Доказано, что корневая система растений обладает большой пластичностью. Используя это свойство, рациональным подбором агротехнических приемов можно регулировать развитие корневой системы таким образом, чтобы обеспечить лучшее снабжение растений питательными веществами, водой, и благодаря этому повысить засухоустойчивость и урожайность их.
Применение глубокой вспашки вносит значительные изменения в условия роста корневой системы: создается более мощный рыхлый слой, улучшается водно-воздушный и питательный режим. В результате этих изменений можно предвидеть, что глубокая вспашка вызовет сдвиг значительной массы корневой системы вниз, что обеспечит лучшее снабжение растений водой и питательными веществами.
Нами произведен учет распределения корневой системы пшеницы, ржи и травосмеси первого года пользования на Безенчукской опытной станции при глубине вспашки на 20 и 35 см (пробы пшеницы и ржи брались в фазу трубкования, травосмеси — перед укосом).
Исследования показали, что глубокая вспашка увеличила вес корней в слое 0—35 см у пшеницы на 32%, у ржи на 13, у травосмеси на 80. При этом отношение веса корней к надземным органам становится более узким.
В Институте масличных и эфиро-масличных культур при углублении вспашки с 22 до 35 см количество корневых остатков у. люцерно-райграсовой травосмеси возрастало на 32—43%.
Влияние вспашки черного пара при глубине 20, 25, 30 и 35 см на рост корневой системы озимой пшеницы в черноземных почвах изучалось также В. В. Квасниковым.
В его исследованиях вес корневой системы при вспашке на 30 и 35 см по сравнению с контролем примерно удвоился, отношение веса корней к надземной массе стало более узким; при этом углубление от 30 до 35 см не оказывало заметного действия. Вспашка на 25 см весьма слабо влияла на усиление роста корней и надземной массы.
На Эрастовском опытном поле при вспашке на 30 см было отмечено увеличение общей массы корней кукурузы по сравнению со вспашкой на 20 см в слое 0—50 см на 29,8%; в слое 20—50 см — на 73—77%. Здесь также отмечается значительный сдвиг корневой системы вниз.
На южных черноземах исследования Сынзныс показали, что при вспашке на глубину 25—27 см вес корней яровой пшеницы в слое 0—40 см увеличился по сравнению со вспашкой на 20 см всего лишь на 6%, тогда как при вспашке на 30—32 см — на 71,7%, причем в слое 20—40 см в первом случае увеличение составило 17,3%, во втором — 73,6%.
Здесь, как и в исследованиях В. В. Квасникова, устанавливается резкое различие в реагировании корневой системы на степень углубления пахотного слоя.
В учебном хозяйстве Саратовского сельскохозяйственного института на темно-каштановых почвах изучалось влияние глубины вспашки на развитие корневой системы яровой пшеницы при орошении. Углубление вспашки проводилось по обороту пласта многолетних трав. Учет корней проводился в фазу восковой спелости.
Вспашка на 25 см с почвоуглублением до 35 см не оказала влияния на рост корневой системы, в то же время вспашка плугом с отвалами до 35 см увеличила вес корней на 29%. Дальнейшее углубление плантажным плугом до 45 см несколько ослабило рост корневой системы в верхнем слое, но резко улучшило в нижнем горизонте.
В другом опыте учет корневой системы яровой пшеницы проводился до глубины 100 см. Вес корней на одно растение составил: при вспашке на 22 см — 0,58 г; на 30 см — 0,72; на 20 см с почвоуглублением до 30 см — 0,63; при плантажной на 40 см — 0,79 г.
В то время как в слое 0—20 см при обычной вспашке корней было 0,23 г, по остальным вариантам — по 0,15 г.
Более мощная корневая система развивается при вспашке на 30 см плугом с предплужником и плантажной вспашке: в первом случае вес корней увеличился на 24%, во втором — на 36 %. Вспащка с почвоуглубителем на общий вес корней не оказала заметного влияния. Во всех случаях при глубокой обработке отмечался значительный сдвиг корневой системы вглубь.
