Система адаптивных севооборотов

Ключевым звеном современного земледелия остается система севооборотов, так как весь комплекс задач по рациональному использованию земли, воспроизводству плодородия почвы, защите агроландшафта от эрозии, охрана окружающей среды может решаться пpи оптимальном соотношении площади по-севов и правильном чередовании сельскохозяйственных культур в рамках научно обоснованной и адаптированной системы севооборотов. С севооборотами связаны другие звенья системы земледелия: обработка почвы, удобрения, противоэрозионные и мелиоративные мероприятия, сортосмена и семеноводство, защита растений от вредителей, болезней и сорняков. В условиях применения минимальной и нулевой обработки почвы адаптированные севообороты приобретают еще большее, прежде всего, фитосанитарное значение. Адаптивность севооборотов обеспечивается их системностью, включающей чистый, занятый и сидеральный пары, культуры с различными биологическими особенностями, в их числе зерновые, зернобобовые, однолетние и многолетние травы. Разнообразие предшественников и культур создает возможность без дополнительных затрат поддерживать невысокую (6-12 шт. на 1 м²) засоренность посевов, что составляет менее 5% от биомассы ценоза. Экологическая устойчивость агроландшафта зависит не только от оптимального соотношения пашни и естественных угодий, но и от рационального соотношения зерновых и кормовых культур, а также паровых полей. Принято считать, что оптимальная доля пшеницы в структуре посевов должна составлять 50-55% по отношению к зернофуражным и зернобобовым культурам. В настоящее время пшеница занимает 707 тыс. га (69%) в среди зерноввых культур, площадь посева овса составляет 161, ячменя 141 тыс. га, зернобобовые культуры занимают 17 тыс. га (1,6 % ). На долю зернобобовых культур – горох, пелюшка, соя, кормовые бобы, люпин, в структуре посевов зерновых должно приходиться 8-10%. Они решают проблему кормового белка, содержат жир и сахар (табл. 3.1), крахмал, большое количество аминокислот, витамины и способствуют мобилизации биологического азота. Горох при урожае 15-17 ц/га усваивает из воздуха 50-60 кг/га азота, а при урожае 35 ц/га фиксирует до 140 кг/га (таблица «Содержание элементов питания в зерне кормовых культур«).

Содержание элементов питания в зерне кормовых культур

Продукция (зерно и проч.)

Содержание, % в сухом веществе

белок жир клетчатка сахар МДж/кг
Бобы (семена) 29,9 2,0 1,2 5,1 14,4
Пелюшка 12,9 2,1 5,2 6,5 12,5
Бобы (зеленые) 24,4 2,1 8,1 5,1 13,2
Соя 31,2 18,3 15,0 12,4 13,5
Горох 23,8 3,1 5,7 11,9 13,4
Кукуруза 9,2 2,2 3,4 5,5 12,6
Пшеница 20,4 2,5 2,8 7,2 13,6
Ячмень 11,4 2,3 5,2 8,0 12,5
Овес 8,8 4,5 8,7 6,2 11,7

