Отсутствие ротации культур способствует накоплению токсинов

При многолетнем возделывании одной и той же культуры без надлежащего севооборота в почве накапливаются как специфические сорняки, так и возбудители почвенных болезней, а также образуются фитотоксины — аллелопатические вещества, угнетающие последующие культуры. Этот «эффект усталости почвы» ведёт к резкому снижению урожайности, росту затрат на защиту растений и ухудшению экологического состояния сельхозугодий (ResearchGate).

Теоретические основы

• Ассоциации сорняков представляют собой сложные сообще­ства злаковых и двудольных видов, адаптированных к конкретным агроценозам. При отсутствии ротации плодово­рожаю­щая культура утрачивает конкурентное преимущество, и доля агрессивных видов (например, просовидные злаки, марьевые, молочай и др.) неуклонно растёт (ТОО «Астана нан»).
• Фитопатогенные микроорганизмы (Fusarium spp., Bipolaris sorokiniana, Rhizoctonia solani и др.) накапливаются в растительных остатках и инфицируют здоровые растения через корневую систему и основание стебля.
• Фитотоксины обнаруживаются в почве при разложении пожнивных остатков и способны сохраняться до 5–8 месяцев, нарушая прорастание семян и развитие корней следующей культуры (scialert.net).
• Роль ротации: чередование культур с разной морфологией корневой системы и биохимическими профилями позволяет прерывать жизненный цикл патогенов и снижает фитотоксичность почвы, что и называется «эффектом ротации» (ResearchGate).

Современное состояние в Казахстане

• Микологические обследования в Северном Казахстане показали, что поражённость яровой пшеницы корневыми и стеблевыми гнилями (B. sorokiniana и Fusarium spp.) возрастает с каждым годом возделывания пшеницы подряд, доходя до 88,3 % всех случаев корневой гнили в монокультуре и снижаясь после пары и бобовых предшественников (ResearchGate).
• В исследовании по грибам‑возбудителям корневой и прикорневой гнили в Центральном, Восточном и Юго‑Восточном Казахстане впервые выявлен широкий спектр Fusarium spp. (включая F. pseudograminearum) и Bipolaris, что свидетельствует о накоплении и диверсификации патогенов при отсутствии севооборота (PMC).
• Сорные сообщества на полях без ротации характеризуются высокой биоразнообразностью, но сниженной устойчивостью к агротехническим приёмам: доминируют быстрорастущие однолетники, устойчивые к гербицидам первого поколения (ТОО «Астана нан»).

Основные проблемы

1. Усиленный рост сорняков — подавление культурного популяционного «щита»: сорняки конкурируют за влагу, свет и питательные вещества, создают очаги фитопатогенной микрофлоры на своих корнях и надземных органах.
2. Накопление возбудителей корневых гнилей (Bipolaris, Fusarium, Rhizoctonia): на непродезинфицированных растительных остатках и в мельчайших трещинах пахотного слоя формируется резер­вуар инфекции.
3. Фитотоксичность почвы из‑за длительного сидения на одном виде растения: токсические фенольные и другие органические кислоты задерживают развитие корней и ухудшают всхожесть.
4. Гербицидная и фунгицидная резистентность сорняков и патогенов, развившаяся в условиях однообразного химконтроля, усугубляет проблему.

Последствия для АПК РК

• Снижение урожайности до 20–40 % на полях с выраженным эффектом «усталости почвы» и высоким давлением корневых гнилей.
• Рост затрат на защиту растений: более частые обработки фунгицидами и гербицидами, необходимость применения дорогостоящих препаратов второго и третьего поколения.
• Экономические потери: увеличение себестоимости продукции, ухудшение показателей качества зерна по здоровью (наличие спор и микотоксинов).
• Экологические риски: выщелачивание и накопление агрохимикатов, снижение биоразнообразия полезной почвенной микрофлоры.

Варианты решений

1. Диверсификация севооборота: включение в систему ротации бобовых (люпин, горох, вика), масличных (рапс), паровых полей и зелёных удобрений, разрушающих жизненный цикл патогенов и подавляющих сорняки (ResearchGate).
2. Покровные и сидеральные культуры (овёс, рожь, клевер) между основными продовольственными культурами для снижения фитотоксичности и накопления органики.
3. Интегрированная защита растений (IPM): сочетание механических, биологических и химических приёмов, с чёткой ротацией действующих веществ гербицидов и фунгицидов.
4. Биологические антагонисты: посев биоудобрений с Trichoderma spp., Pseudomonas spp. и другими контролирующими микроорганизмами для подавления Fusarium и Bipolaris.
5. Санитарные меры: уборка и утилизация растительных остатков, предпосевная протравка семян, фумигация почвы в критических зонах.

Отказ от моно‑ или биокультур и переход к многофазным ротациям является ключевым шагом к прерыванию циклов сорняково‑патогенных ассоциаций и снижению фитотоксичности почвы. Комплексный подход, объединяющий агротехнику, биотехнологии и продуманное химическое регулирование, позволит восстановить биологическое равновесие в почве, повысить урожайность и снизить экологические риски в аграрном секторе Казахстана.