CC BY
101
РОЛЬ ОБРАБОТКИ, КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ПОЧВЕННОЙ ФАУНЫ
В ГУМУСООБРАЗОВАНИИ
Н.И. Картамышев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой земледелия В.А. Шумаков, соискатель, А.В. Зеленин, соискатель В.Ю. Тимонов, кандидат сельскохозяйственных наук, директор ОПХ ЦЧ МИС Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова
Проблема сохранения и накопления гумуса в почве приобретает особую актуальность в связи с заметной деградацией почв, снижением их эффективного и потенциального плодородия. В случае черноземов нормального сложения это в основном происходит из-за истощения запасов гумуса и питательных веществ, ухудшения агрофизических свойств почвы при их дегумификации (1). По данным некоторых авторов, типичные черноземы Украины за 100 лет потеряли 88 т/га гумуса,, а южные по отдельным видам - 30-75 т/га, что составляет соответственно 30-43 и 25-36 % исходного содержания (2). В Нечерноземной зоне ежегодно теряется 0,6-1,7 т/га (3), в Центральночерноземной области (Курская область) - 1,01,5 т/га (4). В Краснодарском крае за 25 лет содержание гумуса в черноземах уменьшилось в среднем на 1,3 % в абсолютных показателях (4), а в почвах Новосибирской области за 80 лет
- в 2 раза и более (5). В темно-каштановых почвах Алтайского края за 50 лет содержание гумуса снизилось с 2,54 до 1,70 %, то есть примерно на 30 % (6). Среднее содержание гумуса в пахотном слое степных почв прерий Канады, США, Аргентины снизилось на 30-40, а в освоенных землях Бразилии - с 6 до 2 % (7).
В то же время на целинных землях наблюдается прирост или стабилизация количества гумуса. В этой связи можно с сожалением констатировать, что человек пока не научился управлять почвообразовательным процессом. Стремление агротехническими приемами создать мощный гумусовый горизонт, увеличить его мощность, например с 20 до 30-40 см, путем постепенной, ежегодной припашки нескольких сантиметров малоплодородной почвы к плодородной, а также путем внесения высоких доз органических удобрений есть не что иное, как попытка ускорять почвообразовательный процесс. На деле она оборачивается сокращением, а не увеличением мощности гумусового горизонта и содержания перегноя в нем, выпахиванием, деградацией чернозема.
Почему же вместо ожидаемого расширенного воспроизводства плодородия происходит деградация почв? Ответ может быть получен только при разработке теории процесса почвообразования, теоретического обоснования основных звеньев системы земледелия и в первую очередь теории обработки почвы, севооборота. В настоящее время накоплено достаточно экспериментального материала, свидетельствующего о возможности и даже необходимости во многих случаях заменять вспашку менее энергоемкими безотвальными и поверхностными обработками. В основном обсуждаются и широко внедряются в производство зональные системы обработки, основанные на минимальных почвозащитных агротехнических приемах.
В.Р. Вильяме, впервые обосновавший роль вспашки как приема, создающего оптимальные условия для гумусообразования, исходил из того, что участие в почвообразовательном процессе представляет собой качественный признак живых растительных организмов, развивающихся на рухляке, а не самого рухляка. Темпы и результаты этого процесса зависят от соотношения двух противоположных процессов - создания и разрушения: при их равновесии на каком-то этапе количество органического вещества в почве стабилизируется; при преобладании процесса создания количество органики будет увеличиваться; при преобладании процесса разрушения почва с накопленным в ней органическим веществом может снова стать рухляком (8). Очевидно, что при сельскохозяйственном производстве необходимо определить и обеспечить условия равновесия и преобладания процесса создания гумуса. В этом случае возможно простое и расширенное воспроизводство плодородия. В.Р. Вильяме и его последователи считали, что в основном такое соотношение достигается путем отвальной обработки почвы - вспашки. При вспашке органические наземные остатки культурных растений и их корневой системы, откладывающиеся в большем количестве у поверхности почвы (по схеме конуса, обращенного вершиной вниз),
перемещаются в глубокие (20 см и более) слои почвы в условия анаэробного разложения (8), так как только анаэробные бактерии, по
В.Р. Вильямсу, способны превращать свежее органическое вещество в гумус. Однако, как уже отмечалось, при вспашке с каждым годом количество гумуса в почве снижается. Сам
В.Р. Вильяме подчеркивал, что вспашка, необходимая для обеспечения условий аэробиозиса и питания растений, есть не что иное, как полнейшее разрушение гумуса (8). Эту отрицательную сторону он предложил устранить путем разумного подбора и использования культурных растений, выделяя при этом две растительные формации, наиболее сильно влияющие на ход гумусообразовательного процесса: степную и луговую.
