Введение в степных районах СССР в основном паропропашных севооборотов остро ставит вопрос о поддержании и об улучшении структуры почвы. В этой связи заслуживают особого внимания предложения Т. С. Мальцева о сочетании глубокой безотвальной обработки в пару с поверхностными обработками под последующие культуры севооборота.
Давно было известно, что на дорогах, межниках, лишенных растительности, при отсутствии обработки структура почвы обычно лучше, чем на соседних распахиваемых участках. Выше было показано, что структура в подпахотном слое черноземов и каштановых почв также лучше, чем в пахотном обрабатываемом слое. Эти факты указывают, что нахождение почвы в уплотненном состоянии предохраняет структуру почвы от разрушения, а разрыхление почвы в процессе обработки усиливает разрушение ее.
Оставление почвы в уплотненном состоянии с развитием на ней естественной травянистой растительности или сеяных многолетних трав еще более усиливает процесс восстановления структуры.
Поэтому сочетание глубокой обработки с оборотом пласта, позволяющим улучшать структуру пахотного слоя за счет подпахотного и с поверхностными обработками под некоторые культуры севооборота, которые также будут улучшать структуру, даст возможность и в условиях паропропашных севооборотов поддерживать почву в структурном состоянии.
При ежегодной отвальной вспашке происходит засорение всего пахотного слоя семенами сорняков, что затрудняет борьбу с семенным размножением их. Частое повторение в севообороте мелких обработок взамен нормальной вспашки может усиливать засоренность многолетними, особенно корнеотпрысковыми, сорняками. Поэтому борьба с сорняками может более успешно осуществляться при правильном сочетании в севообороте глубокой отвальной и безотвальной вспашек с поверхностными обработками. Глубокие вспашки будут подавлять вегетативное размножение сорняков, применение после глубокой отвальной вспашки поверхностных обработок и безотвальной вспашки обеспечит гибель значительной части погребенных вниз семян и облегчит очищение верхней части пахотного слоя от семенных зачатков.
Следовательно, улучшение структурного состояния, водного и пищевого режимов почвы при минимальных затратах на борьбу с сорной растительностью более успешно может быть разрешено только при рациональном сочетании в севообороте трех видов основной обработки: глубокой отвальной и безотвальной вспашек и поверхностной обработки.
В зависимости от почвенно-климатических условий, состава культур и длительности ротации севооборота сочетание приемов основной обработки может видоизменяться.
В условиях Зауралья, Западной Сибири и северных районов Казахстана, как показал долголетний опыт работы Т. С. Мальцева, научно-исследовательских учреждений и колхозно-совхозного производства этих районов, целесообразно применение глубокой безотвальной обработки пара и в ряде случаев поверхностных обработок в других клиньях севооборота Однако вопрос о глубине безотвальной вспашки, длительности непрерывного применения поверхностных обработок в севообороте, возможности замены глубокого рыхления поверхностным под пропашные культуры (кукуруза, подсолнечник) остаются еще не разрешенными.
Обобщение большого производственного опыта колхозов и совхозов Курганской области подтвердило целесообразность замены обычной отвальной вспашки пара глубокой безотвальной. В 1955 г. в северной зоне этой области средняя прибавка урожая яровой пшеницы по безотвальному пару составила 3,7 ц/га, в центральной — 1,4 ц/га, в юго-восточной — 2,7 ц/га. В то же время выявилось, что в условиях засушливого лета применение двух безотвальных обработок пара не всегда себя оправдывает, так как ведет к иссушению почвы. Это подтвердилось исследованиями Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства и данными казахстанских опытных учреждений.
Преимущество безотвальной вспашки пара выявлено и в работах научных учреждений. В опытах Сибирского института сельского хозяйства в 1956 г. урожай пшеницы по безотвальному пару был выше обычного на 1,8 ц/га, в опытах Алтайского научно-исследовательского института в 1954 г. — на 2,5 ц/га, в 1956 г. — на 3 ц/га, на Славгородской селекционной станции в 1954 г. — на 3,3 ц/га.
В то же время Сибирский институт сельского хозяйства подвергает сомнению целесообразность увеличения глубины безотвальной вспашки до 45—50 см.
