Роль основной обработки заключается в создании благоприятных условий в почве для произрастания растений, в частности в улучшении ее водного, воздушного и теплового режимов. В засушливых районах основная обработка должна способствовать увеличению запасов влаги в почве, лучшему ее сохранению и рациональному использованию растениями. В разрыхленной при обработке почве усиливается прогрев ее и газообмен, что благоприятствует улучшению микробиологической деятельности. В таких условиях интенсивнее протекают процессы мобилизации питательных веществ почвы и улучшается почвенное питание растений. Правильно проведенная обработка почвы обеспечивает очищение поля от сорняков, вредителей и возбудителей болезней.
Важное значение своевременная обработка имеет для сохранения структуры почвы. Вспашка пересохшей или переувлажненной почвы не обеспечивает нужного крошения, вызывает разрушение структуры, в результате чего не создается необходимое сложение пахотного слоя.
Правильная система обработки почвы под ячмень при размещении его после пропашных культур заключается в немедленной вспашке после уборки предшественника. Лишь в отдельных случаях для лучшей заделки корнестеблевых остатков кукурузы или подсолнечника проводится измельчение их дискованием перед вспашкой. После стерневых предшественников зяблевая обработка состоит из своевременного лущения стерни и последующей вспашки.
Лущение стерни необходимо проводить одновременно с комбайнированием или вслед за уборкой соломы. Правда, в северных и северо-западных районах нечерноземной полосы после культур, убираемых поздно (вторая половина сентября - октябрь), когда из-за понижения температуры сорняки уже не отрастают, необходимость в предварительном лущении жнивья часто отпадает. В основных же районах выращивания ячменя своевременное лущение уничтожает вегетирующие сорные растения, предупреждая их обсеменение, и улучшает условия прорастания семян сорных растений, закончивших период биологического покоя.
Известно, что недозревшие семена ряда ранних и зимующих сорняков лучше прорастают, чем зрелые, и при своевременном лущении их легко можно спровоцировать к прорастанию. В условиях Северного Кавказа пожнивное лущение за две недели до вспашки снизило запасы семян сорняков в пахотном слое в 2 - 2,5 раза (Косенко, Васильев, 1971).
На Безенчукской опытной станции после своевременного лущения пророс и был уничтожен 41 сорняк в расчете на 1 м2, а без лущения - 3. В степной зоне Украины, по данным Эрастовской опытной станции, в результате своевременного лущения жнивья засоренность посевов яровых культур снижалась на 77 - 78%, по данным Синельниковской селекционно-опытной станции и Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства - на 64%.
Исследования последних лет показали, что рекомендовавшаяся ранее глубина лущения 4 - 5 см недостаточна. В опытах Всесоюзного научно-исследовательского института кукурузы (Днепропетровская область) и Акимовской опытной станции (Запорожская область) установлено, что при лущении на глубину 6 - 8 см подрезается около 90% сорняков, то есть в два раза больше, чем на глубину 4 - 5 см.
В зависимости от степени засоренности отдельными видами сорняков, механического состава почвы и ее влажности почву лущат на глубину от 6 - 8 см до 10 - 12 см. На полях, где преобладают однолетние сорняки, лущение проводят дисковыми лущильниками на глубину 6 - 8 см. При засоренности корнеотпрысковыми сорняками (вьюнок полевой, осот розовый и др.) необходимо двухразовое разноглубинное лущение лемешными лущильниками: сразу при уборке на глубину 6 - 8 см и после отрастания розеток сорняков на глубину 10 - 12 см. На полях, засоренных корневищевыми сорняками, преимущественно пыреем, применяют дисковые лущильники; обработку проводят перекрестно на глубину залегания корневищ 8 - 12 см с целью их измельчения. Вспашку зяби плугами с предплужниками проводят после появления всходов однолетних сорняков, побегов молодого пырея, повторного отрастания розеток корнеотпрысковых сорняков.
В районах лесостепи Украины лучшие результаты в борьбе с однолетними сорняками дает глубокая обработка лемешными лущильниками. При этом выворачиваются наверх заделанные в прошлом семена сорняков, которые в условиях достаточного увлажнения прорастают и затем уничтожаются при вспашке на зябь.
Применение двух-трехразового лущения в системе зяблевой обработки для борьбы с корнеотпрысковыми сорняками, или так называемый метод истощения, дает хорошие результаты при продолжительной теплой погоде в послеуборочный период. Известно, что в пожнивный период у корнеотпрысковых сорняков откладываются запасы питательных веществ в корнях, за счет чего они развиваются в следующем году. Подрезка розеток на глубину 6 - 8 см, а затем на 10 - 12 см вызывает неоднократное их отрастание, что приводит к истощению запасов питательных веществ в корнях. При последующей глубокой вспашке значительная часть сорняков погибает. По данным Синельниковской селекционно-опытной станции, весной по зяби проросло осота розового - наиболее злостного из корнеотпрысковых сорняков (стеблей в % к исходной засоренности): на участках без лущения 144, с одноразовым лущением 62, с двухразовым 8 (Бугаенко, 1948).