Формальное отличие степной растительной формации от луговой травянистой растительной формации заключается в сроке отмирания растений. Растения степной формации отмирают летом задолго до наступления зимних заморозков, растения луговой травянистой - с наступлением зимы. Отложение растительных остатков степной флоры в массе рухляка происходит летом в условиях минимума влажности рухляка и, следовательно, при максимальной аэрации. Поэтому корневые остатки степной флоры подвергаются быстрому аэробному разложению до полной минерализации всех элементов органического вещества. Качественным признаком степной травянистой растительности является то, что под ее покровом в рухляке ни при каких условиях не могут накопиться ни перегной, ни органические остатки.
Растительные остатки луговой флоры откладываются в массе рухляка в начале зимы. Разложение остатков луговых растений происходит весной после оттаивания рухляка в условиях первого количественного максимума влажности и, следовательно, при первом количественном минимуме аэрации, то есть в основном анаэробиотически. В связи с этим накопление органических остатков и перегноя в массе рухляка под покровом луговой травянистой растительной формации неизбежно. Это качественный признак, отличающий эту формацию от степной травянистой. Под луговой травянистой растительностью при любых условиях имеются как растительные остатки, так и перегной (8).
Итак, основные условия эффективного гу-мусообразования (по В.Р. Вильямсу) следую-
щие: 1) отвальная обработка (вспашка) на глубину не менее 20 см, которая обеспечивает анаэробные условия для разложения растительных остатков и улучшение структуры почвы путем запашки верхнего 10-сантиметрового слоя, утратившего структуру и прочность, и укрытия этого бесструктурного слоя нижними, не утратившими структуру слоями почвы мощностью не менее 10 см; 2) ежегодность отвальной обработки (вспашки) ввиду полного разрушения структуры верхнего горизонта в течение одного лета, что обусловливает необходимость каждый год перемещать на дно борозды десятисантиметровый утративший структуру слой почвы, покрывать его почвой нижних структурированных горизонтов, при этом запахивать, то есть помещать в анаэробные условия, растительные остатки с целью их гумификации; 3) преимущественное возделывание и использование в хозяйственных целях растений луговой растительной формации.
Эти положения и явились теоретической основой обработки почвы и управления гуму-сообразованием. Однако к настоящему времени накоплены факты, позволяющие по-новому оценить процессы гумусообразования и увидеть неточности в существующей теории. На наш взгляд, они заключаются в следующем. Неверно обосновываются причины отсутствия гумусообразования в случае степной растительной формации и его активного протекания под луговой растительностью. Признание неизбежности ежегодной отвальной обработки -вспашки почвы на глубину не менее 20 см, очевидно, ошибочно. Недооценивается роль почвенных беспозвоночных животных в гумусооб-разовании. Рассмотрим последовательно три эти положения.
