что можно сеять после ячменя

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Земледелие » Зерновые культуры севооборота

Популярные статьи

Приложения для Android

Зерновые культуры севооборота

Зерновые культуры в структуре посевных площадей занимают, как правило половину или большую часть пашни.

Навигация

Повторные посевы зерновых культур

Зерновые культуры в большинстве случаев реагируют на повторные посевы резким снижением урожайности. Особенно чувствительна озимая пшеница, остальные — менее.

В черноземной степи Среднего Поволжья при повторных и бессменных посевах яровой пшеницы снижается урожайность вследствие высокой засоренности посевов и поражения корневыми гнилями. Так, при повторных посевах из-за корневых гнилей урожайность зерна яровой пшеницы снижалась на 31,1%.

Таблица. Влияние предшествующих культур, повторных и бессменных посевов на засоренность и урожайность яровой пшеницы (Корчагин, Неясов, 1996) 1 Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.

Однако влияние повторных посевов на урожай зерновых сильно зависит от климатических условий и предшествующих культур. В Нечерноземье озимая пшеница, возделываемая повторно после многолетних трав, снижает урожай зерна, тогда как в в черноземной степной зоне Северного Кавказа и Юго-Востока после чистого пара влияние повторных посевов значительно меньше.

Доля посевных площадей, занятых озимой пшеницей, в лесостепной зоне, на Юго-Востоке, Кубани может достигать 30-40% пашни, поэтому после чистого пара её можно выращивать в повторных посевах. В этих регионах она дает также высокие урожаи по люцерне 2-3 года использования, а также по зернобобовым и кукурузе на силос.

Аналогичное влияние проявляется у яровой пшеницы: в условиях достаточного увлажнения европейской части России повторные посевы резко уменьшают урожайность, тогда как в засушливых степях Алтая, Западной Сибири и других восточных регионах после чистого пара в значительно меньшей степени сказываются на урожайности.

В севооборотах, в которых на долю яровой пшеницы приходятся большие большие площади, ее высевают подряд в течение двух лет.

Повторные посевы овса и ячменя во всех регионах страны приводят к снижению урожайности на 15-20% и к сильной засоренности почвы. В районах, где применяется травосеяние, эти культуры возделывают с подсевом многолетних трав.

Рис в условиях специальной агротехники — комплексной системы защиты растений, орошения по чекам и высоких доз удобрений, выдерживает 2-3-х летние повторные посевы без заметного снижения урожайности, например в севооборотах рисосеющих предприятий Кубани. При бессменных посевах риса отрицательно на урожай влияет засоление и заболачивание почв, накопление сероводорода и закисных форм железа, засорение посевов специализированными сорными растениями: рисовой просянкой, клубнекамышом ( Bolboschoenus ), стрелолистом ( Sagittaria ), осокой ( Carex ) и др. Поэтому повторные посевы риса чередуют с лучшими для него предшествующими культурами — люцерной, зернобобовыми, кукурузой, озимой пшеницей с промежуточными культурами.

Предшественники зерновых культур

Место зерновых культур в севообороте определяется их продовольственным значением, вследствие чего их стараются размещать по наилучшим предшественникам — чистым и занятым паров, по пласту многолетних трав и после зернобобовых культур.

Озимые зерновые

Лучшим предшественником озимых зерновых культур является чистый пар, но экономически это не везде выгодно. Наибольший эффект чистых паров наблюдают в засушливых зонах и районах недостаточного увлажнения. В районах с достаточным увлажнением целесообразней озимые высевать по занятым парам, которые дают такие же результаты, как и чистые пары.

В Нечерноземье европейской части России озимую рожь и озимую пшеницу размещают после многолетних трав, например, клеверо-тимофеечной смеси 2-3 года использования, по клеверным, викоовсяным или сидеральным занятым парам, по гороху, раннему картофелю (в центральных районах зоны) или кукурузе на зеленый корм. На северо-востоке зоны могут быть размещены по чистым парам.

В этой зоне урожайность зерна и кормов с 1 га пашни в севооборотах с занятыми парами, выше, чем с чистыми парами. Следует учитывать, что занятые пары эффективны при условии высокого уровня агротехники, достаточного количества вносимых органических и минеральных удобрений, своевременной уборке парозанимающей культуры и подготовке поля под посев озимых. При сильном засорении полей злостными сорняками целесообразно включать в севооборот чистые пары. Оправданы чистые пары на предприятиях Волго-Вятского экономического района: возделывание озимых культур, с большой их долей в структуре посевных площадей, без чистого пара затруднительно.

Хорошими предшествующими культурами для озимых во многих районах Нечерноземной зоны являются многолетние и однолетние травы, зернобобовые, ранние силосные культуры, ячмень при ранней уборке.

В Центрально-Черноземной зоне к хорошим предшественникам озимых относят: в засушливой части зоны — чистые пары; при недостаточном увлажнении — чистые и занятые пары; в районах с достаточным увлажнением — занятые пары, многолетние и однолетние травы, кукуруза на зеленый корм и силос, зернобобовые культуры.

