Очень важные положения в области мелиоративного дела вытекают из работ В.Р. Вильямса, посвященных учению о создании структуры почвы и о травопольной системе земледелия. Это учение имеет основное значение во всех вопросах мелиорации. Но особую важность оно получает в вопросах орошения, так как их приходится решать в условиях сухих степей, почвы которых отличаются бесструктурностью.
«Почвы степной области, – писал Василий Робертович, – могут быть рационально использованы при орошаемой культуре только в пределах травопольной системы земледелия».
Прочная комковатая структура почв, достигаемая в результате травопольной системы, имеет важнейшее значение для обеспечения водного и солевого режима почв.
«Необходимо изолировать глубокий водный режим подпочв от поверхностного водного режима пахотного слоя, – писал В, Р. Вильямс, – и изолировать их по всей плоскости раздела, чтобы орошаемую поверхность изолировать полностью от поверхности подорошаемой. Это возможно только посредством придачи пахотному слою прочной комковатой структуры, путем введения в хозяйство травопольной системы земледелия».
«Обращение степных почв в структурное состояние, – писал в другой работе В.Р. Вильямс, – не только обеспечит их от вторичного засоления; приобретенная структурность обеспечит этим почвам возможность усвоения всего количества атмосферных осадков и защитит произведенный ими запас воды от всякой траты, помимо потребностей культурных растений. Поэтому сразу сократится количество оросительной воды».
На орошаемых землях травопольная система земледелия, переделывая почву, обеспечивает ее структурность. При комковатой структуре орошаемой почвы значительно снижаются поливные и оросительные нормы и изменяется поливной режим, он становится менее напряженным. Вместе с тем только при комковатой структуре можно регулировать нужную для растений концентрацию почвенных растворов, предохраняя почвы как от засоления, так и от заболачивания. Но значение травопольной системы земледелия на орошаемых землях не исчерпывается только указанным. Комковатая структура почвы, обусловливая наивысшее ее плодородие, обеспечивает возможность получения максимальной эффективности как от орошения, так и от других, связанных с ним агротехнических мероприятий. Вот что писал В.Р. Вильямс по этому вопросу.
«Во всякой почве, предоставленной природному развитию протекающих в ней процессов, оба элемента плодородия почвы неизбежно вступают в антагонистические отношения. Когда в такой почве заключается максимальное количество необходимой растению воды, все элементы пищи растений в ней переходят в неусвояемое состояние. Наоборот, когда все количество элементов пищи растений в такой почве находится в усвояемых формах, воды в такой почве нет». «На такой почве (бесструктурной. – А, К-) всякое мероприятие растениеводства обречено на возможность достигнуть, как максимум, только 50% своей потенциальной эффективности».
В почве с комковатой структурой уже нет антагонизма между водой и питательными веществами. Там создаются условия для полного выявления эффективного плодородия.
«В комковатой почве оба элемента ее плодородия – вода и усвояемые элементы пищи зеленых растений могут одновременно содержаться в максимальных необходимых растениям количествах», писал В.Р. Вильямс.
Только на комковатой почве всякое мероприятие в растениеводстве – орошение, удобрение, сортовые семена, яровизация и т.д. – проявляет активную эффективность, равную его потенциальной эффективности, или, другими словами, затрата труда и средств в растениеводстве достигает 100-процентной производительности.