Особенности процессов образования гумуса под разными растительными формациями (то есть однолетними культурами и многолетними травами) В. Р. Вильяме объяснял только качественными признаками собственно растительных формаций. На самом же деле необходимо учесть, что масса корневой системы хотя и откладывается по схеме конуса, обращенного вершиной вниз независимо от формации, рода, вида растений (8), но после их отмирания характер ее разложения (трансформации) обязательно будет разным (по В. Р. Вильямсу) в зависимости от типа растительной формации и условий. Например, корневая система степной травянистой растительности обязательно долж-
на подвергнуться процессу полного аэробного разложения. В условиях поля это происходит в том случае, если после уборки однолетних растений (или их отмирания) в условиях недостатка влаги почву сразу вспахивают на глубину не менее 20 см, и тем самым создаются условия для аэробиоза. Если поле после уборки однолетних растений вообще не обрабатывают, почва, лишенная растительного покрова, быстро пересыхает, в ней образуются крупные и глубокие трещины и создаются условия для интенсивного развития аэробиозиса и полной минерализации свежеотложенного органического вещества. Однако перечисленные способы содержания поля даже с точки зрения формирования урожая нецелесообразны, так как в первом и во втором случае почва в условиях недостатка осадков может потерять практически всю усвояемую влагу. Избежать этого можно в том случае, если на поверхности почвы сразу после уборки однолетней культуры создать мульчирующий слой толщиной 4-6 см из растительных остатков (стерни, соломы) или из растительных остатков и почвы, измельченной до мелкокомковатого состояния, и до наступления зимы поддерживать его в рыхлом состоянии. Рыхлый мульчирующий слой будет надежно защищать почву от потерь влаги, а в плотной, не подвергнутой обработке почве содержится мало воздуха и отсутствуют условия для интенсивного аэробного процесса. Следовательно, при этом возможно накопление гумуса и органических остатков под культурой однолетних трав. Иными словами, почвообразовательный процесс определяется не столько типом растительной формации, сколько способом обработки почвы.
В случае луговой растительной формации (в том числе многолетних трав) и ее качественного признака - способности накапливать гумус в почве - первостепенную роль также играет обработка: несвоевременным глубоким и интенсивным рыхлением можно вызвать минерализацию органического вещества, накопленного в почве многолетними травами. Этим обоснованы возражения В. Р. Вильямса против размещения озимых культур по многолетним травам после первого укоса. Не признавая другого способа обработки почвы, кроме вспашки, и понимая пагубную роль ранней глубокой вспашки, он рекомендовал использовать многолетние травы как предшественник яровых культур. Отметим, что предложенное В. Р.
Вильямсом использование многолетних трав не менее двух-трех лет для восстановления почвенного плодородия по сути означает прерывание вспашки и, следовательно, аэробного разложения растительных остатков - минерализации. То есть и здесь первопричина накопления гумуса в почве - не особые качественные свойства луговой растительной формации, а те условия, которые созданы способом и режимом обработки почвы.
Таким образом, при интенсификации земледелия задача накопления в почве гумуса может быть решена, как было показано выше, при условии мобильности обеих составных частей системы «обработка почвы - растения», то есть при дифференцированном определении способа обработки почвы с учетом особенностей выращиваемой культуры и ведения хозяйства.
Наконец, наиболее слабой стороной существующей теории обработки почвы явилась недооценка роли почвенных беспозвоночных животных в гумусообразовании.
Несмотря на то, что еще в 1837 году Ч. Дар-виным впервые была высказана мысль о создании гумуса дождевыми червями, роль беспозвоночных животных в гумусообразовании оставалась незамеченной до 30-40-х годов двадцатого столетия, и только с 1958 года вопросы почвенной зоологии разрабатываются (9).
На важную роль почвенных беспозвоночных в гумусообразовании указывают косвенные и прямые данные. К первым можно отнести тот факт, что возрастание численности крупных сапрофагов и всех почвенных беспозвоночных в целом сопровождается повышением содержания гумуса. Средняя биомасса почвенных беспозвоночных под ненарушенной естественной растительностью возрастает от зоны тундр к широколиственным лесам и спадает от нее к пустыне.
1. Биомасса позвоночных по зонам
Зоны Биомасса позвоночных, кг/га
Тундра 30
Тайга (хвойные леса) 250
Широколиственные леса 1000
Степи 250
Пустыни 10
К тому же существует довольно четкая корреляция между численностью (биомассой) крупных беспозвоночных и запасом гумуса в зональных типах почв (табл.).
