Причины снижения урожаев
В земледелии снижение урожаев сельскохозяйственной продукции при бессменном и бессистемном возделывании было замечено давно. Развитие естественных наук и истории земледелия свидетельствуют о том, что в течение долгого времени было много попыток объяснить это явление. Д.Н. Прянишников в своих трудах, обобщая и синтезируя всё, что было сделано до него, и, развивая теорию, обосновывающую чередования культур, объединил все причины, вызывающие снижение урожая в 4 группы: химического, физического, биологического и экономического порядка.
1. Причины химического порядка вытекают из биологических свойств растений по-разному использовать питательные вещества и воду из почвы. Например, из овощных культур в большем количестве элементов питания нуждается капуста, а в меньшем – редис, салат, огурец. Бессменные посевы высокотребовательных культур приводят к быстрому истощению почвы.
Возделывание многих сельскохозяйственных культур благоприятно влияет на химический состав почвы и способствует накоплению в ней элементов питания растений. Например, многолетние травы оставляют в почве много органических остатков, бобовые обогащают почву азотом, гречиха и конопля увеличивают количество легкодоступных соединений фосфора. При введении в севооборот растений, благотворно влияющих на почвенное плодородие можно повысить урожайность, следующих за ними культур.
2. Причины физического порядка обусловлены различными требованиями культур к физическим свойствам почвы – её структуре, плотности сложения, способности накапливать влагу. Кроме того, физические свойства почвы в значительной степени определяют её устойчивость к эрозии и технологические особенности, например сопротивляемость при обработке.
Одинаковая обработка почвы при возделывании одних и тех же культур, ведет к ее распылению, разрушению почвенной структуры, снижению содержания доступной влаги, образованию ”плужной“ подошвы.
Особо следует подчеркнуть большое значение чередования культур в рациональном использовании почвенной влаги, так как это наиболее трудная проблема в земледелии. Приблизительно две трети посевов зерновых культур размещено в зоне неустойчивого увлажнения, поэтому для лучшего использования почвенной влаги очень важно чередовать растения с различной требовательностью к воде. В зоне недостаточного увлажнения особенно велика роль чистых паров в севообороте, так как они улучшают водный режим почвы и приобретают в этой зоне значение малого орошения.
Сельскохозяйственные культуры обладают неодинаковой почвозащитной способностью. По способности защищать почву от водной и ветровой эрозии полевые культуры делятся на три группы:
— слабо защищающие (пропашные, чистые пары);
— средне защищающие (зерновые, однолетние травы);
— почвозащитные (многолетние травы).
Почвозащитные свойства разных культур в севообороте необходимо учитывать, особенно в районах, подверженных водной и ветровой эрозии.
3. Причины биологического порядка обусловлены их различным отношением к сорнякам, вредителям и болезням. Большинство сельскохозяйственных культур имеют свои специфические сорные растения, болезни и вредителей. Поэтому при повторных посевах некоторых культур возникают вспышки заболеваний сельскохозяйственных растений, которые вызываются бактериями, грибками, насекомыми, приспособленными для развития на определённых видах культурных растений.
Например, при многолетнем выращивании на одном и том же месте крестоцветных, наблюдается массовое распространение капустной мухи, при многолетнем выращивании бобовых – долгоносика, зерновых – зерновой совки, клопа-черепашки, картофеля – колорадского жука, проволочника и др.
Под повторными посевами льна, клевера, сахарной свёклы, гороха накапливается столько зачатков болезней и ядовитых веществ, что наступает так называемое почвоутомление. Оно проявляется в резком снижении урожайности культуры. Самый надёжный способ избежать вредного влияния почвоутомления – введение правильного севооборота и возделывание устойчивых к болезням сортов.
При бессменной культуре поля сильно засоряются сорняками. По этой причине некоторые культуры, например подсолнечник, нельзя возвращать на прежнее место ранее, чем через 6-7 лет. Злостный сорняк-паразит – заразиха развивающийся на посевах подсолнечника наносит большой урон урожаю, и для успешной борьбы с ним необходимо заменить подсолнечник другими культурами.
Корни растений проникают в почву на различную глубину. Так, корни тыквы могут потреблять воду с глубины более 3-х метров, сахарной свёклы – до 1 м, репчатого лука – до 0,3-0,4 м. Чередование культур с разной корневой системой помогает рационально использовать плодородие всего корнеобитаемого слоя почвы.