Аналогичные данные получены в опытном хозяйстве Всесоюзного научно-исследовательского института кукурузы (Макодзеба, Литвиненко, 1970), а также в условиях Харьковской (Глянцев, 1956), Саратовской (Смирнов, Ененко, 1964), Волгоградской и Воронежской (Глухов, 1964), Ростовской областей (Бородин, Еремеев, 1965) и Краснодарского края (Косенко, Васильев, 1971). Следует отметить, что при малом разрыве во времени между лущением и вспашкой теряется положительная роль лущения жнивья в очистке поля от сорняков.
Важное значение имеет своевременное лущение жнивья в борьбе с вредителями - личинками гессенской и шведской мух, хлебного жука и др. Вывернутые в результате лущения на поверхность яйца вредных насекомых высыхают и гибнут или уничтожаются другими насекомыми. Помимо уничтожения вредителей, имеющихся в верхних слоях почвы и на остатках жнивья, лущение способствует также гибели зачатков болезней, которые развиваются обычно в пожнивный период на падалице.
Велико значение своевременного лущения жнивья в сохранении почвенной влаги, в накоплении атмосферных осадков и улучшении последующей вспашки.
Стеблестой предшествующей культуры, затеняя поверхность почвы, заметно уменьшает потери почвенной влаги до уборки. После скашивания растений с оголенной поверхности резко возрастает испарение влаги. Это можно предотвратить своевременным лущением. Разрыхленный при этом поверхностный слой почвы содержит больше воздуха и потому менее интенсивно прогревается прямыми солнечными лучами, чем уплотненный - не взлущенный. Даже при полном пересыхании этот разрыхленный на поверхности слой почвы задерживает высыхание нижележащих слоев. Перемещающаяся из глубины влага несколько задерживается верхней разрыхленной почвой, благодаря чему влажность пахотного слоя увеличивается и затем при вспашке почва лучше крошится. Так, на Безенчукской опытной станции через месяц после уборки при одновременном лущении влажность почвы пахотного слоя была на 3,3% выше, чем без лущения. По данным Курской опытной станции, влажность почвы в слое 0 - 60 см на 17-й день после лущения была на 5,6% больше, чем без лущения-
Эффективность лущения возрастает при осадках до вспашки, так как разрыхленный верхний слой хорошо поглощает влагу. Так, на Эрастовской опытной станции весной влажность метрового слоя по зяби с предварительным лущением была на 5% выше, чем без лущения. Это подтверждается и опытами, проведенными на Курской государственной сельскохозяйственной опытной станции (Поршнев, 1968).
В результате лущения усиливается интенсивность биологических процессов в почве. В условиях Эстонии оно ускоряет минерализацию пожнивных остатков (Талпсепп, 1969). В наших опытах на Эрастовской опытной станции с площади 132,7 см2 взлущенной почвы за 3 часа выделилось 3,960 мг СО2, а невзлущенной - 1,936 мг. Разрыхленный лущением мелкокомковатый верхний слой почвы неплохо увлажняется даже при небольших осадках и в определенной мере также утренними росами. Такое незначительное и, как правило, непродолжительное увлажнение верхнего слоя не сказывается на общем балансе влаги корнеобитаемого слоя, но существенно влияет на усиление микробиологических процессов в почве.
Как указывал В. А. Францесон (1949), слабая подвижность соединений фосфорной кислоты в почве определяется тем, что эти соединения зажаты в плоскостях контактов между частицами почвы, слагающими агрегаты, и в тончайших порах комка, заполненных связной водой. Быстрое смачивание высушенной почвы ведет к сильному разрыхлению и даже разрушению почвенных агрегатов, в результате чего увеличивается подвижность минеральных и органических соединений Р2О5 в черноземной почве-
Разрыхленный при лущении стерни слой почвы в условиях степи почти всегда высыхает, а во время выпадения дождей увлажняется полнее, чем невзлущенный. Возможно, это и является причиной того, что в наших опытах в 1961 г. в 1 кг сухой почвы верхнего слоя перед вспашкой содержалось легкодоступной Р2О5 на делянках без лущения 10,4 мг, а с лущением в разные сроки 14,50 - 15,02 мг.
