Середні дані за 15-18 років), ц/га

Культура	Без добрив	З добривами
у сівозміні	беззмінна культура	у сівозміні	беззмінна культура
Озиме жито	16,2	5,9	26,8	15,4
Озима пшениця	14,2	9,1	24,0	18,5
Цукрові буряки	221,8	68,2	311,8	261,2
Картопля	167,4	95,6	189,0	145,5

У дослідах Інституту селекції і насінництва пшениці урожай озимої пшениці за 1931-1974 рр. при беззмінній культурі без добрив становив 14,6, в сівозміні — 26,5 ц/га, а при внесенні мінеральних добрив — відповідно 23,8 і 33,2 ц/га. Урожай цукрових буряків за цей самий період при беззмінній культурі без добрив становив 93 ц/га, в сівозміні — 227 ц/га, а при внесенні мінеральних добрив — відповідно 138 і 333 ц/га.

В умовах беззмінної культури пшениці на Ротамстедській дослідній станції (Англія) при вирощуванні її без добрив в середньому за 80 років збирали по 7,6 ц/га зерна, а в чотирипільній сівозміні з конюшиною — 16,2 ц/га. Починаючи з 1879 р. в м. Галле (Німеччина) ведуться досліди з беззмінного вирощування жита, урожайність якого за ці роки без внесення добрив становила близько 6 ц/га.

Найбільш чутливі до беззмінних посівів льон, цукрові буряки та соняшник. Повторних посівів цих культур не практикують, оскільки різко зменшується їх урожайність. Середньочутливими до беззмінних посівів є жито, пшениця, овес, ячмінь, менш чутливими — картопля, кукурудза, бавовник, коноплі, тютюн, рис. При внесенні відповідних доз добрив високий урожай цих культур збирають і в беззмінних посівах.

Найбільш правильне і повне наукове обґрунтування необхідності чергування культур у полях сівозміни дав Д. М. Прянишников, який вважав, що урожайність культур у беззмінних посівах зменшується внаслідок дії хімічних, фізичних, біологічних та економічних факторів.

Хімічні фактори. Сільськогосподарські рослини виносять з ґрунту неоднакову кількість поживних речовин і в різному співвідношенні. Так, цукрові буряки, картопля і кукурудза виносять з Фунту більше поживних речовин, ніж зернові культури. Якщо зернові культури відносно більше використовують азоту, то цукрові буряки і картопля — калію. Бобові рослини, засвоюючи вільний азот з повітря, нагромаджують у ґрунті значну кількість азоту, що поліпшує азотне живлення культур. Встановлено, що зернобобові культури нагромаджують у ґрунті 50-80 кг/га азоту (люцерна і конюшина до 150-200 кг/га). Тому при багаторічному вирощуванні на одному і тому самому полі однієї і тієї самої культури з часом настає однобічне виснаження ґрунту на який-не-будь елемент живлення. Ще до широкого застосування мінеральних добрив це вважалось однією з головних причин виснаження ґрунту. Тепер причина ліквідовується після внесення науково обґрунтованих доз добрив відповідно до вимог рослин з врахуванням наявності в ґрунті поживних речовин у доступних формах.

Велике значення має здатність рослин використовувати поживні речовини з малорозчинних сполук. Наприклад, пшениця, льон, цукрові буряки використовують фосфор з легкорозчинних сполук, а картопля, гречка і особливо люпин — з важкорозчинних фосфатів. Рослини з більш розвинутою кореневою системою мають змогу з більшого об'єму ґрунту засвоювати і краще використовувати запаси поживних речовин по всій глибині кореневмісного шару ґрунту.

Після збирання різних рослин у ґрунті залишається неоднакова кількість рослинних решток (пожнивних та кореневих). Так, після збирання багаторічних трав при доброму урожаї з дворазовим використанням у ґрунті залишається до 100 ц/га решток, а сухих коренів та стерньових решток зернових культур — близько 30 ц/га. Вирощування багаторічних культур, особливо бобових трав, сприяє збагаченню ґрунту на органічні речовини, тобто накопиченню гумусу та поживних речовин. Льон, коноплі, махорка, навпаки, збіднюють ґрунт на органічні та поживні речовини.

