В комплексе с черноземами выщелоченными встречаются черноземы обыкновенные солонцеватые и неполноразвитые. Черноземы обыкновенные приурочены к относительно спокойным элементам рельефа. Характеризуются они повышенным содержанием карбонатов в нижней части перегнойного горизонта. Содержание гумуса в горизонте А при его мощности 30-40 см колеблется в пределах 4,9-9,8 %. Солонцеватые разновидности обыкновенных черноземов содержат значительное количество обменно-поглощенного натрия (до 20 % от суммы катионов), который при содержании более 10 % ухудшает физические свойства почвы.

Черноземы неполноразвитые - это маломощные (10-15 см) почвы, которые формируются на повышенных элементах рельефа с близким залеганием коренных пород.

Таким образом, в почвенном покрове северной лесостепной зоны Челябинской области, наряду с почвами, обладающими высоким естественным плодородием (черноземы выщелоченные, обыкновенные, солонцеватые, осолоделые и оподзоленные), встречаются и такие (солонцы, солонцеватые почвы и солоди), для повышения, плодородия которых требуется мелиоративное вмешательство [5].

5.1 Размещение культуры в севообороте

Без удобрений во всех зонах Зауралья самую высокую урожайность озимой ржи обеспечивает чистый пар (таблица 2). В отдельные годы неплохую ее продуктивность можно получить при размещении и после других предшественников. Больше всего таких исследований в нашей зоне в 1980-е годы после появления сорта Чулпан. Поэтому сошлемся на их результаты. В 1984 г., например, сравнительно хорошим предшественником, особенно с учетом продукции самой предшествующей культуры, оказался горох. При размещении после него озимая рожь дала 30,2 центнеров зерна с гектара, после чистого пара - 34,2. В 1983 г. с посевов после донника собрали 37,3 ц/га, по чистому пару - 41,2. Однако в другие, причем нередкие годы, посевы озимой ржи нормально переносят зиму лишь при размещении по чистому пару. В 1985 г. ее продуктивность при размещении после гороха составила 24,0 ц/га, после донника - 19,5, а после чистого пара - 41,5, чистого кулисного пара - 42,6. В 1981 г. рожь полностью погибла при посеве после гороха, в 1982 г. - после донника.

Таблица 2 - Средняя за 11981-1990 гг. урожайность озимой ржи сорта Чулпан по предшественникам в опытах И.Г. Смилных (1996)

Из зерновых культур при посеве по чистому пару продуктивнее озимая рожь. То количество почвенной влаги, которое она использует осенью, к весне почти полностью восстанавливается. Кроме того, у озимой ржи более мощная по сравнению с яровой пшеницей корневая система, способная использовать влагу и элементы минерального питания из более глубоких слоев почвы, у нее меньше транспирационный коэффициент, она экономнее использует почвенную влагу. При размещении озимых культур паровое поле меньше обрабатывается и меньше времени парится, поэтому здесь меньше минерализация органического вещества почвы и значительно меньше потери нитратного азота за счет миграции его в глубинные профили.

При возделывании озимой ржи на парах экономические, организационные и технологические преимущества зернопаровых севооборотов без удобрений и с использованием лишь фосфорных удобрений перед другими севооборотами еще более возрастает. При наличии чистых паров равномернее используются трудовые и материальные ресурсы, сглаживаются сезонные пики полевых культур. При качественной обработке парового поля уменьшается, а не редко сводится к нулю потребность в гербицидах и азотных удобрениях. При высокой доле пара появляется реальная возможность минимизации обработки почвы и снижения затрат.

Основной недостаток чистого пара связан, прежде всего, с возможным усилением ветровой эрозии и избыточной минерализацией органического вещества, проникновением нитратов за пределы корнеобитаемого слоя, накоплением их в грунтовых водах. Причем миграция может продолжаться до июня следующего после парования года, то есть уже в посевах по пару. Проникновение нитратов в глубокие слои грунта связано не только с потерей удобрений, снижением плодородия почв, но и с загрязнением окружающей среды. Особенно большую опасность представляет проникновение их в водоемы. В организме млекопитающих нитраты превращаются в нитриты, создавая угрозу организму, так как, при соединении с гемоглобином крови они образуют метгемоглобин, уменьшающий способность крови транспортировать кислород. Попадая в водоемы, азот и фосфор резко усиливают развитие специфической растительности, в первую очередь, сине-зеленых водорослей. В результате образуется дефицит кислорода в воде, ухудшается ее вкус, в водоемах гибнет все живое.