По многолетним данным Херсонской опытной станции, своевременное лущение жнивья обеспечивало повышение урожая зерна ячменя в среднем на 2 ц, а по данным Всесоюзного научно-исследовательского института кукурузы - на 2,7 ц с 1 га. Аналогичные данные получены и на других опытных станциях.
Высокое агротехническое значение своевременного лущения жнивья в снижении засоренности почвы и повышении урожая выявлено в центральной черноземной полосе, в Среднем и Нижнем Поволжье, на Украине и Северном Кавказе.
Для повышения эффективности лущения жнивья в отдельных районах применяют боронование и прикатывание после обработки лущильниками. В условиях Куйбышевской области при обработке лемешным лущильником на глубину 8 - 10 см ко времени проведения вспашки на глубине 10 см влажность почвы на боронованном участке была на 2%, а на прикатанном - на 3,7% выше, чем на участке без дополнительной обработки взлущенного поля. Подобные данные получены также на мощных черноземах Тамбовской опытной станции (Буров, 1970).
Если при ранней вспашке образуются глыбы и почва плохо крошится, в районах с продолжительной теплой осенью целесообразно провести повторное лущение, а вспашку несколько задержать. За это время пахотный слой почвы больше увлажняется и при вспашке лучше рыхлится.
Применение двухразового разноглубинного лущения жнивья в сравнении с одним лущением обеспечивает лучшую очистку полей от сорняков, способствует улучшению качества вспашки и повышению эффективного плодородия почвы. Об этом свидетельствуют опыты, проведенные в Белгородской области (Рындыч, Архипцева, 1970; Хмельницкий, 1971), на Юго-Востоке (Буров, 1970), в Ростовской области (Бородин, Еремеев, 1965), Краснодарском крае (Ярославская, Максимова, 1968), Крыму (Крайнюк, 1971), в наших опытах на Эрастовской опытной станции и т. д.
Высокая эффективность двухразового лущения стерни с последующей вспашкой на зябь в борьбе с сорняками, особенно многолетними, установлено в исследованиях, Белорусского научно-исследовательского института земледелия, Минской болотной опытной станции, Всесоюзного института сахарной свеклы, Научно-исследовательского института сельского хозяйства центрально-черноземной полосы имени В. В. Докучаева, Воронежского сельскохозяйственного института, Тамбовской опытной станции и других научно-исследовательских учреждений.
В районах Западной и Восточной Сибири, Казахстана и Алтайского края, подверженных ветровой эрозии, где послеуборочный период непродолжительный, с малым количеством осадков и тепла, взамен лущения жнивья проводится обработка плоскорезами- При этом пожнивные остатки остаются на поверхности, что предохраняет почву от ветровой эрозии и способствует накоплению в ней больших запасов влаги. Обработка плоскорезами там является приемом основной обработки без последующей вспашки.
Разработанная Всесоюзным научно-исследовательским институтом зернового хозяйства и другими научными учреждениями система безотвальной обработки почвы с сохранением стерни получила широкое распространение в восточных районах страны.
Изучение, начатое в последнее время, показало, что плоскорезная обработка с оставлением стерни дает положительные результаты также в районах Поволжья, Северного Кавказа и Украины. Так, в условиях Заволжья при вспашке на глубину 20 - 22 см с предварительной обработкой плоскорезом урожай ячменя в среднем за 3 года был 30,1 ц с 1 га, это на 2,7 ц больше, чем при предварительном лущении стерни дисковым лущильником (Буров, 1970).
Двухразовая обработка стерни плоскорезом (первая на 8 - 10 см, вторая на 10 - 12 см) на Донецкой противоэрозионной опытной станции оказалась более эффективной в борьбе с осотом розовым, накоплении влаги в почве и улучшении качества вспашки, чем обработка лущильником ЛД-10. Подобные результаты получены во Всероссийском научно-исследовательском институте сахарной свеклы (Яценко, Калинин, 1971). Возможность замены лущения стерни плоскорезной обработкой требует дальнейшего изучения.
Зяблевая вспашка. Основная задача вспашки - оборачивание взрыхленного слоя и перемещение на соответствующую глубину верхней части пахотного слоя, а также рыхление и перемешивание его. Нормальное крошение почвы улучшает ее сложение, способствует аэрации и более полному накоплению воды атмосферных осадков.
При вспашке верхняя, наиболее распыленная и наиболее плодородная, часть пахотного слоя погружается вглубь, а наверх выносится нижняя, менее плодородная, но обладающая во многих почвах прочной структурой.
При своевременной вспашке на зябь плугами с предплужниками уничтожаются сорняки, которые проросли после лущения и вместе с остатками жнивья, возбудителями болезней, яйцами и личинками вредных насекомых укладываются на дно борозды. В основных районах возделывания ячменя, особенно в засушливых и полузаеушливых условиях, вспашка на зябь является обязательной.
