Биологические причины чередования культур

В условиях интенсификации земледелия значение правильного чередования культур в севообороте в оптимизации санитарного состояния почвы значительно возрастает.

Заселены вредителями и зараженные возбудителями болезней растительные остатки, которые остаются в почве и на его поверхности после уборки культуры, является одним из основных источников распространения вредителей и болезней в будущем году. Установление оптимальной концентрации культур в севообороте и выбор лучших предшественников обеспечивают не только высокую урожайность, но и ограничивают накопление вредных организмов. Поэтому при установлении оптимальной концентрации каждой культуры в севообороте надо исходить из плана производства продукции и учитывать биологические особенности культуры, почвенно-климатические условия, а также степень поражения растений патогенами.

Исходя из этих требований, научные учреждения установили оптимальное насыщение севооборотов различными культурами. Например, для районов достаточного увлажнения, по данным Хмельницкой сельскохозяйственной опытной станции, оптимальная концентрация зерновых и зернобобовых в десятипильний севообороте может достигать 70, а озимой пшеницы - 40%. В районах недостаточного увлажнения (Степь и южная часть Лесостепи), по данным Института зернового хозяйства УААН, насыщение зерновыми не должно превышать 60-65%, а в районах неустойчивого увлажнения - 60-70%. При нарушении этих требований приходится размещать культуры не после лучших предшественников и сеять их повторно на одном и том же поле. В этих условиях, как правило, резко ухудшается фитосанитарное состояние в агроценозах.

Высокая концентрация сахарной свеклы усиливает угрозу размножения свекловичного долгоносика, корневой тли, нематоды, способствует распространению коренеида, пятнистости и увеличения от них потерям урожая. Так, по данным Уладово-Люлинецькои опытно-селекционной станции, насыщение десятипильний севооборота сахарной свеклой более 30% в районах достаточного увлажнения Лесостепи приводит к увеличению количества патогенных микроорганизмов в 2,3-5,6 раза.

Возвращение подсолнечника ранее чем через 8-10 лет на поле предварительного его выращивания приводит к усилению пораженности посевов белой и серой гнилями и ложной мучнистой росой и другими патогенами.

Повторные посевы кукурузы, бесспорно, приводят к заметному ухудшению фитосанитарного состояния через накопление специфических возбудителей болезней (летучая и пузырчатая головни), а также вредителей. Однако в производстве случаются посевы кукурузы два и более лет подряд на одном поле. На таких посевах особое внимание необходимо обратить на соблюдение всего комплекса мер защиты культуры от вредителей и возбудителей болезней.

В Степи повторная сев пшеницы два и более лет подряд приводит к массовому размножению хлебной жужелицы, клопа-черепашки и значительной пораженности посевов корневыми гнилями. По данным Института защиты растений УААН, при повторной севе пшеницы численность хлебной жужелицы была больше в 25-30 раз, пшеничного трипса - в 1,3-1,8, а поврежденность внутришньостебловимы вредителями - в 1,4-3,2 раза, чем после таких предшественников, как черный пар и горох.

При размещении посевов пшеницы после пшеницы, по данным Института зернового хозяйства УААН, пораженность корневыми гнилями независимо от сорта была почти в два раза выше, чем по пару. Пшеница имеет общих с кукурузой возбудителей корневых гнилей, поэтому пораженность пшеницы при выращивании после кукурузы, особенно в начале развития, также повышается.

Установлено, что у возбудителей фузариоза и других болезней льна жизнеспособность сохраняется в течение пяти-шести лет.

При непрерывном выращивании картофеля на одном и том же поле в почве накапливаются возбудители вертицилезу, обычной и порошистои парши и других болезней, вследствие чего уражуванисть ее этими болезнями в 10-15 раз больше, чем в севообороте (С. А. Воробьев, 1968).

Повторные посевы и монокультура приводят к накоплению в почве вредителей, особенно специализированных. Так, выращивание кукурузы на постоянных площадях или несколько лет подряд сопровождается увеличением численности почвенных вредителей - проволочника и ложных проволочника, повышается численность стеблевой бабочки и южного серого долгоносика.