Чергування культур у полях сівозміни сприяє кращому використанню рослинами поживних речовин, внесених з добривами. Органічні добрива вносять під основні культури, а інші культури використовують їх післядію. Отже, правильне чергування культур у полях сівозміни створює сприятливі умови для живлення рослин, ніж при беззмінних посівах.

Біологічні фактори. Необхідність чергування культур У сівозміні зумовлена також шкідливою дією бур'янів, шкідників і хвороб на рослини, внаслідок якої знижується урожай та погіршуються його якості.

Відомо, що більшість бур'янів засмічує всі сільськогосподарські культури. Проте є такі бур'яни, які пристосувались тільки до певних культур і засмічують переважно лише їх посіви, наприклад стоколос житній — жито, плоскуха — просо, вівсюг — овес тощо.

Забур'яненість посівів залежить також від біологічних особливостей розвитку вирощуваних культур. Наприклад, озиме жито рано навесні розвиває значну вегетативну масу і затінює бур'яни. Тому посіви цієї культури менше забур'янюються. Просо, льон, яра пшениця на початку вегетації ростуть повільно, розвивають невелику листкову поверхню і тому дуже заростають бур'янами. Отже, при розміщенні культур у сівозміні треба враховувати біологічні особливості їх розвитку.

Різні сільськогосподарські культури пошкоджуються певними шкідниками: цукрові буряки — довгоносиком; пшениця — кло-пом-черепашкою; кукурудза — дротяником тощо. Крім того, вони уражуються різними хворобами: кукурудза — сажкою, озима пшениця — іржею, цукрові буряки — пероноспорозом, або борошнистою росою. Як правило, збудники хвороб, шкідники, а також органи розмноження бур'янів накопичуються в ґрунті та на рослинних рештках. При повторному вирощуванні або частковому поверненні культури на попереднє місце підвищуються засміченість та ураженість збудниками хвороб і шкідниками полів та ґрунту. Зміна культур різних ботанічних класів та родин сприяє очищенню полів і ґрунту від бур'янів, шкідників та збудників хвороб. Це свідчить про велику роль сівозміни в усуненні причин зниження урожайності сільськогосподарських культур.

Фізичні фактори. Фізичні властивості ґрунту і вміст поживних речовин у ньому значною мірою залежать від наявності кореневих решток, які залишаються після збирання урожаю сільськогосподарських культур. Дослідами доведено, що після вирощування просапних культур на полі значно менше залишається рослинних решток, ніж після культур суцільного способу сівби, особливо багаторічних трав. За даними Драбівської дослідної станції, кукурудза і цукрові буряки залишають у ґрунті в 1,5-2 рази менше решток, ніж озимі та ярі зернові. Під просапними культурами у зв'язку з міжрядним їх обробітком порушується рівновага між нагромадженням і розкладанням органічних речовин у ґрунті, що призводить до збіднення його на гумус і сполуки азоту.

Різні сільськогосподарські культури протягом вегетаційного періоду випаровують неоднакову кількість вологи. Наприклад, просо, кукурудза та сорго на утворення 1 ц сухого урожаю за період вегетації забирають з ґрунту 200-300, пшениця та ячмінь — 400-500, конюшина та люцерна — 600-800 ц/га вологи.

Залежно від розвитку і розміщення кореневої системи в ґрунті такі рослини, як конюшина, люцерна, цукрові буряки, забирають вологу з глибоких шарів ґрунту (200-300 см), висушуючи його більше, ніж інші рослини, наприклад ячмінь, овес.

В умовах Степу велике агротехнічне значення для вирощування стійких урожаїв основної культури — озимої пшениці мають чисті пари.

Із фізичними властивостями ґрунту (структурою, будовою, щільністю) тісно пов'язані і залежать від них водно-повітряний, тепловий та поживний режими ґрунту. Чим вищий ступінь ост-руктуреності і чим сприятливіша будова ґрунту, тим він родючіший. Оструктурений ґрунт добре поглинає вологу і менше втрачає її, на ньому зменшується поверхневий стік води, і тому він менше піддається водній та вітровій ерозії. На ґрунтах, які піддаються ерозії, вводять ґрунтозахисні сівозміни та застосовують спеціальні агротехнічні заходи — стрічкове розміщення чистих парів з посівами зернових культур і багаторічних трав, безвід-вальний обробіток ґрунту тощо. Отже, правильне чергування культур у полях сівозміни сприяє накопиченню та раціональному використанню ґрунтової вологи, поліпшує фізичні властивості ґрунту.