На Северном Кавказе и его подзонах эффективность чистых, занятых паров, а также других предшественников различна. Например, в районах достаточного увлажнения Краснодарского края озимую пшеницу можно размещать после зернобобовых, многолетних трав, кукурузы на зеленый корм или зерно, клещевины, подсолнечника, озимой пшеницы, ячменя и занятых паров. Хорошим предшественником в этих районах является люцерна. После которой урожайность зерна озимой пшеницы была на 0,5-0,6 т/га больше, чем по кукурузе, подсолнечнику и зерновым колосовым, обработанным по типу полупара. При посеве по эспарцетовому занятому пару она давала такие же высокие урожаи, как по черному пару. Кроме того, за 6 лет с эспарцетового пара в среднем было получено по 3,71 т сена высокого качества с 1 га. Содержание влаги в занятом эспарцетовом паре почти не отличалось от черного пара.

На фоне высоких доз удобрений и своевременной обработке почвы в подзонах Северного Кавказа получают высокие урожаи озимых и после пропашных культур. На Кубани кукуруза, убираемая в ранние сроки на зеленый корм или ранний силос служит хорошим предшественником озимой пшеницы.

В засушливых и полузасушливых районах Ставропольского края и Ростовской области озимая пшеница и озимая рожь дает очень низкие урожаи зерна при посеве после всех непаровых предшественников, а в засушливые годы высокие урожаи возможны только при посеве после правильно обработанных чистых паров. Согласно данным Ставропольского научно-исследовательского института сельского хозяйства (СНИИСХ) в засушливых районах Ставропольского края урожайность озимой пшеницы в среднем за 15 лет по чистому пару составила 2,09 т/га, тогда как по непаровым предшественникам — только 1,26 т/га. При этом чистые пары показывали последействие на последующие культуры. В другом опыте для той же зоны урожай озимой пшеницы по чистому пару составил 3,04 т/га, тогда как после кукурузы — 1,99 т/га.

Урожайность озимой пшеницы сорта Безостая 1 в опытах Зерноградской селекционной станции Ростовской области по черному пару достигала 4,47, тогда как по кукурузе на силос — 1,47 т/га. Эти опыты подтверждают, что в засушливых и полузасушливых условиях получение высоких и устойчивых урожаев озимой пшеницы возможно при включении чистых паров в севооборот.

Основными предшествующими культурами в засушливых районах Юго-Востока являются чистые и кулисные пары. По данным Краснокутской и Камышинской селекционных станций урожай зерна озимой ржи после кукурузы на силос снижается на 33-45% по сравнению с чистым паром. В условиях дефицита влаги занятые пары и тем более непаровые предшественники не могут обеспечить нормальные всходы озимых.

На основе многолетних наблюдений научно-исследовательских учреждений и передовых хозяйств в наиболее засушливых районах, к которым относятся Волгоградская, Саратовская и другие области, озимые рекомендуется размещать только по чистым или кулисным парам, а в засушливые годы, когда к моменту посева озимых запасы воды на паровом поле будет недостаточными для всходов, целесообразно использовать эти пары под посев яровой пшеницы. В менее засушливых правобережных районах Юго-Востока озимые зерновые также рекомендуется высевать по чистым и кулисным парам. Однако в более благоприятных погодных условиях озимые, преимущественно рожь, можно сеять по занятым парам, кукурузе на зеленый корм или ранний силос и ранним зернобобовым культурам. Например, в правобережье Саратовской области озимую пшеницу наряду с черным паром высевают в благоприятные годы после уборки ранних сортов гороха, чины, эспарцета и ранних сортов кукурузы на зеленый корм или ранний силос.

В лесостепных районах Поволжья озимые, преимущественно озимую рожь, размещают по занятым парам, после зернобобовых культур, кукурузы на ранний силос или зеленый корм. Для соблюдения оптимальных условий посева озимых важно своевременно убрать парозанимающую культуру и хорошо подготовить почву.

В отличие от озимой пшеницы озимый ячмень менее зимостоек, поэтому он получил распространение на юге Северного Кавказа. Поля, занятые наиболее ценными предшествующими культурами отводятся под озимую пшеницу, а озимый ячмень размещают после непаровых культур. Высокие урожаи ячменя удается получать также при его посеве после зернобобовых, подсолнечника, клещевины и кукурузы на силос или зерно.

Помимо величины урожая зерна озимой пшеницы, предшественники оказывают влияние на его качество. Зерно, полученное на 2 год повторного посева озимой пшеницы после пропашных культур, имело самую низкую массу 1000 зерен при низком содержании белка. Напротив, зерно, полученное при выращивании озимой пшеницы по чистому и занятому парам или пласту многолетних трав и клещевина, имело наибольшую массу 1000 зерен, высокую натуру зерна и содержание белка.