В наших опытах на Эрастовской опытной станции в среднем за 3 года урожай зерна ячменя, посеянного после кукурузы, составил: по зяблевой вспашке 26,4 ц, по весновспашке 22 ц с 1 га, а в засушливом 1963 г. соответственно 27,2 и 19,4 ц. На Драбовской опытной станции (Черкасская область) в среднем за 8 лет после сахарной свеклы урожай составил по зяблевой вспашке 22,2, а по дискованию - 20,7 ц с 1 га.
В условиях избыточного увлажнения, в частности в Северо-Западных районах РСФСР, на полях, не засоренных многолетними сорняками, а также на легкосуглинистых почвах вспашку можно заменить лущением. В этих условиях по глубокой осенней обработке почва рано весной оказывается рыхлой и переувлажненной, что задерживает начало весенних полевых работ и посев ячменя. Поэтому там целесообразна замена зяблевой вспашки осенним лущением с весновспашкой.
В условиях Волго-Вятского района на рыхлых структурных землях, а также на песчаных и некоторых супесях, когда из-под пропашных поля выходят чистыми от сорняков и почва остается неуплотненной (при равновесной плотности ее не более 1,2 - 1,3 г в 1 см3), вспашку также можно заменять лущением (Нарциссов, 1972).
В опытах Северо-Западного научно-исследовательского института сельского хозяйства в одном варианте применяли зяблевую вспашку, в другом - взамен ее лущение. В среднем за 2 года урожай зерна ячменя составил соответственно 31,5 и 31,9 ц с 1 га (Чернышов, 1971). На тяжелых же суглинистых почвах, как показали опыты Архангельской опытной станции, замена вспашки на зябь лущением ведет к снижению урожая. Так, по зяблевой вспашке после озимой ржи урожай ячменя составил 17,8 ц с 1 га, а по осеннему лущению - 15,6 ц (Маркитантова, 1973). На полях, засоренных пыреем, также необходимо в ранние сроки провести дискование, а по мере отрастания шилец пырея - зяблевую вспашку на полную глубину пахотного слоя.
Эффективность зяблевой вспашки определяется способом, глубиной и сроком ее проведения.
Способы вспашки. Зяблевую вспашку под ячмень проводят плугами с предплужниками. Это обеспечивает хорошую заделку пожнивных остатков, удобрений, создает благоприятные водно-физические свойства почвы и необходимые условия повышения ее плодородия.
Необходимость вспашки объясняется тем, что к концу летнего сезона верхняя часть пахотного слоя обладает более высоким плодородием, чем нижняя. Это обусловлено большим накоплением в нем корневой массы, лучшим прогреванием, частым чередованием увлажнения и высыхания. В результате происходит постепенное расчленение пахотного слоя почвы на разнокачественные части, имеющие различную биологическую активность и плодородие (Ревут, 1972). Большая биологическая активность и лучший пищевой режим верхнего слоя характерны для почв разного генезиса; значительное превышение плодородия верхней части пахотного слоя над нижележащим отмечено и на черноземах Украины (Соколовский, 1937; Макодзеба, 1956; Неред, Усенко, 1966, и др.).
В одном из наших опытов на Эрастовской опытной станции при замене пахотного горизонта (0 - 20 см) почвой из слоя 0 - 5 см, взятого осенью с кукурузного поля, вес 100 растений ячменя в среднем за 3 года составил 199,3 г, в том числе зерна 74,4 г; на почве из слоя 10 - 15 см вес был соответственно 147 и 56,1 г. Анализы показали, что на 100 г воздушносухой почвы (по Чирикову, в уксуснокислой вытяжке) Р2О5 в слое 0 - 5 см содержалось 11,3 мг, в слое 5 - 10 см - 10,8 и в слое 10 - 15 см - 8,3 мг; гигроскопическая влажность была соответственно 3,38; 3,49; 3,53%. По мере углубления содержание Р2О5 снижалось, а гигроскопичность почвы возрастала.
Исследования Э. А. Рэппо (1972) показали, что на дерново-карбонатной щебенчатой почве в условиях Эстонии под покровом люцерны устанавливается четкая дифференциация пахотного горизонта по плодородию; чем больше к поверхности, тем выше плодородие. Автор объясняет такую дифференциацию не только изменением агрохимических и некоторых структурно-физических показателей, но и различной биологической активностью слоев в пределах пахотного горизонта-
Это еще раз свидетельствует о справедливости положения, установленного А. Н. Лебедянцевым (1960), относительно дифференциации плодородия пахотного слоя почвы, согласуется с указанием на наибольшую микробиологическую активность его верхней части (Мишустин, 1966), а также подтверждает положительную роль света в повышении активности нитрифицирующих микроорганизмов (Ревут, Абросимова, 1965).