В севооборотах, где выращивают многолетние травы, особенно в условиях орошения, также наблюдается накопление проволочника. Поэтому целесообразно после этого предшественника высевать озимую пшеницу, а потом пропашные культуры.

Численность специализированных вредителей растет по мере продолжительности бессменного выращивания культуры. Но даже многоядные вредители, такие как луговой мотылек, отдают предпочтение определенной культуре, поэтому чередование в севообороте является фактором, который ограничивает накопление вредителей.

Большое значение имеет севооборот в борьбе с нематодами. Самые распространенные галловая, пшеничная, стеблевой и другие нематоды. Некоторые паразитируют на определенных культурах - кукурузе, овсе, ячмене, просе. Однако у части из них нет узкой специализации. Так, свекольная нематода повреждает свеклу, рапс, рыжик, сорняки (лебеду, Ярутка и др.), Но не поражает зерновых колосовых, зернобобовых, кукурузы, картофеля, многолетних трав, сев которых способствует очищению почвы от этого паразита.

Размещение культуры после предшественника, повреждается той же нематодой, создает угрозу ее накопления. Особенно большие потери урожая от нематод наблюдаются при бессменному выращивании и большой концентрации (до 60-80%) отдельных культур в севообороте.

Многолетний опыт показывает, что наиболее эффективным методом борьбы с нематодами является высокий уровень культуры земледелия и, в частности, научно обоснованные севообороты, где культуры, повреждаются определенными видами нематод, чередуются с культурами, не повреждаются ними и таким образом способствуют очищению почвы от этих паразитов.

Итак, чтобы предотвратить накопление в почве вредителей, возбудителей болезней и нематод, надо устанавливать определенный интервал возврата культуры на прежнее место выращивания, продолжительность которого определяется временем, в течение которого обеспечивается угнетение и значительное подавление размножения вредителей и развития болезней в почве под влиянием активной деятельности энтомофагов и антагонистов, которые ограничивают их распространение. Например, для пшеницы этот интервал составляет 2-3 года, подсолнечника - 8-10, сахарной свеклы - 5-6 лет.

В специализированных севооборотах, где, как правило, накапливаются вузькоспециали-ным вредные организмы, большую роль играют культуры, с помощью которых возможно биологическое обеззараживание почвы. Так, по данным Института зернового хозяйства УААН, при бессменному выращивании кукурузы в течение четырех-пяти лет в почве накапливаются возбудители летучей и пузырчатой головни. Перерыв бессменного выращивания кукурузы посевом озимой пшеницы способствует биологической очистке почвы от возбудителей этих болезней. Пшеница не поражается летящей головней, но стимулирует прорастание спор, которые погибают под воздействием корневых выделений культуры. Аналогичное явление наблюдается и с семенами волчка подсолнечного, если после подсолнечника высеять кукурузу. Она сама не поражается этим сорняком-паразитом, но провоцирует прорастание семян волчка подсолнечного, проростки которого затем погибают.

Важное значение имеет также подбор культур, которые, прерывая в специализированных севооборотах длительное выращивание в одном поле определенной культуры, способствуют очищению почвы от специализированных вредителей. Так, размещение сахарной свеклы, гороха, подсолнечника, безпокровных посевов многолетних бобовых трав после нескольких выращивания озимых обеспечивает почти полное очищение поля от хлебной жужелицы, хлебных трипсов, злаковых мух. Между тем при выращивании яровых колосовых и кукурузы большая часть популяций перечисленных вредителей сохраняется.

Севооборот имеет большое и организационно-хозяйственное значение в защите растений. Культуры не только чередуются на одном поле, но и в пространстве. Благодаря пространственной изоляции можно ограничивать развитие болезней. Это чрезвычайно важно для перехреснозапильна культур и в борьбе с болезнями, переносимыми ветром, водой, передаются растительными остатками и тому подобное. Так, пространственная изоляция товарных посевов зерновых и крупяных культур от семенных, а также посевов первого и второго годов жизни двухлетних культур (сахарная свекла, овощные и др.) Позволяет значительно ограничить пораженность семенных посевов летящей головней пшеницы, кукурузы, сорго и проса , в некоторой степени ржавчиной, мучнистой росой; подсолнечника - ложной мучнистой росой, белой и серой гнилями, а свеклы первого года жизни - пероноспорозом, вирусной желтухой, мозаикой, ржавчиной.

