Місце зернових у сівозміні

Сівообіг є важливим принципом порядку при сільськогосподарському землекористування. Правильний сівозміна з обліком сумісності культур і дотриманням необхідних пауз при поверненні однієї і тій ж культури на колишнє місце - застава здорових посівів. Використання цих факторів виробництва зернових дозволяє досягти високих врожаїв з меншими витратами. Завдяки сівозміні раціонально використовуються всі природні і економічні умови для досягнення оптимальних уро жаїв зернових і високих чистих доходів.

На організацію сівозміни та лежаче в її основі співвідношення між окремими культурами впливають:

•   ринок зерна (реалізовані ціни);

•   потреби власного господарства в зерно (Тваринництво);

•   ґрунтово-кліматичні умови;

•   розташування господарства по відношенню до ринку (елеватор, порт і т. д.);

•   оснащеність технікою і робочої силою.

Увімкнення окремих зернових культур в сівозміна визначається їх очікуваної _ врожайністю і різної здатністю використовувати дія попередника на урожайність.

Прямий ефект від попередника , хоча і комплексний, але можна, можливо раз поважати наступні фактори його дії:

•   рослинні опади попередника;

•   дія попередника на структуру ґрунти;

•   термін прибирання попередника;

•   вплив попередника на засмічення і ураженість хворобами і шкідниками.

Попередники відрізняються різним кількістю рослинних залишків після їх прибирання (Табл. 89) і по своєму складу.

У залежності від кількості коренепожнивних залишків при мінералізації утворюється різне кількість поживних речовин, особливо азоту (Табл. 90).

Особливе значення має і ставлення вуглецю до азоту ( З : N), яке у раз особистих рослинних залишків по-різному (Табл. 91).

Т а б л и ц я 8 9  Коренепожнивні і інші рослинні залишки після прибирання різних попередників (сухий маси, ц/га)

Т а б л и ц я 9 0  Зміст азоту в різних рослинних залишках і кількість доступного азоту при мінералізації

Т а б л и ц я 9 1  Відношення З : N в рослинних залишках

Так як мінералізація проходить в повної мірі тільки коли ставлення З : N < 20 : 1, то в сівозміні необхідно враховувати використання фіксованого _ азоту. Наприклад, після зернових як попередника, зерновим необхідно внести додатковий азот, оскільки низький вміст азоту в рослинних залишках ( С: N> 20:1) веде до азотного голодування зернових (азот необхідний діяльності ґрунтових бактерій). Після зернобобових (гороху), навпаки, не потрібно внесення додаткового азоту. У регіонах з м'якими зимами і багатими осінньо-зимовими опадами існує небезпека того, що азот восени не повною мірою засвоюється . зерновими і вимивається.

При оцінки дії попередника необхідно враховувати і залишки гербіцидів в ґрунті.

У посушливих регіонах або в сухі роки надмірне водоспоживання культури може знизити її придатність як попередник. У таких ситуаціях літні запаси вологи в грунті такі низькі, що не вистачає води для проростання насіння озимих зернових. Це часто спостерігається при посушливих умовах після люцерни, конюшинно-трав'янистих сумішей, кукурудзи на зерно або цукрової буряків. У таких випадках доводиться замінювати озимі зернові ярими. У посушливих регіонах СНД у сівозміни часто включають пари. Пари – ознака екстенсивного господарювання. При оцінці ролі парів як попередника треба виходити з того, що врожайністю наступною культури повинні окупатися витрати двох років. Крім цього пари проблематичні в екологічному плані (вітрова ерозія). У У багатьох випадках при застосуванні пари витрати не окупаються, як показують, наприклад, багаторічні досліди в лісостепу України. Однак в екстремально посушливих регіонах з річними опадами менше 350 мм, де можливе лише екстенсивне господарювання, вони, навпаки, економічно виправдані.

Вплив попередника на структуру ґрунту (утворення грубих пор та міцної комкуватої структури) тим краще, чим довше він своєї біологічної масою покриває грунт (тіньова стиглість ґрунти) і чим більше раз віта коренева система (Табл. 92).

