Введение. Воздействие ряда негативных факторов в стране привело к возникновению проблем, таких как снижение содержания гумуса и минерализованного азота, переуплотнения пахотного слоя, увеличение засоренности и поражаемости корневыми гнилями посевов, а также развитие различных видов эрозии. При таких данных, повышение урожайности возделываемых культур возможно только, при расширенном воспроизводстве почвенного плодородия [1, 2, 3].Правильная организация работы внутрихозяйственной территории с одновременным внедрением системы севооборотов, соблюдение технологи возделывания сельскохозяйственных культур, а также рациональное использование земельных ресурсов помогает решить данные проблемы [4, 5].Севооборот является фундаментом научно-обоснованной системы земледелия. Все остальные части наиболее эффективны, если они используются в севообороте или системе севооборотов. При этом рентабельность удобрений возрастает на 25-30% [6, 7, 8]. Без севооборота нельзя применять дифференцированную систему обработки почвы, интегрированную защиту растений. Севообороты в современных условиях залог получения высоких урожаев сельскохозяйственных растений при сохранении плодородия пахотных почв [9, 10].Сельхозтоваропроизводители в условиях рыночной экономики для получения конкурентоспособной продукции по себестоимости и качеству могут использовать такие приемы для поддержания почвенного плодородия, как использование соломы, выращивания многолетних трав, использование сидеральный паров, включение в севообороты промежуточных культур и др. [12, 13, 14].Условия, материалы и методы. Исследования по управлению факторами почвенного плодородия проводились на серых лесных почвах среднесуглинистого механического состава.  Серые лесные почвы являются типичными для территории республики и занимают 36,1% от всей площади пашни, в Предкамской зоне они являются преобладающими и составляют 59,8%. Почва экспериментального участка типичная серая лесная, содержание гумуса (по Тюрину) колебалась в пределах 3,35-3,59%, подвижных форм (по Кирсанову) Р2О5 – 93-156 мг/кг и К2О – 78-109 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки – 5,6-5,7, гидролитическая кислотность составляет 5,07 мг. экв. /100г, сумма поглощённых оснований – 26,79 мг. экв. /100г. почвы, степень насыщенности основаниями - 86,39 %. Опыты, проведенные в течение 23 лет (1988-2015 гг.). Исследования проводили на стационарных опытах срендомизированным размещением вариантов. Повторность – 3-х кратная, площадь опытных делянок –общая 600 м2, учётная-500 м2Объектом исследования являлись следующие звенья севооборотов:- чистый пар – озимая рожь – яровая пшеница;- вико-овсяная смесь – озимая рожь – яровая пшеница;-горох на зерно – озимая рожь – яровая пшеница.Каждое звено севооборота изучалось на двух фонах минеральных удобрений. Нормы удобрений определялись расчетно-балансовым методом на планируемый уровень урожайности – 2,5 (N60P115K63) и 3(N112P185K106) т зерна с га. Определение запасов продуктивной влаги осуществлялось термостатно-весовым методом, содержание сахаров рефрактометрическим методом, развитие и распространение болезней по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.Результаты и обсуждения. Несмотря на интенсивное потребление питательных веществ, растениями в летний период роста и развития озимой ржи в почве на фоне внесенных удобрений, обнаружилось достаточно большое количество подвижного фосфора. При размещении ржи после гороха на зерно наблюдалось несколько повышенное содержание подвижного фосфора за весь вегетационный период (табл.1). Таблица 1 – Динамика подвижного фосфора в почве под озимой рожью в зависимости от предшественников и фонов удобрений, мг/кг воздушно-сухой почвы,в среднем за 1988-2004 гг.ПредшественникиКущениеВозобновление вегетации,0-20 смКолошение, 0-20 смВосковая спелость, 0-20 см0-10 см10-20 смСредний фон удобрений (N60P115K63) 2,5 ц зерна с 1 гаПар черный238217196220250Вико-овсяная смесь на зеленую массу181167204225240Горох на зерно216209223240252Повышенный фон удобрений (N112P185K106) 3,5 ц зерна с 1 гаПар черный252241227240252Вико-овсяная смесь на зеленую массу239220257245243Горох на зерно247231256254255 Внесение расчетных норм органических и минеральных удобрений для получения 3 т зерна с 1 га, улучшило динамику подвижного фосфора в почве в фазе кущения озимой ржи на обоих фонах удобрений.