В исследованиях Херсонского сельскохозяйственного института на каштановых почвах при орошении углубление вспашки с 20 до 30 см увеличило вес корневых остатков многолетних трав в первый год жизни в слое 0—40 см на 17,8 ц/га, или на 31%, во второй год — на 28,9 ц/га, или на 26 %.
Углубление вспашки разрушает уплотненную прослойку каштановых почв, обеспечивает более глубокое промачивание при поливах, что и создает лучшие условия для роста корневой системы в глубоких горизонтах.
Глубокая вспашка и борьба с сорняками
Засоренность посевов служит серьезным тормозом в получении высоких и устойчивых урожаев. Поэтому борьба с сорняками является актуальной задачей. При сильной засоренности почвы семена сорняков при ежегодной вспашке на одну и ту же глубину распределяются почти равномерно по всему пахотному слою. Часть их, оказавшаяся заделанной до глубины 5 см, при благоприятных условиях прорастает и, если всходы сорняков не угнетаются культурными растениями и не уничтожаются полкой и культивацией, дает новые семена. Другая часть, количественно гораздо большая, будучи заделана на глубину более 5 см, при отсутствии глубокого рыхления, лежит, не прорастая, до будущего года. При повторной вспашке часть семян снова переносится ближе к поверхности, где семена прорастают и вновь засоряют посевы.
Приемы, направленные на очищение почвы от семян (пожнивное лущение, послойная обработка пара), не могут полностью разрешать эту задачу: лущение — потому, что не все сорняки способны по биологическим особенностям прорастать осенью, а также потому, что в засушливых районах не всегда бывает достаточная для прорастания семян влажность почвы; послойная обработка пара — в силу того, что юна ограничена в своем применении в засушливых районах только ранним весенним периодом, когда еще не все сорняки успевают прорасти.
Только сочетанием этих приемов с периодической глубокой вспашкой (до 30—35 см) можно с наименьшими затратами очистить почву от сорняков. При глубокой вспашке плугом с предплужником самый засоренный верхний слой (0—10 см) сбрасывается на дно борозды и прикрывается сверху слоем толщиной в 20 см: ни один сорняк с такой глубины всходов не даст. В следующие три-четыре года вспашка производится более мелко, и семена сорняков будут лежать в глубине почвы до очередной глубокой вспашки. При исключительно сильной засоренности вторую глубокую вспашку можно уменьшить на 5 см в сравнении с первой. В этом случае основная масса семян сорняков (с сдоем 0—5 см) будет лежать, в глубине почвы шесть-восемь лет; за это время безусловно значительная доля их утратит свою всхожесть.
Существенное значение в борьбе с сорняками имеет сочетание глубокой отвальной и безотвальной вспашек в севообороте. Применение безотвальной вспашки в паровом клину оставляет значительную часть семян на поверхности или неглубоко заделанными. Здесь они находят благоприятные условия для прорастания и последующими поверхностными обработками уничтожаются. Если безотвальная вспашка производится дважды — осенью и весной — то после второй обработки, благодаря хорошей аэрации, семена будут прорастать и в более глубоких слоях (до 20 см и более), что также поведет к снижению засоренности. Следовательно, проведение безотвальной вспашки в пару способствует очищению от семенных зачатков верхних слоев и одновременно предотвращает засорение ими нижних слоев почвы.
Не меньшую роль глубокая вспашка должна играть в борьбе с корнеотпрысковыми и корневищевыми сорняками. На Безенчукской опытной станции в течение трех лет изучалось влияние глубины заделки и величины отрезков корней и корневищ различных сорняков на их отрастание. Наблюдения показали, что у пырея только отрезки в 5 см не отрастают с глубины более 10 см, отрезки же в 15 и 25 см отрастают даже с глубины 20 и 25 см. По мере увеличения глубины заделки резко падает процент отрастающих корневищ, всходы появляются с запозданием на 30—40 дней, снижается интенсивность прироста надземной и подземной массы. Учет показал, что при вспашке с предплужником получается около 85% отрезков корневищ с длиной более 10 см, поэтому для уничтожения пырея нужно заделать отрезки на глубину не менее 15 см, что можно достигнуть только при вспашке глубже 25 см.
