На орошаемых солонцовых участках лучшей культурой является люцерна, способная давать высокие урожаи сена и развивающая мощную корневую систему. Возделывание ее также обеспечивает накопление биологически связного азота и промывку солей. Из зерновых культур в первые годы освоения солонцов наиболее устойчивы ячмень, просо, рожь, яровая пшеница и сорго, а из пропашных - сахарная свекла и помидоры. Искусственное залужение солонцовых пастбищных земель житняком позволяет повысить их продуктивность в 3 - 5 раз. На одном месте житняк может расти 10 лет и более. Под его покровом происходит постепенное рассоление почвы.
При освоении содовых солонцов во всех случаях обязательно гипсование или применение хлористого кальция в сочетании с глубокой обработкой и последующим посевом солонцеустойчивых культур, в том числе сахарной свеклы и кукурузы. Кроме гипса, можно с успехом применять обогащенные гипсом глины (глино-гипс) и гажу.
Проблема мелиоративного улучшения солонцов и солонцеватых почв на этих огромных территориях является одной из неотложных народнохозяйственных задач. Важными особенностями хлоридно-сульфатных солонцовых почв является то, что они имеют нейтральную или слабощелочную реакцию и во многих случаях с глубины 30-40 см содержат довольно значительное количество солей кальция (углекислой извести или гипса).
Учеными в области почвенно-мелиоративной науки (И.Н. Антипов-Каратаев, В.А. Ковда, К.П. Пак, Г.Н. Самбур, А.Ф. Большаков, А.М. Можейко, И.К. Балябо, И.Я. Половицкий, Н.Д. Градобоев и др.) проведена большая работа по освоению и разработке комплекса мероприятий по агробиологической мелиорации, коренному улучшению и повышению плодородия солонцовых почв каштановой зоны.
В основе этого метода лежит система глубокой обработки плантажными, безотвальными или ярусными плугами на 40-50 см, которая оказывает разностороннее влияние на водно-физические, физико-химические и биологические свойства почвы. В результате такой обработки разрушается уплотненный столбчатый горизонт, создается мощный корнеобитаемый пахотный слой и улучшаются его водные свойства. В пахотный слой вовлекаются кальциевые соли в виде извести и гипса, вместе с тем улучшается водный режим, ускоряются процессы рассолонцевания почвенного профиля.
Лучшим способом глубокой обработки для большинства степных средне - и глубокостолбчатых солонцов хлоридно-сульфатного и сульфатно-хлоридного засоления является ярусная вспашка на 35-40 см с почвоуглублением до 50 см или непосредственная пахота ярусными плугами на глубину 40-50 см. При ярусной вспашке выпаханный карбонатный слой перемешивается с солонцовым, а гумусированный остается на поверхности.
Как правило, все затраты на мелиоративные мероприятия по окультуриванию солонцовых земель окупаются в течение 1-2 лет за счет прибавки урожаев. Ярусная вспашка и обработка с подпахотным рыхлением имеют также большое значение в "переделке" и коренном улучшении дерново-подзолистых и серых лесных почв, у которых второй генетический горизонт, хотя и не является засоленным, тем не менее, его непосредственное включение в большом размере в состав корнеобитаемого слоя снижает общее плодородие почвы. Ярусная же обработка и в несколько меньшей степени вспашка с подпахотным рыхлением плугами с вырезными корпусами обеспечивают разрыхление плотного иллювиального горизонта. Происходит перемешивание его с оподзоленным, а большая часть последнего заделывается на глубину 30-40 см, в верхний же гумусированный горизонт примешивается незначительное количество слоев В1 и А2. Как показали длительные исследования сочетанием глубокой ярусной обработки или обработки плугами с вырезными корпусами с известкованием и послойным внесением органических и минеральных удобрений удается поднять плодородие самых бедных дерново-подзолистых почв и окультурить их.
Одним из крупнейших сельскохозяйственных районов нашей страны является Среднее и Нижнее Поволжье, обеспечивающее в РФ производство 18% зерна, 25% подсолнечника, 11% мяса и яиц, 27% шерсти.
Общей характерной чертой этой огромной территории, протянувшейся на 1300 км. С севера на юг вдоль Волги, является ее открытый относительно спокойный ландшафт с черноземными, серыми лесными, каштановыми и солонцовыми почвами, расположенными по отдельным административным районам неравномерно.
Климат Поволжья резко континентален. Ведение сельского хозяйства и особенно земледелия сложно. Неравномерность выпадения и абсолютный недостаток осадков в земледелии Поволжья резко усугубляются высокими весенне-летними температурами. Сухость воздуха и высокие температуры вызывают большое испарение воды не только непосредственно почвой, но и растениями.
Периодически повторяющиеся почвенные и атмосферные засухи - главное препятствие к получению высоких и устойчивых урожаев. В настоящее время урожаи и валовые сборы зерна в смежные годы все еще резко колеблются, нередко в 2-3 раза.