Источник

Бинарные посевы: проверено на практике

Экономно использовать посевные площади, снижать затраты, накапливать органику в почве стремятся все сельхозпроизводители в любом аграрном регионе. Одним из способов достичь этого являются бинарные или многокомпонентные посевы, которые дают хороший результат при различных технологиях выращивания сельхозкультур. Впрочем, у бинарных посевов есть как плюсы, так и минусы, которые приходится учитывать.

Бинарные посевы – выращивание на одной площади одновременно двух и более сельхозкультур – давно и хорошо известны в России. Такая агрономическая практика была еще в Советском Союзе, чаще всего ее использовали при севе кормовых культур. Кстати, именно тогда родилась знаменитая кормовая смесь вика + овес, на долю которой сейчас в структуре посева однолетних трав приходится до 40%.

Почти сорок лет назад были четко сформулированы основные преимущества бинарных посевов. Они позволяют полнее использовать плодородие почвы за счет расположения корневых систем культур в разных горизонтах почвы. Обе высеянные культуры в достатке получают солнечную энергию, поскольку наземная вегетативная масса растений формируется на разной высоте. Почва при бинарных посевах лучше укрыта и затенена, не перегревается в условиях жаркого лета, а это значит, что лучше работают полезные почвенные организмы. К известным преимуществам бинарных посевов относят и бережное использование влаги, сокращение применения удобрений и СЗР.

Новые комбинации

Искать новые, максимально результативные комбинации культур для совместного выращивания в России активно начали с началом XXI века. В Донском ГАУ и хозяйствах Южного федерального округа, например, исследовали бинарные посевы озимых зерновых культур в сочетании с люцерной.

Работы, начавшиеся в 2001 году, подтвердили, что при такой комбинации улучшается азотное питание зерновых за счет азота, накопленного культурой-партнером. При уборке люцерны на поле оставались растительные остатки, которые активизировали почвенные процессы и увеличивали содержание гумуса. В среднем, с растительными остатками люцерны в почву поступало до 78 кг/га азота, 11 кг/га фосфора и более 43 кг/га калия. Это позволяло сократить количество применяемых удобрений при выращивание зерновых культур.

Сочетание зерновые + люцерна – далеко не единственная схема, опробованная за последние годы в России. Активное создание и тестирование новых схем бинарных посевов в России прежде всего происходит в районах, подверженных засухе, а также активно применяющих технологии ноутилл. Центром таких работ стал Донской аграрный университет и его профессор – Николай Зеленский, руководитель научного направления по биологизации земледелия и растениеводства, автор теоретического направления создания бинарных посевов зерновых и масличных культур.

Америка – сроки и плотность сева

Можно ли удвоить посевы сои после озимой пшеницы и увеличить свою чистую прибыль без увеличения посевных площадей? Свой ответ на этот вопрос дает Кэрри Нотт, член Американского агрономического общества и научный сотрудник Университета Кентукки, и ее исследование, опубликованное в журнале «Агрономия». О том, что сою также можно выращивать в бинарных посевах, известно давно. Группа Кэрри Нотт решила исследовать влияние плотности посевов и сроков созревания сои в бинарной схеме. Прежние рекомендации для американских фермеров были сделаны 30-40 лет назад, когда многих новых гибридов еще не было создано.

Около 10% всей выращиваемой сои в Кентукки, Вирджинии, Западной Вирджинии, Теннесси и Северной Каролины, а также в долине реки Огайо приходится на бинарные посевы. В недалеком прошлом этот показатель составлял 36% от всего производства сои в регионе. Исследователи решили проанализировать некоторые риски, связанные с производством сои в бинарных посевах. Основные исследовательские площадки находились в западном Кентукки. Эксперименты проходили с четырьмя группами разного срока созревания при пяти различных плотностях посева в течение двух вегетационных сезонов. Оказалось, что самые позднеспелые гибриды и самые высокие нормы высева давали самую высокую урожайность в бинарных посевах.

Один из выводов, к которым пришла группа Кэрри Нотт – необходимость правильно подбирать гибриды сои по срокам созревания, чтобы не потерять доходность на логистике при севе и уборке урожая.

Выбрать культуры, просчитать логистику

В хозяйстве «Хлебинка» из Челябинской области пробовали совмещать разные культуры: горох с рапсом, вику с горчицей, кукурузу с рожью, подсолнечник и донник. По словам, директора и основателя хозяйства Виктора Фомина, пара подсолнечник-донник себя не проявила. Скорее даже культуры друг другу помешали. Подсолнечник в бинарном посеве потерял в урожайности. Хотя донник, который остался на второй год, дал хороший укос на сенаж. Зато другое сочетание – ячмень + донник – показал себя отлично.

Это же сочетание – донник + ячмень – протестировали в Алтайском крае. Агроном Владимир Ильин под покров ячменя сеял донник. Правда, сеять приходилось два раза: сначала ячмень, затем перекрестно донник. После уборки ячменя солома с примесью донника шла на корм. А остатки донника уходили в зиму, укрывая землю и накапливая снег. Весной донник быстро отрастал и в начале июля убирался на сенаж. В хозяйстве Владимира Ильина срез культуры вели выше нижнего листа, чтобы сохранить спящую почку, из которой вырастал новый стебель. Осенью отросший донник, заделывали в почву как обычный сидерат. Донник обогащал почву питательными веществами и своими корнями разрыхлял ее до 2,5 метра в глубину.