Из изложенного вытекает, что для успешной борьбы с пыреем необходимо измельчать корневища дискованием, а во время отрастания вспашкой обеспечить глубокую заделку их.
Исследованиями установлено, что отрезки корневища остреца отличаются очень слабой приживаемостью: при заделке глубже 10 см они почти не отрастают. Поэтому борьба с острецом должна быть направлена на полное подрезание всех корневищ и оставление их на значительной глубине. Так как основная масса его корневищ залегает глубже 20 см, вспашка на эту глубину не может повести к уничтожению сорняка. Только вспашка на 30—32 см с предплужником, а еще лучше на 20 см с предплужником и почвоуглублением до 30 см, обеспечивая сильное измельчение и полное подрезание корневищ с оставлением их на значительной глубине, может за один прием почти полностью уничтожить острец.
Вьюнок полевой также слабо способен отрастать от подрезанной части корня. Отрастание его идет в основном ниже линии среза, поэтому, чем глубже произведена подрезка, тем больше времени потребует оно. Следовательно, если глубокая вспашка произведена в пару или под пропашные, потребуется меньшее число культиваций и прополок, а если под яровые, то зерновые культуры смогут настолько развиться до появления вьюнка, что вред его будет сведен к минимуму.
В борьбе с такими сорняками, как молокан, осот желтый и осот розовый, глубокая вспашка также должна играть большую роль. Хотя эти сорняки и отрастают от отрезков корней при оставлении их в почве, наибольшую опасность представляет отрастание от корня ниже линии среза. Для истощения отрезков в пару требуется провести не более двух-трех культиваций при появлении побегов на поверхности, сильного же истощения основного корня удается достигнуть только после шести-восьми культиваций. Под покровом зерновых культур вырастающие от отрезков сорняки развиваются сравнительно слабо, а основную опасность представляет отрастание от корня ниже линии среза.
Исследования показывают, что чем мельче изрезаны корни этих сорняков и чем глубже заделаны, тем сильнее они подавляются культурными растениями. Глубокое подрезание задерживает также и отрастание от основного корня. Всем этим требованиям наиболее полно удовлетворяет глубокая (на 28—35 см) вспашка плугом с предплужником.
Наблюдения, проведенные на Астраханской опытной станции, показали, что горчак розовый совершенно не отрастает от отрезков корней и корневищ, возобновляясь только от корней подпахотного слоя. Скорость же возобновления зависит от глубины подрезания: чем глубже проведена вспашка, тем позднее и в меньшем количестве отрастает горчак. Следовательно, и в борьбе с этим опасным сорняком глубокая вспашка имеет большое значение.
В одном из опытов на Безенчукской станции мы проследили влияние глубокой вспашки на развитие однолетних сорняков, преимущественно гречишки вьюнковой.
Учет показал, что после вспашки на 35 см плугом с предплужником 40% семян гречишки оказалось перенесенными за пределы слоя 0—20 см, а засоренность яровой пшеницы снизилась в два раза.
В другом опыте на пару при вспашке на 20 см перед первой культивацией на 1 м2 было 229 штук сорных растений, перед второй — 209, а при вспашке на 35 см соответственно 149 и 134.
Исключительно сильное действие глубокой вспашки в наших опытах проявлялось на остреце: по сравнению с обычной вспашкой подземная засоренность им снижалась почти в два раза, а наземная — более чем в четыре раза.
Для выяснения влияния глубины подрезания на отрастание молокана и вьюнка полевого был заложен опыт с перекопкой почвы на 20 и 35 см. При перекопке все корни и корневища удалялись. При отрастании побегов подрезание их производилось по мере появления на глубину 6—8 см.
Через 26 дней после основной обработки на участках с обычной перекопкой уже было проведено первое подрезание, тогда как на участках с глубокой перекопкой сорняков еще не было. И даже к моменту второй подрезки количество сорняков на участке 45 глубокой перекопкой по отношению к исходной засоренности остается значительно меньшим, нежели на участках с обычной перекопкой.
