Совместимость компонентов в смешанных и совместных посевах

Совместимость компонентов в смешанных и совместных посевах

 Скачать Word-версию  smeshannye i sovmestnye posevy

В естественных (природных условиях), не измененных деятельностью человека, фитоценозы всегда многовидовые. При формировании видового состава решающую роль играют следующие факторы: конкуренция между собой; зависимость одних видов от других; наличие комплементарных видов. Стабильное растительное сообщество – это “насыщенная комбинация видов, находящихся друг с другом и со средой в экологическом равновесии.

Под конкуренцией (интерференцией), которая  играет решающую роль при формировании растительных сообществ, в самом широком смысле понимают тормозящее действие, которое оказывают друг на друга растущие на небольшом пространстве растения, однако без проявления паразитизма. Они борются за свет, воду и питательные вещества, поэтому отдельно стоящие растения развиваются, при прочих равных условиях, намного лучше, чем растущие в сообществе. Здесь речь идет собственно о физико-химических отношениях.

Австрийский ученый-физиолог растений Ганс Молиш обратил внимание на то, что растения могут влиять друг на друга посредством выделения в почву и воздух особых химических веществ, которые уже в самых малых количествах оказывают угнетающее влияние на соседние растения. Это так называемое биохимическое влияние одних растений на другие Молиш назвал аллелопатией (с греч. “алело” – взаимный и “пати” – воздействие).

Очень интересны и важны для  сельского хозяйства многие явления  аллелопатии в сообществах культурных видов. Можно выделить некоторые  аспекты и направления, по которым  ведутся исследования закономерностей  химического взаимодействия растений.

Аллелопатическое почвоутомление – накопление в почве биологически активных веществ до токсического уровня, обуславливающее снижение урожая отдельных культур. Оно характерно для многих видов. Так, монокультура пшеницы нежелательна из-за накопления подвижных фенольных соединений, под многолетней люцерной накапливаются сапонины, довольно сильное почвоутомление вызывает люпин, который при бессменном выращивании на 3-4 год полностью выпадает.

Носители аллелопатического действия – подвижные, легко проникающие в растения химические соединения. В большинстве случаев почвоутомление связывают с накоплением подвижных фенольных соединений, прежде всего кислот. Аллелопатическая активность некоторых возделываемых растений вызывает угнетение развития сорняков, и в этом смысле она нежелательна. С другой стороны, аллелопатически активные растения хуже сосуществуют, их посевы изреживаются. Установлено, что ячмень угнетает развитие сорняков выделением алкалоида грамина. Очень аллелопатически активная рожь; гречиха и конопля также подавляют сорные растения.

Аллелопатическое действие сорных растений

Вредоносность сорных растений часто  связана с выделением ими биологически активных химических соединений, угнетающих культурные растения. Известна аллелопатическая агрессивность пырея ползучего, мари белой, росички реснитчатой, вредно действующих на кукурузу. Сильное аллелопатическое влияние на рост и развитие салата, капусты, проса негритянского оказывают экстракты из стеблей, корневые выделения и почва из-под дихентхиума.

Особенно активный сорняк – щавель конский. У него выделено четыре фенольных  ингибитора. У 80% видов, растущих рядом  с ним, накопление сухой массы  существенно снижается. Такие сорняки, как пастушья сумка, ясменник, латук, костер кровельный, редко встречаются рядом со щавелем.

Горчица салатная, сельдерей салатный, редис угнетают рост капусты хибинской, ее масса снижается почти в 10 раз, ухудшается качество урожая.

Есть сведения об аллелопатическом взаимодействии и других культурных растений. Известно, например, что посевы лука в междурядьях томатов и картофеля предохраняют их от заболевания фитофторой и что капуста, посаженная в винограднике, угнетает виноград.

Ассоциативная конкуренция

Следует различать внутривидовую (между растениями одного и того же вида) и межвидовую конкуренцию. Обе формы конкуренции играют в формировании сообщества важную, но противоположную роль. Если при внутривидовой конкуренции погибают слабые индивидуумы какого-либо вида и остаются лишь сильные, что полезно для сохранения вида, то при межвидовой конкуренции происходит подавление слабого в конкурентном отношении вида, часто вплоть до его полного вытеснения из фитоценоза.

В природе, однако, внешние условия  постоянно изменяются, поэтому полное угнетение имеет место лишь при  очень большом превосходстве одного вида над другим. Обычно же возникают смешанные популяции, в которых виды представлены соответственно их конкурентной мощи.