В опытах этого института урожай пшеницы в 1956 г. при безотвальной вспашке пара на 25—30 см составил 25,5 ц/га, на 35—40 см — 25,6 ц/га, на 40—45 см — 22,7 ц/га. Увеличение глубины вспашки сопровождается увеличением потерь влаги.
Многочисленные данные подтверждают и целесообразность замены нормальной вспашки поверхностной обработкой на полях, прошедших через глубокую безотвальную обработку в пару и на других чистых от сорняков полях. В Сибирском институте сельского хозяйства при ежегодной отвальной вспашке в сумме за три года (в 1953 г. яровая пшеница по пару, в 1954 г. яровая пшеница по зяби, в 1955 г. овес по зяби) урожай зерна составил 18,4, а по безотвальной вспашке пара и лущевке в последующие два года — 27,5 ц/га. При этом выявилось, что наибольшая прибавка урожая получена за счет замены вспашки зяби лущевкой.
В 1954 г. на Троицком опытном поле лущение взамен вспашки повысило урожай яровой пшеницы на 2,1 ц/га, в Алтайском научно-исследовательском институте сельского хозяйства — на 2,2 ц/га.
В Европейской части СССР целесообразность замены глубокой отвальной вспашки в пару глубокой безотвальной обработкой пока еще не вполне установлена; однако теоретические соображения и некоторые опытные данные говорят в пользу этого.
В наших опытах в учебном хозяйстве Саратовского сельскохозяйственного института на каштановых почвах в 1955 г. урожай озимой ржи по безотвальной вспашке черного пара составил 13,9 ц/га, по отвальной на 22 см — 11,3 ц/га, соответственно урожай яровой пшеницы 11,8 и 8,6 ц/га.
На Краснокутской селекционной станции в 1956 г. при безотвальной вспашке черного пара с весенней перепашкой на 35—38 см озимой ржи получено по 19,6 ц/га, такой же урожай был и по отвальной вспашке на 33 см, тогда как по обычной вспашке на 22 см он составил лишь 16,5 ц/га. Высокая эффективность безотвальной обработки пара была получена по яровой пшенице: урожай по черному пару, вспаханному на 22 см с отвалом и перепаханному осенью на 22 см без отвала, равнялся 13,4, по такому же пару, но вспаханному на 33 см, — 16,2, а по безотвальной вспашке на 35—38 см весной и осенью — 18,3 ц/га.
На Кинельской селекционной станции урожай озимой пшеницы в 1956 г. по безотвальному черному пару составил 17 ц/га, а по обычному — 13,7 ц/га.
На Ульяновской областной опытной станции в среднем за 1956—1957 гг. при отвальной вспашке на 27 см урожай озимой пшеницы равнялся 20,7, при однократной безотвальной на 35—38 см — 22,6 ц/га, соответственно озимой ржи — 19,1 и 22 ц/га. Отвальная вспашка на 35 см в районе станции дает более низкие урожаи, чем на 27 см, — озимой пшеницы 17,4 ц/га и озимой ржи — 16,2 ц/га.
На выщелоченном черноземе Пензенской опытной станции в 1956 г. не обнаружено различий в урожае по различным вариантам обработки пара: при осеннем безотвальном рыхлении на 35—40 см урожай озимой пшеницы был 26,97 ц/га, при весеннем — 27,01 ц/га, по обычному черному пару 27,66 ц/га. Однако отмечено, что весовая засоренность озимой пшеницы к моменту ее уборки при безотвальных обработках была примерно в три раза ниже.
На Балашовском опытном поле урожай озимой пшеницы в 1956 г. при отвальной вспашке черного пара на 27—30 см равнялся 18,1, по безотвальной на ту же глубину — 19,3 ц/га.
На Петровской селекционной станции — озимой пшеницы по обычному черному пару (вспашка на 22 см) в среднем за 1956—1957 гг. получено 15,33, по безотвальному на 35—40 см — 16,12 ц/га. По парам высевалась также яровая пшеница. В этом случае безотвальная вспашка проводилась весной, а обычная осенью. Урожай по обычному пару за те же годы составил 8,53 ц/га, по безотвальной — 9,73 ц/га. При этом выяснилось, что в более благоприятном в метеорологическом отношении 1956 г. преимущество мальцевского пара было выражено слабее, чем в менее благоприятном 1957 г.