Пространственная изоляция озимых колосовых культур также уменьшает возможность перехода с прошлогодних посевов хлебной жужелицы, злаковых мух. По данным Института защиты растений УААН, в некоторых хозяйствах Херсонской области численность шведской мухи на посевах ярового ячменя, расположенного рядом с озимыми культурами, была в 10-12 раз больше, чем на посевах, удаленных от озимых на расстояние 1-1,5 км. Аналогичное явление наблюдается нередко и с хлебной обложенный. Пространственная изоляция одноименных посевов важна прежде всего как мера против узко специализированных вредителей, не мигрируют на большие расстояния, а также возбудителей болезней, распространяемых ветром.

После уборки любой культуры в почве и на его поверхности остается определенное количество растительных остатков. Они разлагаются под воздействием грибов родов Fiisarium, Penicillium и др. Если минерализация растительных остатков не состоялась до посева следующей культуры, то указанные микроорганизмы, усиленно развиваясь, могут вызвать заболевания корней молодых растений. Примером этого может быть корневая гниль всходов кукурузы, пшеницы и усиленное поражения всходов сахарной свеклы корнеедом в случае позднего запахивания стерни предшествующей культуры или оставленной соломы. По данным К. М. Хованская (1982), в районах неустойчивого увлажнения в таких случаях возрастает пораженность лестницы корнеедом на 12%. Такой же негативное влияние растительных остатков на корневую систему озимой пшеницы обнаружен при размещении ее после свеклы. Усиленное развитие микроорганизмов на корневых остатках свеклы в почве вызывал поражения пшеницы корневой гнилью, что вызывает значительное снижение урожая зерна. Когда же растительные остатки предшественника успевают минерализоваться к севу следующей культуры, негативного влияния их на развитие последней не наблюдается.

Каждая культура для своей жизнедеятельности использует из почвы воду и питательные вещества в разном количестве. Многолетние травы, ячмень, подсолнечник, сахарная свекла очень иссушают почву. В последующих культур из-за недостатка влаги может уменьшаться тургор, наблюдаться увядание, в результате чего снижается устойчивость растений к поражению их различными болезнями: корнеедом, мучнистой росой свеклы, фузариозной гнилью картофеля и льна, мучнистой росой зерновых хлебов. По данным Веселоподолянськои опытно-селекционной станции, поражения всходов сахарной свеклы корнеедом значительно росло при посеве их после озимых, предшественником которой были многолетние травы двух лет использования по сравнению с поражением после трав годовалого использования, а также после кукурузы на зерно по сравнению с кукурузой на зеленый корм, что меньше высушивает почву.

Опытами установлено, что при достаточном количестве питательных веществ для развития растений повышается устойчивость их к поражению многими болезнями. Следовательно, при размещении культур в севообороте следует учитывать степень использования питательных веществ предварительным культурами.

Приведенные данные свидетельствуют о возможности значительного ограничения вредителей и возбудителей болезней сельскохозяйственных культур внедрением правильных севооборотов.

При установлении оптимальной концентрации отдельных культур в севообороте, а также интервала во времени возвращения каждой на прежнее место ее выращивания надо учитывать степень угрозы накопления вредителей и возбудителей болезней определенной культурой и предусмотреть культуры-прерыватели, которые способствуют уничтожению накопленных вредных организмов, улучшению фитосанитарного состояния поля.