Т а б л и ц я 9 2 Суха маса коріння і глибина їх проникнення у різних культур

Покращуючий структуру ефект попередників зернових зростає в наступній послідовності:

ярі проміжні культури < озимі проміжні культури < ярі зернові, рання картопля, горох < пізня картопля, кукурудза, цукрові буряки < озимі зернові, озимий ріпак < багаторічні трави.

Позитивний структурний ефект знижується при збиранні попередника важкої жнив і транспортної технікою і при занадто вологою _ ґрунті.

Термін прибирання попередника має особливе значення при вирощуванні зернових. Якщо термін прибирання попередника не забезпечує необхідної якості передпосівної обробки ґрунту та дотримання оптимальних термінів посіву озимих зернових, краще вирощувати ярі.

Бур'яни шкодять наступною культурі своїм впливом на всі вищеназвані ефекти попередника і можливим подальшим своїм розмноженням , яке у наступній культурі може призвести до утворення конкурентоспроможної популяції. Існує багата за своїми видами та представниками бур'ян флора, яка пристосована до сівозмін. Склад населення бур'янів у певних межах специфічний для кожної культури. У посівах озимих зернових переважають бур'яни, проростають осінню і взимку, в посівах ярих зернових - проростають навесні. густина їх популяції в зернових культурах залежить від їх придушення попередниками і від інтенсивності боротьби з ними при вирощуванні попередника. Озимі зернові як попередник для озимих сприяють поширенню мітлиці польовий ( Apera spica-venti ) і лисохвоста польового ( Alopecurus myosuroides ). Ярі зернові перед ярими сприяють поширенню вівсюга звичайного ( Avena fatua ). Озимі та ярі в густих посівах, що рано змикаються, сприяють зниженню щільності бур'янів. Серйозною проблемою, особливо в насінницьких посівах, може бути і падалиця від культурних зернових попередників.

Накопичення в грунті збудників хвороб і шкідників зернових, приносячих _ шкода кореневий системі і підставі стебла, в великий мірі залежить від попередника. Важливі збудники хвороб і шкідники зернових, які шкодять залежно від сівозміни та попередника на даному поле, представлені в табл. 93.

Т а б л и ц я9 3  Важливі збудники хвороб і шкідники зернових, які постійно шкодять на даному поле («хвороби і шкідники сівозміни») і рослини-господарі серед культурних рослин

Примітка (+) – ураження без сильного прояву хвороб. П – пшениця; Я - ячмінь; Р-жито; Т - тритикале; Про - овес ; Ку - кукурудза; Кзл - кормові злаки.

Сівообіг впливає, раніше всього, на ґрунтожителів збудників хвороб і шкідників, причому різні частини сівозміни впливають на них по - різному . Один попередник-господар забезпечує більше сильне розвиток збудника або шкідника, чим інший. При вирощуванні одного не господаря вони зменшуються сильніше, ніж при вирощуванні іншого. Із цього витікає їх різна придатність в якості попередників. З інший сторони, різні види зернових і навіть сорти реагують на ураженість різним рівнем зниження врожайності (табл. 94), що треба враховувати при складанні сівозмін. Викликане кореневими і прикореневі гнилями ( Pseudocercosporella herpotrichoides , Gaeumannomyces graminis , Fusarium spp ., Rhizoctonia solani ) шкідливе дія у зернових культур зростає,

Т а б л и ц я 9 4  Взаємини між видами і формами зернових і

цистоутворюючою зерновий (вівсяний) нематодою ( Heterodera avenae ) і збудником церкоспорельозний кореневий гнили зернових ( Pseudocercosporella herpotrichoides

+++ - Дуже сильне дія; ++ - Сильне; + - Помірне; ± - Незначне; - - Ні впливу.

наприклад, у такій послідовності: ярий ячмінь < яре та озиме жито < озимий ячмінь < яра пшениця < озима пшениця. А у вівса, який є саніруючою культурою щодо комплексу цих гнил , це дія збільшується при ураженні цистоутворюючої зернової (вівсяної) нематодою ( Heterodera avenae ) у послідовності: озимий ячмінь, озима жито < озима пшениця < ярий ячмінь < овес.

