Введение. Возделывание сельскохозяйственных культур и связанное с этим периодическое разрыхление почвы (вспашка, дискование и др.) оказывают существенное влияние на плодородие торфяных почв [1]. При недостаточном осушении торфяных почв основная обработка, независимо от культуры, должна состоять из глубокой отвальной вспашки. При этом отмечаются более благоприятные условия водно-воздушного режима [2]. На торфяных почвах глубокая обработка может сопровождаться негативными процессами, проявляющимися в интенсивной сработке торфяного слоя [3]. Эта проблема особенно актуальна для маломощных и торфянисто-глеевых почв [4]. Температура глубоко вспаханных маломощных торфяных почв в связи с высокой теплопроводностью песка на глубине 0,05 м выше на 2,2–4,7 °С; 0,3 м – на 1,3–5,2 °С, чем в контроле [5]. Мелкозалежные торфяные почвы Мещерской низменности в результате внесения в пахотный слой 400–600 т/га песка прогреваются лучше (температура выше на 0,5–1,5 °С), особенно в первую половину вегетации [6, 7]. При частой глубокой обработке мелкозалежных торфяных почв их органика перемешивается с подстилающей минеральной породой и, не обладая высокой устойчивостью, быстро минерализуется [8]. Мелкая вспашка торфяников позволяет ослабить процесс распада органического вещества [9]. В условиях Западной Сибири, где температурный режим почвы ограничивает урожайность выращиваемых культур, улучшение его путем обогащения пахотного слоя минеральным грунтом приобретает важнейшее значение в повышении плодородия торфяных почв [10, 11]. Увеличение твердой фазы пахотного слоя (0,2 м) почвы за счет перемешивания с 300 т/га песка приводит к снижению водоудерживающей способности почвы в 0,3-метровом слое на 21,3 мм, в более глубоких слоях она осталась без изменений [12].Цель исследования – установить влияние глубины вспашки торфянисто-глеевой почвы на водный и температурный режимы, урожайность картофеля.Материал и методы исследований. Исследование по влиянию глубины вспашки торфянисто-глеевой почвы на водно-тепловой режим и урожайность картофеля проводили с 2014 по 2016 г. на опытно-экспериментальной системе Решетниково, являющейся частью Тарманского болотного массива площадью 125,8 тыс. га. Растениями-торфообразователями послужили осоки, тростник, гипнум и др. Плотность сложения торфяного горизонта (0,22 м) – 0,31–0,32 г/см3, твердой фазы – 1,62–1,72 г/см3, наименьшая влагоемкость 0,2-метрового слоя – 120,6 мм, слабощелочная реакция – 7,5, низкая гидролитическая кислотность – 5,5 мг-экв/100 г почвы, высокие емкость поглощения – 142,9 мг-эв/100 г почвы и степень насыщенности основаниями – 96,3 %. Содержание подвижных форм фосфора – 56,1 мг, калия – 15,4 мг/100 г почвы. Минеральные удобрения в опыте не применяли. Полевой опыт был заложен по схеме: вспашка на глубину 0,22 м (контроль); вспашка с припашкой подстилающего торф грунта 0,05; 0,10; 0,15 м. Варианты обработки расположены в один ярус в четырехкратном повторении. Общая площадь делянки – 90 м2 , учетная – 40 м2. Перед закладкой опыта проведена тщательная зондировка участка (через 5 м) по мощности торфяного слоя. После этого были разбиты варианты опыта. Вспашку проводили плугом ПКБ-75 в агрегате с трактором ДТ-75. Поднятый пласт обрабатывали дисковой бороной БДТ-3,0 в три следа. Предпосадочная обработка почвы включала боронование ЗБЗС-1,0 в четыре следа, предварительную (за 5 дней) нарезку гребней. Картофель сорта Невский высаживали яровизированными клубнями в оптимальные сроки сажалкой СН-4Б с площадью питания 70 × 30 см. Норма посадки – 45 тыс. гнезд на гектар. В течение вегетационного периода проводили две междурядные обработки. Влажность почвы определяли термостатно-весовым способом через каждые 10–15 дней на глубину до 1 м (через каждые 10 см) в шестикратной повторности. Наименьшую влагоемкость определяли путем залива площадок. Пробы отбирали через сутки в центре заливаемых площадок. После взятия образцов на влажность площадки закрывали. В последующие два дня отбор образцов повторяли. Температуру почвы на глубинах 0,05; 0,10 и 0,20 м определяли термометрами Савинова в течение вегетационного периода через сутки в 14 ч местного декретного времени. Урожайность картофеля учитывали вручную по методике ГСУ. