В соответствий с этой особенностью сложилась определенная экологическая зональность в размещении многолетних злаковых трав. Житняк - отличная культура полевого травосеяния засушливых эрозионно-опасных районов Среднего и Нижнего Поволжья, Северного Казахстана, степных районов Сибири и Алтайского края. Он ценен не только за свои кормовые достоинства, но и, прежде всего как культура, обеспечивающая защиту почвы от ветровой эрозии, как при сплошном, так и при полосном посеве.
Возделывание многолетних злаковых трав имеет большое хозяйственное и агротехническое значение. Они обеспечивают производство дешевого зеленого и грубого корма, предохраняют почву от эрозии, обогащают ее органическим веществом, улучшают физические свойства и, в частности, структурное состояние.
В чистом виде или с небольшой примесью бобовых злаковые травы используют при создании долголетних культурных пастбищ и сенокосов, в кормовых севооборотах, а в районах, подверженных ветровой эрозии, полосно в полевых севооборотах. Возделывание злаковых трав в полевых севооборотах сплошными массивами не получило широкого распространения. Причинами этого оказались их меньшая продуктивность, чем злаково-бобовых травосмесей в полевых условиях, а также меньшая ценность как предшественников для последующих культур. Злаковые травы сильно обедняют почву связным азотом, поэтому успешное возделывание их требует обильного применения азотных удобрений.
На фоне полного минерального удобрения, особенно азотного, при тщательной обработке дернины после этой группы культур можно успешно возделывать самые разнообразные растения (колосовые, зернобобовые, технические - прядильные, овощные).
В условиях достаточного природного увлажнения или искусственного орошения отличными предшественниками для подавляющего большинства культур (за исключением зернобобовых и многолетних бобовых трав) являются многолетние бобовые травы и их травосмеси со злаковыми. Яровые колосовые, озимые, лен, просо, картофель, хлопчатник, рис и многие другие при правильной агротехнике дают после них урожаи выше, чем после других предшественников.
При высоком удельном весе в структуре посевов картофеля и особенно когда невозможно внести под него органические удобрения, хорошим местом для этой культуры оказываются поля из-под многолетних бобовых трав и травосмесей.
Положительное влияние бобовых трав и травосмесей проявляется на последующих посевах любых культур не менее трех лет, а нередко и дольше. В силу этого нет оснований поля из-под трав отводить в чистый пар ранее, чем через 3 года. Высокая оценка многолетних бобовых и злаковых трав не дает, однако, оснований для утверждения, что травы должны быть обязательным компонентом в структуре полевых посевов независимо от почвенных и климатических условий, а повышение и поддержание высокого уровня плодородия почв возможны только при травосеянии.
Особое место среди предшественников занимают чистые (или кулисные) пары и сидеральные культуры. Оба эти предшественника, особенно чистые пары, в практике мирового земледелия занимали выдающееся место. Они составляли основу паровой и сидеральной систем земледелия.
Велико значение чистых паров в очищении почвы от сорняков. Оно основано на благоприятном для прорастания семян сорняков водно-воздушном режиме и подрезании их всходов за время парования. Не менее эффективна паровая обработка и в очищении почвы от многолетних корневищных и корнеотпрысковых сорняков.
В засушливых районах правильно обработанные чистые и кулисные пары являются первоклассными предшественниками. Они значительно продуктивнее занятых и тем более непаровых предшественников. Отказ от чистого и кулисного паров в этих условиях неизбежно ведет к резкому падению сбора продовольственного зерна, особенно в неблагоприятные годы, и ухудшению его качества.
Положительное действие чистого пара на урожаи последующих культур продолжается не менее двух лет, а в ряде случаев отмечается и на третий год. Однако при всех своих положительных свойствах - улучшать водный режим в засушливых условиях, очищать почвы от засоренности, активизировать процессы гумификации и минерализации сложных соединений и переводить их в доступные растениям формы - чистые пары имеют и недостатки. Это отсутствие урожая в течение года и ускорение процесса разрушения органического вещества почвы.
Очень ценны как предшественники культуры, высеваемые на сидерацию (люпины, сераделла, горчица, донник, вика и др.). Эти культуры можно высевать как основные (люпин и сераделла), занимать ими самостоятельные поля севооборота и использовать как промежуточные. В этом случае зеленую массу запахивают для обогащения почвы органическим веществом и связанным азотом - бобовые.
Многовековой опыт выращивания сидератов показал высокую эффективность такого использования их на песчаных и супесчаных землях в условиях достаточного увлажнения.