Практика применения бинарных посевов доказала, что соблюдение севооборотов с набором различных культур остановило эрозию почв, улучшило их свойства, позволило сократить применение удобрений, средств защиты растений, снизить затраты труда и ГСМ.

Бразильские миллионы

Если в России бинарные посевы пока не так широко распространены, то в Бразилии эта технология стала одной из ведущих. Эта южноамериканская страна вошла за последние годы в число крупнейших глобальных экспортеров сои и кукурузы. Выйти на эти позиции бразильским аграриям помогли расширение посевных площадей и бинарные посевы.

Роли бинарных посевов в сельском хозяйстве Бразилии было посвящено специальное исследование, опубликованное в журнале Nature Food. Исследование показало, рост производства зерна и сои в центральных и западных регионах страны объясняется, в том числе, расширением площадей, а вот рост производства кукурузы напрямую связан с бинарными посевами.

С 2003 по 2016 годы в центральных и западных регионах Бразилии площадь под кукурузу в бинарных посевах с соей увеличилась с 26,3% до 66,6%. Можно сказать, что бинарные посевы «прибавили» примерно 76,7 миллиона гектаров пахотных земель для производства кукурузы.

Будут ли в России бинарные посевы так же широко распространены, как, например, в Бразилии? В ближайшие годы, вероятно, нет. Помешает и консерватизм агрономов, которые сдержанно относятся к изменениям в привычных классических технологиях. Так считает Николай Зеленский, активно подвигающий бинарные посевы зерновых и масличных культур в России. Вторая проблема, по его мнению, связана с тем, что нужно заниматься семеноводством бобовых трав, иначе их придется ежегодно покупать, что негативно скажется на экономике хозяйства. Но в более удаленной перспективе площади под бинарными посевами вырастут – вслед за растущим спросом на продукцию растениеводства.

Лариса Южанинова

При подготовке статьи использована информация Future farming, ДонГАУ, Минсельхоз Челябинской области, Минсельхоз Алтайского края

Источник

Использование ячменя в качестве сидерата

Добавить в избранное

Если вы решили высаживать ячмень как сидерат на участке, то это позволит избежать постоянного внесения органических и минеральных удобрений. Эта злаковая культура насыщает землю полезными веществами и микроорганизмами, которые улучшают качество грунта и увеличивают его плодоношение.

Можно ли сеять ячмень как сидерат

В народе сидераты называют «зелёными удобрениями». Эти растения идеально подходят для повышения плодородности почвы. Процесс использования подобных культур называется «сидерацией». Ячмень является разновидностью злаковых, которая активно применяется в качестве сидерата. К моменту, когда наращивается зелёная масса, в нём накапливается большое количество органических и минеральных веществ, поэтому культура становится экологически чистым удобрением.

Что можно сажать после него

В большинстве случаев сидераты высаживают для улучшения состояния почвы и оздоровления участка. С помощью ячменя можно предотвратить развитие таких болезней и вредителей, как парша и нематода. По этой причине его можно высаживать до посадки картофеля. Нельзя сажать злаковую культуру перед выращиванием других злаковых культур (овёс, пшеница, рожь).

Лучше всего после него посеять бобовые или крестоцветные:

Комбинации с другими культурами

Опытные фермеры рекомендуют выращивать на даче сразу несколько сидератов. Это позволит предотвратить почвоутомление. Очень хорошо ячмень сочетается с различными разновидностями горчицы. Его также предпочитают сеять с фацелией и амарантом. Огромная польза сидерации наблюдается, если высаживать вместе с бобовыми культурами (люцерна, донник, люпин и т. д.). Если вы решили следовать этой рекомендации, то старайтесь учитывать степень разрастания корневой системы. Лучше всего соблюдать правильные пропорции при создании посевного материала. Смешивайте бобовые и злаковые в соотношении 1:5.

В чём польза для огорода

Огромная польза ячменя как сидерата для огорода заключается в том, что на поверхности почвы формируется дополнительный слой компоста. Благодаря этому создаётся дополнительная защита против негативного влияния погоды.

Корнями растений питаются полезные черви и микробы, которые увеличивают плодородность грунта. К тому же в процессе роста злаковые культуры и другие сидераты затеняют почву, что замедляет развитие сорняков.

Как сеять для удобрения

Чтобы посадить ячмень для удобрения участка, необходимо определиться с оптимальными сроками, учитывая разность сортов. Потребуется также использовать рекомендуемое количество семян. Соблюдайте все правила посева, указанные в подробной инструкции. Вы можете высадить культуру вручную или воспользоваться вспомогательным оборудованием. Всё зависит от площади участка.