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по Б.А. Доспехову (1985).Результаты и их обсуждение. Исследованием установлено существенное влияние глубины вспашки торфянисто-глеевой почвы на величину наименьшей влагоемкости. В 0,2-метровом слое наименьшая влагоемкость сокращается на 17,2–34,7 % в зависимости от величины припаханного подстилающего торф минерального грунта. На глубине 0,2–0,4 м влагоемкость увеличивается на 5,5–13,4 % за счет обогащения органическим веществом торфа (табл. 1). Таблица 1Наименьшая влагоемкость торфянисто-глеевой почвы в зависимости от глубины вспашки, мм Глубина вспашки, мГлубина определения, м0–0,10,1–0,20,2–0,30,3–0,40,4–0,50,6–1,00,2259,461,234,635,736,736,60,3247,552,336,138,036,738,10,3735,643,438,741,037,036,0НСР059,87,61,44,5Не существенно  Проведенные анализы показали высокое содержание в грунте песчаных частиц (табл. 2). Наличие большого количества песчаных частиц существенно повлияло на сложение пахотного слоя при глубокой вспашке, включая влажность.  Таблица 2Гранулометрический состав подстилающего торф грунта (по Качинскому), % Глубинаопределения, мФракции, ммСумма частиц1–0,250,25–0,050,05–0,010,01–0,050,005–0,001<0,0010,01<0,011>0,010,2–0,40,4953,4214,734,4111,8918,1531,468,610,4–0,60,5063,1713,257,949,4620,4233,5466,47  Данные исследования режима влажности свидетельствуют о более высоких запасах доступной растениям влаги, созданных глубокой вспашкой, по сравнению с исходной торфянисто-глеевой почвой. Водоупорные прослойки при вспашке разрыхляются и в почвенном профиле образуются зоны хорошей водопроницаемости. Содержание влаги и характер ее распределения существенно различаются до и после вспашки (табл. 3). Объясняются такие различия изменением в результате глубокой вспашки аккумулирующей способности, водопроницаемости, высоты капиллярного подъема и интенсивности испарения воды из почвы. Преобразование почвенного профиля приводит к своеобразному перераспределению в нем влагозапасов. В новом пахотном слое по сравнению с контролем содержание влаги уменьшается, в подпахотном, наоборот, увеличивается, а суммарные запасы более значительны.  Таблица 3Запасы влаги в торфянисто-глеевой почве под картофелем в зависимости от глубины вспашки (среднее по срокам определения), мм Глубина, м2014 г. 2015 г. 2016 г. Глубина вспашки, м 0,220,37НСР050,220,37НСР050,220,37НСР050–0,141,135,63,135,131,92,830,422,16,00–0,399,6103,83,090,9102,39,3102,5112,79,30–0,5162,0164,01,5151,1162,310,3170,5181,27,20,6–1,0168,4168,16,0185,3181,28,0185,2187,85,7  При вспашке на глубину 0,22 м запасы влаги под картофелем в слое 0,5 м находились на нижнем пределе оптимума (0,6 НВ) или даже ниже. Глубокая вспашка (0,37 м) обеспечила увеличение запасов влаги в этом слое до верхнего предела оптимума (0,9 НВ). В нижней части (0,6–1,0 м) почвенного профиля запасы влаги не зависели от глубины вспашки и составляли соответственно 0,97–0,99 НВ. Следует отметить большие колебания в запасах влаги как в течение вегетационного периода, так и по годам. Например, максимальные запасы влаги в слое 0,1 м были в первую половину вегетационного периода 2014 г., минимальные – в течение теплого 2016 г., когда дефицит осадков к среднемноголетним значениям достигал практически 50 %.В течение трех лет нами было изучено влияние припашки подстилающего торф грунта на температуру пахотного слоя торфянисто-глеевой почвы. Анализ полученных результатов показывает, что при возделывании картофеля наибольшие изменения температурного режима произошли на делянках с припахиванием 0,15 м минерального грунта (табл. 4).  