При размещении на нем озимой ржи эрозионная опасность исчезает. Ветровая эрозия на парах, обычно, проявляется в осеннее, зимнее и весеннее время. При нормальном развитии озимых культур эрозионных процессов в это время быть недолжно. При возделывании по чистому пару озимых культур сокращается период парования почвы, снижается количество образовавшихся подвижных форм азота. При уборке яровой пшеницы по пару в слое 0-100 см в среднем за 1989, 1991-1993 гг. содержалось 86 кг/га нитратного азота, в слое 100-200 см - 56, в слое 200-300 см - 30 кг/га, при уборке озимой ржи - соответственно 31; 28; 31. Еще больше разница в этих показателях на удобренном N40P20 варианте. После яровой пшеницы в слое 0-100 см обнаружен 161 кг/га нитратов, в слое 100-200 см - 129, в слое 200-300 см - 109; после ржи - соответственно 37; 37; 17 [2].

Чистый пар лучший предшественник для озимой ржи в Западной Сибири, Зауралье и районах недостаточного увлажнения, так считают и А.Ф. Неклюдов (1980), И.Г. Смирных (1196), Л. В. Викулова (2006), М.А. Глухих (2008) и др.

Предотвратить же излишнюю минерализацию почвы и потерю нитратного азота в севооборотах с паром кроме размещения на нем озимых культур можно за счет:

Внесения фосфорных удобрений при посеве по пару. Р20-30 на среднесуглинистом выщелоченном черноземе.

2. Снижения интенсивности механических обработок почвы. В зернопаровых севооборотах с высокой долей чистого пара плоскорезная обработка, сдерживая процессы нитрификации, способствует более сбалансированному питанию растений по азоту и фосфору, сокращает потери азота из корнеобитаемого слоя.

По утверждению А.И. Пупонина и Б.Д. Кирюшина (1989), «В интенсивном земледелии минимальная обработка способствует закреплению питательных веществ в пахотном слое в составе как органических, так и минеральных соединений в результате накопления органического вещества, снижения горизонтальной и вертикальной миграции водорастворимых солей и биологической иммобилизации питательных веществ».

3. Не удаления соломы, а равномерного распределения по полю, особенно при уборке последней культуры севооборота. На разложение 1 т соломы зерновых культур, как известно, расходуется 8-10 кг азота.

4. Использования удобрений без перегрузки ими агроценозов. В четырехпольных зернопаровых севооборотах на среднесуглинистых выщелоченных черноземах достаточно N 25-30 Р15-20 [2].

5.2 Обработка почвы

Озимая рожь более требовательна к обработке почвы, особенно к предпосевной, так как семена ржи заделывают неглубоко [3].

Глубина обработки парового поля особого значения в плане почвенной влаги не имеет. При осенней вспашке (черный пар), осеннем и весеннем лущении запасы почвенной влаги к посеву яровых культур и их урожайность практически одинаковы [2]. Это относится не только к условиям Зауралья, но и к другим регионам [6, 7].

Однако от сорняков, особенно от овсюга, паровые поля лучше очищаются, если их обработка начинается с осени, причем на заовсюженных полях дисковыми орудиями, в эрозионных условиях - игольчатыми боронами. У семян овсюга, заделанных в почву, сильнее разрушается оболочка. Это ускоряет их выход из состояния покоя. Зерновки, перезимовавшие на поверхности, прорастают медленно и после первого подсыхания переходят во вторичный покой. Несколько увеличивает их всходы в этом случае заделка в почву сразу же при достижении почвой физической спелости [8].

Срок первой обработки чистого пара имеет особое значение, если поле предназначено для озимых культур, так как основная влагозарядка почвы происходит в первый холодный период. Да и против сорняков черный пар эффективнее.

