«Все растения, как однолетние, так и многолетние, состоят из одинаковых веществ, которые могут превращаться в перегной. Дело только в условиях, в которых разлагаются корневые и пожнивные остатки этих культур. А они совершенно разные».
Многолетники растут несколько лет, и почва не пашется. Корни разлагаются в плотном слое, где воздуха мало, и постоянно прикреплены к частицам почвы. Под однолетниками почва пашется, воздуха много, частицы почвы смещаются, перетираются, и органика сбрасывается на дно борозды.
«Если бы остатки однолетних растений разлагались бы несколько лет тоже без вспашки в уплотнённом верхнем слое, то и они увеличивали бы её плодородие. Получается, что без участия человека растения улучшают почву, а при его вмешательстве — разрушают». Если учитывать законы природы при обработке почвы, растения могут кормить и нас, и почву — они создают всего с избытком. И однолетние, и многолетние. Все растения — многолетние, однолетние, злаковые, бобовые — могут оставлять после себя почву более плодородной, чем она была!
Есть ещё один важный вопрос. Мы заботимся о том, чтобы корни проникли глубже, рыхля почву и заделывая вглубь удобрения. В природе же все наоборот! «В естественных условиях растения основную массу корней располагают у поверхности почвы. Переплетаясь, корни создают своего рода войлок, который постепенно утолщается, превращаясь в дернину. Почему это происходит? Очевидно, потому, что корни у поверхности больше находят для себя пищи, тепла, влаги и воздуха».
Суть безотвальной системы — в подражание природе верхний слой почвы постоянно держат на поверхности. На поверхности накапливается органика, ав тоже время под поверхностью работают корни культурных растений. Поле, как степь, одновременно создаёт и урожай, и перегнойный «дёрн» для себя. По сути, Мальцев соединил несоединимое: залежный покой поля с его обычной эксплуатацией.
«Если поставить однолетние растения в сравнительно одинаковые условия с многолетними травами, то есть сеять без вспашки, а лишь при поверхностной обработке, мы тем самым создаём на хлебном поле некую почвенную лабораторию, подобную той, что действует в естественных условиях, формируя чудодейственный дёрн».
Далее в конспекте приводятся результаты исследований на Шадринской опытной станции, которые показали, что состав почвы непаханого участка лучше, чем перепаханного поля.
Результаты исследований Шадринской опытной станции
Сравнивались разные режимы обработки почвы под пшеницей. В почве периодически определялись: агрегатный состав послойно, накопление органического вещества, влажность, содержание нитратов и главных элементов питания. Результаты подтвердили теорию.
Агрегатный состав почвы
Под всеми одно– и многолетними культурами примерно до середины июля структурность (структурность — процент неразмываемых комочков почвы крупнее 0,25 мм) увеличивается, а после этого уменьшается. Чем глубже, тем выше структурность по величине, но слабее выражено её летнее изменение. Например:
Таблица 1. Структурность в слое 0-7 см, %
| 13 мая | 10 июни | 5 июля | 23 июля | 17 октября | |
| Чистый пэр | 34 | 38 | 47 | 39 | 36 |
| Участок, не паханный 3 года | 45 | 51 | 53 | 50 | 45 |
Таблица 2. Структурность в слое 21-28 см, %
| 13 мая | 10 июня | 5 июля | 23 июля | 17 октября | |
| Чистый пар | 51 | 59 | 74 | 72 | Нет данных |
| Участок, не паханный 3 года | 74 | 69 | 73 | 76 | 71 |
Сильнее уменьшается структурность под пшеницей после чистого пара, лучше сохраняется после пласта клевера или не паханного 3 года поля. Вывод: чем плотнее почва, тем лучше её структура.
Вплоть до начала отмирания однолетней культуры образование структуры преобладает над разрушением.
Работа корней в режиме лущения
Обнаружено, что послеуборочное лущение стерни (лущение — поверхностное или мелкое рыхление с подрезанием сорняков) заметно увеличивает структурность. Исследовалась почва под однолетними бобовыми (горох и чина). Первый анализ — в июне. Лущение стерни в начале сентября. Второй анализ — в конце октября. Лущение увеличило структурность на 10-16% в сравнении с июнем, тогда как без лущения структурность уменьшилась на 5-32% (чем глубже, тем потеря структурности выше). Вывод: лущение стерни сразу после уборки необходимо. Оно не только сохраняет влагу и заделывает на оптимальную глубину семена, но и увеличивает структурность, активизируя биологические процессы в почве.
Сначала опасались, что рыхлый верхний слой может сильно пересыхать без дождей. Но оказалось, что и бобовые, и злаки с неглубокой корневой системой на лущённой стерне совершенно не страдают и дают хороший урожай.