Сроки посева яровых и озимых сортов

Чтобы определить оптимальные сроки посева, необходимо учитывать, что ячмень бывает яровым и озимым. Первый вид культуры сажают весной, а второй — осенью. Озимые сорта рекомендуется сажать на юге страны, где преобладает мягкий климат. Низкие температуры могут спровоцировать замерзание. Чтобы посадить данный сидерат весной, следует учитывать состояние почвы. К процессу высаживания нужно приступать, когда температура грунта составляет не менее +5°С.

Оптимальное время высаживания:

Расход зёрен

Оптимальный расход зёрен — 15–20 г на 1 м². Этого объёма будет достаточно, чтобы напитать почву полезными элементами. Если вы хотите подавить рост сорняков, то можно использовать 27–30 г на 1 м². Благодаря такому количеству на участке не будет места для развития растений, которые замедляют развитие зерновых культур.

Процесс посева

Технология посева заключается в следующем:

Правила сидерации и перекапывания почвы

Некоторые фермеры ошибочно считают, что нужно постоянно перекапывать грунт в процессе сидерации. Однако после этих действий теряется более 80% пользы. Подобные действия нарушают структуру земли и симбиоз микроорганизмов, которые находятся в почве. В грунте отсутствует процесс разложения зелёной массы, поэтому сидераты начинают гнить, увеличивая размер токсичных патогенов в грунте. Быстрая ферментация зелёной массы и образование гумуса достигаются, когда есть условия для этого — достаточное количество кислорода и влаги.

Придерживайтесь основных правил сидерации:

Достоинства и недостатки ячменя в качестве сидерата

Помимо достоинств, культура имеет и один недостаток. Суть в том, что она провоцирует развитие такого вредителя, как проволочник. Вот почему после ячменя нельзя высаживать бахчевые культуры, морковь, свёклу и другие корнеплоды, которым вредит это насекомое, а, вернее, его личинки

Что лучше использовать: ячмень или овёс

Если вы не знаете, что лучше использовать: ячмень или овес, то предварительно нужно изучить особенности каждой из культур. В первую очередь, следует учитывать климатические условия региона, в котором вы проживаете. В районах, где преобладает засуха, необходимо высаживать ячмень, т. к. он засухоустойчив.

Овёс будет идеальным вариантом для кислых и торфяных почв. Он насыщает грунт калием, что позволяет в дальнейшем выращивать на этом участке такие культуры, как помидоры, перец и баклажаны. Это связано с тем, что эти овощи нуждаются в большом количестве калиевых веществ.

Итак, теперь вы знаете, как именно можно использовать ячмень в качестве сидерата. Если вы хотите увеличить питательность почвы, чтобы поспособствовать лучшему урожаю сельскохозяйственных культур, то этот вид злаков идеально подойдёт для этого. Придерживайтесь оптимальных сроков и норм посева, чтобы увидеть все плюсы данного сидерата.

Источник

Севооборот и интервал между культурами: кто за кем

На урожай можно воздействовать при помощи последовательного упорядоченного чередования культур на поле. Отклик культуры при этом называют «эффектом севооборота». Например, вводим кукурузу в севооборот с соей и получаем более высокий (как минимум на 15%) урожай обеих культур в сравнении с монокультурной системой выращивания любой из них.

На урожай можно воздействовать при помощи последовательного упорядоченного чередования культур на поле. Отклик культуры при этом называют «эффектом севооборота». Например, после введения проса американского (Pennisetum glaucum) в один севооборот с гуаром (Cyamopsis tetragonoloba) урожай проса американского увеличивается в два раза по сравнению с его монокультурой в Индии. В штате Миннесота вводим кукурузу (Zeamays) в севооборот с соей и получаем более высокий (как минимум на 15%) урожай обеих культур в сравнении с монокультурной системой выращивания любой из них.

Поскольку обработка почвы сокращается во всем мире, чередование культур станет весьма ценной стратегией управления, так как эффект севооборота в системах минимальной обработки почвы и No-till-технологий проявляется ярче. Эффект севооборота объясняется множеством факторов: изменения в уровне влажности почв, круговорот и доступность питательных веществ, структура почвы, почвенные микробные сообщества и инвазии вредителей. Понимание причин и тенденций отклика культуры на последовательное чередование поможет ученым и производителям развивать более выгодные севообороты. Данная статья посвящена исследованию взаимодействия культур в севообороте и влияния этого фактора на урожай зерна. Она поможет понять основные принципы, которые позволяют принимать управленческие решения, ориентируясь на последовательность чередования культур в севообороте.

Широколистные культуры способствуют росту злаковых

Широколистные культуры обычно повышают урожай следующих за ними злаковых культур, но идентификация определенной причины такого отклика была трудной. Например, А.Т. Райт сравнил три бобовые культуры – горох (Pisumsativum), чечевицу (Lensculinaris) и конские бобы (Viciafaba) – на предмет их влияния на урожай ячменя (Hordeum vulgare) в Саскачеване, Канада. Ячмень одинаково реагировал на этих предшественников, давая урожай на 21% больше, чем посев ячменя по ячменю. В поисках возможных причин положительного эффекта бобовых Райт нашел, что отклик культуры ячменя не соотносился с различиями в циркуляции N, влажности почвы или с болезнями. Он предположил, что отклик культуры можно объяснить только сложным взаимодействием множественных факторов почвы.

