Научные основы севооборота. Задолго до научного обоснования С. практика земледелия показала, что при бессменном возделывании культурных растений на одном и том же участке, особенно без внесения удобрений, их урожаи снижаются (см. Монокультура). Изучение биологических особенностей растений и их влияния на свойства почвы позволило дать научное объяснение этому явлению и доказать необходимость чередования сельскохозяйственных культур. Развитию учения о С. способствовали исследования А. Тэера, Ю. Либиха, немецкого агрохимика Г. ельригеля, Ж. Буссенго, В. В. Докучаева, П. А. Костычева, К. А. Тимирязева, Д. Н. Прянишникова, В. Р. Вильямса, Н. М. Тулайкова и др. Мировую известность получили работы старейших научно-исследовательских учреждений Западной Европы и США: Ротемстедской опытной станции (Великобритания), института земледелия и растениеводства в Галльском университете (ГДР), опытных станций в Аскове (Дания), штатах Монтана, Миннесота, Иллинойс, Айова, Огайо (США) и др.; научно-исследовательских учреждений СССР (см. Сельскохозяйственные институты научно-исследовательские, Опытные сельскохозяйственные станции).
Обобщение фактов, накопленных мировой наукой, позволило создать современную теорию чередования культур.
Химические основы С. связаны с особенностями питания растений (неодинаковая потребность в питательных веществах, различная способность корневых систем извлекать их из глубоких слоев почвы и труднодоступных соединений, способность бобовых культур фиксировать атмосферный азот и обогащать им почву и т. п.). Внесением удобрений можно регулировать соотношение питательных веществ в почве в соответствии с требованиями возделываемой культуры. Однако удобрения более эффективны в С., поскольку чередование растений обеспечивает наиболее полное их использование. Введение в С. бобовых культур значительно сокращает расход удобрений.
После уборки с.-х. культур разных видов в почве остаётся неодинаковое количество растительных остатков. Этим и объясняется различное действие растений на физические свойства почвы, в том числе её структуру, и на устойчивость к водной и ветровой эрозии. Правильным подбором и чередованием культур в сочетании с внесением органических и минеральных удобрений можно регулировать процессы создания и разложения органического вещества в почве, добиваться его бездефицитного баланса. Размещение чередующимися полосами посевов многолетних трав или зерновых культур с пропашными уменьшает опасность возникновения эрозии почвы.
Биологические факторы раньше других оказывают отрицательное действие при вторичных посевах ряда культур. Оно проявляется в увеличении засорённости посевов, распространении возбудителей болезней и вредителей, что в комплексе с химическими и физическими факторами вызывает почвоутомление. Соблюдением С. предотвращают это явление (в С. не допускают вторичных посевов ряда культур, например льна по льну, не размещают растения, страдающие одинаковыми болезнями, и т. д.).
Экономическая целесообразность С. заключается в рациональном использовании земли, обеспечении высоких и устойчивых урожаев, расширении ассортимента производимой продукции, уменьшении сезонности производства в связи с различными сроками сева, обработки и уборки чередующихся культур.
Культуры в севообороте. С.-х. культуры и чистый пар, занимавшие поле в предыдущем году, называются предшественниками. По степени влияния на свойства почвы и урожаи основных культур они объединяются в несколько групп. Многолетние бобовые травы (клевер, люцерна, эспарцет и др.) и их смеси со злаковыми травами, обладающие способностью повышать почвенное плодородие, при хорошем развитии (в районах достаточного увлажнения и при орошении) служат отличным предшественником для всех с.-х. культур (кроме бобовых); используются в первую очередь под наиболее ценные и продуктивные культуры — пшеницу, хлопчатник, лён, просо, кукурузу, картофель и др. Положительное последействие 3—5 лет; при слабом развитии ценность их как предшественника снижается.
Зернобобовые культуры (люпин, вика, горох, пут, чина и др.) при хорошем развитии затеняют почву, улучшают её структуру и заглушают сорняки; хороший предшественник для всех яровых и озимых культур (кроме растений семейства бобовых). Положительное последействие не менее 2 лет.
Пропашные культуры (картофель, свёкла, кукуруза, подсолнечник, хлопчатник и др.) разнообразны по биологическим особенностям. Специфика их возделывания (многократные междурядные обработки, очищающие почву от сорняков и способствующие сохранению почвенной влаги) обусловливает повышение жизнедеятельности полезной микрофлоры в почве, улучшение питания растений. Возможны вторичные посевы некоторых пропашных культур (кукурузы, хлопчатника, сахарной свёклы — особенно при орошении и отсутствии заболеваний; картофеля — в специальных овоще-картофельных С., не более 2 лет подряд). Пропашные — хороший предшественник для всех яровых зерновых культур, льна и конопли. Кукуруза и кормовые бобы на силос, ранние сорта картофеля — неплохие предшественники для озимых культур. Положительное последействие 2 года.