Економічні фактори. Правильне чергування культур має велике організаційно-господарське значення. Якщо при монокультурі в окремі періоди в господарстві створюється велике напруження у використанні робочої сили, тракторів, сільськогосподарських машин та інших засобів виробництва, то запровадження правильних сівозмін сприяє кращій організації праці. Раціональне розміщення у сівозміні озимих і ярих зернових, просапних, зернобобових культур створює умови для продуктивнішого використання засобів виробництва, тому що сівба, догляд за посівами і збирання урожаю цих культур не збігаються в часі. Разом з тим вирощування в господарстві різних культур дає змогу отримувати щорічно гарантовані високі урожаї.

Використовуючи план розміщення культур у полях сівозміни, можна своєчасно зібрати парозаймаючу культуру і підготувати ґрунт під озимі, внести добрива в кращі агротехнічні строки та виконати інші польові роботи.

Класифікація сівозмін

Одним з важливих завдань в організації польового господарства є розміщення сільськогосподарських культур на території для того, щоб кожна культура знаходилася в оптимальних умовах вирощування, а ділянки землі були використані продуктивніше. Це завдання можна реалізувати тільки при введенні кількох сівозмін та правильному їх розміщенні на території господарства.

Сукупність взаємозв'язаних сівозмін у господарстві становить систему сівозмін.

Велика різноманітність сівозмін зумовила необхідність їх класифікації. В основу сучасної класифікації покладено кілька ознак, проте головними з них є дві:

1) основний вид рослинницької продукції, що виробляється в сівозміні (зерно, технічні культури, корми, овочі тощо);

2) співвідношення груп культур, що відрізняються за біологічними особливостями, технологією вирощування та за впливом на родючість ґрунту (зернові та технічні культури суцільної сівби, зернові, бобові, багаторічні трави, просапні, чисті пари).

За першою ознакою сівозміни поділяють на три типи: польові, кормові та спеціальні.

Польовою називається сівозміна, понад половину всієї площі якої відведено для вирощування зернових і технічних польових культур.

У господарствах, крім спеціалізованих, значну площу орної землі займають польові сівозміни. Якщо в них є великі площі різних ґрунтів, то на кожній з ґрунтових відмін вводять окрему сівозміну. Залежно від характеру землекористування, структури посівів, організаційно-господарських умов польові сівозміни можуть мати різну кількість полів. Більшість польових сівозмін в Україні восьми- та десятипільні. На піщаних ґрунтах Полісся та для фермерських господарств рекомендовані чотири- та шестипільні сівозміни.

Кормовими називаються сівозміни, в яких понад половину всієї площі відведено для вирощування кормових культур. Залежно від розміщення і складу кормових культур кормові сівозміни поділяють на два підтипи: прифермські та сінокісно-пасовищні. Прифермські сівозміни розміщують поблизу тваринницьких ферм, на їх полях вирощують силосні культури, коренеплоди і трави на зелену масу. У сінокісно-пасовищних сівозмінах переважно вирощують багаторічні трави на сіно та для випасу тварин. У семи- і дев'ятипільних кормових сівозмінах багаторічні бобові і злакові трави використовують два і більше років.

Спеціальні сівозміни впроваджують для вирощування культур, що потребують спеціальних умов та агротехніки. Вирощувати такі культури у польових сівозмінах недоцільно. За призначенням такі сівозміни бувають овочеві, коноплярські, махоркові, рисові та ін. Особливим видом сівозмін спеціального призначення є ґрунтозахисні або протиерозійні. Спеціальні сівозміни здебільшого п'яти- або восьмипільні. Крім того, незначні площі ріллі залишають поза сівозміною як резерв для збільшення площ під плодово-ягідні насадження, а також для різних забудов.

Залежно від співвідношення груп культур, різних за біологічними особливостями, технології вирощування і впливу на родючість ґрунту (зернові, просапні, багаторічні трави, чисті пари) польові сівозміни поділяють на такі види: зернопаропросапні; зернопросапні; зернотрав'яні; зернотрав'янопросапні (плодозмінні); травопільні; травопільнопросапні; сидеральні та ін.