Исследованиями выявлено наименьшее поражение растений озимой ржи корневыми гнилями при посеве ее по черному пару, а наибольшее - по вико-овсяной смеси (табл.2).Таблица 2 –Влияние предшественников на развитие корневых гнилейв посевах озимой ржи, среднее за 1988-1995 гг.ПредшественникиВсего пораженных растений, %В том числе поражены, %Развитие болезни, %сильносреднеслабоПар черный1716108,2Вико-овсяная смесь на зеленую массу425162122,5Горох на зерно38672513,9 При одинаковом распространении бурой ржавчины (100 % на всех трех вариантах опыта) более высокий процент развития болезни наблюдалось при посеве ржи по вико-овсяной смеси (табл. 3). Таблица 3 – Пораженность растений озимой ржи в период цветения болезнямив зависимости от предшественников, среднее за 1988-2004 гг.Предшествен-никиРжавчинаМучнистая росаСепториозпоражено растений, %развитие, %поражено растений %развитие, %поражено растений, %развитие, %Пар черный1003,2574,99711,0Вико-овсяная смесь на зеленую массу1005,2946,09315,8Горох на зерно1003,8945,19413,4 Предшественник оказал влияние на развитие и распространение мучнистой росы на озимой ржи. После чистого пара поражаемость растений оказалась минимальной и достигла отметки в 57%, развитие мучнистой росы на этом варианте также было минимальным и составило 4,9%.Наименьшая поражаемость септориозом была получена для озимой ржи с предшественником вико-овсяной смеси на зеленый корм - 93%, при этом развитие септориоза на этом варианте было максимальным - 15,8%.Наблюдения показали, что по сумме сахаров варианты опыта отличались незначительно: их содержание было хорошим - 22,5-26,3%. Причем на повышенном фоне оно было несколько выше, чем на среднем фоне удобрений (табл. 4).Таблица 4 – Содержание сахаров в растениях перед уходом в зимуи сохранность растений ржи, в среднем за 1988-2004 гг.ПредшественникиСодержание сахаров, % на воздушно-сухую массуСохранность растений, % к всходамвеснойк уборкеСредний фон удобрений (N60P115K63) на 2,5 т зерна с 1 гаПар черный23,682,475,6Вико-овсяная смесь на зеленую массу23,282,170,5Горох на зерно22,581,069,1Повышенный  фон удобрений (N112P185K106) на 3 т зерна с 1 гаПар черный26,386,479,3Вико-овсяная смесь на зеленую массу24,984,774,1Горох на зерно23 783,771 7 Существенных различий в глубине закладки узла кущения по вариантам опыта не наблюдалось, в среднем - от 2,0 до 2,4 см. При благоприятных условиях перезимовки озимой ржи больших различий в сохранности в зависимости от предшественников также не наблюдалось, хотя несколько лучше перезимовали растения ржи по черному пару и на повышенном фоне удобрений. К уборке на обоих фонах удобрений сравнительно больше растений сохранилось по чистому пару - 75,6-79,3%, несколько меньше по вико-овсяной смеси - 70,5-74,1 и еще меньше по гороху на зерно - 71,7-69,1%  от числа всходов (табл. 4).Урожайность озимой ржи во все годы исследований оказалась наиболее высокой по черному пару, несколько ниже - по вико-овсяной смеси и самой низкой - по гороху на зерно (табл. 5). Таблица 5 –Влияние предшественников и фона удобрений на урожайность озимой ржи, т/гаГодыПредшественник (фактор А)НСРА05 НСРВ05 НСРА05 НСРВ05 Средний фон (NPK на 2,5 т зерна с га, фактор В)Повышенный фон (NPK на 3,0 т зерна с га, фактор В)Пар черныйВико-овсяная смесь на зеленую массуГорох на зерноПар черныйВико-овсяная смесь на зеленую массуГорох на зерно123456789101119883,443,293,123,833,683,552,32,141,631,3919892,422,312,132,922,842,682,91,022,050,3519904,123,934,064,454,244,330,762,170,541,2519912,031,791,762,492,001,941,971,361,390,7919924,083,873,814,294,013,930,240,310,170,1819934,173,913,854,374,154,020,450,210,320,1219944,253,943,914,484,214,130,250,200,180,1119953,052,892,913,283,093,000,110,140,080,0819964,504,154,194,644,434,380,090,120,060,0719974,804,634,554,924,754,590,080,160,050,0919982,891,801,552,981,821,670,130,130,090,0819992,051,921,802,151,981,820,130,160,090,0920004,214,013,924,474,154,070,100,120,070,0720014,484,204,144,634,474,200,130,070,090,0420024,404,174,034,554,364,130,100,080,070,0520034,334,123,964,494,284,060,090,100,070,0620044,053,923,904,164,033,960,140,090,100,05Среднее 3,713,493,183,943,673,32     Особенно четко преимущество черного пара проявлялось в засушливые годы. Так, в 1998 году по черному пару на повышенном фоне (NPK на 3,0 т зерна) намолочено с гектара 2,98 тонн зерна ржи, тогда как по вико-овсяной смеси – 1,82, а по гороху только 1,67 тонн.