Известно, что в комплексе мер борьбы с сорняками севооборот играет первостепенное значение. Дело в том, что отдельные культуры могут сами хорошо противостоять сорнякам. Это прежде всего культуры обычной строчной сева с интенсивным ростом в начале вегетационного периода (озимые, а с яровых - овес). Большинство яровых культур, особенно пропашные (сахарная свекла, кукуруза), не могут противостоять сорнякам при раннем их прорастании. Следует добавить, что и в культурах обычной строчной сева при их частом повторении в севообороте и размещении после неудовлетворительных предшественников также может расти засоренность за ослабления роста этих культур и адаптацию отдельных видов сорняков. При избыточном насыщении севооборота озимой пшеницей увеличивается численность таких сорняков, как ярутку, фиалка полевая, сухоребрик, ромашка непахучая, подмаренник цепкий, куколь обыкновенный и другие, а после яровых - овсюг, лебеда, щирица, мыши, куриное просо. В посевах многолетних трав при их двух- трехлетнем использовании уменьшается количество однолетних, но резко возрастает численность многолетних сорняков (пырей ползучий, чертополох полевой и др.).

Нередко, ссылаясь на необходимость увеличить производство той или иной продукции, нарушают севооборота (занимают пары, размещают озимые после стерневых предшественников, используют в полевых севооборотах по три-четыре года многолетние травы и др.). Эти нарушения пытаются подправить внесением большего количества удобрений и применением гербицидов. Но увеличение норм внесения минеральных и органических удобрений способствует хорошему развитию и увеличению массы сорняков, а действие гербицидов с усилением засоренности ослабляется.

Взаимоотношения между культурными растениями и сорняками зависят не только от биологических особенностей, но и от степени их развития и биоэкологической совместимости. Хорошо развитые культурные растения сильнее подавляют сорняки. Поэтому создание благоприятных условий для роста и развития выращиваемых культур при применении рекомендуемой агротехники всегда сопровождается подавлением сорняков. При этом следует иметь в виду, что в засоренных посевах достаточно трудно создать благоприятные условия только для выращиваемых культур, поскольку сорняки, растущие с культурными растениями, также положительно реагируют, например, на внесение удобрений, орошения и др. Кроме того, на многолетних сорняках размножаются и зимуют возбудители болезней сельскохозяйственных культур, а рано весной сорняки служат кормом для насекомых-вредителей. Слаборазвитые культурные растения плохо справляются с сорняками: последние обгоняют их в росте и подавляют. Поэтому для культурных растений очень важно своевременно создать благоприятные условия, когда сорняки находятся еще в первых фазах роста.

Лестницы большинства культурных растений, имея сравнительно большие вегетативные органы, на первых порах затеняют молодые сорняки. В дальнейшем взаимоотношения между культурными растениями и сорняками зависят от интенсивности роста, биологических особенностей и условий их развития. Все это определяет ценотическое значение отдельных культур при их чередовании в севообороте.

Озимая пшеница и особенно озимая рожь, посеянные после чистого пара, еще осенью хорошо кустятся, образуют хорошо развитый травостой и достаточно большую листовую поверхность. Такие посевы слабо заглушаются сорняками. В то же время озимые, особенно рожь, используются в севообороте для подавления сорняков, главным образом, коренепаросткових, которые другими культурами слабо подавляются. Одновременно с этим в посевах хорошо раскустившихся озимых культур создаются благоприятные условия для перезимовки озимых и зимующих сорняков.

Весной после возобновления вегетации озимых, высеянных по чистым парам, сорняки, перезимовавшие отстают в росте и достаточно сильно подавляются культурными растениями. Лестницы ранних и особенно поздних сорняков, появляются в посевах озимых находятся в подавленном состоянии до конца вегетации (с коротким циклом развития) или к сбору урожая озимых культур. Озимые, посеянные после поздних, а также ранних культур (за недостаточного содержания влаги в почве), образуют слабый и сжиженный травостой и плохо подавляют сорняки. В посевах озимых, выращиваемых второй год подряд, как правило, бывает много зимующих и озимых сорняков.