Недостаток осадков и резкая континентальность погодных условий характерны для всей территории Поволжья (почти 47 млн. га сельскохозяйственных угодий и около 30 млн. га пашни), хотя в различных подзонах и неодинаковы.
В лесостепной подзоне, охватывающей северо-западную часть Поволжья, наилучший водный баланс. Годовая сумма осадков в среднем несколько выше 400 мм, однако, коэффициент влагообеспеченности (по Селянинову) находится в пределах 0,7-0,8. Осадки и здесь часто не обеспечивают потребности растений во влаге примерно в размере 100 мм за вегетационный период.
В засушливой черноземной степи осадков в среднем за год выпадает 350 мм. Недостаток влаги в теплый сезон доходит до 200 мм, что приводит к резкому иссушению корнеобитаемого слоя. Температура в летний период более высокая, чем в лесостепи, зимы малоснежные, чаще бывают засухи и суховеи. Гидротермический коэффициент здесь колеблется от 0,5 до 0,7.
В сухой степи с темно-каштановыми и каштановыми почвами осадков выпадает 275-350 мм. Дефицит влаги за май - июль доходит до 250 мм. Здесь часто встречаются солонцы, а вдоль Дона и Волги значительные массивы песчаных и супесчаных почв с очень плохой водоудерживающей способностью. Коэффициент влагообеспеченности очень низок - в пределах 0,4-0,5.
В полупустынных районах степи, занимающих территорию, юго-востока Саратовской области, осадков выпадает еще меньше - от 180 до 300 мм. В таких условиях невозможно вести высокопродуктивное земледелие без искусственного орошения. Колебания в размере и времени выпадения осадков по всем природным подзонам Поволжья очень велики. В отдельные годы за вегетационный период их почти не бывало. По весенним запасам влаги в почве отдельные природные подзоны также резко различаются. В лесостепи шесть лет из десяти бывает с обильным весенним увлажнением корнеобитаемого слоя, а снежный покров нередко достигает 60 см.
В степях правобережья только один раз в десятилетие, а в левобережье один раз в 20 лет осенне-зимней влагозарядкой обеспечивается запас воды, гарантирующий получение высокого урожая. Недостаток осадков, температура и засушливость нарастают в Поволжье с, северо-запада на юг и юго-восток.
Почвенный покров Поволжья разнообразен. В лесостепи он представлен выщелоченными и мощными черноземами, серыми лесными почвами довольно высокого естественного плодородия. Часть же сельскохозяйственных угодий размещается на бедных песчаных почвах.
В районах засушливой черноземной степи наиболее распространены глинистые и суглинистые обыкновенные черноземы высокого потенциального плодородия; в острозасушливых районах и полупустынной степи преобладают светло-каштановые и каштановые почвы, бурые, солонцеватые в комплексе с солонцами и темноцветными почвами лиманов и падин. Общая площадь почв солонцового комплекса в Поволжье свыше 8 млн. га. Из них 2 млн. га располагаются в черноземной зоне, а б млн. га в сухой и полупустынной степи. В естественных условиях солонцовые почвы малоплодородны, а многие из них совершенно бесплодны, Урожаи трав на них получают ничтожные (1-3 ц сена с 1 га) и низкого качества.
Главное направление земледелия Поволжья - производство зерна и, прежде всего пшеницы. Зерновые здесь занимают более 65% общей площади посевов (пшеница около 35%, ячмень 11, озимая рожь 9 и зернобобовые 5%). Довольно высок удельный вес кормовых культур (26-27%), в том числе однолетних трав около 11%, силосных культур на зеленый корм 9, многолетних трав 5%. Техническими культурами (подсолнечник, горчица, сахарная свекла и конопля) занимается около 5% пашни.
Удельный вес озимых (рожь и пшеница) составляет примерно 13% общей площади посевов. Основная масса их сосредоточена в зоне лесостепи и засушливой черноземной степи, где лучше условия перезимовки. При правильном подборе сортов и соблюдении агротехники озимые здесь дают довольно устойчивые и более высокие урожаи, чем яровые зерновые, и не только по чистым парам, но в благоприятные годы и по своевременно обработанным, занятым кукурузой и озимыми на зеленый корм, а также по гороху на зерно и некоторым другим культурам.
Под чистые пары отводится 9% площади пашни. В подавляющем большинстве в засушливой черноземной и в сухой степи, а тем более в полупустынной зоне без чистого пара невозможно получение устойчивого даже среднего по размеру урожая, как озимых, так и яровой пшеницы. Отказ от чистых паров в Поволжье станет возможным лишь по мере перехода на орошаемое земледелие.
Применительно к условиям Среднего и Нижнего Поволжья научно обоснованная система земледелия должна, прежде всего, обеспечивать решение вопросов борьбы почвенной и атмосферной засухой путем накопления, сбережения и экономного расходования воды, создания условий для борьбы с суховеями, с водной и ветровой эрозией и засоренностью почвы и посевов.