Заслуживает внимания соя. Ее успешно можно возделывать в южных районах края. В зерне сои кроме высокого содержания белка, жира, клетчатки и сахара, присутствует большое количество аминокислот и витаминов. В районах подтайги и закрытой лесостепи перспективно увеличение по-севов озимой ржи на зерно, особенно сортов с низким содержанием пентозанов. При соблюдении требований агротехники высокорентабельно возделывание ценных крупяных культур: в степной зоне проса, а в лесостепной – гречихи. Широкий набор зерновых и зернобобовых культур в севооборотах позволяет избежать бессменных посевов пшеницы и повысить валовые сборы зерна. Кормовое поле в структуре пашни должно занимать не менее 30%. В зависимости от специализации хозяйства оно может быть расширено до 40%. По значимости в современных условиях площадь кормовых культур равноценна зерновому полю, т.к. от их ассортимента зависит качество рациона для животных и продуктивность пашни. Посевы кукурузы, корнеплодов, суданской травы, сахарного сорго позволят сбалансировать рационы по сахару. Районированные раннеспелые гибриды кукурузы, возделываемые по зерновой технологии, формируют в условиях края початок с зерном молочной спелости. Если силос из кукурузы по нормативу содержит 0,16 к. ед. то при возделывании по зерновой технологии — 0,28 к. ед. В ближайшие годы площадь посева кукурузы, кормовых бобов и рапса необходимо довести до уровня 0,5 га, а суммарную площадь выращивания кормовых культур до 2–2,3 га на 1 фуражную корову. Расширение биологических средств интенсификации, т.е. увеличение разнообразия культур, доли многолетних бобовых трав: эспарцета, донника, клевера, люцерны, козлятника и люпина, возделывание культур с глубоко проникающей корневой системой (донник, рапс, люцерна) дает возможность из-влечения питательных веществ из нижних слоев почвы и разрыхления подпахотного слоя, а также способствует усвоению труднодоступных фосфатов. Это позволяет уменьшить дефицит оборотных средств на приобретение удобрений, средств защиты растений. Доля бобовых и бобово-злаковых трав в структуре посевов кормовых культур должна составлять не менее 75 %. Наличие в хозяйстве большого количества злаковых травостоев, имеющих низкую продуктивность и используемых вне полей севооборота, требует улучшения азотного баланса почвы. Такие культуры сами нуждаются в подкормке азотными удобрениями. Поэтому ставится задача ежегодно проводить обновление на 20-25% площади многолетних трав, имеющейся в хозяйстве. Важным источником получения кормового белка и растительного масла в крае является рапс. Площади посева этой культуры приобретают тенденцию к увеличению и в настоящее время достигли 30 тыс. га. Высокие рыночные цены на маслосемена обеспечивают прибыль уже при урожайности 7-8 ц/га. При урожайности свыше 12 ц/га масличные культуры становятся реальным конкурентом для яровой пшеницы по рентабельности. Учет принципов правильного размещения культур по предшественникам в севооборотах показывает целесообразность следующей структуры использования пашни по зонам. В степной зоне под зерновые культуры необходимо от-водить 48–50% пашни, под кормовые 25–28, под чистые пары – 20–25; в южной лесостепной зоне и открытой части Канской и Красноярской лесостепи – соответственно 50–53, 27–30, 16–18%. В зоне лесостепи Причулымья, закрытой час-ти Канской и Красноярской лесостепи, в подтайге и тайге – соответственно 53–55, 28–30 и 12-15%. В подтаежной, лесостепной и особенно в степной зонах края, там, где культуры возделываются на фоне традиционной и минимальной обработки почвы, наиболее распространены зернопаровые севообороты. Чистые пары обеспечивают благоприятный водный, пищевой режим, способствуют сниже-нию засоренности, сдерживают распространение болезней и вредителей. За пе-риод парования в метровом слое почвы накапливается дополнительно от 33 до 48 мм продуктивной влаги. В условиях дефицита влаги (в засушливые годы) чистые пары обеспечивают прибавку урожая зерна на 4-5 ц/га по сравнению с занятыми парами. При достаточном увлажнении (более 350 мм осадков в год) существенных различий между чистыми и занятыми парами не наблюдается, т.к. теряется преимущество чистого пара в накоплении влаги и минерального азота. Сравнительная оценка продуктивности севооборотов с чистым, занятым (горох + овес) и сидеральным (горох + овес) паром установила, что наибольшая продуктивность пашни характерна для севооборота с занятым паром (27 ц/га зерновых единиц) по сравнению с сидеральным (24 ц/га з.е.) и с чистым паром (20 ц/га з.е.). Урожайность пшеницы по различным видам паров без удобрений находится в пределах от 20,4 до 24,5 ц/га. Применение удобрений повышает продуктивность яровой пшеницы, по чистому пару урожайность ее на 3-4 ц/га выше, чем по занятому и сидеральному. В севообороте с чистым паром уровень рентабельности продукции составил 69%, с занятым паром – 41%, с сидераль-ным – 36%. Применение небольших доз удобрений понижает рентабельность зернопаровых севооборотов, а севооборот, в котором яровая пшеница занимает 75% площади, имеет нулевую рентабельность (таблица «Экономическая и биоэнергетическая оценка севооборотов«).

Экономическая и биоэнергетическая оценка севооборотов

Севооборот Без удобрений Удобрения (NР)30
урожай, к.ед., ц/га затраты рент.,

%

урожай, к.ед.,

ц/га

затраты рент.,

%

МДж/га руб/га МДж/га руб/га
Пар чист.

