После минерализации корневых и пожнивных остатков этих (и других) культур содержащиеся в них питательные элементы становятся доступными для следующих за ними культур, не обладающих подобными биологическими особенностями. Это и есть одна из причин лучшего усвоения питательных элементов из почв и удобрений и, следовательно, большей эффективности последних в севооборотах и при чередовании культур по сравнению с бессменными посевами. Плодосменный севооборот — это, с одной стороны, один из способов увеличения круговорота питательных веществ на конкретной территории (особенно, если хозяйственные урожаи культур используют на корм скоту и содержащиеся в них элементы возвращаются на поля в качестве навоза или других органических удобрений) и, следовательно, повышения продуктивности всех возделываемых культур на данной территории. С другой стороны, это и конкретный пример ценности севооборота и чередования культур при введении в него подобных видов их как удобрительного средства или фактора, улучшающего питание растений, что особенно важно при организационно-экономических проблемах с органическими и минеральными удобрениями.
Другой причиной более высокой эффективности удобрений под всеми культурами в севооборотах является существенное улучшение фитосанитарной обстановки посевов. В севообороте и при чередовании культур создаются лучшие условия для борьбы с сорняками (засоренность полей в долголетнем опыте МСХА снизилась в 4—5 раз и более по сравнению с бессменными посевами), болезнями и вредителями возделываемых растений.
В качестве примера рассмотрим данные 86-летнего опыта кафедры земледелия МСХА, обобщенные А. А. Алферовым за 1978—1998 гг., о средних урожаях культур при разном удобрении в севообороте и в бессменных посевах на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве. Средняя урожайность озимой ржи при бессменном возделывании и в севообороте составила: без удобрений 1,29 и 2,51 т/га, при систематическом применении минеральных удобрений 2,33 и 2,97 т/га, при сочетании минеральных удобрений с навозом на фоне извести 2,68 и 3,25 т/га, т. е. удобрительная ценность севооборота резко снижается при применении минеральных и других удобрений, но и фитосанитарная роль его постоянно обеспечивает более высокую эффективность всех удобрений.
Средняя урожайность клубней картофеля составила соответственно: без удобрений 8,3 и 9,2 т/га, по минеральным удобрениям 19,1 и 19,1 т/га, при сочетании навоза с минеральными удобрениями на фоне извести 16,7 и 23,3 т/га. Очевидно, эту культуру можно возделывать бессменно, но одновременно еще более значительно проявилась фитосанитарная роль севооборота в повышении эффективности сочетания извести с навозом и минеральными удобрениями.
Средняя урожайность ячменя составила соответственно: без удобрений 0,39 и 0,31 т/га, по минеральным удобрениями на фоне извести 2,59 и 2,83 т/га, при сочетании минеральных удобрений с навозом на фоне извести 2,79 и 3,25 т/га. Здесь фитосанитарная роль севооборота проявляется в повышении эффективности даже возрастающей насыщенности удобрениями только на фоне извести.
Средний урожай сена клевера составил соответственно: без удобрений 1,95 и 3,60 т/га, по фосфорно-калийным удобрениями на фоне извести 5,55 и 6,66 т/га, при сочетании минеральных удобрений с навозом на фоне извести 5,85 и 5,99 т/га. Здесь также видны удобрительная и фитосанитарная роль севооборота и одновременно реальные возможности клевера удовлетворять потребность в азоте за счет фиксации его из воздуха.
По мере совершенствования агротехники культур под влиянием удобрений возрастает урожайность их не только в севооборотах, но и в бессменных посевах, причем как на бедных, так и на окультуренных почвах. Важно отметить, что разные культуры неодинаково реагируют на удобрения, возделывание в севооборотах и сочетания этих факторов.
По обобщенным данным опытов кафедры земледелия МСХА, вклад севооборота, удобрений и взаимодействия этих факторов в Нечерноземной зоне в общую прибавку урожаев соответственно составляет (%): у озимой пшеницы 57, 32 и 11, у овса 56, 36 и 8, у картофеля 22, 55 и 23, у свеклы 10, 69 и 21, у кукурузы 6, 81 и 13. У зерновых культур более 55 % прибавки урожаев обусловлено севооборотами и только 32—36 % — удобрениями, а у пропашных, напротив, 55—81% обеспечивают удобрения и только 6—22 % — возделывание их в севооборотах. Следовательно, пропашные культуры следует размещать в прифермских севооборотах, смело практиковать повторные посевы и возделывание в выводных полях. Это обстоятельство очень важно в связи с интенсификацией и специализацией сельскохозяйственного производства во всех категориях хозяйств.