Опытами, проведенными на черноземных почвах, установлено, что рыхление без оборачивания и перемешивания не обеспечивает улучшение плодородных свойств нижней части пахотного слоя.
На Эрастовской опытной станции выявлено, что при рыхлении на глубину 21 см без оборота вес надземной массы растений ячменя с 1 м2 был 391 г, в том числе зерна 138 г, а с оборотом и перемешиванием соответственно 477 и 170 г. При оборачивании пахотного слоя во время вспашки отрицательные свойства его нижней части, перемещенной на дневную поверхность под влиянием повторного высушивания и увлажнения, усиленной деятельности почвенной микрофлоры, а также промерзания зимой, постепенно устраняются (Барсуков и др. 1959).
Однако способ основной обработки почвы определяется необходимостью не только улучшения ее плодородия, но и придания устойчивости против эрозионных процессов. В районах Казахстана, Сибири, Южного Урала, подверженных ветровой эрозии, применяется плоскорезная почвозащитная система обработки, основное звено которой - безотвальное рыхление. Для глубокой обработки используют глубокорыхлители КПГ-250, КПГ-2-150, а для мелкой - культиваторы-плоскорезы КПП-2,2, КП-2-250.
Исследования показали, что на тяжелых по механическому составу южных карбонатных черноземах Северного Казахстана применение безотвального рыхления вызывает дифференциацию обрабатываемого слоя по уровню плодородия. Однако урожай при этом не снижается, а в засушливые годы повышается благодаря снегонакопительной роли стерни (Зайцева, Охинько, 1969). По данным Всесоюзного научно-исследовательского института зернового хозяйства, урожай ячменя по безот; вальной зяби в 1965 г- был в десять раз и в 1967 г.- в шесть раз выше, чем по отвальной (Сулейменов, Адилов, 1970).
Выявлено, что длительная бессменная безотвальная обработка плоскорежущими орудиями не оказывает такого отрицательного влияния на накопление нитратов в нижних слоях пахотного слоя, которое могло бы ухудшить азотное питание растений; в нижних слоях не снижается и количество подвижных фосфатов. При небольших количествах подвижных фосфатов в южном карбонатном черноземе Северного Казахстана по безотвальной обработке складывается более благоприятное соотношение азота к фосфору, чем по отвальной вспашке (Зинченко, 1971). Вместе с тем установлена целесообразность в системе безотвальной обработки один раз в 3 - 4 года применять отвальную вспашку.
Периодическая отвальная вспашка в системе безотвальных обработок способствует обогащению нижней части пахотного слоя элементами питания. Применение этого приема, однако, ограничивается районами, не подвергающимися ветровой эрозии (Мощенко, 1971). Отвальную вспашку рекомендуется проводить под ячмень и главным образом в годы с хорошей влагозарядкой. При благоприятных условиях увлажнения осенью 1963 г. урожай ячменя в 1964 г. в опытах ВНИИЗХ по отвальной вспашке составлял 22,3 ц, а по безотвальному рыхлению - 20,4 ц с 1 га (Сдобников, 1968).
В условиях Сибири безотвальная плоскорезная почвозащитная обработка рекомендуется в степных районах, подверженных ветровой эрозии, чередование безотвальных обработок с периодической отвальной пахотой - в лесостепи и ежегодная отвальная вспашка плугами с предплужниками - в увлажненных районах севера и предгорий (Сдобников, 1970). В засушливых условиях более целесообразно безотвальное рыхление. Например, в Оренбургской области в среднем за 4 года урожай ячменя на южном черноземе составил по отвальной вспашке на глубину 25 - 27 см 14,1 ц, а по безотвальной обработке на такую же глубину - 15,7 ц с 1 га; на солонцеватой почве урожаи получены соответственно 9,1 и 12,5 ц с 1 га (Константинов, Есипов, 1971).
В условиях нечерноземной полосы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве при многолетней безотвальной обработке отмечается существенная дифференциация плодородия слоев почвы. Наибольшим плодородием отличается слой почвы 0 - 10 см, плодородие же слоя 20 - 30 см резко снижается. В опытно-производственном хозяйстве "Белогорка" Северо-Западного научно-исследовательского института сельского хозяйства при отвальной вспашке и безотвальном рыхлении урожаи ячменя в первые годы были одинаковы (30,8 и 30,6 ц с 1 га). Снижение урожая по безотвальной обработке почвы отмечалось только на шестой год ее применения. Основным препятствием замены пахоты безотвальным рыхлением в этих условиях является увеличение засоренности посевов (Чернышов, 1971).