Таким образом, в природных условиях фитоценозы всегда многовидовые. Наряду с хозяйственно полезными растениями, обладающими ценными пищевыми, кормовыми или техническими качествами, произрастают менее ценные, не представляющие хозяйственного интереса и вредные растения.

Преимущества и недостатки одновидовых посевов

С развитием растениеводства человек  стал отбирать отдельные растения и высевать их в чистом виде, чтобы освободить полезные растения от конкуренции других видов и получить наибольшее количество продукта, ради которого выращивал культуру, с единицы площади. Так возникли одновидовые растительные ассоциации. Для выпечки хлеба необходимо было получить чистую пшеницу, чистый ячмень, чистую рожь, чистую кукурузу и т.п. Совместное возделывание хлебных злаков, например пшеницы и ржи, снижает мукомольно-хлебопекарные качества зерна пшеницы. Продукцию высокого качества некоторых культур, например льна-долгунца, можно получить только в чистых посевах. В многовидовых ассоциациях (разреженные, засоренные посевы) лен-долгунец ветвится, снижается технологическая высота его стебля, ухудшается качество волокна.

Дальнейшая история растениеводства представляет собой совершенствование технологий возделывания чистых посевов с/х культур. По мере перехода от ручного труда к механизированному, с/х машины приспосабливали к требованиям биологии и морфологии отдельных культур. Так появились комбайны для уборки зерновых, свеклы, льна, хлопка и других с/х культур.

Научно обоснованные технологии возделывания с/х культур включают применение химических средств защиты растений от болезней, вредителей и сорняков. Считается, что чем уже селективность пестициды, тем выше его агрономическая ценность. Однако большинство применяемых гербицидов имеет достаточно широкий видовой диапазон токсического действия, использование их в смешанных посевах не представляется возможным. Например, трефлан хорошо отчищает от сорняков одновидовые посевы сои, но применять его в соево-кукурузных смесях нельзя, так как он подавляет кукурузу.

Таким образом, главные преимущества чистых посевов – их высокая технологичность, обеспечение набольшего сбора продукции  данного вида с единицы площади, высокое качество продукции.

К недостаткам одновидовых посевов  можно отнести неполное использование  посевной площади, особенно культурами широкорядного посева, низкие кормовые качества отдельных культур.

Смешанные и совместные посевы

Для устранения этих недостатков в растениеводстве давно используют совместное возделывание различных культур – смешанные и совместные посевы.

Смешанные посевы – это посев двух или нескольких культур, семена которых перед высевом перемешивают, или двукратный независимый посев культур на одной площади (при посеве второй культуры расположение рядков и ширину междурядий не принимают в расчет).

Этот способ посева, как правило, используют при возделывании кормовых культур. Цель смешанных посевов  – улучшить качество корма, повысить в нем содержание белка.

Например, культуры семейства Мятликовые менее требовательны к условиям выращивания и при низкой обеспеченности элементами питания дают невысокие, но стабильные урожаи корма низкого  качества. Бобовые культуры дают отличный корм, но урожаи их в большой степени зависят от обеспеченности элементами минерального питания и влагой и потому менее стабильны. Смешанные посевы кормовых культур используют, как правило, в тех случаях, когда почвено-климатические условия не дают возможности получать стабильно высокие урожаи наиболее ценной в кормовом отношении культуры.

Бобовые культуры более требовательны к  условиям выращивания, чем мятликовые. Например, для получения высокого урожая клевера лугового необходим  рНсол пахотного слоя почвы не ниже 6. На кислых почвах клевер изреживается, урожай снижается. Тимофеевка луговая достаточно кислоустойчива и стабильно дает удовлетворительные урожаи даже при рН=4,5.

В Нечерноземной зоне из многолетних  бобовых культур наиболее распространен  клевер луговой. При благоприятных условиях бобово-ризобиального симбиоза на чистых посевах этой культуры в первый год пользования получают более высокий урожай и больший сбор белка с 1га, чем в смеси с мятликовыми травами. Так, в учхозе РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева “Михайловское” Московской области при посеве клевера лугового в чистом виде на хорошо произвесткованной и обеспеченной фосфором и калием почве в первый год пользования на большой площади было собрано сена – 8,6т/га и сырого белка более – 1200кг/га. Травосмесь клевера и тимофеевки при соотношении компонентов 1:1 дала – 7,3т/га сена и 876кг сырого белка с 1га. На второй год пользования с чистых и смешанных посевов собрали соответственно – 4-7 и 6,4т сена и 658 и 576кг сырого белка с 1га.