Таблица 4Температура торфянисто-глеевой почвы в течение вегетационного периода в зависимости от глубины вспашки (среднее за 2014–2016 гг.), °С МесяцДекадаВспашка 0,22 м Вспашка 0,37 мГлубина определения, м0,050,10,20,050,10,2ИюньI17,613,310,617,914,011,7II17,514,611,419,015,012,8III19,016,113,920,816,814,9ИюльI17,816,514,919,617,315,7II19,517,516,119,517,916,6III17,616,615,219,216,815,8АвгустI16,215,914,816,715,815,1II13,613,213,013,813,313,2III14,613,512,814,413,413,0СентябрьI10,710,910,810,810,711,2II11,410,49,811,710,510,5 Например, на делянках с картофелем припахивание 0,15 м минерального грунта повысило температуру почвы в среднем за годы исследования на глубине 0,05 м – на 0,7 °С; 0,2 м – на 0,6 °С. Важно подчеркнуть, что самые существенные различия в прогревании почвы отмечены в первую половину вегетации. Так, в июне температура почвы на делянках с припахиванием 0,15 м минерального грунта была выше, чем на контроле, на глубине 0,05 м – на 1,2 °С; 0,2 м – на 1,1 °С. К концу вегетации различия по вариантам обработки практически нивелируются.Активному прогреванию почвы в начале вегетационного периода способствует открытая поверхность. После смыкания ботвы картофеля уменьшается количество солнечных лучей, падающих на поверхность почвы, в связи с чем преимущество в различии температуры почвы резко сокращается.Анализ данных указывает на отчетливую зависимость урожайности картофеля от количества припаханного минерального грунта. В среднем за три года при величине припашки 0,05 м прибавка урожайности составила 2,46 т (9,2 %); 0,1 м – 3,42 (12,8); 0,15 м – 5,76 т (21,6 %). Повышение урожайности картофеля получено за счет улучшения водного и теплового режимов почвы (табл. 5).  Таблица 5Урожайность картофеля на торфянисто-глеевой почве в зависимости от глубины вспашки, т/га Глубина вспашки, мГодСреднее за 3 года % к контролю2014201520160,2228,4927,2724,3226,69–0,2730,4629,1227,8629,15109,20,3232,0229,5628,7430,11112,80,3734,1432,9930,2232,45121,6НСР053,146,432,83––         При обогащении торфянисто-глеевой почвы минеральным грунтом у картофеля изменились основные качественные показатели: содержание крахмала в клубнях картофеля сорта Невский увеличилось с 11,3 до 13,4 %; количество азота возросло с 2,5 до 3,0 %; калия – с 2,7 до 2,8 %. Заключение 1. Обогащение 0,2-метрового слоя торфянисто-глеевой почвы подстилающим торф минеральным грунтом снижает величину наименьшей влагоемкости на 17,2–34,7 %. На глубине 0,2–0,4 м влагоемкость увеличивается на 5,5–13,4 % за счет органического вещества торфа. Существенное влияние подстилающего торф грунта на величину наименьшей влагоемкости обусловлено высоким содержанием в нем песчаных частиц.2. Запасы влаги под картофелем в слое 0,5 м при вспашке на глубину 0,22 м находятся на нижнем пределе оптимума (0,6 НВ). Глубокая вспашка (0,37 м) обеспечила увеличение запасов влаги в этом слое до верхнего предела оптимума (0,9 НВ). В нижней части почвенного профиля (0,6–1,0 м) запасы влаги не зависели от глубины вспашки.3. Максимальные изменения температурного режима установлены на делянках с припахиванием 0,15 м минерального грунта. Здесь температура почвы увеличилась в среднем за годы исследования на 0,6–0,7 °С. Самые существенные различия в прогревании почвы отмечены в первую половину вегетации (1,1–1,2 °С).4. Урожайность картофеля на торфянисто-глеевой почве значительно зависит от глубины вспашки. В среднем за 3 года при глубине вспашки 0,22 м урожайность картофеля составила 26,69 т/га; 0,27 м – 29,15 (9 %); 0,32 м – 30,11 (13), 0,37 м – 32,45 т/га (22 %). Содержание крахмала в клубнях картофеля сорта Невский увеличилось по сравнению с контролем при глубине вспашки 0,37 м с 11,3 до 13,4 %.5. Осушаемые торфянисто-глеевые почвы являются ценным резервом для увеличения производства картофеля при соблюдении научно обоснованной системы основной обработки.