Исследования, проведенные в последние годы, показали, что плоскорезная обработка почвы в условиях Юго-Востока и Северного Кавказа заметно улучшает гидротермический режим, прекращает дефляцию почвы, уменьшает сток талых вод и увеличивает запасы влаги в корнеобитаемом слое (Горбунов, Рябов, 1968; Шубин, Сухов, 1969; Гортлевский и др., 1971). Однако по урожаю ячменя безотвальная обработка в условиях Ставропольского края почти не имела преимуществ перед отвальной вспашкой (Гончаров, Селецкий, 1968). Отмечается лишь тенденция к некоторому повышению урожая ячменя по безотвальному рыхлению. В условиях Волгоградской области безотвальная обработка в сравнении с отвальной вспашкой в среднем за 2 года обеспечила повышение урожая ячменя на 1,7 ц с 1 га (Шубин, Сухов, 1969), в Саратовской области - на 2,1 ц (Иванов, Костров, 1972), на Безенчукской сельскохозяйственной опытной станции в среднем за 4 года - на 2,9 ц (Бараев, 1973).
В стационарном опыте, проведенном в условиях лесостепи Украины, не выявлено преимуществ безотвальной обработки. При отвальной вспашке под сахарную свеклу на глубину 27 см, под кукурузу - 25 см, под остальные культуры севооборота, включая ячмень,- 20 - 22 см средний урожай ячменя за первую ротацию составил 31,8 ц, а при безотвальной обработке почвы под все культуры на такую же глубину - 28,4 ц с 1 га (Попов, 1969).
Подобные данные получены и в районах степной зоны Украины. В опытах Южного отделения Украинского научно-исследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства (Акимовка Запорожской области) за 1969 - 1970 гг. урожай ячменя по вспашке получен 18,6 ц, а по безотвальной обработке - 18,8 ц с 1 га (Продан, Квач, 1972).
Следует отметить, что в прежние годы безотвальную обработку на Украине проводили обычными плугами без отвалов, что, очевидно, несколько отличается от рыхления глубокорыхлителем. Нужно продолжить исследования с соблюдением основных положений плоскорезной системы обработки - применение плоскорезов на соответствующие глубины с оставлением стерни, в первую очередь в эрозионноопасных местах. Целесообразность безотвального рыхления взамен отвальной вспашки под ячмень в районах европейской части страны пока нельзя считать доказанной.
Глубина вспашки. Во избежание образования плужной подошвы (уплотненной прослойки на дне борозды) для повышения плодородия почвы и урожая полевых культур в севооборотах рекомендуется применение разноглубинной вспашки. На черноземных, темно-каштановых, темно-серых, серых и других почвах с достаточной глубиной гумусового слоя под ячмень применяется вспашка на глубину 20 - 22 см, а под пропашные культуры и в пару - 30 см и более. Лишь на полях, засоренных многолетними сорняками, а также для лучшей заделки корнестеблевых остатков под ячмень применяют глубокую вспашку, несмотря на то, что и под предшествующую культуру проводится глубокая обработка. На дерновоподзолистых и смытых почвах необходимо пахать на глубину гумусового слоя, чтобы не выворачивать малоплодородный подпахотный слой.
Переменная глубина вспашки в полях севооборота способствует созданию более однородного по плодородию пахотного слоя и повышению урожайности полевых культур. Так, на темно-серой оподзоленной почве Чарторийского опытного поля (северо-запад лесостепи Украины) при вспашке на глубину 20 - 22 см под все культуры девятипольного севооборота урожай ячменя в среднем за первую ротацию (1958 - 1966 гг.) составил 29,1 ц; при глубокой вспашке под пропашные, а под остальные культуры на 20 - 22 см - 31,8 ц.
В условиях Киевской области на мощном малогумусном черноземе от последействия глубокой вспашки (30 см) под предшествующую сахарную свеклу урожай ячменя увеличился на 1,9 ц и составил 29 ц с 1 га (Попов, 1969). Аналогичные данные получены в условиях южного Левобережья лесостепи Украины на глубоко-малогумусном слабосолонцеватом черноземе Весело-Подолянской опытно-селекционной станции (Зоря, 1969).
На оподзоленном черноземе Верхнячской опытно-селекционной станции (юго-западная лесостепь Правобережья Украины) углубление вспашки на 5 см под все культуры одиннадцатипольного севооборота обеспечило в среднем за 8 лет повышение урожая ячменя на 1,6 ц при урожае на контроле 27,7 ц с 1 га (Мартынович, Бугаева, 1972).