Озимые зерновые культуры (рожь, пшеница, ячмень) хорошо кустятся, затеняют почву и угнетают многие сорные растения. Убираются раньше др. культур, что создаёт благоприятные условия для накопления осадков в послеуборочный период. Удобренные озимые — хороший предшественник для пропашных культур, многолетних трав, яровых зерновых, зернобобовых, льна и т. д. Так, на Кубани, Украине и в ряде районов чернозёмной полосы СССР, где нет опасности поражения корневыми гнилями, возможны посевы озимых по озимым.
Технические прядильные культуры сплошного сева (лён, конопля и др.) требовательны к плодородию почвы, т. к. используют влагу и элементы питания из самого верхнего её слоя; конопля хорошо усваивает труднорастворимые соединения фосфора; при оптимальной технологии возделывания удовлетворит. предшественники для колосовых и пропашных культур.
Яровые колосовые и крупяные культуры сплошного сева (пшеница, ячмень, овёс, просо, гречиха) примерно в одинаковой степени выносят из почвы элементы питания, слабо её затеняют и нередко бывают сильно засорены. Удовлетворительные предшественники для др. растений той же группы, а также для пропашных культур. Например, в условиях Сибири и Казахстана хороший предшественник — яровая пшеница, посеянная по пласту или кулисному пару; в Европейской части СССР — яровая пшеница после многолетних бобовых или бобовых и злаковых трав.
Чистые (чёрные и ранние) и кулисные пары хорошо сохраняют весенние и летние атмосферные осадки, обеспечивают успешную борьбу с сорняками, усиливают полезную микробиологическую деятельность почвы, увеличивают запас в ней питательных веществ; отличные предшественники во всех зонах СССР (особенно в засушливых и полузасушливых) для озимых культур; в условиях Сибири и Казахстана — для яровой пшеницы. Положительное последействие не менее 2—3 лет. В районах с достаточным количеством осадков на чистых от сорняков почвах в качестве предшественников озимых и яровых зерновых культур часто применяют занятые пары.
Классификация севооборотов. В соответствии с классификацией С., действующей в СССР с 1968, выделяют 3 типа С.: полевые, кормовые и специальные. В полевых С. большую часть площади занимают зерновые, картофель и технические культуры; в кормовых — более половины площади отводится под кормовые культуры; в специальных С. выращивают культуры, требующие определённых условий и технологии выращивания (овощи, табак, конопля, хлопчатник, рис и др.). По соотношению с.-х. культур и паров типы С. подразделяют на виды: зерно-паровые, зерно-паропропашные, зерно-травяные, зерно-пропашные, травопольные, травяно-пропашные, сидеральные, зерно-травянопропашные (плодосеменные), пропашные. В зерно-паровых С. посевы зерновых культур прерываются чистым паром; зерновые занимают 50—70% севооборотной площади. Эти С. вводят в хозяйствах засушливых районов Северного Казахстана и степной части Сибири. В зерно-паропропашных С. посевы зерновых прерываются чистым паром и пропашными культурами; зерновые занимают половину и более площади С. Распространены в хозяйствах степных и лесостепных районов Ю. и Ю.-В. СССР. В зерно-травяных С. большая часть площади отводится под зерновые, меньшая — под однолетние и многолетние травы. Применяются в хозяйствах нечернозёмной зоны РСФСР. В льноводческих районах в зерно-травяные С. включают одно поле льна (зерно-льняно-травяные С.). В зерно-пропашных С. половина и более площади отводится под зерновые, которые чередуются с пропашными. Характерны для увлажнённых районов (Северный Кавказ, центральночернозёмная зона, лесостепь УССР). В травопольных С. более половины площади занимают многолетние травы; на остальной части пашни высевают однолетние полевые культуры (зерновые, лён, однолетние травы и т. д.). Применяются главным образом в хозяйствах нечернозёмной зоны и в др. районах (при орошении). В травяно-пропашных С. возделывание пропашных культур прерывается многолетними травами, занимающими два поля и более. Эти С. вводят на пойменных и осушенных землях. К ним относятся люцерно-хлопковые С. в хлопкосеющих республиках. В сидеральных С. выращивают культуры, возделываемые на зелёное удобрение (например, люпин) в занятых (сидеральных) парах (см. Сидерация). Вводятся на суглинистых, супесчаных и песчаных почвах. В зерно-травяно-пропашных, или плодосеменных, С. возделываются зерновые, пропашные и бобовые культуры, причём зерновые занимают не более половины всей площади, что даёт возможность осуществлять плодосмен, т. е. ежегодно менять растения разных групп на каждом поле. Эти С. распространены в нечерноземной зоне РСФСР, в лесостепных районах Европейской части СССР, на орошаемых землях засушливых районов. Пропашные С., в которых половина или более площади занята пропашными культурами широкорядного, квадратного и квадратно-гнездового посева, вводятся в увлажнённых районах Северного Кавказа и УССР.