4. Экономические причины – вызваны необходимостью распределения труда во времени, количестве и интенсивности. Специализация хозяйства определяет состав и соотношение возделываемых культур для получения максимального экономического эффекта. Исходя из этого, разрабатывается экономически обоснованная структура посевных площадей, которая и служит экономическим фундаментом севооборота.
Введение в севооборот культур, пользующихся высоким спросом на рынке, делает сельскохозяйственное производство рентабельным и эффективным.
Источник
Агротехнологии
Культуры в севообороте
Роль сельскохозяйственных культур и севооборота в биологическом круговороте питательных веществ и изменении агрохимических свойств почвы.
Сельскохозяйственные культуры по-разному влияют на биологический круговорот элементов питания и агрохимические свойства почвы, обусловливая этим химические причины необходимости чередования их в севообороте. Для роста и развития различные культуры берут из почвы неодинаковое количество питательных веществ и в разных соотношениях по отдельным элементам. В опытах зерновые потребляли больше азота, чем фосфора и калия (1:0,4:0,8). Картофель и корнеплоды больше выносили с урожаем калия, чем азота и фосфора (1:0,3:2). Образуя большую биомассу урожая, они выносили с 1 га азота в 1,5 раза и калия почти в 4,0 раза больше, чем зерновые колосовые. Более чем в 4 раза отчуждал из почвы калия клевер. В результате неодинакового выноса элементов питания при бессменном возделывании культуры происходит обеднение почвы отдельными элементами. При чередовании культур питательные вещества потребляются более равномерно и исключается одностороннее обеднение почвы.
Известно, что бобовые культуры накапливают в почве азот за счет фиксации его из воздуха. В опытах клевер и люцерна при урожае зеленой массы свыше 500 и/га накапливали его 83-90 кг/га При чередовании бобовых культур с небобовыми биологический азот используется более рационально.
Чередование культур необходимо также и потому, что различные растения имеют неодинаковую способность усваивать питательные вещества почвы. Корневая система таких культур, как леи, сахарная свекла, пшеница способна усваивать элементы питания только из доступных легкорастворимых соединений. Такие же культуры, как люпин, гречиха и некоторые другие используют фосфор из труднорастворимых форм, и после разложения корней и поверхностных остатков оставляют для последующих культур доступные его формы. Клевер наряду с большим потреблением калия способствует накоплению в пахотном слое усвояемых форм за счет труднодоступных соединений и потребления из более глубоких подпахотных слоев. Аналогично влияют также пожнивные крестоцветные и бобовые культуры.
Сельскохозяйственные культуры имеют корневые системы различной мощности с неодинаковым проникновением их в глубину почвы и поэтому по-разному используют питательные вещества из-под пахотных слоев. Глубина проникновения в почву корней бобовых трав (люцерна, клевер, люпин) значительно больше, чем у зерновых, особенно льна. Чередование культур с различными корневыми системами позволяет полнее использовать питательные вещества по профилю почвы.
При возделывании зерновых культур часть взятых ими из почвы питательных веществ возвращается с соломой, используемой на подстилку скоту, корм и запашку. Большая часть элементов питания, взятых из почвы кормовыми культурами, поступает обратно в почву с навозом. У льна-долгунца, наоборот, почти все питательные вещества отчуждаются из почвы, остается лишь небольшая их часть с корнями и может вернуться со жмыхами, если они будут использованы на корм скоту в том же хозяйстве.
Большая часть потребленных культурными растениями питательных веществ из почвы отчуждается с урожаем, и меньшая их часть возвращается в почву вместе с корневыми и пожнивными остатками. Тем не менее эти количества могут быть довольно значительными и могут иметь существенное значение в питании растений. После разложения растительных остатков высвободившиеся минеральные вещества используются последующей культурой. Различные полевые культуры оставляют после себя неодинаковое количество питательных веществ. Колебания эти довольно большие. После различных зерновых и кормовых культур азота оставалось 15,2-120 кг, фосфора — 3,51-29,8, калия — 8,47-94,2 кг на 1 га, а от выноса с урожаем соответственно азота — 11,2-56,5 %, фосфора — 8,8-61,8, калия — 6,8-37,6 %. По доле азота, оставляемого с растительными остатками, культуры расположились в убывающий ряд: клевер и люцерна — клевер+злаки — зерновые — кукуруза — картофель — корнеплоды. Промежуточные культуры, в отличие от основных посевов, характеризуются большей степенью возврата в почву элементов питания по отношению к выносу их с урожаем. У пожнивных и подсевных культур она равнялась, %: азота — 39,8-84,3, фосфора — 48,3-94,8, калия — 25,6-82,2 %.
