При проектировании системы севооборотов предусматривается реализация следующих принципов: дифференциации их по элементам агроландшафта, группам земель и признакам пространственной организации: оптимизации числа севооборотов, занимаемой ими площади, количества и размера полей; технологичности; трансформативности; взаимосвязи с уровнем интенсификации хозяйства; экономичности и соответствия требованиям специализации (семеноводства, овощеводства, кормопроизводства и др.).
Севообороты в пределах агроландшафтов организуются дифференцированно. На земельных участках каждой группы организуется одни пли несколько севооборотов в зависимости от площади, пригодности земель для сельскохозяйственных культур. На землях I и II агроэкологических групп проектируют севообороты с набором различных сельскохозяйственных культур. Однако на выровненных элементах ландшафта с высоким уровнем плодородия почв, а также в поймах рек предпочтительно вводить овощные севообороты или севообороты с наиболее требовательными к плодородию почвы культурами.
Для севооборотов с корне- и клубнеплодами необходимо выделять агроландшафты с легкими и средними по гранулометрическому составу почвами. Однако наличие в почвах камней более 11 м3/га исключает возделывание пропашных культур. То же самое относится к агроландшафтам с тяжелыми и избыточно увлажненными почвами, наличием на полях опор электрических и телефонных линий. Почвы временно (весной и осенью) избыточно-увлажненные мало пригодны для возделывания озимых зерновых и бобовых многолетних трав.
На агроландшафтах, удаленных от хозяйственных центров более 3 км, желательно исключать из севооборотов малотранспортабельные культуры. У животноводческих ферм организуют прифермские севообороты.
На землях других групп основным лимитирующим фактором возделывания культур является крутизна склона. С увеличением крутизны склона более 3° исключаются из севооборота пропашные культуры и увеличивается доля многолетних трав. Склоны крутизной более 8° залуживаются и организуются сенокосно-пастбищные севообороты.
Агроландшафты с техногенным и радиоактивным загрязнением не включаются в севообороты. Их используют по индивидуальному плану. Продукция с таких земель уничтожается или используется для технических целей. На агроландшафтах, близких по крутизне склонов, технологическим свойствам и уровню плодородия почв, севообороты проектируются как во времени так и в пространстве (на территории). При этом следует иметь в виду, что земли, входящие в одну группу, могут быть разбросаны по территории хозяйства и тогда наряду со сплошным способом организации севообороты могут быть организованы разбросным способом. В первом случае севооборот располагают на сплошном (монолитном) участке, во втором - в один севооборот могут входить земельные участки пространственно изолированные, но пригодные для возделывания одних и тех же культур.
На обособленных или с резко отличительными свойствами участках могут быть организованы севообороты только во времени или с неполным размещением в пространстве. Особенно это характерно для хозяйств с небольшой площадью пашни и неоднородным рельефом. В качестве примера
может служить организация системы севооборотов в крестьянском (фермерском) хозяйстве с общей площадью землепользования 50 га, в том числе 40 га пашни и 10 га естественных кормовых угодий (табл. 6).
Схемы чередования и план размещения культур по годам и полям
| Год освоения | Поле | |||
| I | II | III | IV(склон 3-50) | |
| 1 | Клевер | Пропашные | Овес с подсевом клевера | Озимая рожь |
| 2 | Озимая рожь | Пропашные | Клевер | Ячмень с подсевом клевера |
| 3 | Пропашные | Овес с подсевом клевера | Озимая рожь | Клевер |
| 4 | Ячмень с подсевом клевера | Клевер | Пропашные | Озимая рожь |
| 5 | Клевер | Озимые | Пропашные | Ячмень с подсевом клевера |
| 6 | Озимая рожь | Пропашные | Ячмень с подсевом клевера | Озимая рожь |
| 7 | Пропашные | Ячмень с подсевом клевера | Клевер | Озимая рожь |
| 8 | Пропашные | Клевер | Озимая рожь | Ячмень с подсевом клевера |
| 9 | Овес с подсевом клевера | Озимая рожь | Пропашные | Клевер |
Пашня расположена на склонах различной крутизны:
30га – на склонах до 30, а 10га – от 3 до 50. Рассчитанная структура посевной площади следующая: зерновые (озимая рожь, ячмень или овес) -50%, пропашные (2 га картофеля, 3 га кормовой свеклы и 5 га кукурузы) -25%, многолетние травы —25%. В этих условиях целесообразно организовать 3 севооборота во времени.
Схсмы чередования культур в севооборотах:
1.Клевер - озимая рожь - ячмень с подсевом клевера.