Heterodera avenae здатна сильно розмножуватися на вівсі та ячмені, а на пшениці і жита - практично ні. Крім цього, у зернових існують ще великі сортові відмінності. У цього збудника взаємини з культурами ще більше ускладнюється, так як існує, по крайньої мірою, 10 їх різних патотипів .

Овес слабо вражається збудником інфекційного вилягання, грибом Pseudocercosporella herpotrichoides , а збудником чорної ніжки ( офіоболези ), грибом Gaeumannomyces ( Ophiobolus ) graminis , як правило, не заражається. Сильним зниженням врожайності реагують озима пшениця і озиме жито на ураження інфекційним полеганням, а озима пшениця, озима жито і ярий ячмінь - на поразка чорної ніжкою.

Якщо необхідно, включити до сівозміни поспіль дві сприйнятливі до певного шкідливого організму зернові культури, то першою вирощують більше сприйнятливу, а другий - менше сприйнятливу. Наприклад, по чутливості до збуднику церкоспорельозний прикореневий гнили ( Pseudocercosporella herpotrichoides _ першою вирощують пшеницю, потім - ячмінь. на інтенсивність поразки P. herpotrichoides більше впливають погодні _ умови, чим на ступінь поразки грибом G. graminis . Щодо ґрунтових умов всі відбувається навпаки: на легень ґрунтах враженість _ вище, на більше важких - нижче.

Хоча вівсяна нематода при високою концентрації зернових зустрічається на всіх ґрунтах, але найбільшу шкоду вона приносить на легких ґрунтах. на придатність попередника для зернових впливає обробка ґрунти після нього. Так, фузаріоз колосся озимий пшениці, викликаний різними видами роду Fusarium , які в зернах утворюють мікотоксин деоксиніваленол (ДОН), розвивається у багато разів сильніше після кукурудзи при безплужній обробці ґрунти, чим при обробці з плугом.

Вплив різних комбінацій попередників на врожай зернових залежить і від родючості ґрунти, що видно з табл. 95 на прикладі озимий пшениці.

Чим бідніший грунт, тим більше тим важливіше розміщувати зернові після оптимального попередника.

У сівозмінах, насичених зерновими, останніми роками часто вирощують озимі зернові по озимих зернових. Такі посіви вимагають додаткових витрат на засоби захисту рослин, які окупаються тільки за дуже високих цін на зерно. Як правило, у таких сівозмінах знижується врожайність від 8 … 15 % (Табл. 96).

У насичених зерновими сівозмінах вирощуванням проміжних культур можна підвищити врожайність, якщо вдаються досить добрі посіви цих культур у цій місцевості, тобто за достатньої вологи та тривалості вегетації (Табл. 97).

Враховуючи сукупність всіх дій попередників зернових і вплив зернових і вплив зернових як попередників на інші культури, в сівозміні можна, можливо провести наступну угруповання.

Т а б л и ц я 9 5  Вплив різних комбінацій попередників на врожайність озимий пшениці (Середнє з численних дослідів в Німеччини)

Т а б л и ц я 9 6  Зниження врожайності озимих зернових при їх вирощуванні по озимим (Аналіз численних дослідів в Німеччини)

Т а б л и ц я 9 7  Вплив проміжних культур на врожайність в насичених зерновими сівозмінах

на дію певного попередника впливає:

•   місце вирощування (грунт, клімат);

•   його вегетаційний період;

•   кількість його рослинних залишків;

•   його споживання запасів вологи;

•   органічне і мінеральне добрива;

•   затінення ґрунти і засмічення;

•   врожайність;

•   технічні заходи, наприклад, во час збирання.

Ці чинники значною мірою можуть погіршити чи покращити дію. попередника. Один і той ж попередник під впливом цих факторів , за різних умов, може мати різну дію. Загальним правилом є: чим суворіший клімат, чим гірший ґрунт і чим нижча культура землеробства, тим більше значення має дія попередника.