К моменту четвертой подрезки количество побегов вьюнка полевого на участках с обычной перекопкой возросло в 3,3 раза, а на участках с глубокой оно еще не достигло исходной засоренности.
Как видно, глубокая вспашка весьма сильно задерживает отрастание молокана и вьюнка полевого. Применение этого приема в пару снижает потребность в культивациях по крайней мере на одну, а при засоренности вьюнком на две. Значительная оттяжка в отрастании сорняков под ранними зерновыми культурами облегчает последним борьбу с сорняками.
Более медленное отрастание сорняков при глубокой вспашке подтверждается и наблюдениями Ростовской опытной станции. При вспашке раннего пара на 20 см через 38 дней проростки от корней осота розового составили 25% первоначального их количества, а при вспашке на 30 см — лишь 7 %.
Влияние степени и способов углубления пахотного слоя на подавление сорной растительности изучалось нами на обыкновенном черноземе в совхозе «Индустриальный», на каштановых почвах в учебно-опытном хозяйстве Саратовского сельскохозяйственного института, на Краснокутской опытной станции, а также в ряде колхозов Саратовской области.
Наблюдения в совхозе «Индустриальный» показали, что вспашка на 27 см снизила засоренность озимой ржи в 1,5 раза, яровой пшеницы в 2 раза, вспашка на 25 см соответственно в 2 и 3 раза, плантажная на 45 см — в 2,5 и 5 раз по сравнению со вспашкой на 22 см. Глубокие вспашки не только уменьшают количество сорняков, но и ослабляют их рост. Если вес сухой массы сорняков при обычной вспашке принять за 100%, то при вспашке на 27 см он составил под озимыми 45%, под яровыми 64%, при вспашке на 35 см — 29 и 38%, по плантажной — 24 и 25%. Учет отдельных сорняков показал, что по сравнению с обычной вспашка на 35 см снижала количество пырея и осота розового в два раза, вьюнка полевого в четыре раза, а плантажная — пырея в пять раз, осота розового в два, вьюнка полевого в шесть раз. Роль глубокой вспашки в подавлении сорняков не ограничивается первым годом, а продолжается и в последующем. Перед уборкой яровой пшеницы, высеваемой на второй год после глубоких вспашек, было следующее число сорняков на 1 м2: при вспашке на 22 см — 43 штуки, на 27 см — 34, на 35 см — 19, на 45 см — 16 штук; по соответствующим вариантам в посевах яровой пшеницы на третий год после глубоких вспашек было следующее число сорняков: 31, 28, 21,15.
В колхозе им. Горького Екатериновского района при вспашке раннего пара на 22 см в посевах озимой ржи на 1 м2 было 288 сорных растений, при вспашке на 27 см — 211, при вспашке на 32 см — 142.
Аналогичные результаты получены при изучении глубоких вспашек в орошаемом севообороте учебно-опытного хозяйства Саратовского сельскохозяйственного института. Учет засоренности проводился на участке под яровой пшеницей перед ее уборкой и на участке под свеклой перед первой междурядной культивацией. В среднем по четырем клиньям севооборота (яровая пшеница по пласту, по обороту пласта, после свеклы и на участке под свеклой) снижение засоренности (по весу сорняков) при вспашке на 27 см составило 19%; на 33 см — 58%, на 45 см — 74%. Вспашка на 27 см слабо подавляла сорняки.
На участке под свеклой выявлено влияние различных приемов глубокой вспашки при одинаковой ее глубине. При вспашке на 22 см перед первой междурядной обработкой на 1 м2 был 121 сорняк, на 35 см с отвалом — 38, на 25 см с почвоуглублением на 10 см — 96, при безотвальной на 35 см — 93. В то время как глубокая отвальная вспашка резко снизила засоренность, вспашка безотвальная и с почвоуглубителем оказали слабое влияние. Отмечено также, что глубокие вспашки заметно подавляют сорную растительность на второй и на третий год после их проведения. Так, на второй год в среднем по трем клиньям севооборота вспашка на 27 см снизила засоренность на 17%, вспашка на 33 см — на 49%, на третий год по двум клиньям соответственно на 18 и 51%.