Меньший запас гумуса в тундровых почвах является следствием того, что из-за низких температур там отсутствуют многие группы организмов, участвующих в разложении остатков, а численность других почвообразователей очень низка. По мере передвижения от тундры к черноземам лесостепи все более повышаются температуры, увеличивается число групп и видов, активных почвообразователей и численность соответствующих микроорганизмов. Это приводит к тому, что растительные остатки разлагаются быстрее, процесс образования гумуса ускоряется, улучшается его качество, утолщается слой и возрастают запасы.
2. Запас гумуса в почвах
Беспозво- Гумус, т/га,
ночные, в слое
Почвы экз. на 1 м2 почвенного 0-20 0- 100
профиля см см
Бурые и серо-
земы 75 - 82
Каштановые 145 99 229
Обыкновен-
ные чернозе-
мы 161 137 426
Подзолистые 116 63 101
Тундрово-
глеевые 65 50 70
К югу от лесостепной зоны температуры сами по себе перестают оказывать влияние на почвообразующие организмы, и возрастает значение влажности. Биомасса сапрофагов и соответствующих микроорганизмов, их роль также снижается, и к пустынным почвам запасы гумуса постепенно уменьшаются (10). В основе зональных изменений роли почвенных животных (сапрофагов и фитофагов) в преобразовании органических веществ лежат закономерности зональных изменений зоомассы, совпадающие в общих чертах с закономерностями изменений гидротермического режима и фитомассы.
Прямые доказательства роли почвенных беспозвоночных в гумусообразовании получены в экспериментах Курчевой с группой сотрудников (10). В дубовом лесу при исключении безпозвоночных процесс разложения проходил очень замедленно. За 140 суток при благоприятной погоде под влиянием только грибов и бактерий разложилось всего 9 % весеннего
опада дуба, а при совместном действии с почвенными животными - 55 %. В сухие годы в те же сроки бактериально-грибное разложение по скорости изменялось лишь незначительно (на десятые доли процента), а естественное в присутствии сапрофагов замедлялось в 1,5 раза. Причина этого заключается в уменьшении числа сапрофагов в подстилке, вызванном неблагоприятными условиями влажности. В целом за год разложение весеннего опада дуба при участии почвенных животных проходило примерно в 3, а за теплый период года - в 3-6 раз быстрее. Примерно таким же было относительное влияние беспозвоночных на разложение осеннего опада как в сухие, так и во влажные годы.
Следует добавить, что в почвах с мулем (наилучший тип перегноя) многочисленны крупные сапрофаги: моллюски, энхитреиды,
дождевые черви, многоножки, мокрицы и личинки насекомых. При этом дождевые черви довольно часто составляют подавляющее большинство среди крупных сапрофагов, иногда вовсе вытесняя последних (10).
Чрезвычайно важную роль почвенных беспозвоночных животных, в первую очередь са-профагов, в гумусообразовании Курчева объясняет тем, что сапрофаги способны поедать растительные остатки на всех стадиях разложения и в любом виде: отмершие травы, плоды, цветы, листья деревьев и даже древесину. Одни и те же группы или виды беспозвоночных с одинаковым успехом потребляют любой опад. Почвенные беспозвоночные животные осуществляют свою жизнедеятельность в подстилке, на поверхности почвы и в почве, составляя подавляющее большинство (99,8 % численности и биомассы) среди представителей почвенной фауны. Почвенные беспозвоночные стимулируют деятельность микроорганизмов, а некоторые из них не только продуцируют целлюлозу, но и способны самостоятельно перерабатывать клетчатку (10). Почвенные сапрофаги выделяют полифенолоксидазу, играющую важнейшую роль в гумусообразовании (10). В других исследованиях было показано, что процесс гумификации обеспечивается за счет деятельности разнообразных представителей микрофлоры, а также микро- и макроскопических животных, перерабатывающих органические остатки (11). Подтверждением активной роли почвенных беспозвоночных в процессе накопления гумуса служит вывод Мишустина о том, что гумусооб-разование активнее происходит в верхних сло-
ях почвы (12). Факт превращения 10 % подвижного азота в менее доступную форму в результате жизнедеятельности дождевых червей, наблюдаемый в опытах Abbott и Parker (13), свидетельствует об активном участии их в процессе гумусообразования. В опытах de Lacy в присутствии дождевых червей улучшалось проникновение влаги в почву, в глубокие слои перемещался органический материал, известь и удобрения; усиливалась аэрация, что способствовало формированию почвенной структуры, благоприятной для развития корневых систем. Черви, перерабатывая органический материал, повышали плодородие почвы (14).