Большинство яровых культур слабо подавляют сорняки. Однако среди этих культур есть такие, которые по ряду причин подавляют сорняки довольно успешно. К ним относятся гречка, горчица, конопля, которые с первых дней вегетации интенсивнее наращивают массу, обгоняя слабые всходы большинства сорняков. Ячмень, овес, яровая пшеница и зернобобовые слабо подавляют ранние яровые и многолетние сорняки по следующим причинам: 1) они образуют лестницу практически одновременно с ранними сорняками, малооблиствлени; 2) в отдельные годы указаны яровые культуры имеют сжиженный травостой, что приводит к сильному зарастание сорняками; 3) под эти культуры, как правило, проводят только один предпосевную обработку в сроки, когда в большинстве сорняков семена еще не проросли. Эти же культуры обычного строчной способа посева и густого травостоя хорошо подавляют поздние яровые сорняки. Сжиженные посевы яровых зернобобовых и зерновых культур сильно засоряются всеми видами сорняков.

Поздние яровые культуры (кукуруза, просо, чумиза, сорго) в начале вегетации растут медленно, имеют редкий травостой, поэтому слабо подавляют сорняки.

В группу пропашных принадлежат в основном яровые культуры, высевают с широкими междурядьями. Искусственное уменьшение количества культурных растений на единице площади обусловлено их биологическими особенностями. Одновременно в посевах пропашных культур создается возможность для борьбы с сорняками путем механической обработки междурядий и частично строк или гнезд при использовании строчных боринок. Систематический обработку посевов пропашных культур повышает значение последних в очистке полей от сорняков. Однако за несвоевременного и низкокачественного проведения междурядных обработок в посевах этих культур создаются благоприятные условия для всех видов сорняков. При отсутствии надлежащего ухода пропашные культуры превращаются в рассадники загрязнителей полей. С пропашных культур кукуруза больше, чем сахарная свекла и подсолнечник, засоряется многолетними и поздними яровыми сорняками. В посевах пропашных культур, размещаются после озимых, плохо растут, например, зимующие и озимые сорняки.

Значение однолетних трав и их смесей в качестве предшественников с точки зрения борьбы с сорняками определяется морфобиологические особенностями, а также сроками и способами посева этих растений.

Однолетние травы на зеленый корм или силос сеют обычным строчным способом. Густой травостой злаково-бобовых смесей (овес + горох, ячмень + горох, овес + вика) хорошо затеняет всходы сорняков, а ранняя уборка этих смесей на зеленый корм не позволяет сорнякам дать семена. Лестницы суданской травы сначала растет медленно и слабо подавляют сорняки, которые появляются одновременно с культурными растениями. Позже она заметно подавляет лестницы, особенно тех сорняков, которые появляются во время ее вегетации. Однолетние кормовые травы, высеваемых широкорядно (чаще для получения семян), плохо подавляют сорняки и недостаточно очищают от них поля.

Беспокровные посевы многолетних трав в начале вегетации не только не угнетают сорняков, но и сами очень сильно зарастают ними. По подпокровных сева лестницы многолетних трав больше подавляются покровной культурой, чем сорняками. На второй год жизни многолетние травы достаточно хорошо подавляют сорняки, особенно однолетники. Уплотнение почвы под влиянием корневой системы многолетних трав способствует подавлению еще и таких сорняков, как осот желтый полевой, вьюнок полевой, осот розовый и др. В посевах многолетних трав уплотнения почвы хорошо переносят молочай Лозян, резеда желтая и донник желтый, которые являются одними из основных загрязнителей этих посевов. Поздние яровые сорняки с длительным вегетационным периодом в посевах многолетних трав, предназначенных для получения зеленого корма или сена, подрезаются во время скашивания и не успевают закончить цикл развития.

Учитывая специфичность культурных растений и сорняков, их биологические особенности, в земледелии необходимо соблюдать следующие правила: на полях, засоренных поздними яровыми сорняками, размещать ранние яровые культуры; на запириених и заосоче-ных участках сеять озимые или яровые зерновые узкорядным способом и с повышенной нормой высева или гречку, овес и горох, а пропашные здесь не следует размещать. Поля, сильно засорены корневищными и корнеотпрысковыми сорняками, целесообразно отводить под черный пар или занят с севом озимых культур или злаково-бобовых смесей на зеленый корм.

Таким образом, основой эффективной борьбы с сорняками является соблюдение научно обоснованных севооборотов, разработанных и рекомендованных для каждой почвенно-климатической зоны с учетом специализации хозяйств.