Очень ценны как предшественники культуры, высеваемые на сидерацию (люпины, сераделла, горчица, донник, вика и др.). Эти культуры можно высевать как основные (люпин и сераделла), занимать ими самостоятельные поля севооборота и использовать как промежуточные. В этом случае зеленую массу запахивают для обогащения почвы органическим веществом и связанным азотом - бобовые.

Многовековой опыт выращивания сидератов показал высокую эффективность такого использования их на песчаных и супесчаных землях в условиях достаточного увлажнения.

Положительный эффект сидерации объясняется рядом причин: увеличением в почве запаса органического вещества и как следствие улучшением физических свойств (связности, водопоглотительной и водоудерживающей способности), а также обогащением связным азотом и увеличением почвенного поглощающего комплекса. Однако в настоящее время возделывание сидеральных культур с использованием основного урожая на запашку не имеет большого значения. Такая сидерация эффективна лишь на почвах, особенно бедных, где другие культуры совершенно не удаются, и требуется повысить их плодородие в короткий срок.

Важное значение при проектировании севооборотов имеет вопрос о сроках возврата культур на прежнее место, а в связи с этим и продолжительность ротации севооборота. Разрыв в посеве должен быть таким, чтобы обеспечить наиболее продуктивное и равномерное использование элементов питания и воды из различных слоев почвенного профиля, создать благоприятные условия для защиты посевов от поражения болезнями, вредителями и токсическими выделениями, для борьбы с сорняками и почвенной эрозией.

5. Химическая и агробиологическая мелиорация почв

Велика роль в земледелии нашей страны химической мелиорации и ее сочетания с другими звеньями системы земледелия. Общая площадь кислых почв составляет почти 45,9 млн. га, в том числе 36,2 млн. га пашни (из них 6,5 млн. га сильнокислых).

Отрицательное действие кислотности на такие культуры, как сахарная свекла, кукуруза, зернобобовые, пшеница, люцерна и ряд других, которые на кислых почвах часто оказывается невозможно выращивать. Даже лен и картофель, обладающие менее отрицательной реакцией на кислотность, все же значительно снижают урожай на почвах с высокой кислотностью.

В окультуривании и повышении продуктивности почв с кислой реакцией важнейшим средством является известкование. Наиболее эффективно оно в севооборотах с посевами клевера или люцерны. В этом случае известковые материалы вносят под культуры, к которым подсевают многолетние травы, а также под зернобобовые. Незаменимо оно при углублении пахотного слоя подзолистых, дерново-подзолистых и светло-серых лесных слабоокультуренных почв. В таком случае наиболее целесообразно внесение известковых материалов с осени по выпаханному на поверхность слою подзола или по оподзоленному горизонту, чтобы известь лучше прореагировала с наиболее кислым слоем. В весенний период углубленные и известкованные поля перепахивают на 2/3-3/4 глубины осенней основной обработки, чтобы перемешать известь, подзол и внесенные весной, органические и минеральные удобрения с основной массой ранее окультуренного пахотного слоя.

Известкование тесным образом связано с освоением всей системы земледелия на дерново-подзолистых почвах и, особенно с набором культур, севооборотами, применением удобрений и глубиной обработки почвы.

Не меньшее значение, чем ликвидация избыточной кислотности, имеют мелиоративные мероприятия по улучшению солонцовых почв. Площадь, занимаемая солонцами и солонцеватыми почвами, свыше 100 млн. га, в том числе почти 10 млн. га находится под содовыми солонцами. Продуктивность их без мелиоративных улучшений в подавляющем большинстве крайне низкая. Используют их обычно как малопродуктивные пастбища и даже в благоприятную погоду урожай сена с них получают в пределах 3-4 ц с 1 га, а в засушливых условиях еще меньше.

Солонцовые почвы трудны в обработке и имеют очень узкий интервал спелости. Они обладают не только неблагоприятными химическими свойствами. Во влажном состоянии становятся вязкими и заплывают, а в сухом сильно уплотняются и растрескиваются. Коренное улучшение солонцовых почв возможно лишь при комплексном воздействии на них при сочетании гипсования со снегозадержанием, орошением, специальной обработкой почвы (самомелиорацией) и изменением структуры посевов.

Мелиоративный период освоения солонцов на богарных землях обычно затягивается до 5-7 лет, а при орошении продолжается 3-4 года. В условиях богарного земледелия на больших массивах такую работу начинают с черного или раннего чистого пара. Это необходимо для накопления влаги и частичного отмывания солей из корнеобитаемого слоя почвы. На период освоения подбирают засухо-, соле- и солонцеустойчивые культуры, способные переносить уплотнение почвы, обладающие фитомелиоративными свойствами и развивающие мощную корневую систему. Они обеспечивают большее накопление в почве органического вещества и разрыхление плотных слоев. Такими культурами на неорошаемых землях являются донник, высеваемый вместе с житняком, суданская трава. Хорошо удаются на луговых солонцах Западной Сибири регнерия омская, костер безостый, волоснец сибирский и ситниковый, прутняк, люцерна гибридная.

На орошаемых солонцовых участках лучшей культурой является люцерна, способная давать высокие урожаи сена и развивающая мощную корневую систему. Возделывание ее также обеспечивает накопление биологически связного азота и промывку солей. Из зерновых культур в первые годы освоения солонцов наиболее устойчивы ячмень, просо, рожь, яровая пшеница и сорго, а из пропашных - сахарная свекла и помидоры. Искусственное залужение солонцовых пастбищных земель житняком позволяет повысить их продуктивность в 3 - 5 раз. На одном месте житняк может расти 10 лет и более. Под его покровом происходит постепенное рассоление почвы.

При освоении содовых солонцов во всех случаях обязательно гипсование или применение хлористого кальция в сочетании с глубокой обработкой и последующим посевом солонцеустойчивых культур, в том числе сахарной свеклы и кукурузы. Кроме гипса, можно с успехом применять обогащенные гипсом глины (глино-гипс) и гажу.

Проблема мелиоративного улучшения солонцов и солонцеватых почв на этих огромных территориях является одной из неотложных народнохозяйственных задач. Важными особенностями хлоридно-сульфатных солонцовых почв является то, что они имеют нейтральную или слабощелочную реакцию и во многих случаях с глубины 30-40 см содержат довольно значительное количество солей кальция (углекислой извести или гипса).

Учеными в области почвенно-мелиоративной науки (И.Н. Антипов-Каратаев, В.А. Ковда, К.П. Пак, Г.Н. Самбур, А.Ф. Большаков, А.М. Можейко, И.К. Балябо, И.Я. Половицкий, Н.Д. Градобоев и др.) проведена большая работа по освоению и разработке комплекса мероприятий по агробиологической мелиорации, коренному улучшению и повышению плодородия солонцовых почв каштановой зоны.

В основе этого метода лежит система глубокой обработки плантажными, безотвальными или ярусными плугами на 40-50 см, которая оказывает разностороннее влияние на водно-физические, физико-химические и биологические свойства почвы. В результате такой обработки разрушается уплотненный столбчатый горизонт, создается мощный корнеобитаемый пахотный слой и улучшаются его водные свойства. В пахотный слой вовлекаются кальциевые соли в виде извести и гипса, вместе с тем улучшается водный режим, ускоряются процессы рассолонцевания почвенного профиля.