¨ однородность рельефа, в условиях которого залегают почвы, однородность отрицательных свойств почв, затрудняющих их использование и определяющих потребность в тех или иных мелиоративных мероприятиях.
С учетом этих требований и характера почвенного покрова на описываемой территории выделено девять агропроизводственных групп почв.
Первая агропроизводственная группа
Почвы первой агрогруппы занимают площадь 1531 га, в пашне используется 1446 га. В составе группы объединены наиболее плодородные почвы: черноземы выщелоченные и типичные тяжелого гранулометрического состава, лишенные отрицательных признаков, снижающих плодородие (эрозированность, каменистость, солонцеватость и другие). Эти почвы характеризуются довольно высоким содержанием гумуса 4,7-7,3%, степень насыщенности основаниями 83-90%. Все это благоприятно сказывается на структурном состоянии почвенного профиля, водных и физических свойствах, повышенной устойчивостью к изменениям внешних факторов, что в свою очередь гарантирует получение стабильных урожаев. Черноземы обладают наиболее высоким потенциальным плодородием и пригодны для возделывания практически всех районированных сельскохозяйственных культур.
Научно-обоснованная система земледелия с интенсивной технологией выращивания сельскохозяйственных культур призвана повысить плодородие почв. Она предусматривает: введение и освоение севооборотов, использование интенсивных и прогрессивных технологий; агрономически правильное размещение озимых, сахарной свеклы, рапса и крупяных культур в полях севооборота; использование прогрессивной обработки почвы, предусматривающей в звене севооборота сочетание отвальной, плоскорезной и поверхностной обработок, проводимых с учетом засоренности полей, погодных условий, биологических особенностей сельскохозяйственных культур; широкое применение органических и минеральных удобрений, усиление борьбы с сорняками, вредителями и болезнями.
Среди агротехнических мероприятий важное место занимают правильно построенные севообороты. Они не только влияют на повышение урожаев, но и оказывают большое воздействие на уровень плодородия почв. Особенность почв данной группы в том, что на них можно использовать всю многообразную систему интенсивных специализированных севооборотов. Поэтому лишь кратко коснемся вопроса размещения озимых и яровых культур. Лучшими предшественниками для озимой пшеницы, возделываемой по интенсивной технологии, в области являются черные пары. При благоприятных условиях можно отводить рано убираемые занятые пары – на клевер и эспарцет одного года пользования и на один укос, озимая рожь на зеленый корм. Наибольший урожай озимых 50-54 ц/га достигнут по черному пару с интенсивной технологией возделывания в колхозе им. Чапаева Добринского района, колхозе «Заветы Ильича» Липецкого района, колхоза «Красный Горняк» Грязинского района.
В опытно-производственном хозяйстве «Липецкое» прибавка озимой пшеницы за счет интенсивного возделывания достигла 23,7 ц/га, причем высокого качества. При интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы максимальный уровень урожая можно получить только на почве с оптимальными агрохимическими показателями. Оптимальное содержание подвижных форм P2O5 и K2O установлено соответственно 150-200 и 100-200 мг/кг почвы. Фосфорные и калийные удобрения вносят в полной мере под основную обработку. В большинстве случаев доза фосфорных удобрений составляет 200-250 кг/га, калийных – 90-150 кг/га действующего вещества. Оптимальное содержание азота в почве должно составлять 150-160 кг/га. Его содержание в слое 0-60 см на черных парах – 95 кг/га, на занятых парах – 80-90 кг/га, а недостающую разницу вносят в виде подкормок.
Для яровой пшеницы и ячменя лучшим предшественником является кукуруза на силос, картофель, бобовые культуры. По данным Тамбовской областной сельскохозяйственной опытной станции за 1969-71 годы урожай ячменя при размещении по кукурузе составил 40 ц/га, по озимой ржи – только 26,2 ц/га.
Просо – ценная и экономически выгодная культура. Для него наиболее пригодны хорошо аэрируемые почвы первой агрогруппы с содержанием большого количества легкорастворимых питательных веществ с близкой к нейтральной реакцией. Лучшие предшественники проса – озимые культуры, зернобобовые, а из пропашных культур – сахарная свекла, картофель. На основании полученных данных в условиях Липецкой области под просо, идущее после сахарной свеклы, рекомендуется вносить на рядки по 10 кг д.в. гранулированного суперфосфата и аммиачной воды в дозе -60 под вспашку зяби. В условиях Тамбовской области на выщелоченных черноземах от внесения по 30 кг д.в. на 1 га азота, фосфора и калия дополнительно получено по 5,6 ц проса с 1 га. Увеличение норм удобрений не приводило к повышению урожая.
Возделывание сахарной свеклы по прогрессивной технологии без затрат ручного труда стало возможным прежде всего благодаря выявлению лучшего предшественника. Проведенные по Липецкой сельскохозяйственной опытной станции исследования показали, что из шести звеньев севооборота преимущество имело звено: чистый пар – озимая пшеница – сахарная свекла. Урожайность сахарной свеклы, выращенной без затрат ручного труда, составила 328 ц/га.