График 1. Влияние широколистных культур на урожай озимой пшеницы в сравнении с монокультурой пшеницы (W – озимая пшеница; Sun – подсолнечник; СР – нут; FB – конские бобы и F – пар). Приведены средние данные за 7 лет; исследование проведено в Кордобе, Испания (Взято из Lopez-Bellido et al., 1996)

Другое исследование (на основе анализа многолетних данных от сотен фермеров в штате Манитоба, где по традиции непрерывно выращивают яровую пшеницу) вы­явило, что урожаи пшеницы значительно повысились после широколистных культур по сравнению с монокультурой пшеницы. Воздействие льна (Linum usitatissimum) на последующий урожай пшеницы было существенно больше, чем воздействие гороха или рапса (Brassicanapus) как предшествующих культур. Исследование также показало, что лен, как предшественник, обеспечил наибольшие доходы с урожая пшеницы. Лен – не бобовое растение. Таким образом, стимуляция им урожая пшеницы должна быть связана с иными факторами, а не с фиксацией азота. Ученые, работающие над этим вопросом, согласились с Райтом, что в эффект влияния широколиственных предшественников на злаковые культуры вносят вклад многие факторы.

На полузасушливом участке в Южной Испании исследователи изучали воздействие подсолнечника (Helianthus annuus), нута и конских бобов на урожай озимой пшеницы в сравнении с непрерывным ее выращиванием. Пшеница лучше всего реагировала на конские бобы, давая урожай на 46% больше, чем пшеница после пшеницы (см. график 1). Если предшествующей культурой был подсолнечник, то урожай увеличивался на 18%, а после нута урожай пшеницы увеличивался на 28%.

Различия в урожайности пшеницы, посеянной после подсолнечника и конских бобов, вероятно, связаны с различиями в количестве доступной для последующей культуры пшеницы почвенной влаге, поскольку различий в урожайности не наблюдалось в сезоны вегетации с повышенным количеством осадков. Однако конские бобы всегда были лучшим предшественником, чем нут (независимо от условий роста). Внесение азотного удобрения не исключало отклик урожая пшеницы на эти два предшественника. Не наблюдалось также различий в инвазии вредителями или болезнями. Эти данные предполагают наличие иных причин, обуславливающих различия в урожае.

Чтобы лучше понимать воздействие широколистных культур на пшеницу, полезно дифференцировать «преимущества азота», поставляемого бобовыми, и «преимущества не-азота», такие как подавление болезней или уменьшение аллелопатии, связанной с некоторыми пожнивными остатками. Исследователи в Саскачеване обнаружили, что преимущества дополнительного азота, полученного от бобовых культур, варьируют из года в год. Другие исследователи ранее определили благотворное влияние азота и не-азота, накопленного горохом, на урожайность пшеницы на нескольких участках и обнаружили, что эти параметры не только варьировались от участка к участку, но и подвергались влиянию приемов технологии, растениеводческой истории поля и условий периода вегетации.

Обе исследовательские команды предложили составлять севообороты, которые включают и бобовые, и не бобовые широколистные культуры, чтобы максимизировать эффект севооборота на зерновые.

Исследовательская команда в штате Миннесота, оценивая влияние сои на кукурузу, предположила, что эффект воздействия широколистных на кукурузу был связан с тем, что «кукуруза плоха для кукурузы», отсюда – выгодный эффект от сои. Дальнейшее исследование команды подтвердило эту гипотезу, поскольку влияние широколистных предшественников на кукурузу не наблюдалось среди следующих культур: люцерны (Medicagosativa), сои и подсолнечника.

Исследователи создали теорию о том, что аутотоксины от разложения корней предыдущей культуры кукурузы снижали урожай при выращивании монокультуры кукурузы. (Прим. ред. в качестве альтернативы: в этом исследовании необнаруженные болезни или вредные насекомые могли влиять на уменьшение урожая монокультуры кукурузы, а все три широколистные культуры одинаково сокращали уровни вредителей, другими словами, являлись агрономически превосходящими монокультуру кукурузы в данном климате.)

Даже при том, что широколистные культуры обычно благоприятны для злаковых, в некоторых ситуациях они могут быть вредны для последующих зерновых культур. Например, на полузасушливых равнинах в Акроне, штат Колорадо, было установлено, что подсолнечник снижает урожай озимой пшеницы. При сравнении двух севооборотов (пшеница – подсолнечник – пар и пшеница – кукуруза – пар) выяснилось, что урожай пшеницы был на 32% меньше в севообороте с подсолнечником. Потеря урожая была частично приписана меньшему количеству почвенной влаги в момент посева озимой пшеницы. Авторы исследования полагали, что стебли подсолнечника были менее эффективны в задержании снега, чем стебли кукурузы, тем самым сократив накопление влаги почвой во время пара. (Прим. ред.: различия в инфильтрации и испарении между стерней подсолнечника и кукурузы, вероятно, объясняются не только степенью задержания снега. Действительно, ученые, проводившие исследование, наблюдали большее количество стоячей воды и покрытой коркой почвы в севообороте с подсолнечником в сравнении с севооборотом, где присутствовала кукуруза.)