Мальцев объясняет это так же, как Овсинский и Фолкнер. Большая часть корней после лущения располагается в верхнем слое, но специальные, «водяные» корни, используя каналы прошлых корней, погружаются вглубь — в подпочву. Под рыхлым верхним слоем остаётся плотная почва, способная летом капиллярно поднимать влагу к рыхлому слою. Тут вода обогащается пищей. Густая сеть поверхностных корней тут же перехватывает её и активно использует. Очевидно, именно так работают корни трав в естественных условиях.
Рыхлый верхний слой служит и мульчой, сохраняющей влагу (про мульчу и мульчирование более подробно расскажу в следующем разделе, это очень важно!). «Небольшие осадки, которые во время засухи смачивают землю на глубину не более 3-5 см, при поверхностном расположении основной массы корней удивительно быстро оказывают заметное воздействие на улучшение посевов, чего при глубоком расположении корней почти не бывает. Таким образом, посевы с неглубоким расположением корневой системы лучше используют небольшие осадки».
Высказывалось опасение: а не увеличит ли ежегодное лущение распыление поверхности почвы? Установлено, что многочисленные корни и стерня прекрасно защищают почву от распыления.
Накопление влаги
Установлено, что глубокий пар (глубокий пар — паровое поле, взрыхлённое безотвальным плугом на глубину до 35 см) накапливает за зиму в полтора раза больше влаги в слое 0-70 см, чем обычный пар. Так, на конец апреля влажность глубокого пара в слое 10-20 см составила 45%, а обычного — 38%.
В посевах по глубокому пару влажность почвы все лето была почти одинаковой как на зяби (зябь — осенняя, или зяблевая, вспашка), так и на лущении. Пшеница, посеянная по лущёной стерне чечевицы на поле, не паханном 3 года, в течение всего лета имела достаточно влаги и дала в засушливом 1953 году нормальный урожай. Это показывает, что плотная внизу и рыхлая на поверхности (лущёная) почва способна накапливать и сохранять влагу не хуже, чем глубоко вспаханная.
Азотное питание
Анализы показали, что под посевами по лущёной стерне образуется в целом не меньше нитратов (нитраты — соли азотной кислоты, необходимые для нормального роста и развития растений), чем под пшеницей по зяби. На момент посева на зяби нитратов больше примерно на треть, но к началу июня показатели сравниваются, а до конца лета лущёная стерня создаёт на четверть больше нитратов по всем слоям почвы.
Весенняя обработка почвы влияет на динамику нитратов ещё больше. Сравнивались лущёная стерня чечевицы, дискованный пласт клевера (дискование — рыхление поверхностного слоя почвы дисковыми орудиями) и вспаханный пласт клевера. Оказалось, что с момента посева (начало мая) до начала июля во всех слоях почвы до 40 см лущёная стерня чечевицы содержала примерно вдвое больше нитратов, чем дискованный пласт, и втрое, а часто и вчетверо больше, чем вспаханный пласт. Во второй половине лета эта разница уменьшилась: лущёная стерня давала в полтора раза больше нитратов, чем дискованный и вспаханный пласты.
Установлено также, что однолетние бобовые в качестве предшественника дают на 820% больше нитратного азота, чем многолетние (клевер).
Выводы: в условиях Зауралья однолетние бобовые обогащают почву не хуже, а иногда и лучше, чем многолетние; дискование и лущение создают лучшие почвенные условия для развития злаков, чем пахота с оборотом пласта.
Далее приводятся результаты опытов других научных учреждений СССР — и тоже весьма убедительные!
Результаты опытов других научных учреждений
Весной 1953 года Президиум АН СССР поручил бригаде учёных Почвенного института, НИИ физиологии растений и НИИ микробиологии АН СССР изучить и обосновать результаты Шадринской опытной станции и новой системы земледелия. Вот выводы учёных, доложенные осенью 1954 года:
1. Масса и объём корневой системы пшеницы по системе Мальцева значительно больше обычной.
2. Водный и пищевой режимы при агротехнике Мальцева складываются более благоприятно, чем при обычной системе.
3. Глубокое рыхление значительно усиливает активность почвы, увеличивает накопление влаги и питания, размножение микрофлоры, улучшает физические свойства. Глубокие пары с соответствующим дискованием лучше очищаются от сорняков. Урожай пшеницы на глубоком пару самый большой. Микрофлора, в том числе азотофиксаторы и нитрификаторы, усиленно размножается до глубины 50 см. Положительное действие глубокого рыхления сохраняется 2-3 года.
4. В засушливый год однолетние злаки значительно лучше накапливают питательные вещества, чем клевер. Однолетние бобовые создают большую массу органики.
5. Расход влаги при безотвальной системе более экономен, а накопление более интенсивное. Следует рекомендовать систему Мальцева для полу засушливых зон и изучить в других зонах.