У зернопросапних сівозмінах половину і більше площі сівозміни займають посіви зернових культур, частину площі — просапні культури і чисті пари. Прикладом зернопаропросапної сівозміни є така: 1 — чистий пар; 2 — озима пшениця; 3 — озима пшениця; 4 — кукурудза; 5 — ярі колосові; 6 — зернобобові; 7 — озима пшениця; 8 — кукурудза на силос; 9 — озима пшениця; 10 — соняшник (степові райони).

Сівозміни, в яких зернові займають половину і більше площі, а решту — просапні культури, називаються зернопросапними, наприклад: 1 — багаторічні трави; 2 — озима пшениця; 3 — цукрові буряки; 4 — кукурудза на зерно; 5 — зернобобові; 6 — озима пшениця; 7 — цукрові буряки; 8 — кукурудза на силос та зелений корм; 9 — озима пшениця; 10 — ярі колосові з підсівом багаторічних трав (лісостепові райони).

Зернотрав'яні сівозміни — це такі, в яких більшу частину площі займають посіви зернових та непросапних технічних культур, а решту — багаторічні трави. Ці сівозміни поширені в нечорноземній зоні, наприклад: 1 — пар зайнятий; 2 — озимі з підсівом багаторічних трав; 3, 4— багаторічні трави; 5 — льон; 6 — озимі; 7 — ярі зернові.

Зернотрав'янопросапні, або плодозмінні, сівозміни — це сівозміни, в яких не більше половини площі відводять під зернові культури, а решту — використовують під просапні, бобові культури. У цих сівозмінах здійснюється принцип плодозміни, тобто щорічно відбувається зміна культур різних біологічних груп, наприклад: 1 — конюшина; 2 — льон; 3 — озиме жито, післяжнивні посіви; 4 — картопля; 5 — горох, люпин; 6 — озима пшениця, післяжнивні посіви; 7 — кукурудза, гречка; 8 — ярі зернові з підсівом конюшини.

Травопільними називають сівозміни, в яких під багаторічні трави відводять більше половини площі сівозміни, решту — займають зерновими, однорічними травами, технічними культурами. Цей вид сівозміни характерний для ґрунтозахисних та кормових сівозмін, наприклад: 1-4 — багаторічні трави; 5 — зернові або льон; 6 — однорічні трави; 7 — ярі з підсівом трав.

До просапних сівозмін належать такі, в яких під просапні культури відведено не менш як половину сівозмінної площі, а решту її займають інші однорічні культури. Просапними можуть бути спеціальні (овочеві, овочево-кормові тощо), прифермські кормові спеціальні (овочеві, овочево-кормові тощо) сівозміни, наприклад; 1 — однорічні трави; 2 — коренеплоди; 3 — кукурудза; 4 — культури на силос. Просапні польові сівозміни поширені в Лісостепу України, наприклад: 1 — зернобобові; 2 — озима пшениця; 3 — цукрові буряки; 4 — кукурудза на зерно; 5 — кукурудза на силос; 6 — озима пшениця; 7— цукрові буряки; 8 — ячмінь; 9 — кукурудза на зерно; 10 — соняшник.

Просапні сівозміни, як правило, розміщують на нееродованих ґрунтах, на рівнинних або із невеликим схилом землях, де запроваджена ґрунтозахисна технологія вирощування просапних культур.

Сівозміни, в яких вирощують переважно просапні культури, а два і більше поля зайняті багаторічними травами, називаються трав'янопросапними. Найбільше вони поширені серед кормових сівозмін і впроваджуються переважно в районах зрошуваного землеробства, на заплавних ґрунтах та осушених торфовищах, наприклад: 1-3 — багаторічні трави; 4 — картопля; 5 — коренеплоди; 6 — капуста; 7 — вико-овес з підсівом багаторічних трав.

У сидеральних сівозмінах на одному або двох полях вирощують сидеральні культури для заорювання їх зеленої маси на добриво. Впроваджують їх на супіщаних та на піщаних ґрунтах в умовах Полісся, наприклад: 1 — люпин на зелене добриво; 2 — озиме жито, післяжнивні посіви хрестоцвітих; 3 — картопля; 4 — люпин на зерно та зелену масу; 5 — озиме жито, картопля; 6 — овес.

Овочеві сівозміни, що впроваджені у різних ґрунтово-кліматичних зонах України, диференційовані залежно від складу культур.

Для фермських господарств у різних ґрунтово-кліматичних зонах України рекомендовані 4-5-пільні сівозміни.