Физические свойства почвы как фактор чередования культур в севооборотах
Сельскохозяйственные культуры влияют на агрофизические свойства почвы неодинаково: структура, строение и сложение — плотность, пористость (капиллярная и не капиллярная), степень аэрации. Эти различия связаны с неодинаковой массой и характером развития корней, а также с интенсивностью обработки почвы, применяемой при возделывании той или иной культуры. По степени влияния на показатели физических свойств культуры располагаются в такой же последовательности, как и по количеству оставляемых после уборки корневых и пожнивных остатков.
Максимально па структуру почвы и ее устойчивость к разрушению от эрозии влияют многолетние травы. Из зерновых культур большей способностью структурообразования и защиты ее от разрушения обладают озимые с более развитой корневой системой и длинным периодом вегетации. Пропашные культуры, особенно картофель и корнеплоды, меньше влияют на образование структуры. Они имеют меньшую массу корней и интенсивно механически обрабатываются в период вегетации.
По степени влияния на разрушение структуры культуры располагаются в обратном порядке. Сильнее она разрушается под пропашными, меньше под зерновыми и еще меньше под многолетними травами.
От структурно-агрегатного состояния почвы зависят и другие физические свойства (плотность, пористость, водопроницаемость, степень аэрации, которые также в значительной степени определяются составом и чередованием культур в севооборотах). Культуры влияют на физические свойства почвы главным образом через органическое вещество, поставляемое в почву с растительными остатками. После культур с большей массой корневых и поверхностных остатков плотность почвы бывает, как правило, ниже. Такие почвы имеют более высокую пористость и степень аэрации.
С физическими свойствами связан водно-воздушный режим. Более благоприятно он складывается на почвах с оптимальным строением, особенно пахотного слоя. Па таких почвах растения меньше страдают от недостатка влаги в засушливые периоды ввиду лучшей их водоудерживающей способности и лучше переносят условия избыточного увлажнения в связи с лучшей их водопроницаемостью. Почва с хорошей водопрочной структурой и оптимальным строением лучше поглощает влагу, предотвращая поверхностный сток воды и разрушение ее от водной эрозии. Более устойчива такая почва и к ветровой эрозии. Она меньше выдувается ветром. Наряду с подбором состава культур, оптимизацией их структуры и чередования в севооборотах физические свойства почвы улучшаются также путем внесения органических удобрений (навоз, компосты, сидераты, солома).
Биологические причины необходимости чередования культур
К основным биологическим причинам необходимости чередования культур относятся: сорная растительность, болезни и вредители культурных растений, накопление токсических веществ в почве. В мире насчитывается более 30 тысяч видов сорных растений. В России встречается 300 видов, на пахотных землях зарегистрировано 174 вида, из них наиболее распространены 40, причиняют вред 100 видов болезней, более 65 опасных видов вредителей. Общепризнанно, что потери урожая при отсутствии эффективной защиты растений достигают 3 050 % и более.
Культурные растения обладают разной способностью конкурировать с сорняками в борьбе за свет, влагу и пищу. Более высокую способность имеют озимые зерновые, многолетние травы, среднюю — ячмень, овес, кукуруза, слабую — яровая пшеница, леи, люпин, горох, картофель, корнеплоды. Пропашные культуры освобождаются от сорняков при междурядных обработках в течение вегетации.
Многие сорняки приспосабливаются к определенным культурным растениям. Яровые сорняки — марь белая и редька дикая — приспособлены к яровым культурам, куколь обыкновенный, ярутка полевая, пастушья сумка, василек синий чаще засоряют озимую пшеницу и рожь. Куриное просо, щетипник, щирица больше распространены в посевах кукурузы, картофеля. Поздние яровые сорняки лучше развиваются в посевах поздно убираемых культур (кукуруза, корнеплоды, картофель и др.), озимые и зимующие больше засоряют озимые зерновые культуры и многолетние травы второго года жизни, ранние яровые — яровые зерновые культуры, для многолетних и двухлетних сорняков наиболее благоприятны условия в посевах многолетних трав. Смена культур и соответствующая обработка почвы в севообороте создают неблагоприятные условия для сорняков.