2.Клевер — озимая рожь - пропашные - ячмень с подсевом клевера.
3.Клевер - озимая рожь - пропашные - овес или ячмень с подсевом клевера.
Вся земельная площадь распределена по 4-м полям размером 10 га каждое, причем в 4-е поле вошли земли с крутизной склона от 3 до 5°, в том числе тяжелосуглинистые, исключающие возделывание пропашных.
В этом случае составляется план размещения культур по годам и полям, начиная с 4-го поля, затем размещают культуры по первым 3-м полям с учетом соблюдения структуры посевной площади по годам и оптимального чередования. Полная ротация севооборота по 3-м полям заканчивается за 9 лет.
Система севооборотов должна быть оптимизирована по количеству севооборотов, занимаемой ими площади, числу и размеру полей. Этот процесс зависит от хозяйства, размеров обособленных земельных участков, специализации хозяйства, форм организации труда, наличия сельскохозяйственной техники, оптимального числа лет возвращения культур на прежнее место.
Количество севооборотов обусловлено числом агроэкологических групп земель. На одной группе земель организуется 1 или 2 севооборота в зависимости от площади. В условиях Нечерноземной зоны севообороты по занимаемой площади должны быть более компактными и удобными для организации полевых работ.
В условиях большой неоднородности природной среды, которая характерна для склоновых земель, очень важно добиться одинаковых почвенных и технологических условий на площади всего поля. В ряде случаев, когда в целом по полю этого достичь невозможно, однородность обеспечивается по рабочим участкам, которые входят в состав поля. Стремление создать в пределах поля высокую экологическую однородность может привести к уменьшению площади поля и рабочих участков и, следовательно, к определенным ограничениям в использовании сельскохозяйственной техники.
Формирование полей севооборотов на экологически не однотипных территориях несовместимо с их однородностью и прямолинейностью границ.
Равновеликость играет существенную роль для обеспечения постоянства посевных площадей и объемов производства продукции по годам ротации севооборотов.
Большое значение равновеликость полей имеет в случаях, когда трудоемкая и высокодоходная культура занимает целое поле севооборота и в хозяйстве введен один севооборот, где ее выращивают.
Дробление же экологически однотипных участков пашни с целью достижения максимальной равновеликости полей нецелесообразно по технологическим соображениям, особенно когда в хозяйстве создают однотипные севообороты и отклонения в размерах отдельных полей сглаживаются суммарной площадью посева однородных культур в нескольких севооборотах.
Обязательным условием организации территории на склоновых землях является поперечность выполнения полевых механизированных работ. Поэтому ширина поля здесь не имеет существенного значения. Она должна быть кратна ширине захвата почвообрабатывающих, посевных и уборочных агрегатов. Важно обеспечить оптимальную длину гона - от 400 до 1500 м. При более коротких гонах затраты на холостые повороты резко возрастают. Особенностью размещения полей севооборотов на склоновых землях является во многих случаях необходимость расчленения их на отдельно обрабатываемые рабочие участки. Их количество определяется густотой сети водорегулирующих рубежей - противоэрозионных гидротехнических сооружений, полезащитных и стокорегулирующих лесных полос, а также дорожной сети.
Границы полей севооборотов и рабочих участков согласовываются с противоэрозионными рубежами, границами групп ландшафтных земель, которые, как правило, совпадают с направлениями горизонталей.
Форма полей севооборотов имеет важное значение выполнения полевых механизированных работ. Оптимальным является прямоугольник или квадрат при больших размер полей. В условиях сложного рельефа и пестроты почвенных условий создать такую форму невозможно. Поэтому в этих случаях стремятся обеспечить контурно-параллельное положение границ полей и рабочих участков, чтобы не допустить образования клиньев, линз и других сложных для обработка форм участков с короткими гонами.
При размещении полей и рабочих участков необходимо определять положение направляющих линий обработки, чтобы не допустить образования загонов обработки неправильной формы. Это особенно важно для севооборотов с пропашными культурами.
Система регулирования стока, создаваемая в процессе размещения полей и рабочих участков, может быть ориентирована на полное задержание на склоновых землях поверхностного стока, что осуществляется в засушливых районах, или безопасный сброс, который необходимо делать в условиях избыточного увлажнения. В этих условиях длинные стороны полей и рабочих участков размещают не перпендикулярно, а под определенным углом к направлению склона. Величина отклонения зависит от противоэрозионной устойчивости почвенного покрова, вида агрофона и интенсивности стока.