К специфическим особенностям песчаных почв прежде всего относятся: рыхлость, бесструктурность, легкое развеивание, высокая водопроницаемость, недостаточная влагоемкость и незначительное содержание гумуса и водорастворимых солей.
Многолетними опытами установлено, что без защиты посевов от выдувания и засыпания песком рациональное земледелие на песчаных землях невозможно. Полезащитные лесные полосы являются надежным мероприятием по защите песчаных земель от развеивания. Без защитных лесных полос посевы полевых культур всегда находятся под угрозой полной или частичной гибели. Поэтому обязательным условием рационального освоения песчаных земель под земледелие является закладка сети полезащитных лесных полос.
Опытные работы по созданию лесных полос и по изучению влияния их на урожайность сельскохозяйственных культур проводятся на Обливском опорном пункте, а также на Ачикулакской и Богдинской опытных станциях.
На Обливском опорном пункте посадка лесных полос начата в 1927 г. На пункте создана сеть их на площади свыше 4 тыс. га.
С целью изучения размещения лесных полос, конфигурации и размеров межполосных пространств на пункте созданы лесные полосы с расстояниями между ними: 1000, 500, 250, 125 м при длине 1000 м.
На опорном пункте изучалась ширина полезащитных лесных полос. С этой целью были посажены полосы различной ширины — от 6 м (трехрядные) до 30 м (двадцатирядные). Кроме того, создавались двойные параллельно идущие полосы с различными расстояниями между ними и различной шириной.
На Обливском опорном пункте Богдинской опытной станции проводились наблюдения за влиянием лесных полос на ветровой режим и передвижение песка. Наблюдения показали, что на распаханной песчаной почве ветры со скоростью 5 м/сек (на высоте 1 м) непрерывно несут поземку и вызывают ветровую эрозию. Лесные полосы резко сокращают скорость ветра. В среднем в межполосных пространствах сила ветра в 1,5—2 раза меньше по сравнению с открытой степью, в самой же полосе при сильном ветре наблюдается полный штиль.
В зимние сезоны 1953/54 и 1954/55 гг. на Облинском опорном пункте проводились наблюдения за снегонакоплением и снегозадержанием в открытой степи и в межполосных пространствах. С этой целью в январе и в марте измерялась толщина снежного покрова и определялась плотность снега. Собранные материалы показали, что в открытой степи снег лежал крайне неравномерно, на защищенных же участках он распределялся равномерно. Средняя толщина снежного покрова на защищенных участках превышала толщину покрова и открытой степи в январе на 27—44%, и в марте на 75—86% и была наибольшей на участке с расстоянием между полосами в 125 м. На участке же с расстоянием между полосами в 1000 м толщина снега была меньше.
Наиболее удобными для обработки почвы являются клетки с расположением полос через 1000 м. Но при таких расстояниях полосы неудовлетворительно выполняют свою ветрозащитную роль. При сильных ветрах в этих клетках на расстоянии 200—300 м от полосы уже наблюдается выдувание почвы ветром.
Между лесными полосами, заложенными на расстоянии 125 м друг от друга, получаются слишком малые клетки — 9 га. Кроме того, близкое расположение лесных полос отрицательно влияет на рост сельскохозяйственных культур, особенно бахчевых растений, которые страдают от застоя воздуха и в этом случае снижают урожай.
Наиболее эффективными в хозяйственном и агрономическом отношении являются одинарные полосы шириной в 20 м. Полосы более узкие (менее 20 м) быстро изреживаются, в них образуются бреши, легко проникает сорная растительность, что крайне отрицательно влияет на рост деревьев в полосе. Расширение лесных полос более чем на 20 м не влияет на повышение урожайности.
Система двойных полос нерациональна, так как она значительно уменьшает площадь сельскохозяйственного пользования, увеличивает затраты на лесопосадочные и прочие работы и в то же время не повышает эффективности мелиоративного влияния полос на межполосные пространства.
Посевы на песчаных почвах без защиты лесными полосами всегда находятся под угрозой гибели. Так, в совхозе «Червленые Буруны», Дагестанской АССР, в 1950—1951 гг. все посевы сельскохозяйственных культур на площади 500—600 га погибли от выдувания и заноса песком. В эти же годы на Ачикулакской опытной станции под защитой лесных полос были получены удовлетворительные урожаи.
На Обливском опорном пункте в 1953 и 1957 гг. сельскохозяйственные культуры сеяли на площади 70 га, не защищенной лесными полосами. Годы были засушливые, с сильными ветрами. В результате посевы на площади 50 га погибли, а на остальных 20 га сохранившиеся зерновые культуры дали урожай по 2 ц с гектара. На участках же под защитой лесных полос собран средний урожай зерновых по 5—6 ц, проса — 14 ц, арбуза кормового — 210 ц, арбуза столового — 140 ц с гектара.
На песчаных почвах Лесные полосы уже в молодом возрасте положительно сказываются на урожае зерновых культур.
Для закрепления почвы и обогащения ее органическим веществом необходимо вводить почвозащитные севообороты с посевомоднолетних и многолетних трав. В почвозащитных севооборотах главная роль многолетних трав заключается не в создании структуры почвы, а в уплотнении, закреплении песчаных почв и предохранении их от развеивания, поэтому их оставляют на поле не менее чем на 4 года.
За более короткий срок они не создают прочного пласта.
Чистые пары, способствующие развеиванию почв, должны быть исключены из почвозащитного севооборота, они могут быть допущены в весьма ограниченных размерах только на более связных почвах.
Для Обливокого опорного пункта (Чирские пески) нами рекомендованы почвозащитные севообороты с таким чередованием культур:
Караичевская дача почвы (песчаные более связные): 1—4 — многолетние травы, 5 — бахчевые, 6 — озимая рожь, 7 — яровые зерновые и однолетние травы, 8 — занятой пар, 9 — озимая рожь, 10 — озимая рожь.
Обливская дача (менее связные почвы): 1—5 — многолетние травы, 6 — бахчевые, 7 — озимая рожь.
Песчаные и супесчаные почвы крайне бедны гумусом, в лучшем случае содержат его всего лишь 0,5—1 %. Для обогащения их гумусом и элементами минерального питания, а также для повышения связности и влагоемкости необходимо систематически вносить в них органические и минеральные удобрения.
Все мероприятия по обработке земли и уходу за растениями должны быть направлены на предупреждение и предохранение почвы от разрушения, выдувания и распыления ее.
Обычно полагают, что пески и песчаные почвы являются настолько рыхлыми, что для роста растений на них не требуется основной подготовки — пахоты. Однако это представление неправильно. Пески и песчаные почвы подвержены сильному уплотнению, особенно верхние слои, что ухудшает аэрацию, накопление влаги, деятельность микроорганизмов, а в результате этого и развитие корневой системы.
Чем глубже проводится вспашка песчаных почв, тем будет больший объем рыхлого слоя, что создает лучшие условия для развития растений. По данным многолетних опытов, на песчаных почвах Нижнего Дона глубина вспашки под бахчевые культуры должна быть не менее 30 см, под зерновые и травы — 25—27 см.
Песчаные почвы, являясь более рыхлыми, менее связными и более проницаемыми для воды и воздуха, позволяют заделывать семена более глубоко. Песчаные почвы значительно меньше оказывают механическое сопротивление появляющимся всходам, что также позволяет применять более глубокую заделку семян. Наши опытные данные показывают, что на песчаных почвах необходимо семена заделывать на 70—80% глубже против норм, рекомендуемых для плотных почв.