Что понимается под ротацией севооборота

Виды деятельности Растениеводство Хранение урожая Кормопроизводство Животноводство Птицеводство Звероводство Рыбоводство Сельхозтехника Удобрения Кондитерские изделия Ноу хау

14 Ноябрь 2012 г. 21:39

Севооборот и его понятие.

Понятие о севообороте

Севооборотом называется научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур, а при необходимости и пара во времени и размещении на полях. При введении севооборота предназначенную для него землю делят на определенное число участков (полей севооборота), по возможности равных между собой по площади. На каждом поле севооборота ежегодно высевают (размещают на полях) те культуры, которые предусмотрены перспективным планом хозяйства и его специализацией. По годам (чередование по времени) на каждом поле культуры высевают в последовательности, установленной принятым севооборотом.

В чем же заключается «чудесная сила» севооборота? Снижение урожаев при выращивании монокультуры объясняется многими причинами. Известно, что культурные растения потребляют различное количество элементов питания и соответственно по-разному истощают почву (рис. 7). Да и глубина проникновения корневой системы в почву у различных культур неодинакова (рис. 8). Например, у свеклы, кукурузы и люцерны корни проникают в глубину на 2. 3 м, а у лука, огурца, капусты корневая система развивается в пахотном слое почвы. Кроме того, есть культуры, которые обогащают почву азотом; это происходит при выращивании бобовых культур (рис. 9). Но самое главное, что при правильном чередовании выращивания культур элементы питания разных слоев почвы используются равномернее.

Культуры, возделываемые в севообороте, могут следовать друг за другом в разной последовательности, но каждый случай их чередования должен быть агротехнически обоснован, а также экономически целесообразным и выгодным для хозяйства.

В основе севооборота лежит научно обоснованная структура посевных площадей, которую разрабатывают в соответствии со специализацией хозяйства и перспективным планом его развития.

Перечень сельскохозяйственных культур и паров в порядке их чередования в севообороте называют схемой севооборота. В ней устанавливают последовательность чередования выращиваемых культур и паров в течение многих лет.

Период, в течение которого сельскохозяйственные культуры и пар проходят через каждое поле в последовательности, установленной схемой севооборота, называют ротацией полей.

схема севооборота (табл. 1).

В рассматриваемом примере на 5-й год все культуры разместятся на тех же полях, на которых их планировали высевать в 1-й год.

Источник

Агротехнологии

Севооборот

Севооборотом называется научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и пара во времени и пространстве (или по годам и полям) или только во времени. Чередование культур во времени — это смена их по годам на одном поле. Чередование по полям означает, что каждая культура севооборота последовательно проходит через все поля.

Севооборот является одним из основных звеньев системы земледелия и представляет основу для проведения всех агрономических мероприятий, в частности, систем обработки почвы, систем удобрений, мероприятий по борьбе с эрозией почвы, защиты посевов от сорняков, болезней и вредителей. Влияние его охватывает все стороны жизни растений и процессы, в почве.

Севооборот способствует пополнению и лучшему использованию питательных веществ почвы и удобрении, улучшению и поддержанию благоприятных физических и биологических свойств почвы, защите ее от водной и ветровой эрозии, предупреждению распространения сорняков, болезней и вредителей сельскохозяйственных культур, снижению пестицидной нагрузки па почву, растения и улучшению экологического состояния среды обитания, получению высококачественной продукции. Только в севообороте создаются наиболее благоприятные условия для повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.

Сельскохозяйственную культуру, занимавшую данное поле в предыдущем году, называют предшественником.

Как видно, через 8 лет культуры будут расположены по полям так же, как и в первый год. Это значит, что закончилась первая ротация и началась вторая. Однако это не движение по замкнутому кругу. Методологически ход каждой ротации можно представить как развитие по восходящей спирали. В процессе этого развития происходят изменения в ротации как но составу и чередованию культур, так и по ее продолжительности. Эти изменения вызываются новыми достижениями науки и развитием производства.