В другом опыте изучалось влияние на урожай сроков безотвальной вспашки пара. При осенней безотвальной вспашке в среднем за два года озимая пшеница дала 15,87 ц/га, при весенней — 18,22 ц/га; по обычному черному пару — 15,0 ц/га. В более влажном 1956 г. выявилось резкое преимущество весенней безотвальной обработки, в более сухом 1957 г. разницы между осенним и весенним сроком безотвальной вспашки не было.
Таким образом, в значительной части опытов, проведенных научно-исследовательскими учреждениями Юго-Востока, выявилась безусловная перспективность безотвальной обработки пара. Однако вопросы сроков и глубины ее проведения требуют дополнительного изучения.
В исследованиях Ново-Анненского опорного пункта почвенно-агрономической станции им. Вильямса на южных черноземах безотвальная вспашка пара не имела преимуществ перед отвальной.
В Воронежском сельскохозяйственном институте (В. В. Квасников) на выщелоченных черноземах урожай озимой пшеницы в 1956 г. при безотвальной вспашке черного пара на 40 см составил 29,7, при отвальной на 30 см — 27,3 ц/га; соответственно по раннему пару 26,0 и 24,5 ц/га.
Противоречивые результаты получены в опытных учреждениях Ростовской области и Ставропольского края. Недостаточно изучен этот вопрос и в СССР.
При испытании безотвальной вспашки в зяби под пропашные культуры выявилось, что она на засоренных землях уступает по своей эффективности обычной и тем более глубокой отвальной вспашке. После нее поля бывают засорены и урожай снижен. В этом отношении все исследователи приходят к единому выводу: на чистых землях глубокая безотвальная вспашка повышает урожай по сравнению с обычной отвальной, но не имеет преимуществ перед глубокой отвальной.
На Краснокутской опытной станции в среднем за 1955—1956 гг. урожай проса составил (в ц/га): при отвальной вспашке зяби на глубину 22 см — 10,6, на глубину 33 см — 12,0, при безотвальной на глубину 35—38 см — 12,0; по этим же вариантам урожай кукурузы соответственно равнялся 137; 156 и 153, 5 ц/га. Глубокая отвальная и безотвальная вспашка оказались равноценными.
В наших опытах на южных черноземах колхоза «Красный партизан» Саратовской области урожай силосной массы кукурузы при орошении в 1955 г. при отвальной вспашке на 22 см составил 350, на 33 см — 410 ц/га, при безотвальной на 35—38 см — 360 ц/га. Здесь явное преимущество на стороне глубокой отвальной вспашки. Это объясняется тем, что безотвальная вспашка на засоренных землях колхоза способствовала более сильному засорению посевов кукурузы, чем отвальные вспашки.
В опытах Камышинской селекционной станции безотвальная вспашка, как правило, уступала по урожайности отвальной вспашке с почвоуглубителем.
Ульяновская опытная станция при отвальной вспашке на 27 см и безотвальной на 35—38 см получила в 1956 г. по 16,6 ц/га семян подсолнечника.
На опытном поле Воронежского сельскохозяйственного института в среднем за 1955—1956 гг. урожай кукурузы в початках при отвальной вспашке на 30 см составил 78,5, при безотвальной на 40 см — 90,3 ц/га.
В опытах Института сельского хозяйства центрально-черноземной полосы им. Докучаева урожай подсолнечника при обычной отвальной вспашке равнялся 22,9, при безотвальной — 24,4 ц/га.
В 1955 г. Крымская опытная станция при отвальной вспашке на 27 см получила зерна кукурузы в початках 40,9, а по безотвальной вспашке на 35—40 см — 38,1 ц/га; Украинский научно-исследовательский институт соответственно 32,4 и 33,2 ц/га (чистого зерна); Сталинская госселекстанция — 32,3 и 34,5 ц/га. В учебном хозяйстве Краснодарского сельскохозяйственного института в среднем за два года при отвальной вспашке на 27—30 см урожай зерна кукурузы в початках составил 64,4, при безотвальной на 30 см — 64,9 ц/га.