Пшеница

Овес

Ячмень

20 7707 4327 69 25 10729 6159 51
Пар зан.

Пшеница

Овес

Ячмень

27 9488 6866 41 33 13627 9347 30
Пар сид.

Пшеница

Овес

Ячмень

24 9849 6344 36 26 13917 8779 8
Пар сид.

Пшеница

Пшеница

Пшеница

13 9364 6354 0 17 14097 8875 0

Во всех природных округах имеют распространение зернопаротравяные севообороты с сидеральными культурами. Сидеральные культуры (донник, клевер, горох, овес, рапс, горчица) больше пользы приносят при высокой их продуктивности. Многолетним бобовым травам нет равных среди предшественников по накоплению корневых и пожнивных остатков. В зависимости от урожайности донника, люцерны или клевера в почве остается от 40 до 100 ц/га сухой органической массы, что равноценно внесению 20-30 т/га навоза. За счет запашки сидерата улучшаются физические и биологические свойства почвы, накапливается значительное количество питательных веществ. В зависимости от вида сидеральных культур и их продуктивности на 1 га пашни накапливается азота 110-200 кг, фосфора 50-70 кг, калия – 115-175 кг. Однако запашка сидерата из переросших трав, как и запашка соломы, требует дополнительного внесения азотных удобрений для активизации жизнедеятельности почвенной микрофлоры. Запашка трав в фазу бутонизации снижает количество внесенной органики, но при этом в почве происходит активное накопление азота. Свежая растительная масса в первый год запашки разлагается до 30-40%, а на второй год до 70-80%. В результате этого, первая и вторая культуры, размещаемые по сидеральному пару, используют значительную часть элементов питания в легкодоступной форме. Анализ взаимодействия между предшественником, удобрением и гербицидами показал, что в экстенсивном земледелии определяющим фактором при производстве зерна является доля чистого пара. Но снижение урожайности зерновых культур после непаровых предшественников может существенно компенсироваться за счет внесения удобрений (в первую очередь) и применения гербицидов. Поэтому, при достаточном увлажнении и широком применении средств химизации доля чистого пара может быть существенно уменьшена в пользу зерновых и кормовых культур, выращиваемых в занятом пару. Если в степной и южно-лесостепной подзонах чистый пар при любом уровне интенсификации является основой стабилизации продуктивности севооборота, то в условиях подтайги, в закрытой и в типичной лесостепи края при интенсивной системе земледелия пар не является обязательным элементом структуры полевых севооборотов. Следует помнить, что чистый пар – дорого-стоящий прием, поэтому его применение должно быть экономически оправдано. Урожайность пшеницы по пару должна составлять не менее 30 ц/га. Если хозяйство не в состоянии хорошо обработать чистый пар, то лучше поле отводить под занятый или сидеральный пар (рапс, горох + овес, рожь озимая, дон-ник и др.). Зональные особенности. Сельское хозяйство в зоне тайги и подтайги целесообразно вести на основе животноводства. Производство свинины, птицы, откорм крупного рогатого скота, производство молока требуют своеобразного земледелия, основанного на выращивании кормов. Фуражное зерно, силосные культуры, однолетние и многолетние травы на сенаж и сено выращиваются в зернопаровых, зернотравяных и зернопропашных севооборотах. Более широко-го освоения требуют кормовые и сенокосно-пастбищные севообороты. В хозяйствах без развитого животноводства, где основой экономики является зерновое производство, эффективны поликультурные севообороты, направленные на производство семян и товарного зерна. Чередование культур в таких севооборотах должно создавать оптимальные условия в каждом поле. Особенно это важно для снижения поражения растений болезнями и вредителями. Примером такого чередования могут служить севообороты с чистым и сидеральным паром: чистый пар – пшеница – пшеница – ячмень; или сидеральный пар – пшеница – пшеница – овес + донник.
В хозяйствах закрытой и типичной лесостепной зоны более эффективно освоение системы полевых севооборотов, сочетающей зернопаровые с зернопаропропашными, зернопаротравяными и другими видами. Оптимальная доля зернофуражных культур в посевах зерновых находится в пределах 40%, целесообразно увеличить посевы ячменя как раносозревающей культуры, удельный вес гороха должен составить до 10% от площади зерновых, а посевов озимой ржи – до 15%. Яровая пшеница предъявляет повышенные требования к предшественни-кам, освобождению полей от сорняков, обеспеченности влагой и питательными веществами. В основных районах возделывания яровой пшеницы ее размещение зависит от схем севооборотов, принятых в данной зоне. Севообороты могут быть различные (4..5..7-польные) в зависимости от почвенно-климатических условий и технологий возделывания пшеницы. Оценка роли предшественника в пределах агроэкологического типа земель показывает, что в засушливые годы повышается влагонакопительная роль предшественников, во влажные — накопление нитратного азота и борьба с сорняками. В южной лесостепи и степи эти два фактора действуют одновременно.