Расположение культур по полям может быть любым. Оно не имеет агрономического значения. Роль его определяется лишь организационно-хозяйственной выгодой. Например, размещение таких малотранспортабельных и грузоемких культур, как корнеплоды и силосные на близлежащих к производственным центрам нолях дает возможность значительно сократить транспортные расходы, облегчить использование рабочей силы. Определяющее агротехническое значение имеет чередование культур на каждом поле во времени.

Чередование культур по годам на каждом поле и по полям на протяжении ротации севооборота может быть одинаковым только в случае, если все поля, входящие в севооборот, выровнены по уровню плодородия, по почвенным разновидностям, степени увлажнения, агрохимическим показателям, рельефу, степени эродированности, закамененности и при этом остается неизменной структура посевных площадей. В условиях России, как и во всей Нечерноземной зоне, почвенные условия по полям в большинстве не однородны. Кроме того, возникает также хозяйственная необходимость корректировать и структуру посевных площадей, так как изменяются экономические условия ведения производства, обусловленные изменением цеп на отдельные культуры, появлением новых, более урожайных сортов и культур, превышающих по продуктивности старые сорта и традиционные культуры, изменением плодородия почвы, уровня удобрении, системы защиты растений и в целом технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Поэтому в практической работе в отдельных полях приходится вносить корректировки в принятое чередование культур. Но эти изменения должны проводиться на научной основе и не нарушать агрономические принципы чередования культур. В каждом севообороте необходимо видеть не только и не столько культуры, но главным образом научно обоснованные принципы их чередования. В севообороте каждая культура должна быть размещена по лучшим предшественникам с учетом комплекса их положительных и отрицательных сторон с тем, чтобы обеспечивалась наивысшая урожайность сельскохозяйственных культур и повышение плодородия почвы. В севообороте, как правило, запланирован один предшественник, но под каждую культуру оптимальных предшественников может быть несколько. Поэтому замену одного хорошего предшественника на другой не следует рассматривать как нарушение севооборота.

Нарушением севооборота следует считать отступление не от схемы, а от биологических и других принципов плодосмена, влекущих за собой снижение урожайности и плодородия почвы. Каждое отступление от принятого чередования культур должно осуществляться в пределах научно обоснованных агрономических и экономических требований.

Часто вместо конкретных названий культур, чередующихся в севообороте, указывают лишь группы, к которым они относятся, не называя конкретно каждую из них. Например, если вместо четырех названий культур, чередующихся в севообороте, клевер — озимая рожь

Как видно, севообороты имеют разный набор культур, но чередование групп культур идет в одном и том же порядке по одной схеме, так как одна культура сменяется другой в рамках данной группы. Одинаковым остается и соотношение культур: зерновые занимают два поля, бобовые травы и пропашные — по одному. Замена культур, относящихся к разным группам, означает уже изменение схемы севооборота.

При необходимости на одном поле можно размешать две культуры и более, если они относятся к одной и той же группе. Например, в поле озимых зерновых можно высевать рожь и пшеницу, в ноле пропашных — картофель и свеклу. Поля, в которых высевается две культуры и более, называются сборными. В них могут высеваться две и более культуры, относящиеся к разным биологическим и хозяйственным группам, но их надо подбирать так, чтобы они были благоприятными предшественниками для последующей культуры севооборота. Например, если в сборном поле разместить картофель и люпин, в следующем году после них можно высевать ячмень.

Основой севооборота является рациональная структура посевных площадей, под которой понимается соотношение площадей под различными сельскохозяйственными культурами, выраженное в процентах к общей площади пашни. Она разрабатывается с учетом почвенно-климатических и экономических условий и специализации хозяйства, определяемой этими условиями. Однако одна структура посевных площадей еще не составляет севооборота. Можно разработать самую эффективную структуру посевных площадей, а каждую культуру, входящую в пес, высевать на одном месте. В этом случае севооборота не будет. Непременным условием его должно быть ежегодное или периодическое чередование культур, входящих в структуру посевных площадей.

Следует различать структуру посевных площадей хозяйства и посевов севооборота. Это не одно и то же. В структуре посевных площадей хозяйства площадь каждой культуры в процентах определяется от всей площади пашни, а в структуре посевов севооборота — от площади, входящей в данный севооборот. Если в хозяйстве несколько севооборотов, то удельный вес площадей каждой культуры по ним может различаться в больших пределах, а средневзвешенный процент будет представлять единый показатель общей структуры.