В опыте в Акроне в севообороте пшеница – подсолнечник – пар подсолнечник снизил урожай озимой пшеницы на 36%, а в севообороте пшеница – кукуруза – подсолнечник – пар только на 8% по сравнению с эталонным севооборотом. Кроме того, тревожная тенденция наблюдалась в севообороте пшеница – подсолнечник – пар: урожай пшеницы уменьшился через какое-то время от 81% в 1994 году до 48% в 1999 году. Следует принять во внимание, что урожай пшеницы в севообороте пшеница – кукуруза – подсолнечник – пар оставался выше 90% в течение 5 лет из 6-ти.

Урожаи пшеницы в 1995-м и 1998 годах в севообороте пшеница – кукуруза – подсолнечник – пар отражают крайности выпадения осадков: выше нормы в 1995 году и ниже – в 1998-м. Однако урожай в севообороте пшеница – подсолнечник – пар понижался на 7% в год (г = 0,86) вне зависимости от осадков. Объяснение этой тенденции не было найдено, но удлинение севооборота при добавлении кукурузы компенсировало отрицательное воздействие подсолнечника на урожай пшеницы. (Прим. ред.: опять же, вероятно, проявляется эффект сохранения влаги.)

Воздействие севооборота на широколистные культуры

Большинство исследователей, изучающих эффекты сево­оборота, сосредоточились на улучшении урожая зерновых культур, например кукурузы или пшеницы. Однако эффект севооборота также наблюдается и тогда, когда зерновые культуры предшествуют широколистным. В одном исследовании урожай сои в севообороте с кукурузой был увеличен на 17% по сравнению с монокультурой сои. Исследователи не смогли определить причину такого отклика культуры на севооборот. Исследование в Саскачеване выявило, что когда лен сеяли после пшеницы, он давал больший урожай, чем после рапса – другой масличной культуры. Отклик культуры льна на стерню пшеницы был объяснен меньшим количеством болезней, чем в стерне рапса.

Подобные культуры – меньше выгоды

Чередование в севообороте культур одного типа (например, льна и рапса или пшеницы и ячменя) не столь благоприятно, как чередование разных типов культур. Проблема последовательности чередования в севообороте только широколистных культур состоит в том, что болезни растений обычно быстро распространяются. Карен Баили (из компании «Агри-Фуд» в Саскатуне, Канада) предостерегает производителей от слишком частого выращивания широколистных культур, особенно масличных, из-за проблем с болезнями. Кроме того, масличные и бобовые культуры могут служить растениями-хозяевами для патогенов, которые заражают обе культуры (например склеротиния). Если такие патогенные организмы присутствуют на растении, частоту широколистных культур, вероятно, придется уменьшить, чтобы избежать обширного распространения болезней в посевах. Исследователь предлагает чередовать разнообразные зерновые культуры с масличными и бобовыми в длинноротационных севооборотах.

Чередование разных злаковых культур обычно не так сильно воздействует на урожай, как чередование широколистных культур со злаковыми. Например, изучение севооборота в Турции показало, что урожай озимой пшеницы в тот год не был высоким в севообороте пшеница – ячмень и в монокультуре пшеницы. Напротив, сево­оборот пшеница – сафлор (Carthamus tinctorius) увеличил урожай пшеницы на 32%. Содержание почвенной влаги и азота при посеве пшеницы было близким в обоих сево­оборотах; это позволяет предположить, что улучшали рост пшеницы после сафлора другие факторы.

Некоторые последовательности чередования зерновых могут отрицательно влиять на урожай. В регионе Великих равнин США посев озимой пшеницы в пожнивные остатки сорго снизил урожай пшеницы на 15-30% по сравнению с вариантом посева пшеницы в стерню проса американского или после пара. Потеря урожая была приписана аллелопатическим составляющим, высвобожденным при разложении пожнивных остатков сорго. Сорго пагубно отражается и на кукурузе (Гана, западное побережье Африки). Так, при сравнении сорго и кукурузы в качестве предшествующих культур для кукурузы урожай был на 20-25% ниже, если предшествующей культурой было сорго. Потеря урожая была приписана аллелопатии и иммобилизации азота пожнивными остатками сорго.

Другие последовательности чередования зерновых могут положительно влиять на урожай культуры. Долгосрочное изучение севооборота в Акроне продемонстрировало, что выращивание кукурузы вместо проса американского в севообороте улучшило эффективность использования озимой пшеницей почвенной влаги. В севообороте пшеница – кукуруза – пар пшеница дала 30 ц/га при 250 мм общего водопотребления, а в севообороте пшеница – просо – пар урожайность пшеницы составила только 20,6 ц/га при том же самом водопотреблении.