Особенно отрицательно реагирует на безотвальную вспашку сахарная свекла. На Харьковской селекционной станции урожай свеклы равнялся (в ц/га): при безотвальной вспашке — 334, при отвальной — 344,3; на Мироновской станции — соответственно 306,2 и 333,7, на Тернопольской — 395,7 и 445,3, на Немерчанской — 288,7 и 330,8. Аналогичные результаты получены и в колхозах УССР.
Таким образом, в Европейской части СССР при обработке зяби под пропашные культуры, особенно раннего сева (подсолнечник, свекла), нет достаточных оснований для рекомендации безотвальной вспашки. Глубокая отвальная вспашка здесь, как правило, более эффективна — она лучше подавляет сорняки, снижает затраты труда на прополку в гнездах, открывает большие возможности для применения поверхностной обработки под последующие культуры.
Однако на почвах маломощных, а также и на нормальных почвах при позднем подъеме зяби лучше применять безотвальную, чем глубокую отвальную, вспашку.
Возможно, что в районах с достаточно влажной весной (Центрально-Черноземная область, лесостепная часть УССР) под поздние пропашные культуры (кукуруза, летние посадки картофеля) безотвальная вспашка также себя оправдает, так как здесь создаются благоприятные условия для уничтожения сорняков во время допосевной обработки почвы.
По мере очищения земель от сорной растительности путем глубокой вспашки в пару и под пропашные культуры с последующим тщательным уходом за ними открываются возможности широкого применения поверхностной обработки дисковыми и лемешными лущильниками взамен нормальной вспашки в других клиньях севооборотов.
Такая замена целесообразна при обработке занятого пара после рано убираемых культур (вико-овсяная смесь, рожь на зеленый корм и др.). Почва в это время бывает обычно сухая, при вспашке получаются большие глыбы, трудно поддающиеся обработке. Влага в такой почве плохо сохраняется. Лущение, повторяемое в течение лета несколько раз, поддерживает верхний слой в рыхлом состоянии, что способствует лучшему сохранению влаги. При посеве озимых обеспечивается равномерная заделка семян, получаются более дружные всходы. Всходы озимых на уплотненной почве лучше перезимовывают. После уборки парозанимающей культуры и до обработки поля после уборки озимой культуры почва находится в уплотненном состоянии, что способствует улучшению структуры.
Применение лущения взамен вспашки на Пензенской опытной станции проверялось в течение пяти лет на трех видах занятых паров: вико-овсяном, гороховом (на зерно) и картофельном. Средний урожай озимой ржи по вико-овсяному пару при вспашке составил 14,2 ц/га, по лущевке — 17,4 ц/га, по гороховому соответственно 13,2 и 16,0 ц/га, по картофельному — 15,3 и 18,4 ц/га. Во всех случаях лущение обеспечило значительную прибавку урожая перед вспашкой.
На полевой опытной станции Воронежского сельскохозяйственного института сравнивалась вспашка плугом с предплужником на 22 см и дискование в два следа на 8—10 см при обработке пара, занятого эспарцетом и вико-овсяной смесью. Урожай озимой ржи в 1955 г. но эспарцетовому пару при вспашке составил 15,0 ц/га, по дисковке — 22,0 ц/га, по вико-овсяному пару соответственно 17,2 и 26,7 ц/га. Корневых остатков после уборки ржи по дисковке было больше на 61%, а водопрочных агрегатов на 7—8%, чем при вспашке.
На Мироновской селекционной станции в среднем за два года урожай озимой пшеницы по клеверному пару при лущении был выше, чем при вспашке на 2,4 ц/га, после гороха — на 5,7 ц/га.
В южных районах Украины, на Северном Кавказе значительные площади озимой пшеницы размещаются после кукурузы и подсолнечника.
После уборки этих культур и до посева озимой пшеницы остается очень мало времени. Вспашка оттягивает срок сева. Посев производится в рыхлую, глыбистую почву; всходы получаются недружные, осенью происходит оседание почвы и обрыв корней, что вызывает гибель озимых. Лущение устраняет эти недостатки и обеспечивает получение более высоких урожаев.