В лесостепной зоне яровую пшеницу размещают по пару, после пропаш-ных культур, гороха или многолетних трав:

— пар – пшеница – пропашные – пшеница – рапс – овес;

— однолетние травы – озимая рожь – картофель – пшеница;

— пар – пшеница – горох + овес –пшеница – овес;

— чистый пар – пшеница+люцерна – люцерна 1 г.п. – люцерна 2 г.п. – пшеница – зернофуражные.

Хорошо зарекомендовал себя севооборот, внедренный в первичном семе-новодстве с чередованием культур: пар чистый или сидеральный – пшеница – пропашные – овес (ячмень); или, чистый пар – пшеница – пропашные –пшеница – рапс – овес. При необходимости укрепления кормовой базы животноводства часть площади чистых паров может использоваться по типу занятых:

— чистый пар – пшеница + донник – донник (занятый пар, уборка в июле) – пшеница – ячмень (овес);

— однолетние травы – пшеница – овес – чистый пар (занятый пар, уборка в июле) — пшеница – ячмень;

— однолетние травы — озимая рожь (поукосно) — оз. рожь – пшеница – ячмень или овес;

— однолетние травы – пшеница + люцерна – люцерна 1г.п. – люцерна 2 г.п. – пшеница – овес;

— однолетние травы – пшеница + люцерна – люцерна 1г.п. – люцерна 2 г.п. – пшеница.

Высокой продуктивностью также отличаются следующие севообороты:

— кукуруза – зернофуражные – горох + овес летнего посева – пшеница;

— кукуруза – суданская трава (просо) – зернофуражные – горох + овес – корнеплоды;

— горох + овес – горох + овес – горох + овес – корнеплоды;

— горох + овес – просо кормовое – кукуруза – суданская трава – яровой рапс летнего посева.

Существенному росту продуктивности способствуют поукосные посевы. Лучшей смесью в поукосных посевах считается овес в смеси с рапсом, которая обеспечивает дополнительные сборы зеленой массы, содержащей 52% сухого вещества и 56% переваримого протеина. Наиболее продуктивные звенья севооборота:

суданская трава + пелюшка, поукосно овес + рапс;

овес + пелюшка + рапс, поукосно овес + рапс.

По урожайности зеленой массы кормовые культуры располагаются в по-рядке убывания следующим образом: кукуруза, кормовые бобы, просо кормовое, горохоовсяная смесь, овес на сенаж, кострец безостый, суданская трава, люцерна. В целом 2-3-польные севообороты по продуктивности значительно уступают 4-5-польным, а также бессменным посевам кукурузы и горохоовсяной смеси. При трансформации сельскохозяйственных угодий на ландшафтной основе, в целях повышения сборов корма, необходимо освоение сенокосно-пастбищных севооборотов и улучшение естественных пастбищ и сенокосов за счет подсева многолетних трав и внесения азотных удобрений. Для хозяйств свиноводческого направления, где 80% потребности в кормах составляют концентраты, важное значение имеют севообороты, насыщенные зерновыми:

— пар чистый или сидеральный – пшеница – овес – ячмень;

— пар чистый – яровая пшеница – пропашные – ячмень – овес.