Ячмень хорошо отзывается на последействие сверхглубокой обработки, которая применяется для улучшения солонцов. На каштановых среднесолонцеватых почвах в комплексе с каштановыми сильносолонцеватыми почвами и солонцами Генической опытной станции в результате последействия плантажной вспашки на глубину 60 см получено по 27,5 ц зерна ячменя с 1 га, то есть на 7 ц больше, чем от последействия вспашки на глубину 25 см. В условиях Ростовской области прирост урожая ячменя от последействия плантажной вспашки на целинных солонцевых землях составил 4,8 ц с 1 га (Парамонов, 1969).
Не выявлена целесообразность глубокой вспашки под ячмень при размещении его на полях, где глубокую обработку применяли под предшествующую культуру. Гак, на Чарторинском опытном поле при размещении ячменя после кукурузы, под которую проводили глубокую вспашку, урожай зерна ячменя в среднем за 9 лет по зяби, вспаханной на глубину 20 - 22 см, составил 31,8 ц, а по зяби, вспаханной на глубину 25 - 30 см,- 31,1 ц с 1 га (Попов, 1969).
На Эрастовской опытной станции в среднем за 4 года наибольший урожай зерна ячменя - 21,4 ц с 1 га - получен при посеве его после кукурузы, под которую проводили вспашку на глубину 30 см, а под ячмень - 20 - 22 см. При вспашке под предшественники (кукурузу) и под ячмень на одинаковую глубину (20 или 30 см) получено по 20,3 - 20,4 ц.
Углубление вспашки непосредственно под ячмень не обеспечило повышение его урожая и на каштановых почвах засушливой зоны Ставропольского края (Селецкий, 1968). Обусловлено это, очевидно, тем, что в засушливых условиях в летнее время на глубоко обработанных полях вследствие более рыхлого строения пахотного слоя запасы усвояемой влаги обычно бывают меньшие, чем по вспашке на глубину 20 - 22 см. Обьясняется это большим испарением и выдуванием влаги из глубоко обработанной почвы путем диффузии и конвекции. Это установлено нашими многочисленными опытами в условиях степной зоны Украины и другими исследователями (Зоря, 1969; Буров и др., 1969).
В засушливых условиях совершенно недопустимо заменять зяблевую вспашку под ячмень поверхностной обработкой. В степной зоне Украины это бывает, когда ячменем пересевают погибшую озимь, размещаемую по кукурузе после дискования. При такой основной обработке почвы недобор урожая, по данным опытных станций степной зоны Украины, достигает 2,8 ц с 1 га (табл. 29).
Таблица 29. Недобор урожая ячменя после кукурузы от замены зяблевой вспашки поверхностным рыхлением
*(Глубина вспашки 20 - 22 см.)
Обьясняется это не только тем, что при вспашке создается лучший водный режим в почве и уничтожается больше сорняков, но и улучшением условий питания растений в сравнении с поверхностным рыхлением. По данным Эрастовской опытной станции, при вспашке из почвы выделялось почти в 2 раза больше СО2, чем без вспашки, что указывает на более высокую активность микробиологических процессов, а следовательно, на лучшие условия корневого питания ячменя. В результате этого возрастает продуктивность использования влаги для создания урожая ячменя- В среднем за 4 года коэффициент общего водопотребления, включая испарение из почвы, составил при вспашке на зябь 522, а при дисковании - 665.
При замене зяблевой вспашки осенним дискованием основная масса корней растений ячменя размещается в более мелких слоях, чем по зяби. Это ставит растения под угрозу засухи в годы с недостаточным количеством осадков в период вегетации. Заранее предвидеть условия увлажнения летнего периода пока не удается. Поэтому в засушливых условиях следует стремиться к тому, чтобы основная масса корней проникала глубже - преимущественно в нижнюю часть пахотного слоя. Утому способствует проведение вспашки на зябь. По зяблевой вспашке образовалась более развитая корневая масса, чем по поверхностной обработке (рис. 7).
Рис. 7. Распространение корней ячменя по почвенному профилю в фазу твердой спелости: - по вспашке на зябь
Рис. 7. Распространение корней ячменя по почвенному профилю в фазу твердой спелости: по поверхностному рыхлению без вспашки
Особенно хорошо развитыми были уходящие вглубь корни первичной (зародышевой) системы. При замене вспашки дискованием сформировались мощные корни в верхнем слое. Зародышевые и колеоптильные корни при поверхностной обработке развивались слабее и проникали вглубь на 15 - 20 см меньше, чем по зяби. Как правило, при вспашке на глубину 20 - 22 см основная масса корней ячменя проникала на глубину 60 - 65 см, а при поверхностном рыхлении - не глубже 50 - 55 см.