Современное сельское хозяйство развивается в направлении специализации. Это вызывает необходимость вводить специализированные севообороты с насыщением их ведущими культурами, на производстве продукции которых специализируется хозяйство (зерновые, лен, сахарная свекла, картофель, кормовые культуры). Так, при насыщении севооборотов зерновыми культурами приходится размещать их по зерновым. Это может иметь место и в мелкотоварных крестьянских и фермерских хозяйствах, где в целом набор культур ограничен. В таком случае одну и ту же культуру высевают 2-3 года подряд (например, кукурузу), а затем ее заменяют другой. Смена культур в севообороте происходит не ежегодно, а периодически. Такие посевы называют повторными, если их продолжительность меньше периода ротации. Принято считать, что повторными они будут называться, если культура ежегодно возделывается на одном и том же поле 2-8 лет, если более 8 — бессменными. Если в хозяйстве в единственном числе возделывается одна культура, она называется монокультурой. Часто этими терминами пользуются как синонимами. В пашен республике примеров монокультуры нет. В зарубежных странах это могут быть посевы хлопчатника, риса.

История развития научных основ севооборота.

Необходимость чередования сельскохозяйственных культур издавна установлена практикой земледелия. Еще в Древнем Риме знали о пользе чередования культур, но причины этого явления агрономической наукой длительное время не были установлены. Одной из первых попыток объяснить это была теория, выдвинутая в 1813 г. швейцарским ботаником Декандолем. Он считал, что растения берут из почвы и нужные, и ненужные вещества. Ненужные вещества, выделяясь обратно в почву, накапливаются в ней и задерживают развитие повторно высеваемой на одном и том же месте культуры. Эта теория экспериментально подтверждена Макером, установившим, что растения выделяют через корневую систему органические вещества, которые вредны для последующих посевов тех же растений, но не для других, а напротив, служат им пищей.

В начале XX в. обнаружены токсические вещества, выделяемые корнями растений. Установлено, что выделяемые пшеницей вещества вредны для этой же культуры и не вредны для других, отличающихся по биологии с пшеницей культур. В дальнейшем факты накопления токсических веществ в почве при бессменном возделывании зерновых, льна, сахарной свеклы и других сельскохозяйственных культур отмечены многими отечественными и зарубежными учеными. Это явление названо «почвоутомлением». В настоящее время общепризнанно, что оно обусловлено комплексом причин, связанным с нарушением питания растений, накоплением инфекции, снижением активности ферментов. Чередование разных по биологии культур устраняет это.

В дальнейшем с развитием теории плодосмена необходимость чередования культур стали обосновывать с точки зрения теории почвенного питания растений. Немецкий ученый Тэер (1752-1828) объяснял это с позиций «гумусовой» теории. Все сельскохозяйственные культуры он подразделил на две группы: обогащающие почву гумусом и объединяющие ее. Такое деление культур основано на утверждении Тэера, что растения питаются гумусом. К первой группе он относил зерновые и травы, ко второй — картофель, корнеплоды, лен и другие культуры, при уборке которых из почвы извлекаются клубни или корни.

Ю. Либих (1803-1873) исходя из разработанной им теории минерального питания считал, что основной причиной снижения урожайности при повторных и бессменных посевах является одностороннее истощение почвы элементами минерального питания. По его утверждению различные растения потребляют питательные вещества в неодинаковом соотношении, в результате в почве имеется недостаток одних и относительный неиспользуемый растением избыток других.

В 80-е годы XIX столетия немецким ученым Гельригелем открыт симбиоз бобовых культур с клубеньковыми бактериями и фиксация через них атмосферного азота. Чередование культур бобовых с небобовыми с этих позиций обосновывалось использованием накопленного бобовыми растениями азота.