Созданию устойчивой кормовой базы при любых погодных условиях бу-дут способствовать культуры, обеспечивающие максимальное накопление уро-жая за счет осенне-зимних осадков — озимая рожь, многолетние травы, однолетние травы ранних сроков посева. Для эффективного использования осадков второй половины лета и осеннего периода высевают просовидные злаки, поздние посевы бобово-злаковых смесей и поукосные посевы трав. В кормовых севооборотах необходимо использовать возможность повторного посева некоторых культур. При высоком уровне агротехники повторные посевы выносит кукуруза. В то же время нельзя допускать частого возвращения на одно и то же поле культур, которые сильно поражаются болезнями и вредителями: подсолнечника, рапса, редьки масличной, турнепса, брюквы, ячменя. Не допускается, из-за сильного поражения вредителями и болезнями, чередование культур из семейства бобовых (клевер, люцерна, бобы, горох, люпин). Возврат бобовой культуры на поле допускается через 3-4 года, а люпина и бобов через 7 лет. Нельзя также размещать кормовую свеклу после рапса и других крестоцветных, ячменя и пшеницы после многолетних злаковых трав. В последние годы в крае большое распространение получила золотистая нематода картофеля. В этих условиях исключаются повторные и особенно бессменные посадки картофеля, чередование его с другими пасленовыми культурами – томаты, табак и махорка, баклажаны. Возврат картофеля на поле производится не ранее чем через 5 лет в севообороте с преобладанием зерновых культур. В структуре кормового поля основное место должно отводиться много-летним и однолетним травам в различных севооборотах:

Пар чистый или занятый – озимая рожь – зернофуражные – горох+овес – зернофуражные – силосные – зернофуражные.

Пар чистый или занятый – озимая рожь – зернофуражные + донник – донник – зернофуражные.

Многолетние травы, особенно бобовые, в ранний период медленно растут и очень чувствительны к засоренности, поэтому их следует размещать по паровым полям, после пропашных культур или после зерновых с хорошей химической прополкой предшествующей культуры. Лучшим зерновым предшественником является пшеница по пару или овес. Эти же культуры используют при посеве бобовых трав под покров, они, по сравнению с ячменем, препятствуют повреждению всходов блошкой. В открытой лесостепи кормовые севообороты с короткой ротацией (4-5-польные) при 100%-й насыщенности кормовыми культурами позволяют получать 33-44 ц кормовых единиц с 1 га (таблица «Наиболее продуктивные севообороты«).

Наиболее продуктивные севообороты

I 1-4) 4) травосмесь (донник, костер, пырейник) II 1) кукуруза + просо (бобы кормовые)
5) кукуруза; 2) ячмень на зерносенаж + донник;
6) ячмень + травосмесь. 3) донник;
4) зернофуражные.
III 1-5) травосмесь VI 1) кукуруза + соя;
6) кукуруза; 2) зернофуражные;
7) овес + травосмесь (люцерна + костер безостый). 3) горох + овес на зеленый корм;
4) кукуруза.
V 1) кукуруза; VI 1) чистый пар;
2) горох + овес (зеленый корм); 2) корнеплоды;
3) озимая рожь (зеленый корм), поукосно яровой рапс; 3) кукуруза;
4) подсолнечник; 4) кукуруза + соя или просо;
5) горох + овес (на сенаж). 5) кукуруза;
6) зернофуражные.

Пятипольный севооборот с однолетними травами превосходит другие севообороты по сбору зеленой массы и сухого вещества, продукция имеет более низкую себестоимость. Севообороты с донником, промежуточными посевами озимой ржи на зе-леный корм и поукосными посевами рапса ярового:

I) кукуруза;

2) горох с ов-сом + донник;

3) донник;

4) озимая рожь, поукосно яровой рапс;

5) горох с ов-сом (сенаж) уступают по урожайности севообороту с однолетними травами, что связано с выпадением донника под покровом горохоовсяной смеси в отдельные годы.

Севообороты с промежуточными посевами озимой ржи и поукосными посевами рапса ярового отличаются высокой продуктивностью (50 ц/га сухого вещества, 5 ц/га переваримого протеина) и обеспечивают равномерное поступ-ление корма в течение вегетационного периода.
Севооборот с турнепсом:

I) кукуруза;

2) горох с овсом + донник;

3) дон-ник;

4) турнепс (корнеплоды + ботва);

5) горох с овсом (сенаж), дает высокие сборы сырой массы (за счет высокой урожайности турнепса), но по сбору сухо-го вещества, кормовых единиц мало отличается от других. При этом себестоимость продукции несколько выше за счет трудоемкости выращивания корнеплодов.