Грунтомешкаючі збудники хвороб і шкідники по різному зберігаються в грунті при відсутності рослин-господарів. Розрізняють дві групи збудників:

шкідливі організми з низькою здатністю виживання, т. е. такі, які мають низьку здатність до сапрофітної конкуренції , під якої розуміють «здатність їх зберігатися в грунті і протистояти сапрофітним ґрунтоживучим організмам ( « коренеобитаючі » шкідливі організми)». Такі ґрунтомешканці збудники хвороб і шкідники можуть тільки один або кілька років протистояти дії сапрофітної мікробіологічної грунтовий _ фауні і флори.

До цією групі відносяться в здебільшого види, які виживають в грунті тільки в рослинних залишках інфікованих рослин, як наприклад, віз будильник гельмінтоспоріозний кореневий гнили ( Drechslera spp .), офіохворої _ кореневий гнили ( Gaeumannomyces graminis ) і церкоспорельозний кореневий гнили ( Pseudocercosporella herpotrichoides. Шкідливі організми з щодо високою здатністю виживання,

т. е. сапрофітної конкуренцією (« ґрунтомешканці » шкідливі організми) або які мають спеціальні органи спокою (постійні суперечки у грибів, цисти у цистоутворюючих нематод або ляльки у комах). До перших відносяться ґрунтомешкаючі організми, які харчуються, як сапрофіти, відмерлою органічної субстанцією, наприклад, Rhizoctonia solani , R. cerealis і Fusarium spp . У постійних формах в вигляді цист зберігаються звичайна зернова цистоутворююча нематода ( Heterodera filipievi ) і вівсяна нематода ( Н. avenae ), а в вигляді постійних суперечка - такий переносник вірусів зернових, як Polymyxa graminis , в постійних суперечка « ґрунтомешкаючі » віруси зернових можуть зберігатися більше

15 … 20 років. Від форми виживання збудників залежить термін очікування _ для сприйнятливою культури, або пауза до повернення однієї і тій ж культури на це поле. При визначенні тривалості цієї паузи треба враховувати, що багато збудників хвороб і шкідників зернових мають досить широкий спектр рослин-господарів, включаючи бур'яни, тому бур'яни можуть знижувати фітосанітарний ефект сівозміни.

Необхідні паузи для усунення повторного розвитку хвороб і час жіночності шкідниками видно з табл. 98.

Т а б л и ц я 9 8  Необхідні паузи при вирощуванні зернових

Т а б л и ц я 9 9  Грунтомешкаючі віруси, зберігаються багато років в постійних суперечках грибів-переносників, при відсутності рослин-господарів

У ґрунтожителів вірусів (Табл. 99), які багато років зберігаються в зимових суперечках ґрунтового грибоподібного організму Polyмуxa graminis, заражені площі не звільняються сівозміною від інфекції . Такі площі треба виключити з вирощування сприйнятливих куль тур або, як в випадку озимого ячменю, вирощувати стійкі сорти.

На небезпеку ураження зернових хворобами та шкідниками впливає і співвідношення між культурами в сівозміні і в даної місцевості, тобто. частка цієї зернової культури в ріллі, або концентрація її в сівозміні або в ріллі (%). Чим вище концентрація , тим вище небезпека ураження.

Загалом урожайність зернових знижується зі зростаючою часткою зернових, але повільніше, чим зростає ураженість. Досвід показує, що з зростанням частки зернових у ріллі від 40 до 60 % особливо не спостерігається значних змін у врожайності та уражності посівів кореневими гнилями . Зниження врожайності, як правило, відбувається у вівса > пшениці > три тикале > озимий жита, озимого ячменю > ярого ячменю.

При більше сприятливих ґрунтово-кліматичних умовах зниження урожайності _ відбувається повільніше, чим при найгірших.

До позитивно діючих факторів відноситься крім погодних умов. антифітопатогенний потенціал ґрунти, під яким розуміють «суму всіх дій, що походять від ґрунту (гальмують і сприяють розвитку) і в кінцевому результаті викликають виняток або зниження чисельності _ популяції шкідливих організмів.