В этот же период получило развитие и другое направление в теории чередования культур — в трудах П.А. Костычева и В.Р. Вильямса. Они объясняли падение плодородия почвы при возделывании только однолетних культур ухудшением се физических свойств и, в частности, утратой прочной структуры. В результате ухудшились водный и пищевой режимы, развивалась эрозия почвы. Поэтому был сделан вывод о необходимости периодической смены однолетних культур посевом смеси многолетних бобово-злаковых трав. Теория легла в основу травопольных севооборотов.

А.В.Советов (1826-1901) придавал большое значение фитосанитарному фактору при обосновании необходимости чередования культур. Накопление в почве возбудителей болезней, вредителей и сорняков он считал одной из важнейших причин падения урожаев при повторной и бессменной культуре.

Недостаток указанных теорий заключался в их односторонности, отсутствии комплексного подхода и учета многообразия причин при обосновании необходимости чередования культур. Д.Н. Прянишников (1856-1948) на основе обобщения накопленных научных положений объединил все причины, вызывающие необходимость чередования культур, в четыре группы: причины химического, физического, биологического и экономического порядка. Значение той или иной группы причин изменяется в зависимости от природных, почвенно-климатических условий и технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Ведущую роль имеют те, которые действуют на минимальный в данных условиях фактор жизни растений. С повышением интенсификации и культуры земледелия роль различных факторов изменяется. Увеличение уровня удобрении и повышение плодородия почвы ослабляет химические причины снижения урожая от неблагоприятного чередования. Но одновременно при этом усиливается роль биологических факторов. Поэтому значение севооборота с интенсификацией земледелия не ослабевает. Роль сельскохозяйственных культур и севооборота в балансе органического вещества почвы

Органическое вещество — важнейший компонент почвы, характеризующий ее плодородие. Оно содержится главным образом в виде гумуса, который образуется из вносимых в почву органических удобрений, а также оставляемых корневых и поверхностных растительных остатков после уборки урожая сельскохозяйственных культур. До недавнего времени в республике баланс органических удобрении поддерживался за счет широкого применения торфа на удобрение. В 1970-1980 годах доля его по сухому веществу составляла более 50 % от всех видов органических удобрений. В настоящее время в связи с резким уменьшением использования торфа на удобрение заготовки 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 па 1 га пашни. В этих условиях резко возрастает роль растений и структуры посевных площадей в севооборотах в регулировании баланса органического вещества. В современном земледелии республики за счет корневых и поверхностных растительных остатков в почву поступает примерно 70 % органического вещества и только 30 % приходится на долю всех видов органических удобрений.

Наибольшее количество органического вещества поступает в почву в севооборотах с многолетними бобовыми и бобово-злаковыми травами и наименьшее — в севооборотах, насыщаемых пропашными культурами. Роль многолетних трав в севооборотах определяется не только размерами их площадей и удельным весом в структуре севооборота, но и режимом их использования. Определяющее значение здесь имеет срок пользования. Больше всего органического вещества растительных остатков запахивается в почву в севооборотах с одногодичным использованием клевера и при использовании клеверозлаковой смеси неболее 2 лет. Удлинение срока пользования травами (клевер+злаки) свыше 2 лет ведет к выпадению клевера и уменьшению количества запахиваемых в почву растительных остатков в севообороте. Ухудшается также их качество.

Важный источник пополнения органического вещества в почве — промежуточные культуры. В опытах промежуточные посевы озимой ржи на зеленую массу и пожнивные (редька масличная, горчица белая, рапс) оставляли в пахотном слое в виде корневых и пожнивных остатков 20,8-27,3 и на 1 га абсолютно сухой органической массы. В севооборотах с 25 и 37 % промежуточных культур количество абсолютно сухих растительных остатков увеличилось с 31,6 до 37,2 и 42,1 ц па 1 га пашни или на 18 и 33 %.

