Обработка почвы. В настоящее время в земледелии используют различные приемы основной и поверхностной обработок почвы. Для выполнения основной обработки используют как общие приемы — вспашку, безотвальное рыхление, фрезерование и др., так и специальные приемы — двухъярусную и трехъярусную вспашку, щелевание, кротование и др. К приемам поверхностной и мелкой обработок почвы относят лущение, культивацию, боронование, прикатывание и др.
Главный прием основной обработки почвы, влияющий на жизнедеятельность ее микрофлоры, — вспашка. Она должна создавать в почве благоприятные условия для протекания мобилизационных процессов, в результате которых накапливаются питательные вещества для растений.
По мере углубления в почву численность практически всех групп микроорганизмов снижается. Снижение численности микронаселения с глубиной является следствием ухудшения воздушного режима и накопления токсичных веществ в нижних слоях почвы – продуктов неполного распада растительных остатков.
В зоне достаточного увлажнения верхний горизонт пахотного слоя остается более богатым микроорганизмами в течение всего вегетационного периода. В зоне недостаточного увлажнения где летом их верхние слои обычно подсыхают, количество микроорганизмов заметно меньше.
Почвы глубоких горизонтов пахотного слоя, химически ничем не отличаясь от почвы из высоколежащего горизонта, неблагоприятно действуют на растение. Если чашки Петри наполнить почвой из разных горизонтов окультуренного чернозема и посеять в нее семена растений, то прорастание семян и развитие растений лучше всего идет в почве из горизонта 0—10 см, хуже — из горизонта 15— 25 см и совсем плохо в почве из горизонта 30—40 см (подпахотного). Можно сделать вывод о том, что плодородие почвы определяется не только ее химическим составом, но и деятельностью микроорганизмов.
Разные слои парующей почвы, вспаханной с оборотом пласта, не отличаются по плодородию. Верхний горизонт, перемещенный вниз, сохраняет высокое плодородие, а в нижнем (ставшем верхним) при улучшении аэробиоза активизируются мобилизационные микробиологические процессы и плодородие существенно повышается.
Положительное действие оборота пласта объясняется тем, что подвижные органические вещества, аккумулированные в нижнем горизонте, попадая вверх, в условиях лучшего аэробиоза быстро подвергаются минерализации и повышают плодородие почвы. Верхний слой почвы, наиболее биологически активный, постепенно становится менее плодородным.
Следовательно, оборот пахотного слоя может дать значительный эффект. Однако вопрос о том, как часто целесообразно его делать, следует решать в зависимости от многих условий (системы земледелия, почвенно-климатических условий и т. д.). Поэтому система обработки почвы не должна быть одинаковой в различных почвенно-климатических условиях и даже в одной и той же зоне, но при неодинаковом использовании земли.
Мелиорация. Огромное значение в повышении плодородия почв имеют мелиоративные мероприятия. К ним относят орошение почв в зонах недостаточного увлажнения, осушение избыточно увлажненных почв, внесение в кислые и щелочные почвы соединений, нормализующих реакцию среды, удаление из почвы избыточных солей и т. д.
В зонах недостаточного увлажнения при дефиците влаги микробиологические процессы почвы приостанавливаются и большая часть микроорганизмов переносит засуху в анабиотическом состоянии. Увлажнение почвы активизирует микрофлору, что приводит к накоплению питательных веществ для растений и способствует их росту.
Полив должен быть строго нормирован. Избыточное увлажнение почвы вызывает нежелательные явления, снижающие плодородие (вторичное засоление, ухудшение структуры почвы и т. д.).
Осушение переувлажненных почв благоприятно сказывается на составе микрофлоры, в частности это относится к вводимым в культуру торфяникам. В мелиорированных торфяниках обычно накапливается избыток доступных растениям соединений азота (аммиака и нитратов). Часть нитратов поступает в дренажные воды и теряется для урожая.
Для химической мелиорации кислых подзолистых и дерново-подзолистых почв широко применяют известкование. Применение извести устраняет кислотность и уменьшает содержание в почве подвижного алюминия, токсичного для многих микроорганизмов и растений. Внесение извести резко меняет соотношение отдельных групп микроорганизмов почвы и активизирует деятельность тех из них, которые важны для плодородия почвы.
Известь способствует образованию клубеньков у бобовых растений, особенно у люцерны и клевера. Из бобовых лишь для люпина предпочтительна кислая реакция среды.
В южной зоне нашей страны большие площади заняты солонцовыми почвами. Для их сельскохозяйственного освоения проводят химическую мелиорацию, чаще всего гипсование, в результате которого натрий в почвенном поглощающем комплексе замещается на кальций, что заметно улучшает физические свойства почвы и нейтрализует ее реакцию (обычно щелочную). Состав почвенной микрофлоры нормализуется — угнетаются анаэробы, в частности сульфат-редукторы.
При внесении в почву гипса образуются труднорастворимый карбонат кальция, выпадающий в осадок, и сульфат натрия, в растворе имеющий нейтральную реакцию и легко удаляемый промывкой.