Анализ биологических особенностей и условий нормальной деятельности почвенных беспозвоночных животных делает понятной их невысокую активность в обрабатываемых почвах, что является одной из основных причин интенсивного разрушения органического вещества в этих условиях.
Наиболее важные факторы, оказывающие непосредственное влияние на почвенных беспозвоночных животных - температура и влажность среды. Для различных почвенных сапро-фагов верхняя граница оптимальной температуры находится преимущественно в пределах 15-30 °С, для микроорганизмов она равна 35°С. Для большинства сапрофагов оптимальная относительная влажность воздуха - 90-100 %. Микроорганизмы, участвующие в процессах превращения органических веществ, могуг проявить активность при влажности, приближающейся к максимальной гигроскопичности, и способны усваивать влагу, малодоступную для высших растений. Оптимальная влажность для большинства микроорганизмов колеблется в пределах 60-80 % от полевой влагоемкости.
Время генерации сапрофагов при влажной и прохладной погоде в весенне-летний период увеличивается, а при более сухой и теплой погоде их развитие проходит значительно быстрее. Почвенные сапрофаги, особенно дождевые черви, энхитреиды и клещи, реагируют на изменение влажности, перемещаясь в более влажные слои.
В целом микроорганизмы по сравнению с почвенными животными могут перерабатывать органические остатки не только при более низкой температуре, позволяющей быть им довольно активными и зимой, но и при значительно более низкой влажности летом (10).
Эти особенности развития микроорганизмов и почвенных животных на обрабатываемых почвах обусловливают возможность деятельности микроорганизмов, разрушающих гумус в течение всего года, а почвенных беспозвоночных животных, участвующих в его накоплении
- в течение нескольких недель, максимум месяцев. В результате в обрабатываемых почвах процесс минерализации гумуса, вызываемый вспашкой, не компенсируется процессом гумификации даже при периодическом внесении навоза, то есть в системе преобладает разрушение. Это также объясняется и биологическими особенностями двух групп почвенной фауны и главным образом условиями их жизнедеятельности, определяемыми способом и режимом обработки почвы. Так, известно, что под мульчей даже в самые засушливые периоды года почва остается относительно влажной. В то же время даже в годы с хорошей увлажненностью глубокая некачественная вспашка приводит к пересыханию почвы на глубине 30-50 см и более. Даже такой пример, рассматриваемый с учетом биологических особенностей почвенных беспозвоночных животных, свидетельствует о возможности регулирования их численности и жизнедеятельности и, следовательно, о реальных перспективах регулирования процесса гумусообразования. Существующая же система обработки не направлена на улучшение условий жизнедеятельности основных представителей почвенной фауны, наиболее эффективно участвующих в гумусообразовании.
Признав первостепенную роль в гумусооб-разовании за почвенными беспозвоночными животными, жизнедеятельность которых протекает в аэробных условиях, мы тем самым еще раз показали отсутствие необходимости оборота пласта и глубокого рыхления в процессе обработки почвы как средства обеспечения условий для эффективного протекания процесса гумусообразования. Наоборот, мелкая мульчирующая обработка, создающая или сохраняющая на поверхности поля мульчирующий слой из остатков растений и почвы, доведенной до мелкокомковатого состояния, предотвращает пересыхание верхнего слоя и обеспечивает оптимальные условия для эффективного гумусо-образования как в аэробных условиях (на поверхности почвы, в верхнем мульчирующем слое) вследствие жизнедеятельности почвенных беспозвоночных животных, так и в анаэробных условиях (в более глубоких слоях поч-
вы) под действием соответствующих микроорганизмов. При этом субстратом для почвенных беспозвоночных животных, обитающих в аэробных условиях, является побочная продукция (солома, полова, ботва и т. п.) и частично корни возделываемых растений, размещающиеся в самом верхнем слое (до 4-6 см), а для анаэробных бактерий - основная масса корневой системы, размещающаяся в более глубоких (глубже 4-6 см) слоях почвы.