Наращивание применения химических мер защиты в сельском хозяйстве ослабило внимание к агротехническим мерам борьбы с сорной растительностью (севообороту, обработке почвы, агротехнике). Между тем химическая защита не привела к снижению засоренности посевов. Наоборот, она увеличилась, и количество сорняков в конце 90-х годов XX столетия достигло 226-260 шт./м2 [35]. Произошла также и перегруппировка видового состава. На полях республики резко возросла засоренность многолетними сорняками, в особенности пыреем ползучим. Увеличилось количество других злаковых видов (метлица, куриное просо). Появились новые виды сорняков (подмаренник цепкий, галипсога мелкоцветная, полынь, овсюг). Результаты длительных опытов свидетельствуют о несцижающейся роли севооборота в условиях возрастающей химической защиты. В опытах на фоне полной химзащиты в посевах озимой пшеницы, размещаемой по ячменю в зерновом севообороте с четырехлетними повторными посевами колосовых, насчитывалось 373 экземпляров сорняков на 1 м2, а в зернотравяном севообороте по клеверу одногодичного пользования — 103 шт./м2. В зерновом севообороте с трехкратными повторными посевами зерновых по неблагоприятному предшественнику возросла общая засоренность, особенно пыреем. Причем па фоне применения гербицидов пырея было больше, чем без них. Гербициды действовали избирательно на однолетние двудольные сорняки. В оптимальном плодосменном севообороте пырей полностью отсутствовал даже без химической защиты (табл.3.5). В специализированном зерновом севообороте в дальнейшем потребовались специальные меры химзащиты против пырея.
Неименьший вред при отсутствии и несоблюдении севооборота причиняется болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур, многие из них специализированы применительно к определенным культурам или группам культур одного семейства. Зерновым культурам большой ущерб наносят грибы рода Р’и8апит опоЬоЬз и др., вызывающие корневые гнили. В наибольшей степени они поражают озимую и яровую пшеницу и ячмень, в меньшей — озимую рожь и почти не поражается овес. Действие корневых гнилей возрастает при посеве зерновых культур, восприимчивых к этим заболеваниям в повторных и бессменных посевах. Источником инфекции бывают семена, растительные остатки и почва. Для оздоровления почвы и поражаемости растений следует избегать или ограничивать повторные посевы, вводить в севооборот пропашные культуры, при возделывании которых быстрее разлагаются растительные остатки, а также включать бобовые культуры. Период полного оздоровления связан с чередованием культур и временем возврата культуры на прежнее поле. Помимо корневых гнилей при повторных посевах колосовых возрастают заболевания мучнистой росой, бурой ржавчиной, пыльной головней и др.
Картофель при повторных посевах в большей степени, чем в севообороте, поражается фитофторой, черной ножкой, кольцевой гнилью, паршой. Носители инфекции — почва и растительные остатки. Оздоровление почвы и степень снижения урожая зависят от длительности перерыва между посадками картофеля. В опытах при возврате картофеля на прежнее поле в севообороте через 7 лет урожайность составила 386 ц/га, через 3 года — 385, через 2 — 381, через 1 — 351 ив бессменных посевах в течение 8 лет — 121 ц/га. При возврате через 1 и 2 года, особенно в бессменных посевах наблюдалось сильное поражение болезнями, больше всего паршой.
Сахарная и кормовая свекла в повторных посевах и частом возврате на прежнее место сильно повреждаются корнеедом, церкоспорозом, мучнистой росой, их инфекция сохраняется в оставшихся на моле частях растений, в почве. В опытах при возврате кормовой свеклы на прежнее место в севообороте через 6 лет урожайность составила 715 ц/га, через 3 года — 648, через 3 года на удвоенной дозе навоза — 703, через 1 год — 459, через 1 год па удвоенной дозе навоза — 542, в повторных посевах в течение 7 лет — 253 ц/га. Основная причина снижения урожая — сильное поражение корнеедом и в результате изреженность посевов.
Лен-долгунец — одна из наиболее чувствительных к заболеваниям культура. Наибольшую опасность представляют грибные болезни, в частности, фузариоз. Источником инфекции служат растительные остатки и почва. Современные новейшие сорта требуют интервала между посевами льна не менее 3 лет.