От корнеотпрысковых сорняков избавиться можно только постоянным подрезанием их розеток до начала оттока питательных веществ в корни. Наступает этот период примерно через две недели после появления розеток сорняков. До этого времени пластические вещества расходуются на развитие ассимиляционного аппарата растений, наблюдается восходящий поток. При обработке парового поля культиваторами или лущильниками на глубину 6-8 см проростки корнеотпрысковых сорняков появляются через 4-5 дней. Поэтому культивировать почву надо через каждые 18-20 дней.

Малолетние сорняки активно начинают потреблять влагу при достижении ими высоты 5 см. Для их ликвидации, а также почвенной корки достаточно боронования.

На полях, засоренных вьюнком полевым, при нарушении сроков подрезания осотов под озимые культуры эффективны гербициды. Передвигаются они в растениях преимущественно в том же направлении, что и ассимилянты. При обработке полей в начале июня, когда сорняки в основном наращивают массу, под воздействием гербицидов отмирает лишь вегетативная часть растений. Корневая система повреждается только на глубину 10-15 см. В конце лета ассимиляционный поток у корнеотпрысковых сорняков направлен в корни, питательные вещества запасаются. При использовании гербицидов в это время корневая система отмирает почти полностью [8].

Особенно сложно бороться с вьюнком полевым. Лучший срок химической обработки паровых полей против него - около 20 августа. В середине июля в этом случае прекращаются механические обработки, а через 30-35 дней после всходов вьюнка проводится опрыскивание. В корневую систему 2,4-Д активно поступает около трех недель. Подрезать сорняк в это время не стоит [9]. На парах под озимые культуры химическую прополку надо проводить в середине июля. Доза препарата на чистых парах по сравнению с применяемой в посевах увеличивается в 1,5 раза [8].

Полную гибель сорняков как однолетних, так и многолетних, злаковых и двудольных, включая надземные и подземные части, а также корневища многолетников, обеспечивает раундап. Это на сегодня самый распространенный в мире гербицид. В почве он разлагается без каких-либо вредных остатков, и его можно использовать под все культуры. При борьбе с корнеотпрысковыми сорняками целесообразно ранней весной провести поверхностную обработку почвы дисковыми орудиями, чтобы спровоцировать дружное отрастание сорняков. Обработка проводится по вегетирующим растениям: осотов в фазе розетки (10-20 см), вьюнка в фазе побегов 20-25 см, двудольных сорняков - от семядолей до первой пары листьев, однодольных - от шильца до трех листьев. Норма расхода препарата против однолетних сорняков и падалицы 1,0-1,5 л/га, против осотов - 3,0, вьюнка полевого 5,0-6,0 литра на гектар. В целях снижения затрат на борьбу с вьюнком полевым рекомендуется применение свежеприготовленной баковой смеси 2 л/га раундапа + 1,5-2 л/га 2,4-Д или 2 л/га раундапа + 1,5-2 л/га диалена. При этом количество 2,4-Д или диалена не должно превышать количество раундапа в смеси. Расход рабочего раствора 100-200 л/га. При увеличении расхода рабочего раствора повышается доза раундапа.

Глубокая обработка паровых полей в летний период, если постоянно уничтожаются всходы сорняков, не обязательна. На урожайности возделываемых культур и засоренности посевов корнеотпрысковыми сорняками это не сказывается. Излишнее же рыхление почвы - это не только дополнительный расход средств, но и опасность возникновения эрозионных процессов. При глубокой дополнительной обработке паров в августе часто снижаются весенние запасы почвенной влаги и нитратного азота, что отрицательно сказывается на урожайности возделываемых культур. В засушливых условиях обычно почва теряет влагу со всего обработанного в это время слоя. Поэтому для озимых культур, чтобы получить в августе всходы, летом пары надо обрабатывать только поверхностно, не глубже 6-8 см. Это необходимо и для снижения минерализации органического вещества почвы, уменьшения нисходящей миграции нитратного азота, что наиболее важно для обыкновенных солонцеватых черноземов из-за их высокой нитрификационной способности и почв с близко расположенными грунтовыми водами [8].