Цей потенціал залежить від природних умов місця вирощування, фізико - хімічних та біологічних властивостей ґрунту. На нього можна впливати меліо ративними і агротехнічними заходами, особливо внесенням органічних добрив. Багаторічні досліди з монокультури, особливо зернових, показують, що врожайність при цьому у зв'язку зі зростанням популяції. шкідливих ґрунтомешкаючих організмів у перші роки сильно знижується, але через кілька років урожайність знову підвищується, а ураженість знижується. Цей ефект називається « decline -ефектом» .

Він спостерігається у різних збудників хвороб, особливо злакових культур, раніше всього офіоболезу зернових ( Gaeumannomyces graminis ).

Причини цього зниження популяції шкідливих організмів Бувай не повністю розкриті. Але, очевидно, відбувається підвищення активності мікробіологічних антагоністів і посилення антифітопатогенного потенціалу ґрунти. Ґрунти, на яких з'являється " decline- ефект", називають супресивними ґрунтами . Чинний принцип « decline -ефекту» можна, можливо перенести з ґрунтом.

Використання цього ефекту на практиці важко і не рекомендується , так як:

•   багаторічні монокультури по врожайності поступаються, попри на " decline- ефект", культур вирощуваним в сівозміні;

•   цей ефект проявляється не на всіх ґрунтах і не при всіх погодних умовах в достатньою мірою;

•   більше сильний « decline- ефект» Бувай встановлений тільки у збудника офіоболезу ( Gaeumannomyces graminis ), у інших збудників хвороб і шкідників, як. наприклад, Pseudocercosporella herpotrichoides , Rhizoctonia solani , R. cerealis і Heterodera avenae він виражений значно слабше;

•   вже однорічне переривання монокультури знімає цей ефект.

Концентрація зернових в сівозміні впливає і на дія їх попередників. Чим вище вона, тим більше «рослин-господарів» і тим більше інфекційне тиск, що знижує фітосанітарне дія попередника. Це видно на прикладі вівса, Котрий взагалі вважається не господарем збудників офіоболезу і церкоспорельозу (Табл. 100).

З таблиці 100 видно, що овес відстає в своєму фітосанітарному дії від не зернових культур, так як в сівозміні достатньо висока частка рослин , вражених кореневими гнилями . на ступінь поразки впливає не тільки попередник, але і перед попередник (Табл. 101).

Т а б л и ц я 1 0 0 Вплив концентрації зернових, попередників і азотного добрива на врожай

*100 = 57,0 ц/га.

Т а б л и ц я 1 0 1 Вплив попередника і попередника на поразка озимий пшениці і ярого ячменю збудниками кореневих гнилів (середні дані багаторічних дослідів)

З зростаючою концентрацією зернових культур в сівозміні зростає засміченість, якщо не проводяться прямі заходи боротьби, причому утворюється специфічний склад флори бур'янів. Це розвиток, особливо зміна домінантності , модифікується вихідний засміченістю, місцем вирощування, способом обробітку ґрунту та проведенням прямих заходів боротьби.

Чим вища культура землеробства і вищий рівень технології вирощування зернових, тим повільніше знижується врожайність від шкідників, хвороб і засмічення. Проте витрати на одиницю врожайності все ж таки зростають. При реалізації концепції інтегрованого землеробства в Німеччини рекомендуються _ наступні максимальні концентрації зернових (Табл. 102).

Таблиця _ _ 1 0 2 Максимально допустимі концентрації зернових при інтегрованому землеробстві, % (418)

Збільшення концентрації зернових у господарствах та регіонах, а також зростаюча при цьому близькість зернових посівів друг від друга сприяють сильному розвитку не тільки збудників прикореневих, кореневих і грунтів хвороб і шкідників, але і таких, які вражають листя і колосся (Табл. 103) і цим впливають на розвиток епіфіторій .

Т а б л и ц я 1 0 3 Важливі збудники хвороб і шкідників зернових, які шкодять в залежності від концентрації вирощування зернових і від просторового розподілу їх в агроландшафті .