Эффект севооборота, кажется, явление универсальное, он может быть выгоден и наиболее удачно реализован при правильной последовательности чередования культур в севообороте. Основной принцип в составлении севооборотов – разностороннее развитие культур в максимально возможной степени, особенно при использовании зерновых и широколистных культур. Но трудно экстраполировать все комбинации культур в севообороте, разные типы почвы и влияние окружающей среды. Например, воздействие сои на кукурузу сильнее проявилось в условиях низкого урожая, в противовес отклику зерновых культур прохладного сезона (пшеница, ячмень и т.д.) на широколистные культуры, который более явно проявлялся в условиях высоких урожаев. Эти контрасты говорят о том, что сложность взаимодействий между культурой, почвой и окружающей средой может привести к аномалиям среди комбинаций культур.

Важна длительность ротации севооборота

На урожай культуры можно воздействовать частотой ее выращивания. Концепция, известная как «интервал культур», выражается количеством лет, прошедших с момента последнего выращивания культуры. Более длинные интервалы способствуют естественному сокращению патогенных популяций в почве. Оптимальный интервал различен для разных культур и климатических условий. Так, оптимальный интервал для кукурузы составлял 2 года в Висконсине, 3 года в Минне­соте и 4 года в Небраске, в то время как самый высокий урожай сои получили после интервала культуры в 2 или 3 года. Озимая пшеница дала самый большой урожай на северо-западном побережье Тихого океана, когда ее выращивали один раз в 3 года. (Прим. ред.: часто интервал, заявленный как «оптимальный», то есть с самым высоким урожаем, – это просто самый длинный интервал, включенный в данное конкретное исследование. Возможно, более длинные интервалы могли бы обеспечить дополнительное повышение урожая, но очень длинные интервалы просто не изучались.)

График 2. Потенциал урожайности подсолнечника увеличивается в более длинноротационных севооборотах, как показано в исследовании, проведенном в Акроне, штат Колорадо. Данные были выведены из сравнения двух севооборотов с таким чередованием: подсолнечник – просо, пшеница – подсолнечник – пар; пшеница – кукуруза – подсолнечник – пар. Для кукурузы: просо – кукуруза; пшеница – кукуруза – пар; пшеница – кукуруза – просо – пар. Для проса американского: пшеница – просо; пшеница – просо – пар; пшеница – кукуруза – просо – пар. Для озимой пшеницы: пшеница – пар; пшеница – кукуруза – пар; пшеница – кукуруза – просо – пар.

В исследовании в Акроне, которое включало четыре культуры, подсолнечник был наиболее отзывчив к интервалу, давая лучший урожай, если его сеяли раз в 4 года (см. график 2). При более частом выращивании сохраняющиеся в почве возбудители заболеваний (например фомоз) резко уменьшали урожай подсолнечника. На злаковые культуры интервал выращивания воздействовал меньше. Урожаи кукурузы и озимой пшеницы уменьшались, когда их выращивали каждые 2 года в сравнении с 4-летним интервалом, но на урожай проса американского интервал существенно не влиял. Эти данные подтверждают волнение Карена Баили относительно болезней растений, распространяющихся при слишком частом выращивании широколистных культур, таких как подсолнечник.

Пшеница, поле Дугласа Палена, фермера из Канзаса

Рост культуры может быть улучшен и при помощи организации различных культур в ряд по четыре. Исследователи, оценивавшие продолжительность ротации севооборота в области с достаточным уровнем увлажнения на юго-западе Франции, обнаружили, что севооборот с четырьмя культурами был наиболее производительным по сравнению с севооборотами с меньшим количеством культур. В исследованиях в Акроне был улучшен контроль над сорняками посредством использования севооборота из четырех культур с двумя однолетними озимыми культурами и двумя однолетними яровыми. В этом опыте отметили естественное снижение содержания семян сорняков в почве. Это приводит к сокращению уровня присутствия сорняков в посевах последующих культур. Исследование в Канаде показало, что фиксация азота чечевицей увеличилась в севооборотах с четырьмя различными культурами по сравнению с севооборотами, где было меньшее количество разных культур.

Использовавшиеся порядки чередования культур неким образом влияют на результат, например, изменяется пополнение влаги, аллелопатия и потенциальность вредителей. Более длинноротационные севообороты сопровождаются и другими закономерностями.

Эти исследования показывают, что проектирование севооборотов в сторону удлинения интервалов может увеличить эффект от чередования культур. Более длинные севообороты со временем могут дать дополнительное повышение урожая. Райт установил, что эффект положительного влияния широколистных культур на зерновые сохранялся для двух зерновых культур. Таким образом, порядок чередования культур в севообороте может быть составлен так, что будет наблюдаться положительное взаимовлияние действия среди нескольких культур подряд.

Источник