При таком подходе к обработке почвы как средству обеспечения оптимальных условий для эффективного протекания процесса гуму-сообразования важно правильно определить мощность (толщину) и состояние мульчирующего слоя. Он должен состоять из побочной продукции - остатков культурных (возделываемых) растений (стерня, полова, частично корневая система и т.п.) и верхнего, измельченного до мелкокомковатого состояния и хорошо перемешанного слоя почвы, так как органическая масса в полную меру включается в процесс разложения лишь при отделении ее от корня (10). Исключить перемешивание можно лишь в условиях развития ветровой эрозии, когда растительные остатки должны выполнять роль противодефляционного средства.
Толщина мульчирующего слоя должна определяться климатическими условиями зоны, района: чем они суше, тем толще (но не более 8-10 см) должен быть мульчирующий слой. При этом следует стремиться к тому, чтобы доля почвы в мульчирующем слое не превышала 50 %, хотя в конкретном случае это определяется в основном биологическими особенностями и хозяйственной значимостью возделываемой культуры, предшествующей обработкой, специализацией, уровнем рентабельности хозяйства, потребностью и характером использования побочной продукции и т. п. Например, мульчирующий слой на поверхности почвы после уборки озимых культур, побочная продукция которых (солома) не имеет высокой хозяйственной ценности, может состоять на 5070% из послеуборочных остатков и соломы. В то же время мульчирующий слой на поверхности почвы после уборки культур, основная и побочная продукция которых имеет высокую хозяйственную ценность и полностью отчуждается с поля (например, сахарной свеклы), должен почти полностью состоять из почвы, доведенной до мелкокомковатого состояния.
Подтверждением того, что такая обработка создает реальную основу для установления равновесия в системе «накопление«->разруше-ние» и даже сдвига в сторону накопления гумуса, могут служить результаты исследований нашего института и других научно-исследовательских учреждений.
Так, в наших исследованиях при применении мульчирующего способа обработки в течение 6 лет на 84 % уменьшился смыв почвы и почти в 2 раза увеличилось количество черве-ходов с выходом на дневную поверхность (15, 16). При этом количество водопрочных агрегатов размером более 1 мм увеличилось на 1019%, а гумуса - на 0,3 % (17). Влияние исключения глубоких обработок на развитие дождевых червей показано в работе Канта (18). По его сведениям, количество дождевых червей на фоне прямого посева, применяемого на постоянном месте в течение трех лет, было больше, чем при вспашке и фрезерной обработке, соответственно в 5,4 и 3,6 раза (18). В опытах Gerard и Hay после шестилетнего применения вспашки и нулевой обработки при монокультуре ячменя численность дождевых червей увеличилась соответственно на 85 и 210 % (19), то есть исключение вспашки ускоряло размножение животных почти в 2,5 раза.
Наряду с этим поверхностная мульчирующая обработка обеспечивает лучшие условия гумусового баланса. По данным ТСХА, суммарная минерализация гумуса почвы в слое 020 см по вспашке составила около 1 т/га, а по поверхностной обработке 0,7 т/га гумуса ежегодно. Аналогичные результаты получены в Литовском НИИ земледелия и СевероЗападном НИИ сельского хозяйства (20). Большее накопление органического вещества при минимальной и нулевой обработках с мульчированием почвы наблюдали многие исследователи (21-23).
Итак, мы показали нецелесообразность и несовместимость глубокой отвальной обработки - вспашки с процессами накопления гумуса в почве. Современная сельскохозяйственная наука и практика располагают данными, позволяющими разработать и эффективно применить приемы, альтернативные вспашке, но выполняющие ее основные задачи - создание условий для превращения потенциального плодородия в эффективное с целью обеспечения растений элементами зольной пищи; регулирование агрофизических свойств почвы (объемная масса,
водопроницаемость, структурность и т.п.); борьба с сорняками, вредителями и болезнями и т.д.
