Научные основы севооборотов

Лекция 15

Тема – Научные основы севооборотов

План

1. Общие сведения о севообороте.

      2. Развитие научных основ севооборотов

Севооборотом    называется    научно-обоснованное    чередование сельскохозяйственных культур и пара во времени и на территории.

Севооборот разрабатывается на основе структуры посевных площадей. Структурой посевных площадей называется соотношение   площадей   под   различными сельскохозяйственными культурами и чистыми парами к общей площади пашни.

Структура посевных площадей строится с учётом специализации хозяйства, почвенно-климатических условий и потребностей рынка.

В целях эффективного использования земельных ресурсов необходимо знать их характеристику, а так же биологические особенности и экономическую целесообразность планируемых для возделывания культур.

Рекомендуемые материалы

В плане оптимизации размещения угодий, культур, научно обоснованных севооборотов, совершенствования структуры посевных площадей на Ставрополье имеются значительные резервы, поскольку специализация во многих районах находится в противоречии с природными факторами.

В хозяйствах Андроповского района Ставропольского края на чернозёмах слитых солонцеватых в условиях сложного рельефа преобладают полевые севообороты с насыщением их зерновыми и пропашными культурами. Наряду с низкой урожайностью культур это привело и к деградации почв. Площади эродированных, подтопляемых и засоленных почв составляют в хозяйствах от 9 до 16% пашни. Такие участки нуждаются в залужении многолетними травами, размещении на них кормовых и почвозащитных севооборотов.       

В сложных эродированных агроландшафтах, на малоплодородных почвах назрела необходимость пересмотра зерновой специализации в пользу животноводства.

В севообороте указывается перечень сельскохозяйственных культур и паров в порядке их чередования.

Чередование культур во времени означает правильную смену одних растений другими на данном поле, а чередование культур на территории заключается в том, что каждая культура и пар проходят через все поля севооборота.

Период, в течение которого культура и пар проходят через каждое поле в последовательности, установленной севооборотом, называют ротацией.

Перемещение культур по полям представляют в виде таблицы, которую называют ротационной (табл. 16) .

Предположим, что спроектирован севооборот 1 - чистый пар; 2 - озимая пшеница; 3 - озимая пшеница; 4 - кукуруза на силос; 5 - озимый ячмень.

Расположение культур по полям на год освоения может быть любым, по годам надо соблюдать чередование культур согласно севообороту.

Таблица 16

Ротационная таблица пятипольного севооборота

Продолжительность ротации (число лет) обычно равна числу полей севооборота.

Число и размер полей в севообороте зависит от состава культур и их соотношения, а также от расположения сельскохозяйственных угодий, рельефа, почвенных разностей и других условий. Как правило, в степных равнинных районах, поля более крупные, чем в севооборотах лесостепи, где преобладает более сложный рельеф. Однако в каждом севообороте поля должны быть примерно равновеликие.

В каждом поле севооборота обычно высевают одну культуру, что дает возможность использовать сложную сельскохозяйственную технику и прогрессивные агротехнические приёмы. В некоторых севооборотах, преимущественно с короткой ротацией, иногда на одном поле высевают две культуры, сходные по своим требованиям к внешним условиям и агротехнике (например, озимая пшеница, и озимый ячмень; подсолнечник и сахарная свекла).

Поле, на котором высевают две культуры и более, называется сборным.

Если при чередовании указывают не культуры, а группы, к которым они относятся, то это будет схема севооборота. Выше предложенное чередование можно представить в виде следующей схемы: 1-пар; 2-озимые зерновые; 3-озимые зерновые; 4-пропашные; 5-озимые зерновые.

Смена культур в севообороте может проходить ежегодно и периодически.

В нашем примере одна и та же культура озимая пшеница высевается два года подряд. Посев культуры на второй год на том же поле называют повторным.

Такие посевы распространены в севооборотах засушливых условий Ставрополья, это обусловлено большим удельным весом озимой пшеницы в структуре посевных площадей, ограниченным набором сельскохозяйственных культур, которые могли быть хорошими предшественниками озимой пшеницы.

Если культуру высевают на одном поле в течение длительного времени, то посевы являются бессменными. Если в хозяйстве возделывают одну культуру, то её называют монокультурой. Часто этими терминами пользуются как синонимами, но если единственная культура прерывается через несколько лет чистым паром, то она не будет бессменной.

Разные культуры неодинаково отзываются на чередование в севообороте и на бессменное выращивание. Так, сахарная свекла и подсолнечник даже при повторных посевах резко снижают урожай. Кукуруза, картофель, хлопчатник переносят длительное выращивание растений на одном месте и при внесении оптимальных доз удобрений могут давать высокие урожаи. Однако и эти культуры в севообороте дают больший урожай, чем при бессменном возделывании.

Зерновые культуры в повторных посевах при достаточном количестве удобрений и средств защиты растений могут незначительно снижать урожайность.

Без применения удобрений и средств защиты растений, на выщелоченных чернозёмах Центрального Предкавказья бессменные посевы озимой пшеницы дают урожай в два раза ниже, чем по гороху и занятому пару.

Развитие научных основ севооборотов

Многовековой опыт земледелия свидетельствует о необходимости чередования   сельскохозяйственных   культур.   Ещё   в   периоды первобытнообщинных, рабовладельческих и феодальных производственных отношений земледельцы на собственном опыте убеждались, что зерновые и другие культуры растут и дают урожай в течение нескольких лет. Затем почва утрачивала свои благоприятные свойства, сильно засорялась, накапливались вредители и болезни, а урожаи резко снижались. Возникала необходимость сменить такие участки на лучшие, а прежние оставляли, они зарастали естественной растительностью. При таком ведении земледелия средством устранения отрицательного влияния бессменных посевов был перелог.