На  второй год пользования клевер луговой значительно изреживается, в результате урожайность его снижается иногда в 1,5-2 раза. При изреживании клевера мятликовый компонент травосмеси развивается сильнее, вследствие чего урожайность ее снижается в меньшей степени, чем урожайность клевера в чистом виде.

На  среднекислых почвах, недостаточно обеспеченных фосфором и калием, активность симбиотической фиксации азота воздуха клевером невысокая, а урожаи умеренные или  низкие. В этих условиях клевер изреживается сильнее, чем на хорошо произвесткованных почвах, и клеверотимофеечные смеси всегда дают более высокие урожаи, чем чистые посевы этих культур. Так, в совхозе “Виноградовский” Воскресенского района Московской области на неизвесткованных, бедных питательными веществами почвах сбор сена чистого клевера в первый год пользования составил – 2,6т/га, а клеверотимофеечной смеси на такой же почве – 3,5т/га. На второй год пользования клевер чистого посева выпал на 70-80% и в травостое преобладали сорняки, а клеверотимофеечная смесь при подкормке аммиачной селитрой в норме – 250кг/га дала – 3,8т/га сена главным образом за счет тимофеевки.

На  слабоокультуренных малоплодородных  почвах мятликовый компонент смеси  выступает в качестве страховой  культуры, поскольку тимофеевка, например, более неприхотлива к условиям выращивания и дает удовлетворительные урожаи там, где клевер луговой развивается плохо. В то же время при наличии в травосмеси клевера улучшается качества корма мятликового компонента. Именно этим объясняют тот факт, что в Нечерноземной зоне, где почвы преимущественно малоплодородные, с повышенной кислотностью, клевер луговой традиционно выращивают в смеси с мятликовыми травами, при этом средний сбор сена составляет – 1,6-2,3т/га.

Как показывает многолетняя практика, урожай и качество корма бобово-мятликовых смесей зависят от состава компонентов смеси. Некоторые виды мятликовых трав сильно угнетают бобовый компонент, в результате продуктивность его снижается, а вместе с ней и качество корма. Наибольшие урожаи дают такие травосмеси, компоненты которых совместимы.

Совместные посевы – это посевы дух или более видов растений на одном поле с чередующимися рядками или полосами культур. Перед высевом семена культур не смешивают, а высевают раздельно. Например, при совместном посеве кукурузы с соей одной сеялкой высевают кукурузу, а другой – сою.

Цель  совместных посевов та же, что и  смешанных, – повысить качество корма. Преимущество совместных посевов заключается  в том, что первые дают возможность  дифференцировать приемы удобрения  и ухода за посевами. Например, при совместном посеве кукурузы с соей полосным способом можно при посеве под кукурузу вносить азотные удобрения, а сою высевать без них. В процессе ухода кукурузу можно подкармливать минеральным азотом, а сою культивировать без азотных подкормок, используя ее способность к симбиотической азотфиксации. В борьбе с сорняками под кукурузу можно применять гербициды из группы триазинов, а под сою – трефлан. В смешанных посевах этих культур указанные гербициды применять невозможно.

При смешанном посеве с различной крупностью семян, например сои и сорго, в семенном ящике происходит сепарация семян, и посев получается невыравненным. При совместном посеве этот недостаток устраняется.

При совместных полосных посевах культуры оказывают меньшее негативное влияние друг на друга, почти исключается взаимозатенение. Более того, при посеве культур с разной высотой стебля длинностебельные культуры лучше освещаются, и масса одного растения бывает больше, чем в чистых одновидовых посевах. Низкостебельный компонент испытывает некоторое затенение, но оно намного слабее, чем в смешанных посевах.

Принципы подбора компонентов

Смешанные посевы дают наибольший урожай лучшего качества, если компоненты смесей подобраны по видовому и сортовому  составу с учетом критериев их совместимости.

Морфологическая совместимость – один из основных принципов подбора компонентов смесей. Чаще всего в качестве бобовых компонентов однолетних смешанных посевов на зеленую массу включают вику посевную и горох полевой или посевной как высокобелковые культуры, повышающие качество корма. Однако эти растения имеют полегающий стебель, поэтому другой компонент смеси должен быть с прямостоячим стеблем (например, овес или ячмень). Вика и горох хорошо цепляются усиками за мятликовые культуры и при оптимальном соотношении компонентов не полегают. Иногда в качестве поддерживающих культур высевают зернобобовые культуры с прямостоячим стеблем – люпины, кормовые бобы. Горох и вика также не полегают при наличии этих “подпорок”, но такие смеси не имеют смысла, поскольку оба компонента высокобелковые, а чистые посевы их более технологичны и имеют не меньшую белковую продуктивность.