуса, улучшению структуры почвы.

При земледельческом использовании почвы ее плодородие снижается, так как для воспроизводства растениеводческой продукции расходуется органическое вещество и элементы питания, ухудшаются условия водно - воздушного режима, фитосанитарное состояние и.т.д.

Таблица 14

	Культура		Урожай-ность, ц/га	Вынос N урожаем кг/га	Минерали-зация	Образование гумуса, ц/га	Баланс гумуса, ц (+,-)
		накопление остатков	образование

Севооборот №1

	яр.рапс(з/у)
	Кукуруза
	Кукуруза

	Ячмень + клевер
Норг =-2342,4 / 960=2,44 Порг =2,44 / 0,5=4,9 Т/га. -2342,4
Севооборот №2
	Одн. травы
	Оз. Рожь + горчица белая




Норг= - 1045,8 / 630 = 1,66 Порг = 1,66 / 0,5 = 3,3 т / га. -1045.8

Расчет баланса гумуса в севообороте.

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.

Значение севооборотов повышении плодородия почв. Системы земледелия

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы - Никончик Петр Иванович

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы - Никончик Петр Иванович

Текст научной работы на тему «Севооборот и воспроизводство плодородия почвы. Результаты 30-летнего стационарного опыта»

Севообороты

Принципы построения севооборотов и их звеньев.