Данные опытных учреждений и широкая сельскохозяйственная практика показывают, что урожай какой-либо сельскохозяйственной культуры при бессменном посеве на одном и том же месте уменьшается в несколько раз по сравнению с посевом в правильном севообороте. Это объясняется целым рядом обстоятельств.
1. Различные растения в период вегетации потребляют из почвы неодинаковое количество питательных веществ. Картофель берет из почвы азота и калия в два раза больше, чем зерновые культуры, а свекла – азота и калия в три, а фосфора в два раза больше. Бобовые растения потребляют из почвы большое количество фосфора и калия, а количество азота после них, как известно, увеличивается.
Таким образом, причина снижения урожаев при повторной культуре заключается в одностороннем и нерациональном использовании питательных веществ почвы. Отсюда вытекает необходимость чередования культур с таким расчетом, чтобы не допустить выноса одних и тех же питательных веществ из почвы в больших количествах.
2. Разные культуры имеют различно развитую корневую систему (см. рис.) с различной усвояющей способностью. Такие культуры, как гречиха, лен, просо и др., истощают преимущественно верхние горизонты почвы; бобовые же (люцерна, клевер, люпин), а также подсолнечник и свекла, корни которых проникают в почву глубоко, истощая верхние слои почвы, в то же время и обогащают их питательными веществами, которые они берут из нижних слоев и откладывают во всех частях растительного организма, в том числе и в корнях, расположенных в верхних слоях почвы. Происходит перенос питательных веществ из нижних слоев почвы в верхние.
Некоторые культуры обладают повышенной способностью усваивать питательные вещества из труднорастворимых форм в почве. Так, корни люпина, горчицы, гречихи способны растворять и усваивать фосфор из минерала апатита и переносить в верхние слои почвы. Это служит предпосылкой для чередования культур в севообороте.
3. Разные культуры различно влияют на физические свойства почвы и на содержание в ней органического вещества. Так, при культуре пропашных растений из-за многократных междурядных обработок происходит значительное разрушение структуры и распыление почвы. С другой стороны, при возделывании многолетних трав структура восстанавливается, почва приобретает благоприятные физические свойства и повышает свое плодородие.
Разные растения оставляют после себя в почве различное количество органических остатков. Наибольшее количество остается в почве после многолетних и однолетних трав, наименьшее – после корне- и клубнеплодов. Так как органические остатки представляют собой материал для образования гумуса, структуры почвы и питательных веществ, то это также приводит к выводу о необходимости чередования культур, уменьшающих количество органического вещества в почве, с культурами, оставляющими после себя много органических остатков.
Запасы органического вещества в почве могут пополняться внесением в почву органических удобрений.
4. Разные культуры неодинаково относятся к сорнякам. Озимая рожь, многолетние травы, люпин, гречиха и др. своей облиственностью и густотой стояния угнетают сорные растения; яровые зерновые (овес, ячмень, пшеница) слабо справляются с сорняками и зачастую угнетаются ими, а такие культуры, как лен, просо и твердая яровая пшеница при медленном росте в первый период развития подавляются сорняками. Пропашные культуры при надлежащем за ними уходе оставляют участок чистым от сорняков.
При повторных посевах наблюдается особенно сильное размножение специфических сорняков, приспособленных для произрастания совместно с данной культурой.
Чередование культур способствует борьбе с засоренностью участков.
5. Разные растения повреждаются определенными вредителями и болезнями. При повторных посевах одной и той же культуры эти специфические вредители и болезни размножаются настолько сильно, что способны уничтожать нацело посевы этих культур. Так, после многолетнего возделывания на одном месте томата в почве накапливаются патогены, вызывающие фитофтороз, бессменное выращивание огурца ведет к появлению ложной мучнистой росы, капусты – килы.
По сравнению с болезнями вредители наносят меньший ущерб растениям, но при повторном выращивании одной и той же культуры создаются благоприятные условия для размножения насекомых, питающихся преимущественно этими растениями или другими представителями этого же семейства. Например, при бессменном возделывании чеснока или свеклы в почве резко возрастает численность вредоносных видов нематод, после картофеля в почве остается зимовать колорадский жук, которого с каждым годом становится все больше. Повторная культура крестоцветных вызывает массовое размножение земляной блошки и т. д.
В огородничестве резкое падение урожайности наблюдается не только при бессменной культуре, но и при слишком частом возвращении культур на прежнее место. Это объясняется свойством спор многих вредных грибов сохранять долгое время свою жизнеспособность и при возвращении культуры поражать ее (например капустная кила).
Таким образом, овощные культуры на огороде необходимо чередовать. Севооборот оказывает многогранное влияние на сложные процессы, протекающие в почве и на взаимоотношения овощных культур друг с другом и с почвенными микроорганизмами. Например, благодаря чередованию культур изменяются в лучшую сторону видовой состав микроорганизмов и их биохимическая активность, а вследствие неодинаковой глубины проникновения корневой системы различные растения более равномерно и экономно используют питательные вещества и влагу (как при выпадении осадков, так и при поливе).
Только в севообороте можно эффективно использовать органические удобрения. Так, необязательно применять навоз на всей площади, достаточно внести его под капусту, огурец, тыкву и другие культуры, которые «любят» это удобрение, а на следующий год расположить на их месте томат, лук, корнеплоды, которые плохо переносят навоз в год внесения, но прекрасно используют его последействие.
Роль севооборота особенно возрастает в местах, подверженных смыву верхнего слоя почвы паводковыми водами, а также сносу его ветром. В этом случае восстановлению плодородного слоя будет способствовать УПЛОТНЕНИЕ севооборота промежуточными культурами, высеваемыми как СИДЕРАТЫ, которые надо запахивать во время цветения в почву. К таким культурам относятся горох, бобы, салатная горчица, редька масличная, рапс, яровая и озимая сурепицы, фацелия.
Главным правилом чередования культур в севообороте является помещение каждой культуры в наилучшие для нее условия. Каждая культура по своим биологическим особенностям предъявляет различные требования к почве, к ее обработке и удобрению, к предшественнику, и сама в севообороте является предшественником последующей культуры.
При составлении севооборота полезно знать, что в пределах каждого семейства овощные культуры страдают от одних и тех же болезней и вредителей. Например, кила капусты поражает все разновидности капусты и другие растения семейства капустных (репу, редис, редьку), пероноспороз – многие луковые культуры.