Клевер при частом возвращении на прежнее место сильно повреждается грибными заболеваниями, в частности склеротиниозом (рак клевера), против которого кроме соблюдения плодосмена в севообороте нет эффективных мер борьбы. В опытах при возврате на прежнее место через 7 лет урожайность зеленой массы составила 526 ц/га, через 3 года — 495, через 2 — 338, через 1— 262 ц/га или менее 50 % в сравнении с возвратом через 7 лет. Минимальный перерыв должен быть не менее 3 лет.
Большой вред при повторных и бессменных посевах, а также при размещении культур по несовместимым предшественникам наносят вредители, обитающие в почве и растительных остатках. Научно обоснованное чередование культур снижает степень поражения многими вредителями. Для картофеля большую опасность представляют нематоды. Это одна из причин сильного снижения урожая в крестьянских хозяйствах при монокультуре картофеля. Большой вред они наносят также сахарной свекле. Поэтому концентрация посевов сахарной свеклы в севообороте не должна превышать 20-25 %.
Под многолетними травами, особенно при использовании более 2 лет, а также при повторном возделывании зерновых в течение нескольких лет в почве увеличивается численность проволочника. Особенно сильно повреждаются проволочником при размещении после многолетних злаковых трав посевы кукурузы, картофеля. Сильно снижают урожай по этой причине также пшеница, ячмень.
Среди причин снижения урожайности в бессменных посевах одной из главных, как считают многие ученые, является накопление в почве токсических веществ, выделяемых микроорганизмами и корнями данного растения. Эти специфические вещества токсичны для одной, постоянно произрастающей культуры, и не опасны для других. В науке признано, что накопление токсических веществ в почве — одна из основных причин, вызывающих так называемое «почвоутомление», ведущее к снижению урожаев.
Севооборот и оптимизация чередования культур обусловливают также поддержание на необходимом уровне биологической активности почвы, связанной с деятельностью сапрофитной микрофлоры. В исследованиях после клевера одногодичного пользования, и клеверотимофеечной смеси двухлетнего пользования повышалась целлюлозолитическая активность, и в результате увеличивалось количество доступных питательных веществ в почве. Этому способствовало также включение промежуточных культур в севооборот. Под действием ферментов недоступные растениям органические соединения азота, фосфора, углерода переходят в доступные формы, что улучшает пищевой режим и повышает урожайность сельскохозяйственных культур. После картофеля увеличивается численность спорообразующих бактерий, и усиливаются процессы минерализации.
Видовой состав грибов и ризосферных бактерий в почве может меняться в результате смены возделываемых растений, а также условий жизнедеятельности микроорганизмов. Поэтому научно обоснованным чередованием культур или изменением технологии возделывания можно предотвратить и ослабить процессы почвоутомления и улучшить защиту растений от болезней и вредителей.
Причины экономического порядка. Севооборот и ресурсоэнергосбережение.
Экономические причины ведения земледелия на основе рациональных севооборотов обусловлены необходимостью эффективной структуры посевных площадей, являющейся экономической основой построения севооборотов. Состав культур и их соотношение определяются исходя из почвенно-климатических условий, потенциальных возможностей культур и ценовой политики в сельском хозяйстве с тем, чтобы обеспечить наибольший выход продукции и наивысшую рентабельность при ее производстве. В севообороте при оптимальном чередовании по сравнению с бессменными и повторными посевами обеспечивается более высокая продуктивность пашни, снижается себестоимость продукции и достигается более высокий валовый и чистый доход. В севообороте наращивается высокий урожай, рациональнее и экономически эффективнее используются земельные ресурсы.