Поэтому в зоне неустойчивого увлажнения и в годы с острым недостатком влаги по многолетним травам и по гороху на зерно надо размещать не озимые, а яровые зерновые культуры. Таким образом, отсутствие чистого пара в зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения пагубно отражается на озимых хлебах и порождает резко выраженную неустойчивость зернового баланса.Наиболее полно влияние чистого пара в сравнении с другими предшественниками озимых можно оценить только при учете общей продуктивности севооборотов за всю ротацию или хотя бы паровых звеньев.В среднем за 16 лет запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом яровой пшеницы в звене с чистым паром были на 10-15 мм больше, чем в звене с другими предшественниками озимой ржи.Урожайность яровой пшеницы более высокой оказалась в звене с чистым паром. Разница в урожае яровой пшеницы в звеньях с вико-овсяной смесью и горохом на зерно в отдельные годы оказалась незначительной – в пределах ошибки опыта (табл. 6).Таблица 6 – Урожайность яровой пшеницы в зависимости от звеньевсевооборота и фонов удобрений, т/гаГодыСредний фон (NPK на 2,5т. зерна с га) фактор ВПовышенный фон (NPK на 3,0 т зерна с га) фактор ВНСР05 1 порядкаНСР05 2 порядкаНСР05 для предшественникаНСР05 для фонаПар чистый-озимая рожьВико-овсяная смесь на зелёный корм– озимая рожьГорох на зерно – озимая рожьПар чистый-озимая рожьВико-овсяная смесь на зелёный корм– озимая рожьГорох на зерно – озимая рожь19891,691,691,671,851,801,800,050,130,040,0719903,803,643,764,083,883,710,150,130,110,0719911,741,631,602,01,981,970,080,100,050,0619923,463,283,213,663,413,390,110,100,080,0619933,513,363,333,693,383,360,120,060,080,0419944,464,274,194,594,364,250,040,070,030,0419953,203,123,103,353,213,180,090,080,060,0419963,733,583,493,853,703,640,110,060,080,0319974,284,124,074,654,424,290,130,060,090,0419982,242,061,972,302,232,070,140,060,100,0319992,102,031,892,192,091,940,100,110,070,0620003,263,123,03,433,353,290,060,070,040,0420014,314,174,054,404,284,190,130,090,090,0520024,274,123,984,444,354,290,050,080,40,0520033,993,853,794,063,893,810,090,130,060,0720044,053,823,764,404,294,170,220,120,150,07 Расчеты энергетической эффективности, что наибольший коэффициент превращения энергии на обоих фонах удобрений отмечено по предшественнику вико- овсяная смесь на зеленый корм- 1,89-1,91 (табл. 7).Таблица 7 – Энергетическая эффективность возделывания озимой ржи в зависимости от предшественников и фонов удобрений (в среднем за 1988-2004 гг., по ценам 2004 года)ПредшественникиСобрано энергии с урожаем ГДж/гаЗатраты энергии на выход продукции, ГДж/гаСовокупная чистая энергия, ГДж/гаКоэффициент превращения энергии(КПЭ)N60P115K63Черный пар62,1833,5528,631,85Вико-овсяная смесь на зеленую массу58,4930,6327,861,91Горох на зерно53,3028,1427,211,89N112P185K106Черный пар63,5334,7528,781,82Вико-овсяная смесь на зеленую массу59,8131,628,211,89Горох на зерно55,1329,6525,481,85 Выводы. Урожайность озимой ржи во все годы исследований оказалась наиболее высокой по черному пару, несколько ниже - по вико-овсяной смеси и самой низкой - по гороху на зерно. Однако следует подчеркнуть, что, урожайность озимой ржи по занятым парам не уступает урожайности по чистому пару в годы с оптимальным увлажнением. Урожайность яровой пшеницы более высокой оказалась в звене с чистым паром. Разница в урожае яровой пшеницы в звеньях с вико-овсяной смесью и горохом на зерно в отдельные годы оказалась незначительной – в пределах ошибки опыта Лучшую энергетическую эффективность показали севообороты с занятыми парами, и, особенно если в парах была использована вико-овсяная смесь. При этом достигнуты наибольшие коэффициенты превращения энергии (1,89-1,91) на обоих фонах питания.