Примітка: + - ураженість культури збудниками хвороб і шкідниками підвищується П - пшениця, Я - ячмінь, Р - жито, Т- тритикале, Про - овес, Ку - кукурудза

Відносини між культурною рослиною та шкідливим організмом піддаються різним впливам зовнішнього середовища та агротехнічних заходів, у зв'язку з чим загальні принципи дії сівозміни можуть тимчасово перекриватися. Але, як правило, порушення сівозміни призводить до додаткових економічним витрат. Щоправда, і загальні правила сівозміни

–  не догма, вони залежать від ґрунтово-кліматичних умов, загальної культури землеробства і агротехніки, рівня стійкості і толерантності ви вирощуються сортів до поразку хворобами і шкідниками. всі взаємодіючі _ фактори в певному регіоні і господарстві треба ретельно аналізувати, зважувати під час ухвалення рішення. Перевага одного або іншої сівозміни визначається, перш за все, господарськими умовами, але їх фітосанітарну функцію при цьому необхідно використовувати в максимальною ступеня. Порушення правил дотримання сівозміни в кінцевому підсумку вимагає більш високих витрат для їх компенсації, причому це не завжди вдається. Навіть і підвищені дози азотних добрив при високій концентрації зернових та поганих попередниках не дозволяють отримати таку врожайність, яка буває при оптимальному сівозміні. Чим гірші природні умови місця вирощування при підвищених концентраціях посівів окремих культур, тим вище необхідний рівень агротехнічних та захисних заходів для компенсації зниження врожайності через цей фактор. Але застосування коштів захисту рослин для компенсації порушень правил сівозмін не тільки суперечить вимогам інтегрованою захисту рослин, але і економічно не вигідно.

З викладеного слід, що всі види зернових крім загальних вимог до місцю в сівозміні мають і особливі вимоги.

Озима та яра пшениця негативно реагують на повторне вирощування або вирощування після інших зернових (за винятком вівса). Їх краще обробляти після просапних (картопля, кукурудза на силос), ріпаку, однорічних бобових (горох). Озимий ріпак є в регіонах його вирощування. дуже гарним попередником озимий пшениці. (Табл. 104).

Т а б л и ц я 1 0 4 Вплив попередника на врожайність озимий пшениці

Але в багатьох регіонах через пізнє збирання цукрових буряків слід вирощувати яру пшениці. Менш придатні в посушливих регіонах багаторічні кормові бобові та бобово-трав'янисті суміші, особливо при багаторічному вирощуванні люцерни і люцерно -трав'яних сумішей, через великого висушення ґрунту. Крім того, вони часто залишають ґрунт у дуже засміченому стані, особливо пирієм. У вкрай посушливих регіонах (річні опади < 350 мм) при екстенсивному господарювання пшеницю можна, можливо вирощувати _ і після чорного пара, щоб при допомоги відновленою вологи прибрати один урожай.

Ярова пшениця по своїм вимогам до попереднику подібна з озиму пшеницю. Вона добре росте по цукрових буряках та пізній картоплі, а також по кукурудзі на зерно та соняшнику. Після пізно прибраних овочів її також можна вирощувати. Ріпак і зернобобові – гарні попередники і для ярий пшениці.

Озиме жито не є оздоровчою культурою і воно не повністю самосумісна, як часто стверджується. Досліди, проведені в Німеччині, показали наступний результат (Табл. 105).

Т а б л и ц я 1 0 5 Вплив попередника на врожайність жита (4-річний виробничий досвід)

Вирощувати жито після жита не слід по фітосанітарним причин. Гарні попередники для жита - однорічні і багаторічні трави, люпин , сераделла, горох, яра віка, кукурудза на силос, середньорання картопля та насінники трав (овсяниця овеча, вівсяниця червона, їжака збірна). Для попередника жита крім його біологічної цінності важливо, щоб він після своєю прибирання дозволяв ретельну передпосівну обробіток ґрунту та своєчасний посів. Тому жито при пізньому збиранні люпину не може повністю використовувати його хороші біологічні якості як попередника, і пізня картопля з цих же причин, як правило, виключається як попередник. На бідних ґрунтах горох теж хороший попередник, але на більш багатих грунтах він, як і ріпак, марнотратний попередник. У насичених зерновими культурами сіво оборотах жито можна, можливо вирощувати після ячменю і вівса.