На Эрастовской опытной станции в среднем за 2 года во время колошения в метровом слое масса корней ячменя по зяблевой вспашке была на 10,3% больше, чем по дискованию. При дисковании весовое количество корней в слое 0 - 10 см, ниже которого образовалась уплотненная прослойка почвы, было на 5,1% больше, чем при вспашке, а в слое 10 - 20 и 60 - 100 см меньше на 3,7 и 1,1%.
На Донецкой областной сельскохозяйственной опытной станции (1957 г.) вес корневых остатков ячменя в слое 0 -60 см по вспашке на зябь на глубину 20 - 22 см составил 34,1 ц, а по дискованию на глубину 10 - 12 см - 20,2 ц с 1 га. По зяблевой вспашке в слое 0 - 10 см было 32,6% корней, в слое 10 - 25 см - 39,4%, а по дискованию соответственно 39,3 и 20,7% корней.
Подобные данные получены И. А. Чудановым (1964) в условиях Юго-Востока.
Ведущим фактором, определяющим размещение основной массы корней по почвенному профилю, является не только плотность более глубоких слоев, но и уровень биогенности среды, на что указывает также Н. 3. Станков (1955). Связано это с тем, что, как отмечают Стоулзи и др. (1961), корни хорошо растут вглубь лишь при наличии достаточного количества кислорода: при концентрации кислорода 0,7% Рост корней полностью прекращался. Условиями же дыхания, как выявили Михель (1959), Клайн, Эриксон (1959), регулируется минеральное питание.
При недостатке кислорода минеральные питательные вещества слабее поглощаются корнями или поглощение прекращается совсем. В связи с этим поверхностная обработка почвы под ячмень в засушливых условиях приводит к недобору урожая. Лишь в отдельных случаях на окультуренных землях после картофеля, где при уборке урожая проводится позднеосеннее рыхление, в условиях достаточного увлажнения вспашку под ячмень можно заменять поверхностной обработкой. После кукурузы и других пропашных культур, особенно в засушливых и полузасушливых условиях, под ячмень необходима вспашка на зябь.
Другое влияние углубление вспашки под ячмень оказывает в условиях достаточного увлажнения. По данным Горьковской областной опытной станции, на средне-окультуренных светло-серых лесных почвах крупнопылеватого механического состава углубление вспашки и увеличение мощности пахотного слоя с 22 - 24 до 28 - 30 см обеспечили устойчивую по годам высокую прибавку урожая: по неудобренному фону на 2,3 - 3,7 ц, в г. удобренному (N40P40K40) - на 3 - 4,5 ц с 1 га (Нарциссов, Чернов, 1969). В этих условиях глубокая вспашка существенное влияние оказывает на сложение пахотного слоя: несколько возрастает плотность почвы в слое 0 - 10 см и снижается в слое 20 - 30 см, улучшается водный режим почвы и поля лучше очищаются от сорняков.
На выщелоченном черноземе в условиях Мордовской АССР углубление вспашки с 20 - 22 см до 30 - 35 см способствовало повышению урожая ячменя на 3,5 ц с 1 га (Нарциссов, 1972).
В условиях западной лесостепи Украины (Львовская область) на серой опоздоленной поверхностно оглеенной почве, крупнопылеватой легкосуглинистой по механическому составу вспашка с оборотом пласта на глубину 20 и 30 см или вспашка на 20 см с углублением до 40 см не сказалась положительно на урожае ячменя (24,3 - 25,2 ц с 1 га). При внесении же N40P60K60 под вспашку на 20 см с углублением пахотного слоя до 40 см урожай ячменя в среднем за 3 года увеличился на 3,7 ц зерна с 1 га. Вспашка с оборотом пласта на 30 см и внесение такой же повышенной дозы удобрений не изменили урожая ячменя (Дука, 1972).
На склонах крутизной от 1,5 до 3° вспашку плугами с предплужниками рекомендуется проводить поперек склона, до 4 - 5° - поперек склона с лункованием, а на склонах крутизной 8 - 10° - с одновременным прерывчатым бороздованием. Такие противоэрозионные обработки позволяют предотвратить смыв почвы и накопить больше влаги в корнеобитаемом слое. В колхозе "Правда" Верхнеднепровского района Днепропетровской области на обыкновенном черноземе лункование зяби обеспечило повышение урожая ячменя на 3,2 ц с 1 га.
На среднесмытом черноземе в условиях Воронежской области наибольший урожай ячменя на склоновых землях получен при ступенчато-комбинированной вспашке на глубину 22 - 40 см (первый и третий корпуса на 12 - 15 см глубже нормальной). В среднем за 4 года по такой вспашке урожай составил 28 ц, то есть на 6,5 ц больше, чем по вс