В колхозе «Красный партизан» Краснопартизанского района Саратовской области на южных черноземах в наших производственных опытах определялась засоренность ряда культур. Оказалось, что вспашка па 27 см и здесь не оказывала заметного влияния на подавление сорняков. Вспашка на 33 см снижала засоренность в два раза. Трехъярусная обработка по методу Дальского на 45 см не обнаруживала преимуществ перед вспашкой на 33 см.
На Краснокутской станции перед третьей культивацией черного пара на 1 м2 было следующее количество сорняков: при вспашке на 22 см — 8,8; отвальной на 33 см — 4,2; двухкратной безотвальной на 35—38 см (осенью 1954 г. и весной 1955 г.) — 4,6. Оба варианта глубоких вспашек снизили засоренность пара примерно в два раза. Специальные наблюдения на куртинах, засоренных наиболее опасным сорняком — молоканом, показали резкое подавление его при двухкратной безотвальной вспашке. С 31 мая по 15 июня на обычном пару количество розеток молокана увеличилось с 121 до 642, а по безотвальному пару с 21 до 47.
Положительное значение глубокой вспашки в борьбе с засоренностью отмечается и рядом других исследователей.
На Эрастовском опытном поле при обработке черного пара после двух культиваций наблюдалось следующее снижение засоренности по сравнению со вспашкой на 20 см: при вспашке на 25 см — 24%, на 30 см — 54%, на 45 см двухъярусным плугом Чикалики — 34%. На посевах кукурузы при вспашке на 25 см перед первой междурядной обработкой засоренность была ниже на 27%, перед уборкой — на 22%, при вспашке на 30 см соответственно на 51 и 45% по сравнению со вспашкой на 20 см. В посевах ячменя в среднем за два года вспашка на 25 см снизила засоренность на 31%, на 30 см — на 42%.
В связи с различной глубиной вспашки раннего пара засоренность озимой ржи в колхозе им. Сталина Буденновского района, Белгородской области по данным В. В. Квасникова в среднем за два года составила по сравнению с обычной вспашкой на 20 см: при вспашке на 25 см — 81%, на 30 см — 56%, на 35 см — 45%.
На Жеребковской опытной станции перед уборкой озимой пшеницы на 1 м2 было: при вспашке черного пара на 20 см — 33 сорных растения, на 25 см —18, на 30 см — 9, на 20 см с почвоуглублением на 15 см — 26 сорняков.
Рассмотренные материалы показывают, что глубокая вспашка снижает засоренность посевов первой культуры в два — пять раз. Подавление сорняков наблюдается также на второй и третьей культурах. Степень подавления сорняков возрастает с увеличением глубины вспашки. Вспашка на 25—27 см и с применением почвоуглубителя в большинстве случаев не дает ощутимых результатов в борьбе с сорной растительностью; более эффективной оказывается отвальная вспашка на 30—35 см. Ярусные вспашки по Дальскому и Чикалики не имеют преимуществ перед плантажной на одинаковую с ними глубину или это преимущество бывает незначительно. Применение безотвальной вспашки в пару способствует Лучшему очищению почвы от семенных и вегетативных зачатков сорных растений по сравнению с отвальной вспашкой; на зяби безотвальная вспашка уступает в подавлении сорных растений отвальной глубокой вспашке.
Отмечая большую роль глубоких вспашек в сильном снижении засоренности посевов, необходимо, однако, учитывать, что в системе зяблевой обработки под яровые культуры даже плантажная и ярусные вспашки на 40—50 см не обеспечивают полного подавления сорняков. Поэтому только упорная ежегодная борьба во всех клиньях севооборотов в сочетании с периодической глубокой вспашкой и химическими методами может обеспечить надлежащее очищение полей от сорной растительности.