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.
Правильная, научно обоснованная система севооборотов должна отвечать следующим требованиям: соответствовать почвенно-климатическим и экономическим условиям хозяйства, учитывать возможность трансформации сельскохозяйственных угодий путем мелиорации; согласовываться с размещением населенных пунктов, хозяйственных центров, животноводческих ферм, водоемов, дорожной сети и других элементов внутрихозяйственного землеустройства; отвечать задачам высокопроизводительного использования машинотракторного парка, обеспечивая возможность комплексной механизации земледелия.
Проектирование системы севооборотов проводят по нескольким вариантам с помощью расчетов. Применение математических методов позволяет проверить значительно большее количество возможных вариантов и выбрать среди них наилучший. Проектируемый вариант системы севооборотов подвергают агрономической и экономической оценке. Набор культур, их структура и чередование в севообороте должны отвечать агрономическим требованиям с учетом местных почвенно-климатических условий, обеспечивать производство с 1 гектара севооборотной площади наибольшего количества продукции с наименьшими затратами труда и материально-денежных средств. Агротехническая оценка предшественников основывается на данных местных опытных станций, сортоучастков, передовых хозяйств. Экономической оценке подвергают различные варианты системы севооборотов и структуры посевных площадей по следующим основным показаниям: выход продукции с 1 га. и на 1 ц. Продукции. Суммарный выход продукции на 1 га. севооборотной площади можно определить путем перевода продуктов в условные единицы, пользуясь коэффициентами, рекомендуемыми для каждой зоны. В практике применяется также стоимостная оценка продукции.
В этом и заключаются причины чередования сельскохозяйственных культур экономического характера. Так, как при правильном чередовании затраты на возделывание культур снижаются, урожаи и их качество растут, соответственно и возрастает уровень рентабельности производства.
4. Почвозащитные севообороты, их назначение и особенности.
Чередование культур, как одно из основных агрономических мероприятий, известно давно. Указания о пользе его можно найти в трудах древнеримских писателей (Катона, Варрона, Колумеллы, Плиния Старшего). Однако научное обоснование севооборота стало возможным лишь с развитие естественных наук. Задолго до появления теории чередования культур земледельцы на практическом опыте убедились, что бессменные посевы зерновых культур снижают урожаи зерна. Для восстановления плодородия почв земледельцы оставляли пашню в залежь и позднее в перелог. С уменьшением свободных земельных площадей возникла необходимость заменить залежи и перелог чистым паром. В ряде земледельческих районов возник своеобразный севооборот с чистым паром и перелогом; в других – только с чистым паром. Трехполье (1 – пар, 2 – зерновые, 3 – зерновые) и двухполье (1 – пар, 2 – зерновые) длительное время преобладали в дореволюционной России.
С развитием капитализма и ростом городского населения трехполье сменилось с севооборотом с большим разнообразием культур, получившими название плодосменных. Классическим севооборотом считается норфольский, возникший в Англии в XVIII в. (1 – клевер, 2 – озимая пшеница, 3 – турнепс, 4 – ячмень). При введении плодосменных севооборотов резко увеличилась обеспеченность скота кормами (зеленым кормом и сеном, богатым протеином и сочным кормом). Некоторое уменьшение площадей под зерновыми компенсировалось повышением их урожайности вследствие значительного увеличения навозного удобрения, очищения почвы от сорняков в пропашном поле и др. В основе плодосмена лежало деление растений на истощающие и обогащающие почву. К первой группе относили зерновые и некоторые технические культуры, урожай, которых отчуждается за пределы хозяйства, ко второй – преимущественно кормовые растения, зольные элементы которых возвращаются в почву с навозом.
В процессе социалистической реконструкции сельского хозяйства развернулась работа по переходу от трехполья к многопольным улучшенным зерновым севооборотам. Стало развиваться полевое травосеяние. С организацией колхозов и совхозов возникла необходимость нового землеустройства и введения системы научно обоснованных севооборотов с полями крупных размеров, позволяющими механизировать полевые работы.
Для районов проявления водной эрозии почв, а так же совместного проявления эрозии и дефляции севообороты вводятся в зависимости от крутизны склонов и степени их эродированности. Участки с уклонами местности более 7° целесообразно залужать злаково-бобовыми смесями (костер+люцерна) с перезалужением через 4 года пользования (после разделки пласта на пятый год высеваются однолетние травы с подсевом многолетних).
На участках с уклонами 5 – 7° вводятся почвозащитные севообороты с полосным размещением культур: полосы многолетних злаково-бобовых травосмесей чередуются с однолетними культурами по схеме: 1 – 4 – многолетние травы; 1 – яровая пшеница; 2 – яровая пшеница; 3 – зерновые; 4 – однолетние травы плюс многолетние травы под покров.