По сбору переваримого протеина севооборот с турнепсом уступает и се-вооборотам с люцерной:

I) кукуруза;

2) горох + овес + люцерна – люцерна – люцерна – люцерна.

Посевы кукурузы на постоянном участке (повторные или бессменные) обеспечивают высокие сборы зеленой массы (335 ц/га), сухого вещества (53 ц/га), кормовых единиц (49 ц/га), но по сбору переваримого протеина (3-4 ц/га) и обеспеченности им одной кормовой единицы в пределах 74 г, уступают посе-вам кукурузы в севооборотах. Хорошую продуктивность формируют совместные посевы кукурузы с кормовыми бобами. Высота бобов среди кукурузы достигает 120 см, почти на каждом имеется до 15 плодов общей массой 50-60 граммов. Питательность 1 кг сухого вещества такой смеси составляет 0,67 к.е., а содержание обменной энергии равно 9,1 МДж. В 1 кг сухого вещества смеси овса и кормовых бобов со-держится 8,5 МДж обменной энергии, а ее питательность составляет 0,59 кормовых единиц. Следовательно, преимущество смеси кукурузы и кормовых бобов очевидно. Технология выращивания кормовых бобов совместно с кукурузой аналогична технологии возделывания кукурузы. Это условие позволяет выращивать культуры совместно при низкой засоренности поля. В южной лесостепи и степи ускоренные темпы развития животноводства в последние годы требуют еще большего увеличения производства кормов на пахотных землях. Лучшими предшественниками по запасам доступной влаги в почве здесь являются чистый пар и рано убираемые культуры: просо, кукуруза на силос. Максимальный выход сухого вещества и переваримого протеина с 1 га пашни обеспечивают бессменный посев горохоовсяной смеси и трехпольный севооборот (пар чистый – просо кормовое – горох + овес на зеленую массу), а также севообороты:

1) кукуруза – зернофуражные – горох + овес летнего посева;

2) кукуруза – суданская трава (просо) – зернофуражные – горох + овес – корнеплоды;

3) горох + овес – горох + овес – горох + овес – корнеплоды; 4) горох + овес – просо кормовое – кукуруза – суданская трава – яровой рапс летнего посева (таблица «Кормовые севообороты для южных районов лесостепи«).

Кормовые севообороты для южных районов лесостепи

Кормовые севообороты для южных районов лесостепи:
I 1) пар занятый удобренный; II 1) пар;
2) кукуруза с соей; 2) просо кормовое;
3) бобово-злаковые смеси с подсевом многолетних трав; 3) горохоовсяная смесь.
4-5) многолетние травы (костер безостый + люцерна); III 1) кукуруза + соя (просо на силос);
6) кукуруза с соей; 2) корнеплоды;
7) горохоовсяная смесь + клевер. 3) кукуруза с початками молочно-восковой спелости.
IV 1) монополе кукурузы на корм с початками (3-5 лет)
V 1) горох + овес; VI 1) чистый пар;
2) зерновые; 2) яровая пшеница;
3) кукуруза + просо. 3) горох + овес (поукосно рапс);
4) зернофуражные.

Кормовые севообороты для южных районов лесостепи
(продолжение)

Пятипольные (с 40% зерновых):
I 1) чистый пар; II 1) чистый пар;
2) яровая пшеница; 2) яровая пшеница + донник;
3) кукуруза; 3) донник;
4) зернофуражные; 4) ячмень;
5) однолетние травы. 5) однолетние травы.
Четырехпольные (с 50% зерновых):
I 1) чистый пар; II 1) чистый пар;
2) яровая пшеница; 2) яровая пшеница;
3) кукуруза; 3) зернофуражные;
4) зернофуражные. 4) однолетние травы.

 

В деле успешного освоения севооборотов, важное значение имеет полное и своевременное ведение документации, в том числе книги истории полей. Ведение книги истории полей позволяет исключить многие проблемы, связанные с расширением площадей минимальной обработки почвы и увеличением засоренности культур падалицей, с повторным применением химических средств защиты растений и оптимизацией применения минеральных удобрений.