Данный способ использования земли в то время был приемлем, так как распаханность была низкой, а обширная территория страны позволяла занимать новые площади. Однако в данном случае создавались трудности для земледельцев, они были связаны с переездом семей на новые места, их обживанием.

В дальнейшем средством ликвидации отрицательных свойств бессменных посевов на почву был чистый пар. Оказалось, что пар как агротехническое средство является важным санитарным фактором, очищающим почву от сорняков, вредных насекомых и болезней, но усиливающим эрозию почвы и минерализацию гумуса с вытекающими отсюда негативными последствиями– эрозией и дефляцией.

Длительный опыт практического земледелия прошлого свидетельствует о

крайней необходимости чередования сельскохозяйственных культур.

Научное обоснование такому чередованию появилось с развитием естественных наук и продолжается до настоящего времени.

Теория выделения токсинов является самым первым объяснением сущности явления утомления почвы. Ее высказывали Планк (1975), Де Кандолль (1813), Добени (1845) и другие.                           

Де Кандолль наблюдал значительную задержку роста у льна в присутствии видов молочая и у овса - в присутствии чертополоха. Он считал, что в этих случаях задержка роста происходила благодаря токсичным выделениям корней соседних растений.

Эту точку зрения он считал применимой и по отношению к другим объектам, что привело его к новым взглядам на значение плодосмена. Все растения выделяют токсические вещества, сохраняющиеся некоторое время в почве. Они вредны для растений одного и того же вида, тогда как представители других видов менее чувствительны к ним или вовсе не чувствительны. Таким образом, под влиянием токсинов при бессменных посевах культурного растения оно всё больше повреждается и происходит падение урожайности; при соответствующем плодосмене можно избежать вредного влияния накапливающихся в почве токсинов. Чередование культур должно быть таким, чтобы чувствительность каждого возделываемого растения к токсинам своего предшественника была как можно меньше.

Либих, исходя из теории минерального питания, считал, что все полевые сельскохозяйственные культуры истощают почву. В связи с этим необходимо чередовать культуры с различной потребностью в зольных элементах питания.

В создании научных основ севооборотов большой вклад внесли русские ученые во второй половине XVIII века. А. Т. Болотов написал специальную статью «О разделении полей», где отмечал, что «Вся важность состоит только в том, чтобы не сеять и не сажать на земле два года кряду одинаковый хлеб или произрастание, а применять оные благоразумным образом».

И.М. Комов придавал огромное значение плодосмену и севообороту. В 1788 году в книге «О земледелии» он писал, что «Главное искусство, чтобы учредить оборот сева растений так, чтобы земли не изнурить, а прибыли от оной получать сколь можно больше. Это можно достичь, если поочерёдно то хлеб, то овощ, то траву сеять».

Огромное, ни с чем не сравнимое, положительное влияние на развитие севооборотов оказало внедрение плодосмена в Западной Европе.

 А.А. Советов (1867) в работе о системах земледелия обобщил существовавшее тогда представление о плодосмене. Он отмечает, что плодосмен улучшает физические свойства почвы за счёт накопления перегноя, замедляет ее истощение, т.к. чередуются культуры, не только истощающие, но и обогащающие её плодородие.

Однако в этих первых работах не была вскрыта сущность благоприятного действия плодосмена на плодородие почвы и биологические процессы, протекающие в ней, не дало обоснование причин отсутствия почвоутомления.

Д. Н. Прянишников расширил представление о плодосмене  и рекомендовал взять от него всё лучшее и приспособить к местным условиям. Особое значение он придавал введению в севооборот клевера, который, по его мнению, сыграл историческую роль в поднятии урожая в Западной Европе в XVIII и IX веках.

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 6 Методы и средства обучения.

Идеи Д. Н. Прянишникова о большом значении плодосмена не получили должного развития и признания, т.к. одновременно начало развиваться другое направление в теории чередования культур, разрабатываемое В. Р. Вильямсом. Сторонники этого направления объясняли падение плодородия почвы при возделывании однолетних зерновых культур ухудшением её физических свойств. Последнее приводило к утрате водопрочной структуры почвы и, как следствие, ухудшались водные и питательные режимы, развивалась эрозия почвы, снижалось её плодородие. В результате был сделан вывод о необходимости периодической смены однолетних культур посевом смесей многолетних бобовых и злаковых трав.

При этом В. Р. Вильямс недооценивал плодосменную систему и считал, что плодосмен есть наиболее развитая форма паровой системы земледелия. Плодосмен был оттеснён на задний план, стал недооцениваться и  до настоящего времени рассматривается как один из видов полевых севооборотов.

Вместе с тем он является общим принципом чередованием культур во всех севооборотах.

Недостатком   всех   выше   названных   направлений   была   их односторонность, одна причина вырывалась из всего многообразия взаимосвязанных     причин     и     необходимость     чередования сельскохозяйственных культур обосновывалось только с одной позиции.

Д. Н. Прянишников объединил эти причины в четыре группы: химические, касающиеся синтеза и разложения органического вещества, питания растения зольными элементами и азотом; физические, обусловленные различным влиянием сельскохозяйственных культур и условий их возделывания на физические свойства почвы; биологические, связанные с почвоутомлением, различным отношением культурных растений к сорнякам, вредителям и болезням; экономические, обусловливаемые структуру посевных площадей и их размещение на территории хозяйства.

Наряду с тесным взаимодействием причин чередования культур проявляется доминирующая роль той или иной. Ведущее значение отводится тем, которые действуют на фактор жизни растений, находящийся в данных условиях в минимуме.