На землях 2 – 3-й категории (уклоны от 1 до 3°) возможно размещение полевых севооборотов с занятыми парами. Например. Пятипольный полевой зернопаровой севооборот: 1 – пар занятый; 2 – яровая пшеница; 3 – горох; 4 – яровая пшеница; 5 – овес с подсевом донника или шестипольный полевой зернопаротравяной: 1 – пар занятый; 2 – яровая пшеница с подсевом многолетних трав; 3 – 4 – многолетние травы (эспарцет); 5 – яровая пшеница; 6 – овес; ячмень с подсевом донника.
На землях первой категории (уклоны до 1°) возможны полевые севообороты с чистым паром, например, пятипольный полевой зернопаровой: 1 – пар чистый; 2 – яровая пшеница; 3 – горох; 4 – яровая пшеница; 5 – овес, ячмень на зерно; или шестипольный полевой зернопаровой с озимой рожью: 1 – пар чистый; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – горох; 5 – яровая пшеница; 6 – овес, ячмень; или семипольный полевой зернопаротравяной: 1 – пар чистый; 2 – яровая пшеница; 3 – овес, ячмень с подсевом трав; 4 – 5 – многолетние травы (эспарцет); 6 – яровая пшеница; 7 – яровая пшеница, зернофуражные, лен, подсолнечник, гречиха. Восьмипольный полевой зернопаровой: 1 – пар чистый; 2 – озимая рожь, 3 – яровая пшеница; 4 – овес, ячмень с подсевом многолетних трав; 5 – 6 – многолетние травы; 7 – яровая пшеница; 8 – лен, овес, ячмень, подсолнечник, гречиха. Четырехпольный свекловичный севооборот: 1 – пар чистый; 2 – сахарная свекла; 3 – яровая пшеница; 4 – яровая пшеница, ячмень, однолетние травы на монокорм.
В районах и хозяйствах наиболее влагообеспеченных, таких как Смоленский, Алтайский, Бийский, Краснощековский, и другие при высокой культуре земледелия могут вводиться полевые севообороты без чистого пара. Основными звеньями в таких севооборотах будут травяное, пропашное и зернобобовое. Весьма желательно в таких севооборотах участие озимых культур. Например, шестипольный полевой плодосменный севооборот: 1 – донник; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – горох; 5 – яровая пшеница; 6 – овес с подсевом донника, или девятипольный полевой плодосменный: 1 – однолетние травы на зеленый корм; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – горох; 5 – яровая пшеница; 6 – овес с подсевом эспарцета; 7 – 8 – эспарцет; 9 – яровая пшеница. Могут быть плодосменные севообороты с более короткой ротацией. Например, четырехпольный: 1 – кукуруза на силос; 2 – яровая пшеница; 3 – горох; 4 – яровая пшеница и др.
Кормовые прифермские севообороты в районах проявления водной эрозии почв так же как и в районах дефляции, размещают на слабоэродирующих или неэродирующих участках. Могут быть двупольные: 1 - силосные; 2 – однолетние травы, кормовые бахчи; трехпольные: 1 – кукуруза; 2 – силосные; 3 – вика (горох), овес на монокорм или 1 – зернофуражные с подсевом донника; 2 – донник; 3 – озимая рожь на зеленый корм, поукосно – рапс; четырехпольные: 1 – зернофуражные, яровая пшеница с подсевом донника; 2 – донник, поукосно – рапс; 3 – зернофуражные; 4 – однолетние травы на зеленый корм.
5. Технология обработки сидерального пара.
Пар, паровое поле – поле севооборота, которое в течение всего или части вегетационного периода остается незасеянным, многократно обрабатывается для уничтожения сорняков, накопления влаги и питательных веществ в доступной для сельскохозяйственных растений форме. Паровое поле предназначено для посева озимых и яровых культур. За время парования в черноземной почве может накопиться до 400 – 500 мг. Нитратов в 1 кг. И до 600 т. воды на 1 га. в двухметровом слое. В течение многих веков паровая обработка почвы была единственным доступным способом поддержания плодородия почвы, обеспечивающего определенный уровень урожая зерновых культур. Пар известен со времен древнего земледелия, о нем упоминается в книгах древних писателей по вопросам сельского хозяйства (Катон, Варрон, Колумелла, Плиний).
В России паровая система земледелия господствовала вплоть до Великой Октябрьской социалистической революции. Паровая система включала три поля: пар (чистый) – озимые – яровые. После революции до сплошной коллективизации паровая система преобладала в мелких крестьянских хозяйствах. Только после укрепления колхозного и совхозного земледелия применение паров постепенно стало уменьшаться. Они экономически уже не оправдывали затрат на усиленную обработку почвы и годовой прогул земли. Но несмотря на это, пар является превосходным предшественником для последующих культур. В связи с этим он продолжает использоваться в севооборотах и по настоящее время. Пары подразделяются на три группы: 1 – чистые и кулисные пары, 2 – занятые пары, 3 – сидеральные пары.