Рациональная структура посевных-площадей и севооборот — важный фактор ресурсоэцергосбережения. Сельскохозяйственные культуры в силу биологических особенностей и неадекватности технологий возделывания требуют далеко не одинаковых материальных затрат (удобрений, горючесмазочных материалов, химических средств защиты, используемой техники, семян). Одновременно при оптимальных условиях возделывания они обеспечивают разную продуктивность. Это обусловливает неодинаковую их энергетическую эффективность. По оценкам лаборатории севооборотов на производство 1 ц сухого вещества урожая затраты совокупной энергии (в виде названных материальных затрат), выраженных в Мегоджоулях (МДж), составили: у люцерны — 84,2, клевера — 93,1, злаковых трав — 225, горохо-овса па зеленую массу — 271, кукурузы на силос — 526, картофеля — 604, зерновых — 300. Совокупные материальные затраты, выраженные в условном топливе на производство 1 ц кормовых единиц, составили, кг: у клевера и люцерны — 3,3, злаковых трав — 10,2, горохоовса на зеленую массу — 11,0, кукурузы на силос — 15,0, картофеля — 19,3, корнеплодов — 14,7. Коэффициент энергетической эффективности (отношение энергии продукции урожая к совокупным энергетическим затратам), характеризующий степень энергоотдачи, равен: у клевера — 11,1, люцерны
10,7, горохо-овса на зеленую массу — 4,2, злаковых трав — 3,8, корнеплодов — 3,6, кукурузы — 1,7, карто4)еля — 1,5, зерновых — 3,4. Относительно высокие совокупные затраты у злаковых трав обусловлены применением азотных удобрений. Данные опытов свидетельствуют, что за счет совершенствования структуры трав, замены злаковых травостоев бобовыми затраты минерального азота в севооборотах можно снизить до 40 %.
Севооборот, структура посевных площадей и угодий как факторы экологизации земледелия
В современном земледелии севооборот и структура посевных площадей диктуются также факторами экологического порядка. До недавнего времени во многих странах был взят курс на техногенную интенсификацию, связанную с широким применением продуктов химии в сельском хозяйстве, — минеральных удобрений, химических средств защиты растений. Это позволило резко повысить производительность аграрного производства.
Вместе с тем интенсивная химизация привела к ряду негативных явлений, серьезному обострению экологических проблем. Наблюдается обеднение видового состава флоры и фауны, загрязнение поверхностных (рек, озер, ручьев) и грунтовых вод нитратами и средствами защиты растений, ухудшение качества продукции, нарушение биологической активности почвы, увеличение содержания в воздухе аммиака и других продуктов химии, являющихся одной из причин вымирания лесов, и ряд других разрушительных последствий, вызывающих деградацию среды обитания человека.
Сельское хозяйство в последние десятилетия также развивалось в направлении интенсификации. Уровень применения минеральных удобрений достиг 260 кг МРК на 1 га пашни. Такой средний Уровень экологически не опасен. Однако в отдельных хозяйствах, особенно с крупными животноводческими комплексами, применяют вместе с жидким навозом и минеральными туками но 600-700 кг МРК и более, в том числе азота — по 200-300 кг, что в 1,5-2,0 раза выше экологической нормы. При таких дозах продукция растениеводства загрязняется избытком нитратов. Наблюдается повышенное их содержание в питьевой воде. Все шире используются в растениеводстве химические средства защиты. В настоящее время список их насчитывает более 100 наименований. В мире взят курс на узкую специализацию сельского хозяйства. Упрощение севооборотов в связи с этим потребовало резкого увеличения применения химзащитиых мероприятий против болезней, вредителей и сорняков, что, несомненно, отразилось на обострении экологической ситуации. Под влиянием обострившихся экологических проблем возникло направление под названием «альтернативное земледелие», именуемое в литературе как органическая, биологическая, органобиологическая, экологическая системы. Ведение хозяйства но этим системам базируется на применении экологически безопасных технологий выращивания культур без использования минеральных удобрений и пестицидов. В севооборотах широко используются бобовые культуры, промежуточные посевы. При биологической системе получают экологически чистую продукцию, но ее недостаток — меньший уровень урожаев. В странах, где она применяется, продукция, получаемая без химических средств, оплачивается государством по более высоким ценам.
В России в последние 2-3 десятилетия сельское хозяйство также развивается по пути специализации. Продукция животноводства производится в основном в специализированных хозяйствах. В значительной степени осуществлена концентрация производства льна, сахарной свеклы, картофеля. Это вызвало необходимость внедрения специализированных севооборотов. Они применяются также в системе контурно-экологических севооборотов. В специализированных севооборотах, насыщаемых однотипными культурами, может обостриться фитосанитарная обстановка из-за усиления засоренности посевов, распространения болезней и вредителей. Это потребует дополнительных химических мер защиты, что усугубляет экологическую ситуацию. Применение дорогостоящих химических препаратов порождает и экономические проблемы. В специализированном земледелии многократно возрастает роль предшественника и рационального чередования культур в севооборотах как биологического средства борьбы с болезнями, вредителями и сорняками, позволяющее снизить уровень химзащитных мер. В таком случае севооборот выступает как средство экологизации и биологизации земледелия.