На Ростовской селекционной станции (Бородин) урожай озимой пшеницы после подсолнечника в среднем за девять лет при вспашке на 22 см составил 11,9 ц/га, а по лущению лемешным лущильником на 5—7 см — 13,2 ц/га, соответственно после кукурузы за четыре года —14,5 и 15,7 ц/га.
В опытах на этой станции выяснилось, что даже при посеве по подсолнечнику без обработки с оставлением стеблей для снегозадержания и по кукурузе после скашивания ее стеблей сенокосилкой урожаи были выше, чем при вспашке.
В пятилетних опытах Краснодарской селекционной станции средний урожай озимой пшеницы после подсолнечника при вспашке равнялся 18,4 ц/га, по лущевке — 18,4 ц/га, в Институте масличных и эфиромасличных культур за тот же период — соответственно 21,5 и 24,3 ц/га. В колхозе «Победа» Каневского района Краснодарского края в среднем за три года урожай озимой пшеницы по подсолнечнику при вспашке был 15,3, по лущению — 19,1 ц/га.
На Жеребковской опытной станции в среднем за три года урожай озимой пшеницы при вспашке после кукурузы составил 16,0 ц/га, после подсолнечника — 11,8 ц/га, при культивации с оставлением стеблей для снегозадержания соответственно 17,9 и 12,4 ц/га. Аналогичные результаты получены в Украинском институте хлопководства, на Скадовской опытной станции. Многочисленные данные колхозов и совхозов УССР также подтверждают возможность отказа от вспашки при посеве озимых после подсолнечника, кукурузы и хлопчатника. Так, в степных районах Украины в 1955 г. из 152 учтенных опытов урожай при лущении был выше, чем при вспашке в 126 случаях. В лесостепной зоне (Харьковская, Черкасская, Сумская, Винницкая, Киевская) в большинстве случаев урожаи при лущении и вспашке были одинаковы, а в Черкасской области при лущении они были несколько выше.
Поэтому по хорошо обработанным, чистым от сорняков площадям подсолнечника, кукурузы и хлопчатника посев озимой пшеницы можно проводить без предпосевной обработки; при сильной уплотненности почвы следует применять лущение, а на засоренных землях, особенно многолетними сорняками, обязательна нормальная вспашка с тщательной разделкой почвы путем боронования и прикатывания.
При посеве озимых после стерневых предшественников (озимая пшеница, яровая пшеница, ячмень) имеется более продолжительный период для подготовки почвы. В этих случаях представляется возможным осуществить своеобразную полупаровую обработку. Поле распахивается немедленно после уборки культуры, тщательно боронуется, а при появлении сорняков — культивируется. Если в момент вспашки почва сухая и пашня получается глыбистая, то до вспашки целесообразно провести лущение. Своевременная вспашка является важным средством борьбы с сорняками и вредителями пшеницы — гессенской, шведской мухами и пилильщиками.
Однако по организационным причинам не всегда удаемся провести вспашку вслед за уборкой. Поздняя же вспашка утрачивает свои преимущества перед лущением. В этих случаях также целесообразно ограничиваться только поверхностной обработкой.
Значение ранней вспашки стерневого предшественника видно из опытов некоторых колхозов Бобринецкого района Кировоградской области. При вспашке до 15 июля — за 45 дней до посева — урожай озимой пшеницы составил 20,7 ц/га, при пахоте до 1 августа — за 30 дней до посева — 17,3 ц/га и при пахоте до 1 сентября — перед посевом — 10,2 ц/га.
На Украинской опытной станции масличных культур урожай озимой пшеницы по лущеной стерне составил 28,7 ц/га, при вспашке и полупаровой обработке — 31,9 ц/га, в Украинском институте хлопководства соответственно — 25,3 и 33,6 ц/га. Жеребковская опытная станция на основе трехлетних исследований пришла к выводу, что в засушливые годы лучшие результаты дает двукратная обработка дисковым лущильником на 8—10 см с последующим боронованием и прикатыванием. В нормальные по увлажнению годы и на полях, засоренных многолетними сорняками, целесообразно применять вспашку с последующим боронованием и прикатыванием.