Оценивать сельскохозяйственные культуры как источник органического вещества следует не только по количеству оставляемых растительных остатков, по и по влиянию их на накопление гумуса в почве, являющегося продуктом не только синтеза, но и разложения органического вещества. Примерно 15-20 % поступающего в почву свежего органического вещества превращается в гумус. В почве постоянно идут процессы разложения (минерализации) гумуса. При этом высвобождаются минеральные питательные вещества для растений. Скорость и степень разложения зависит от почвенных и климатических условий, а также от вида выращиваемой культуры и интенсивности обработки почвы. Сильнее гумус разлагается под пропашными, меньше — под зерновыми и еще меньше под многолетними травами. Поданным под пропашными потери гумуса достигают 1500-1700 кг в год. Наполовину они меньше под зерновыми, льном, однолетними травами. В среднем в пахотных почвах России на 1 га минерализуется 1,0 т гумуса в год. Из 1 т органических удобрении образуется 50 кг гумуса, за счет растительных остатков выращиваемых культур с учетом структуры посевов пополняется 500 кг гумуса в год.

В 9-полым севообороте с пятью полями зерновых, двумя полями клевера одногодичного пользования и одним полем пропашных баланс гумуса складывался бездефицитно (+0,04 %) даже при минеральной системе удобрений, а на фоне навоз (10 т на 1 га пашни) + МРК он был высоко положительным (+0,45 %). Здесь также прослеживается роль клевера.

Положительная роль многолетних трав на накопление гумуса в почве зависит не только от размера их площади и удельного веса в структуре посевов, но и от режима использования в севообороте. Бессистемное их использование не ведет к повышению плодородия почвы. Гумус накапливается, когда многолетние травы чередуются с однолетними культурами (чередование лугового и полевого периодов).

В опыте, где клеверозлаковая смесь двухлетнего пользования чередовалась с двухлетним посевом зерновых, содержание гумуса за 8-летнюю ротацию севооборота повысилось на 0,19 % к массе почвы, в то время как при бессменном возделывании трав (с 3-го года травостой злаковый) не отмечено увеличения гумуса в почве, наоборот, имелась тенденция к его снижению (-0,06 % за 8 лет). Баланс можно охарактеризовать как слабо уравновешенный. Количества гумуса, образуемого за счет естественного отмирания корней, недостаточно, чтобы перекрыть его потери за счет минерализации.

Количество гумуса в почве можно увеличить путем возделывания промежуточных культур в севооборотах. В опытах за счет их растительных остатков за 8-летнюю ротацию севооборота его стало на 2,72-3,08 т/га больше, чем в севообороте без промежуточных культур. Среднегодовое увеличение по отношению к исходному уровню повысилось на 0,4-0,6 %. Влияние корневых и пожнивных остатков на содержание гумуса в почве в литературе оценивается только положительно. Что же касается использования промежуточных культур на зеленое удобрение, то многочисленные литературные данные, в том числе и результаты исследований, свидетельствуют об обратном. Новейшие исследования с применением изотопов показывают, что при запашке молодой зеленой массы с узким соотношением углерода к азоту (более узким, чем 20-25:1) идет интенсивная ее минерализация и почвенно-биологические процессы активизируются до такой степени, что это усиливает разложение и вызывает даже уменьшение запасов гумуса почвы. Это объясняется тем, что в молодой зеленой массе (фаза бутонизации — цветения) много азота и мало углерода и микроорганизмы для жизнедеятельности недостающий углерод берут с гумуса почвы. С помощью зеленого удобрения невозможно повышение содержания гумуса в почве. В опытах в севооборотах, где пожнивная горчица подсевные, сераделла и многолетний люпин запахивались на удобрение, гумуса в почве накопилось меньше, чем с севооборотах, где эти культуры использовались на кормовые цели, а запахивались только их корневые и пожнивные остатки и даже несколько меньше, чем в севообороте без промежуточных культур. В севообороте без промежуточных посевов за 8-летнюю ротацию севооборота увеличение по отношению к массе почвы составило 0,29 %, в севооборотах с промежуточными культурами на корм — 0,3′!-0.38 % и с промежуточными на зеленое удобрение 0,27-0,28 %. Отношение углерода к азоту в надземной массе пожнивном горчицы составляло 10,2-12,1:1, а в корнях — 21,6-22,8:1. Для того чтобы уравновесить это отношение, в настоящее время проводятся опыты, в которых зеленая масса запахивается в сочетании с соломой, содержащей много углерода.

Источник

• ← Что понимается под ротацией кадров
• Что понимается под рутиной в эволюционном подходе к институтам →