Экологическое значение севооборота проявляется в его почвозащитной роли. Использование земли без достаточной научной проработки, при которой не учитываются конкретные природные условия, например, возделывание пропашных на склоновых землях, приводит к развитию эрозионных процессов и разрушению почвы. Высокая насыщенность севооборотов пропашными культурами ведет к снижению запасов гумуса в результате усиления его минерализации. Экологическое состояние природопользования во многом определяется характером использования сельскохозяйственных угодий, соотношением пашни и луговых угодий. Распашка сенокосов и пастбищ и увеличение доли пашни, особенно с большими площадями пропашных и упрощенными севооборотами усиливает опасность деградации почвы.
В настоящее время ставится задача, чтобы системы земледелия и севообороты имели не только экономическое, но и экологическое обоснование. Балансируя требованиями экономики и экологии в настоящее время ученые-аграрники как научное направление в земледелии приняли интегрированное землепользование, основанное на сочетании
умеренного научно обоснованного использования химических средств в земледелии с помощью природных факторов, почвенно-экологических условий, даровых сил природы, законов земледелия, включая и плодосмен, биологических особенностей растении (например, свойство бобовых накапливать азот) и др. Это направление находит признание под эгидой «Адаптивная интенсификация», которая ориентирует на достижение единства экономики и экологии.
Результаты длительных опытов как свидетельство необходимости севооборота.
Агротехническая роль севооборота — важнейшего звена системы земледелия — подтверждается длительными полевыми опытами, проведенными в разных странах мира и различных почвенно-климатических условиях. Более 100 лет испытываются бессменные посевы озимой пшеницы. Урожайность этой культуры на неудобренном фоне снизилась в 2 раза. И при внесении органических и минеральных удобрений она также была намного ниже, чем в севообороте (78 ц/га), в бессменных посевах — 36 ц/га. Аналогичные результаты получены в опытах с бессменной культурой озимой ржи в Галле (Германия).
В опытах ТСХА в Подольском районе Московской области и на удобренном фоне урожайность озимой ржи в севообороте была в 1,8 раза выше, чем при бессменном выращивании, и овса — в 1,6 раза. Урожайность картофеля в первые 3 года бессменного возделывания не отличалась от урожайности в плодосменном севообороте. В последующие 3 года она снизилась на 55 % на неудобренном фоне и на 40 % — на удобренном. По обобщенным данным опытов бывшего СССР урожайность зерновых культур в севообороте по сравнению с бессменным возделыванием повышается на неудобренном фоне в 1,5-2,0 раза, а с применением удобрений — на 30-50 %.
Опыт с бессменными культурами ведется с 1952 г. Испытываемые культуры возделываются при рекомендуемых дозах удобрений и полной химической защите.
Как свидетельствуют результаты опытов, все культуры в разной степени при бессменном возделывании снижали урожай: из зерновых больше — озимая пшеница и ячмень, меньше — озимая рожь и овес. Картофель и кормовая свекла дали меньший урожай при бессменном посеве в 3,2 и 2,8 раза. Клевер не давал урожая из-за поражения склеротиннозом (рак клевера). Кукуруза начала снижать урожай после 20 лет бессменного возделывания.
Возникает вопрос о роли севооборота в условиях повышения интенсификации и культуры земледелия. В таких условиях роль различных факторов, благотворно влияющих на урожай, изменяется. С увеличением уровня удобрении устраняются химические причины снижения урожая при бессменных и повторных посевах. Однако усиливается действие биологических факторов. Это подтверждается данными научных исследований. Так, что повышение степени окультуренности почвы, увеличение уровня удобрений и применение полной химической защиты не снижает роли севооборота и рационального размещения культур как биологического фактора повышения урожая. Ячмень, размещаемый после озимой пшеницы в севообороте с 75 % зерновых и трехкратными посевами колосовых по колосовым па более окультуренной почве, в большей степени поражался корневыми гнилями и снижал урожаи в сравнении с размешенном но картофелю, чем на менее окультуренной почве. Лучшие результаты но величине урожайности и пораженности корневыми гнилями обеспечивает размещение ячменя после клевера и картофеля, худшие — после озимой пшеницы.
Источник