В производственных условиях колхозов и совхозов степной зоны УССР из 102 опытов, учтенных в 1955 г., урожай при лущении был выше, чем при вспашке, в 81 случае, в остальных преимущество было за вспашкой.
На Эрастовском опытном поле в среднем за пять лет озимая пшеница после озими при лущении и вспашке дала одинаковые урожаи.
Несколько иная тенденция наблюдается в лесостепной воне УССР. Здесь чаще преимущество сохраняется за вспашкой.
В опытах Ростовской селекционной станции урожай озимой пшеницы после яровой пшеницы, идущей по пласту, в среднем за шесть лет при вспашке составил 15,3, при лущении с последующей культивацией — 15,8 ц/га.
Можно применять поверхностную обработку вместо отвальной вспашки зяби и под яровые «зерновые культуры. Это в первую очередь целесообразно делать после пропашных культур, а также после озимых, высеваемых по чистым, глубоко вспаханным нарам. Почва из-под пропашных культур при своевременной обработке хорошо очищается от сорняков, при уборке таких культур, как картофель, свекла, она подвергается рыхлению. Поэтому дополнительная вспашка здесь, как правило, не нужна.
После уборки подсолнечника и кукурузы целесообразно использовать их стебли для снегозадержания. Это также лучше сделать, применяя лущение и оставляя через 10—15 м два-три рядка стеблей. Однако экспериментальных данных в пользу такой рекомендации пока еще собрано недостаточно.
На Пензенской опытной станции урожай яровой пшеницы в 1955 г. после картофеля при лущении был 23,6 ц/га, при вспашке 21,2 ц/га, после вико-овсяной смеси на сено соответственно 23,9 и 22,6 ц/га; урожай чечевицы после яровой пшеницы при лущении составил 21,3 ц/га, при вспашке — 20,0 ц/га.
В Институте сельского хозяйства Юго-Востока на участке из-под подсолнечника урожай пшеницы при лущении составил 15,0 ц/га, при вспашке — 15,9 ц/га. Здесь, к сожалению, стебли подсолнечника не были использованы для снегозадержания. В другом опыте на участке из-под кукурузы урожай пшеницы при вспашке составил 20,1 ц/га, подсолнечника — 10,3 ц/га, там же, где стебли кукурузы были оставлены в зиму, а весной поле только дисковалось, урожаи соответственно были выше на 3,4 и 4,5 ц/га.
Однако на засоренных участках из-под пропашных культур замена вспашки лущением может снижать урожай. Так, в совхозе «Комсомолец» Куйбышевской области урожай ячменя после кукурузы при вспашке составил 14 ц/га, по осеннему двукратному лущению 11,2 ц/га; в первом случае в посеве ячменя на 1 м2 было 178 штук сорняков, по втором — 329.
На Ульяновской опытной станции после озимой пшеницы по черному пару, вспаханному на 27 см, яровая пшеница высевалась при лущении и обычной вспашке: урожай в среднем за 1955 и 1956 гг. в первом случае был 15,45 ц/га, во втором —14,82 ц/га; в аналогичных условиях урожай сена вико-овсяной смеси соответственно составил 34,9 и 30,3 ц/га. На основании приведенных материалов можно констатировать, что в Европейской части СССР основным приемом обработки почвы: в севообороте является обычная и глубокая отвальная вспашка. Целесообразность замены отвальной вспашки безотвальной в пару пока еще не подкреплена достаточным количеством данных. Однако есть все основания считать, что она и здесь себя оправдывает.
Поверхностная обработка взамен нормальной вспашки здесь также имеет более ограниченное применение — она себя оправдывает на Украине и Северном Кавказе при подготовке почвы под озимые культуры при посеве их по хорошо обработанным пропашным (подсолнечнику, кукурузе) и после парозанимающих культур (вики с овсом, гороха, клевера, эспарцета) во всех районах применения этих паров. На чистых от сорняков землях поверхностная обработка допустима и при подготовке почвы под яровые культуры после свеклы, картофеля, кукурузы.
Однако в большинстве случаев целесообразней проводить поверхностную обработку не дисковыми, а лемешными лущильниками, так как она обеспечивает более глубокое рыхление почвы и лучше подрезает многолетние сорняки.