Научные основы чередования сельскохозяйственных культур.

Д. Н. Прянишников признавал множественность причин чередования культур и предложил их рассматривать в комплексе, который состоит из четырех групп: химического, физического, биологического и экономического порядка.

Причины химического порядка чередования культур связаны прежде всего с различиями в химическом составе почвы на полях после уборки возделываемых культур. Это объясняется тем, что для формирования урожая культуры потребляют из почвы различное количество азота, фосфора, калия, кальция, других зольных элементов и в разном их соотношении.

Так, зерновые выносят из почвы много азота, меньше калия и фосфора, пропашные (картофель, корнеплоды) - больше калия, а бобовые - накапливают азот. Люпин, гречиха не только обеспечивают себя фосфором из малодоступных соединений, но и оставляют для последующих культур больше легкодоступных его форм.

Чередование на полях культур с различной глубиной проникновения корней. Люцерна, клевер, люпин, бахчевые культуры имеют глубокопроникающую корневую систему – до 3 м и более. У льна, гречихи, проса, однолетних трав, рапса, огурца, лука мелкозалегающая корневая система.

Глубокопроникающие корни сельскохозяйственных культур вместе с почвенной влагой потребляют из подпахотных слоев почвы значительные количества питательных веществ. В виде корневых и послеуборочных растительных остатков они накапливаются в пахотном слое почвы и после минерализации могут использоваться последующей культурой с мелкозалегающей корневой системой.

По количеству органического вещества, оставляемого в почве, растения полевой культуры располагают в следующей убывающей последовательности: для Нечерноземной зоны — многолетние травы — кукуруза на силос — озимые зерновые — яровые зерновые — зернобобовые культуры — картофель; для лесостепной зоны — многолетние травы — озимая пшеница — кукуруза на зерно и на силос — яровые зерновые — подсолнечник — зернобобовые — сахарная свекла.

Причины физического порядка определяются различным влиянием сельскохозяйственных культур на строение, структуру, плотность, водный режим почвы и ее устойчивость к водной или ветровой эрозии.

Наиболее благоприятное влияние на физическое состояние почвы оказывают и защищают ее от эрозии культуры сплошного посева с хорошо развитой наземной и корневой системами. К ним прежде всего относятся посевы многолетних трав — бобовых и злаковых и их смесей (в убывающей последовательности: многолетние травы — озимые зерновые — яровые зерновые — пропашные — чистый пар). У этих культур масса корневых и поукосных остатков примерно равна массе убираемого урожая. Большое количество растительных остатков многолетних трав эффективно улучшает структуру почвы. Корневая система многолетних трав, проникая набольшую глубину, своими многочисленными корешками пронизывает почву и разделяет ее на отдельные комочки. При отмирании корешков эти комочки пропитываются перегноем; в результате формируется водопрочная структура почвы.

Значительному иссушению почвы способствуют посевы сахарной свеклы, подсолнечника и некоторых других культур.

Причины биологического порядка определяются различным отношением культурных растений к вредителям, болезням и сорным растениям. Они связаны с тем, что каждому культурному растению на полях сопутствуют свои, часто присущие только этому растению болезни, вредители и сорные растения.

При бессменных посевах создаются благоприятные условия для размножения на посевах различных специализированных болезней, вредителей и сорняков. Поражение у хлопчатника — вредителем мексиканским долгоносиком и болезнью вилтом; сахарной свеклы — вредителями нематодой и свекловичным долгоносиком; подсолнечника — сорняком заразихой и болезнями белой и серой гнили и др.; льна — болезнью фузариозом, вредителем льняной блошкой и льняной плодожоркой-листоверткой при крайне низкой конкурентной способности к большинству сорняков; клевера — вредителем клеверным долгоносиком и болезнями антракнозом, раком, фузариозом; зерновых культур — болезнями корневых гнилей, вредителями шведской мухой, клопом-черепашкой при массовом засорении озимых культур метлой, костром, васильком, ромашкой; яровых культур — овсюгом, куриным просом и т.д.

К причинам экономического порядка относится возможность в севообороте разгрузить пики в полевых работах и в использовании рабочей силы и техники. При наличии ранних и поздних яровых культур, имеющих разные сроки посева и уборки, нагрузки на людей и технику в один и тот же период в 2 раза ниже, чем на полях, занятых только ранними или только поздними яровыми культурами. Если к ним добавить еще озимые культуры, то напряженность полевых работ будет еще меньше.

Севооборот с определенным соотношением зерновых, кормовых и технических культур обеспечивает хороший баланс навозообразующих (кормовые культуры) и навозопотребляющих (пропашные, зерновые) растений.

С помощью севооборота, в сочетании с удобрениями, обработкой почвы, устойчивыми сортами можно снизить численность сорняков, вредителей, возбудителей болезней до уровня их безвредности (порог вредоносности) и отказаться от применения большого количества пестицидов, что снизит себестоимость производимой растениеводческой продукции.