Важная роль, как в потенциальном, так и в эффективном плодородии почв принадлежит физическим и физико-технологическим свойствам и процессам. Улучшение физических и физико-технологических свойств, разработка мероприятий по их направленному регулированию является необходимым условием для успешного решения проблемы повышения плодородия почв.
Проблемы регулирования структурного состояния и сложения пахотного слоя становятся все более актуальными по мере интенсификации земледелия, а особенно воздействия на нее ходовых систем сельскохозяйственной техники. Для почв суглинистого и глинистого гранулометрического состава оптимальное состояние структуры почвы складывается при содержании агрегатов крупнее 0,25 мм – 70-80%. Оптимальный размер почвенных агрегатов в разных частях пахотного слоя должен быть различным (Медведев, 1982 г.): в верхней части необходимо преобладание крупяных, а в зоне контакта с семенами – более мелких структурных отдельностей. Такое строение пахотного слоя обеспечивает высокую водонепроницаемость, повышает противоэрозионную устойчивость почвы, снижает потерю влаги на физическое испарение.
Исследование влияния обработки на структуру выщелоченного чернозема показало, что использование фрезерования в качестве основной обработки приводит к распылению структуры и способствует переуплотнению пахотного и подпахотного слоя. По своим агрономическим показателям наиболее приемлема для черноземов комбинированная разноглубинная система обработки. Структурный состав и водопрочность агрегатов почв первой агрогруппы находится в прямой связи с возделываемыми культурами. Под зерновыми культурами структура разрушается в меньшей степени и характеризуется удовлетворительным состоянием, под пропашными культурами ухудшается оструктуренность и водопрочность агрегатов пахотного слоя, уплотняются его нижние слои, снижается противоэрозионная устойчивость. Оптимальные показатели плотности основных типов почв считаются 1,0-1,3 г/см3. Оптимальные показатели водопроницаемости (по установившейся скорости фильтрации) находятся в пределах 0,7-1,5 мм/мин или 1-2 м/сут. Такая водопроницаемость почвы вполне достаточна для впитывания естественных осадков.
Твердость почвы оказывает непосредственное влияние на рост и развитие растений, особенно их корневой системы. Наиболее чувствительны растения к твердости почвы в начальный период развития. Твердость почвы не должна превышать в это время 7-8 кг/см2, а в период интенсивного роста – 25 кг/см2 (9).
Итак, многочисленными исследованиями в нашей стране выявлено, что сами растения заметно реагируют на физические свойства почв, отклонение от выше указанных оптимальных параметров вызывает, как правило, снижение всхожести, торможение в росте растений, слабую окраску листьев, уменьшение глубины распространения корней, нарушение питания корневой системы, а в итоге снижение урожая.
Отсюда следует, что создание водопрочной зернистой структуры является важным мероприятием в улучшении влагообеспеченности почв данной агрогруппы. Кроме того, плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур на почвах, сформировавшихся на водоразделах с уклоном от 1° и выше, преимущественно южных и юго-западных экспозиций, могут снижаться под влиянием процессов эрозии. Пахоту зяби на площадях с крутизной до 1° можно проводить в любом направлении. На этих уклонах свыше 1° сток воды необходимо зарегулировать отвальной вспашкой поперек склона. На склонах 1-2° эффективна ступенчатая вспашка. На сложных склонах хорошо предупреждает эрозию комбинированная вспашка с прерывистым бороздованием. На склонах круче 4° эффективно и лункование зяби. Для лучшего накопления влаги в почве рекомендуется ранняя вспашка зяби, которая обеспечивает значительно большее влагонакопление. Так, в опытах института им. Докучаева на участке крутизной 3°, вспаханном под зябь, в метровом слое почвы со времени посева влаги было на 21 мм больше, чем по весновспашке. Для более полного использования осенних осадков и талых вод большое значение имеет глубина вспашки. В опытах института им. Докучаева запасы влаги в метровом слое почвы по вспашке на глубину 25-27 см составило 29,9%, а по вспашке на ту же глубину с почвоуглублением на 10-13 см – 34,7%. Вспашка с почвоуглублением в десятипольном севообороте применяется 2-3 раза за секцию. В результате глубокой (на 30-32 см) отвальной вспашки улучшается структурный состав верхней части пахотного слоя, увеличивается доля комковато-зернистых отдельностей диаметром 1-3 мм и уменьшается содержание пылеватых частиц. Если обработка почвы производится своевременно, в состоянии оптимальной влажности, то содержание пылеватых частиц не увеличивается более чем на 8-10% от общего веса при длительной замене вспашки минимальной и поверхностной обработками. Применение минимальной обработки вместо ежегодной вспашки в течение 1-3 лет не приводит к чрезмерному уплотнению почвы.