Положительный эффект сидерации объясняется рядом причин: увеличением в почве запаса органического вещества и как следствие улучшением физических свойств (связности, водопоглотительной и водоудерживающей способности), а также обогащением связным азотом и увеличением почвенного поглощающего комплекса. Однако в настоящее время возделывание сидеральных культур с использованием основного урожая на запашку не имеет большого значения. Такая сидерация эффективна лишь на почвах, особенно бедных, где другие культуры совершенно не удаются, и требуется повысить их плодородие в короткий срок.
Важное значение при проектировании севооборотов имеет вопрос о сроках возврата культур на прежнее место, а в связи с этим и продолжительность ротации севооборота. Разрыв в посеве должен быть таким, чтобы обеспечить наиболее продуктивное и равномерное использование элементов питания и воды из различных слоев почвенного профиля, создать благоприятные условия для защиты посевов от поражения болезнями, вредителями и токсическими выделениями, для борьбы с сорняками и почвенной эрозией.
5. Обработка чистых паров в Северном Казахстане и Западной Сибири
Громадные степные просторы Казахстана и Сибири, где сосредоточено 4/5 посевов яровой пшеницы нашей страны, отличаются суровым засушливым климатом с сильными ветрами и резким проявлением ветровой эрозии почвы.
Вспышки эрозии в этом регионе, впрочем, как и во многих других в нашей стране, случались и раньше. Но они проявлялись на небольших площадях и не вызывали особой тревоги. Освоение же под пашню громадных площадей целинных и залежных земель в степных районах азиатской части
Страны с применением обычной системы обработки почвы отвальными плугами, дисковыми лущильниками и зубовыми боронами привело к нарушению естественной структуры почвы, ее распылению и угрожающему развитию ветровой эрозии. Такая обработка почвы для земледелия вновь осваиваемых земель стала бедствием. Эрозия здесь развивалась особенно интенсивно еще и из-за почти полного отсутствия лесов. Подсчитано, что только в одномКазахстане около 12 миллионов гектаров земли подвержено ветровой эрозии.
Ветровая эрозия пагубно сказывается на плодородии почвы. Выдуваемый слой почвы в 2,5 сантиметра уносит с одного гектара: азота 450—980, фосфора 100—190 килограммов, калия 3,5 тонны и органического вещества 15 тонн. Почва становится бесплодной.
Вместе с тем массовое использование целинных земель, нередко с бессменным посевом яровой пшеницы без чистых паров, привело к значительному засорению посевов сорняками.
Усиление ветровой эрозии — результат несоответствия приемов обработки почвы местным почвенным и климатическим условиям. Практически в Северном Казахстане обрабатываемая почва бывает прикрыта культурными растениями и скреплена их корнями не более 3—4 месяцев в году, считая от кущения яровой пшеницы до ее уборки. В остальные 8—9 месяцев поверхность почвы, будучи распаханной, остается открытой, беззащитной перед ветром. Там же, где поля остаются под чистым паром, эрозионный процесс длится без малого два года и еще усиливается от трех-четырехкратной в течение лета обработки дисковыми лущильниками. Не прекращается процесс эрозии и в зимний период, когда частицы почвы сдуваются с полей вместе со снегом. Таким образом, плужная система обработки почвы сама содействует усилению эрозии. Большой вред наносит сжигание на полях стерни и соломы. Вместе со стерней сгорали и корешки растений, которые скрепляли частицы почвы. И если стерня выгорала полностью, то поле начинало эродировать, даже не будучи вспаханным.
В первые годы после распашки целинных земель почва еще сохраняла мелкокомковатую структуру, сорняки не успели размножиться и урожаи пшеницы радовали целинников. Однако последующие ежегодные обработки почвы отвальными плугами, зубовыми боронами, катками и дисковыми лущильниками, единственными тогда на целине орудиями предпосевной обработки и подавления всходов сорняков, все больше и больше ее распыляли. Урожаи начали резко сокращаться.
И тогда стало ясно, что для целинных земель Казахстана и Сибири обычная плужная обработка непригодна. Тогда была принята следующая система обработки почв - главным теоретическим принципом почвозащитной системы земледелия является обработка почвы плоскорежущими, не оборачивающими, а лишь рыхлящими почву орудиями, сохраняющими стерню на поверхности поля с целью предотвращения ветровой эрозии и уменьшения испарения почвенной влаги.
Практическим осуществлением этого принципа стал отказ от отвальных плугов, за исключением применения их на подъеме пласта многолетних трав или целинных земель, если таковые еще находились. Взамен плужной обработки вводилась обработка почвы специально сконструированными орудиями, которые позволяли оставлять на поверхности почвы максимальное количество стерни и других органических остатков