Однако сохраняется необходимость во вспашке как в способе заделки семян и внесения удобрений в почвы, исключающем их потерю. То есть обработка почвы как часть системы земледелия сохранится и в будущем, но суть ее должна коренным образом измениться. В основном необходимо совершенствовать мульчирующую обработку, уменьшать глубину и площадь обрабатываемой поверхности, заменять глубокую отвальную осеннюю обработку предпосевным локальным (в зоне рядков) рыхлением почвы с внесением полной дозы минеральных удобрений и посевом семян в обрабатываемые полосы. Этот способ обработки почвы исключит активную минерализацию гумуса, создаст условия для его эффективного накопления и обеспечит хорошие условия для качественного внесения минеральных удобрений и посева семян на оптимальную глубину.
В наших опытах, проводившихся в течение четырех лет, приемы сокращения глубины и обрабатываемой поверхности поля изучались в мелкоделяночных опытах в севооборотах различного типа. В зернопропашном севообороте локальная обработка почвы на ширину обрабатываемой полосы 2,5 см, глубину 10 см с внесением полной дозы КРК и посевом семян в обрабатываемые полосы, проводимая вместо отвальной основной зяблевой обработки, обеспечила прибавку урожая зерна озимой пшеницы и ячменя 2,4 ц/га. У пропашных культур -сахарной свеклы и кукурузы - наибольшая прибавка урожая (соответственно 26 и 68 ц/га) обеспечивалась при локальной обработке со следующими параметрами полос в зоне рядка: ширина - 14 см, глубина - 14 см.
В плодосменном севообороте при локальной обработке (параметры: ширина полос 2,5 см, глубина - 10 см) была получена прибавка урожая зеленой массы вико-овсяной смеси 11,0 ц/га, озимой пшеницы 3,4 ц/га, ячменя 0,5 ц/га. Только у вики, выращиваемой на зерно, урожайность снизилась на 4,1 ц/га. В почвозащитном севообороте при локальной обработке с параметрами: ширина 2,5 см и глубина 10 см достоверную прибавку урожая отмечали только у овса, выращиваемого на зерно (2,6 ц/га). У многолетних трав первого и второго года пользования проявлялась тенденция к снижению урожая. Не было получено прибавки урожая
зерна озимой ржи, размещаемой после трав двух лет пользования. В целом же результаты исследований показали возможность и целесообразность замены отвальной основной зяблевой обработки локальным предпосевным рыхлением почвы в зоне рядка с внесением полной дозы КРК и посевом семян в обрабатываемые полосы.
Таким образом, действительно глубокая отвальная обработка почвы несовместима с процессом эффективного гумусообразования. Замена ее мелкой мульчирующей обработкой обусловливает интенсивное размножение и активную жизнедеятельность почвенных беспозвоночных животных - основных представителей почвенной фауны, наиболее активно участвующих в гумусообразовании в условиях аэро-биозиса, и обеспечивает одинаковое использование в процессе гумусообразования в условиях анаэробиозиса растительных остатков луговой и степной формаций - однолетних и многолетних культурных растений.
Логическим завершением данной работы является открытый нами закон земледелия (Картамышев Н.И., диплом № 150, 2000 г.). Этот закон утверждает: «Под влиянием естественных факторов происходит постоянное расслоение (формирование) плодородия корнеобитаемого слоя почвы (грунта) сверху вниз с устойчивым накоплением его в верхних слоях, обеспечивающих систематическое наращивание мощности высокоокультуренного плодородия корнеобитаемого слоя. Интенсивность протекания этого процесса зависит от вида сельскохозяйственных угодий и хозяйственного использования пашни» (24). Этот закон говорит о нецелесообразности глубокой отвальной обработки, так как она постоянно вступает в противоборство с природой. Природа формирует плодородие в верхних слоях, а плуг «хоронит» результаты ее работы на глубину обработки. И так постоянно. Этот закон говорит о целесообразности рыхления, исключающего заделку верхних слоев почвы на глубину и о необходимости совершенствования этого приема.
