6.2.1. Хімічні причини

Правильне чергу­вання культур у сівозміні поліпшує живлення рослин зольними елемента­ми і азотом.

Необхідність чергування культур зумовлюється їх біологічними особливостями.

Різні культури використовують по­живні речовини у неоднаковому співвідношенні. Наприклад, зернові вико­ристовують більше фосфору, корене-бульбоплідні — калію, бобові — біль­ше кальцію тощо. Тому вирощування на одному і тому самому полі куль­тур, які використовують велику кіль­кість певного елемента живлення, з часом приводить до нестачі цих по­живних речовин у ґрунті.

Деякі культури здатні засвоювати поживні речовини із слабкорозчинних сполук у ґрунті. За даними Д. М. Прянишникова, фосфор з важкорозчинних сполук краще, ніж інші культури, засвоюють люпин, гречка, гірчиця. Підкислюючи ґрунт, вони перетворюють такі форми фосфору в доступні, крім того, доступних речовин утворюється більше, ніж вони споживають самі і цим поліпшують живлення фосфором культури, які висіваються після них.

На полях вирощують бобові культу­ри, розвиток яких менше залежить від внесення азотних добрив, тому що во­ни самі фіксують азст повітря за допомогою бульбочкових бактерій. До­слідами І. Г. Захарчепка та Л. І. Нійліно встановлено, що з розрахунку на 1 т сухої речовини основної і побічної продукції багаторічні трави засвоюють біологічним азотом з повітря 30—38 кг/га, люпин і кормові боби – 20-27, горох— 10—15 кг/га азоту. Найбільше ґрунт збагачується після багаторічних бобових трав (90—122 кг/га), білого і жовтого люпину (14—38 кг/га). Корені бобових рослин містять в 2–8 раз більше азоту, ніж корені не бобових зернових культур.

У сівозміні необхідно чергувати культури з різною довжиною кореневої системи, що дає можливість рівномірніше і ефективніше використовувати поживні речовини з орного шару і більш глибоких шарів ґрунту. Найглибше в ґрунт проникають корені люцерни і цукрових буряків, а наприклад, льону, проса, ярого ячменю розміщуються переважно в метровому шарі ґрунту.

У сівозміні рослини краще використовують поживні речовини з добрив в зв'язку з поліпшенням загальних умов життя. Ця обставина має особливо важливе значення при запровадженні інтенсивних технологій вирощуван­ня сільськогосподарських культур.

Про більш ефективне використання поживних речовин з добрив у сівозмі­ні свідчать дослідні дані ТСГА (С. А. Воробйов). Так, під беззмінною пшеницею в орному шарі містилось легко рухомої фосфорної кислоти і обмінного калію в 1,5 рази більше, а врожайність її була в 1,5 рази мен­шою, ніж у плодозмінній сівозміні.

6.2.2. Фізичні причини

Різні сільськогос­подарські культури та їх вирощуван­ня неоднаково впливають на фізичні властивості ґрунту і стійкість його проти ерозії.

Більше кореневих і післяжнивних решток залишається після багаторіч­них трав і озимих культур, значно менше — після просапних, які за всіх інших однакових умов можуть погір­шувати структуру ґрунту. Деградація фізичних властивостей ґрунту під про­сапними культурами пов'язана насам­перед з багаторазовими переміщення­ми по полю машин і ґрунтообробних знарядь, які при виконанні необхідних технологічних операцій руйнують ґрунтові агрегати, розпилюють і ущільнюють ґрунт. Тому для послаб­лення шкідливої дії технологічних операцій і самої рослини під просапні культури слід вносити високі дози органічних добрив, які поліпшують фі­зичні властивості і структуру ґрунту.

Від фізичних властивостей ґрунту залежить і його водно-повітряний режим. Сприятливіший він на добре окультурених ґрунтах з оптимальною будовою і щільністю. Ступінь забезпеченості рослин вологою залежить також від тривалості періоду від зби­рання попередньої культури до висівання наступної. Найбільш важливо це для озимих хлібів у посушливих степових районах. Чин триваліший цей період, тим більше вологи містить ґрунт на час сівби озимих культур (в результаті вбирання літніх опадів і зберігання весняних запасів вологи).

Для кращого використання волога атмосферних опадів важливо враховувати ступінь і глибину висушування ґрунту попередньою культурою і розміщувати після рослин з глибоким ко­рінням рослини з неглибоким корінням або залишати поле під чистим па­ром. Дуже глибоко висушують ґрунт цукрові буряки (до 1,5—2, а в посуш­ливих умовах до 3—3,5 м), люцерна (при дворічному використанні до 1,5— 2 и, трирічному — до 5,5 м і більше), соняшник (до 4 м і більше). Запаси вологи у більш глибоких шарах ґрунту протягом року відновлюються по­вільно, а іноді вони не досягають попереднього рівня. Тому такі культури, як цукрові буряки, вирощувати на то­му самому полі слід не раніше, ніж через 3—4 роки. Ще більш тривалий час повернення на попереднє місце для соняшнику. Отже, правильним підбором і чергуванням культур мож­на більш ефективно використовувати природні запаси ґрунтової вологи.

Фізичні властивості ґрунту, склад і чергування культур, а також їх розмі­щення на полях запобігають водній та вітровій ерозії. Дослідженнями Уман­ського сільськогосподарського інститу­ту встановлено, що за рік на беззмін­них посівах кукурудзи змивається 19,7 т/га ґрунту, пшениці—10,1, а в сівозміні з травами—2,7 т/га.

На слабо оструктурених ґрунтах, які зазнають водної або вітрової ерозії, запроваджують спеціальні ґрунтоза­хисні сівозміни з переважанням в них не просапних культур, які вкривають поверхню ґрунту більшу частину року і мають добре розвинену кореневу си­стему (багаторічні трави, озимі). Знач­ну ґрунтозахисну роль відіграють про­міжні культури, які вкривають ґрунт зеленим килимом у найбільш ерозійно-небезпечні літньо-осінній та ранньо­весняний періоди.