Таким образом, мелкая мульчирующая обработка создает реальные условия для формирования положительного баланса и расширенного воспроизводства гумуса. Практическим решением этого вопроса может служить замена отвальной основной зяблевой обработки локальным предпосевным рыхлением почвы в зоне рядка с внесением полной дозы минераль-
ных удобрений и посевом семян в обрабатываемые полосы.
Литература
1. Унгурян В. Лимитирующие факторы и пути воспроизводства плодородия черноземов Молдавии. Проблемы повышения продуктивности черноземных почв. - Харьков, 1983. -
С. 10-11.
2. Деревянко Р., Бацула А., Чсеняк Г. К вопросу динамики потерь гумуса в черноземах Украины и мерах по его стабилизации. Проблемы повышения продуктивности черноземных почв. - Харьков, 1983. - С. 21-22.
3. Орлов Д.С. Проблемы контроля и улучшения гумусового состояния почв // Науч. докл. Высш. шк., биол. науки. - 1981.- 2 (206).
- С. 9-20.
4. Егоров В.В. Некоторые вопросы повышения плодородия почв // Почвоведение. -1981.-№ 10.-С. 71-79.
5. Лешков А.П. Роль органических удобрений в увеличении плодородия засушливой степи Западной Сибири // В кн.: Эффективность использования целинных земель Алтая. - Новосибирск, 1980.-С. 104-109.
6. Олифер В.А. Изменение некоторых элементов плодородия темно-каштановых почв Кулундинской степи под влиянием распашки // В сб.: Эффективность использования целинных земель Алтая. - Новосибирск, 1980. - С. 109111.
7. Ковда В. А. Советское почвоведение на службе сельского хозяйства СССР. - Пущино, 1981.-С. 46.
8. Вильяме В. Р. Почвоведение, т. 1. - М., 1949.
9. Рабочев И.С, Вуколов Н. Г. В поисках плодородия. - М., 1983. - С. 12.
Ю.Курчева Г. Ф. Роль животных в почвообразовании. - М., 1973. - С. 3-63.
П.Кононова М.М. Проблемы почвенного гумуса и современные задачи его изучения. -М., 1951.
12. Мишустин Е.Н. Ассоциации почвенных микроорганизмов. - М., 1975. - С. 32-33.
13. Abbott I., Parker С. Interactions between earthworms and their soil environment. Soil Biol. Biochem., 1981, 13, 3. -C. 191-197.
14. Lacy de H. Putting new life wormless soil. N.Z. Farmer, 1977, 13. - C. 20-22.
15. Картамышев Н.И. На пути к решению проблемы // Степные просторы. - 1978. - № 8. -
С. 10-11.
16. Ванин Д. Е., Посохов А.В., Картамышев Н. И. и др. О беспахотном земледелии // Земледелие. - 1979. - № 1. - С. 24-25.
17. Ломакин М.М., Картамышев Н.И., Со-лошенко В.М. Что дает хозяйству мульчирование соломой эродированных почв // В сб.: Эффективность почвозащитных мероприятий, приемов и комплексов в борьбе с эрозией почв в Курской области. - Курск, 1981. - С. 10-11.
18. Кант Г. Земледелие без плуга. - М., 1980. -С. 40.
19. Gerard В., Hay R. The effect on earthworms of ploughing, tined cultivation, direct drilling and nitrogen in a barley monoculture system. J. agron. Sci., 1979, 93, l. - C . 147-155.
20. Доспехов Б.А. Основные направления исследований по минимальной обработке почвы // Степные просторы. - 1978. - № 8. - С. 2-5.
21. Рясиченко И. К. Выращивание подсолнечника при минимализации обработки почвы // Степное земледелие (Киев). - 1976. - № 10. -
С. 40-42.
22. Роктанен Л.С., Лазник Ю.А. О минима-лизации основной обработки почвы в зернопаровом севообороте сухой степи // Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1977. - № 8. - С. 15-18.
23. Russel R. е. a. Effect of direct drilling on soil conditions and root growth. Outlook Agr., 1975.-№ 8.-C. 227-232.
24. Картамышев Н.И. Закон земледелия, диплом на открытие № 150, 2000 г.
/
