Набор приемов при отвальной системе обработки почвы включает: вспашку, обычную культурную, гребнистую, плантажную, ярусную, мелиоративную и др. (формирует пахотный слой, заделывает удобрения; мелиоранты, растительные остатки, сорняки, болезни и вредители), лущение (обеспечивает рыхление, частичное оборачивание и перемешивание почвы, а также подрезание сорняков); дискование почвы (обеспечивает крошение, частичное перемешивание почвы и уничтожение сорняков); боронование (обеспечивает крошение, рыхление и выравнивание поверхности почвы, а также частичное уничтожение проростков и всходов сорняков); фрезерование (обеспечивает рыхление, крошение и тщательное перемешивание почвы); прикатывание (выравнивает поверхность поля).

Приемы отвальной обработки активизируют деятельность почвенной биоты, что способствует повышению минерализации органического вещества и улучшению питательного режима почвы.

Однако отвальная обработка ведет к увеличению испарения влаги и развитию эрозии почвы, способствует активизации биологических процессов и ускорению разложения гумуса. Отвальной обработке сопутствует невыровненность микрорельефа, наличие отвальных гребней и развальных борозд, которые в дальнейшем обуславливают недружность появления всходов, роста и созревания растений, что влечет за собой потери урожая при его уборке и снижает производительность комбайнов. Оголенная от пожнивных остатков почва подвергается перегреву и иссушению под воздействием прямых солнечных лучей; За время, затраченное на вспашку, можно втрое большую площадь обработать противоэрозионным культиватором или тяжелой дисковой бороной, в 1,5-2 раза больше - чизельными и плоскорезными рыхлителями и сохранить растительную мульчу на поверхности почвы.

Система безотвальной обработки эффективна на хорошо окультуренных почвах, слабо засоренных многолетними сорняками, и на склоновых землях. Безотвальная обработка включает периодическое глубокое безотвальное рыхление от 22 до 30 см под пропашные, зернобобовые культуры в сочетании с поверхностными и мелкими обработками под культуры сплошного посева. На тяжелых почвах безотвальное рыхление под озимые культуры проводят на меньшую глубину (18-20 см). При поверхностной мелкой обработке применяют плоскорезные, дисковые и фрезерные орудия или комбинированные агрегаты, сочетающие обработку почвы и посев. Заделку органических удобрений осуществляют тяжелыми дисковыми боронами или в систему включают приемы отвальной обработки. Безотвальная обработка может быть проведена плугами без отвалов, плоскорезами, глубокорыхлителями, чизелями и др.

При безотвальной обработке меньше, чем при отвальной, разлагается гумус и испаряется влага, повышается противоэрозионная устойчивость почвы, но ухудшаются условия для борьбы с сорняками. При применении безотвальной обработки почвы надо запастись гербицидами, чтобы быть готовым к вспышке засоренности полей.

Широкое распространение получает чизельная обработка почвы. Ее рассматривают как эффективный прием рыхления уплотненных слоев почвы и разрушения плужной подошвы. Она предусматривает сочетание в севообороте глубокого чизелевания почвы на 35-40 см под пропашные, на 25-27 см под озимые с поверхностной и мелкой обработкой под культуры сплошного посева. При глубоком чизелевании разрыхляется плужная подошва, улучшаются агрофизические свойства почвы в пахотном слое, что способствует отводу избыточной воды. Создание ступенчатого профиля в подпахотных слоях с вертикальным чередованием разрыхленных и неразрыхленных зон способствует предохранению почв от последующего уплотнения ходовыми системами тракторов и смыва ее на склоновых землях. Проникновение корневых систем растений, особенно многолетних трав, в разрыхленные зоны усиливает эффект последействия чизелевания и его положительное влияние на агрофизические свойства подпахотных слоев. Периодическое чизелевание повышает урожайность сельскохозяйственных культур, увеличивает продуктивность культур севооборота. После чизельной обработки с осени не происходит сплошного замерзания почвы, что обеспечивает благоприятные условия для впитывания талых вод и уменьшения их стока, особенно если она проводится в возможно более поздние сроки поперек склона.

По мере повышения культуры земледелия, роста квалификации специалистов, внедрения интегрированной системы защиты растений, увеличения парка современных тракторов и сельхозмашин нового поколения и т.п. все большее распространение получают энергосберегающие системы земледелия, такие как минимальная, нулевая и мульчирующая обработки.

Минимальная обработка почвы - это научно обоснованная система обработки, обеспечивающая снижение энергетических затрат путем уменьшения числа и глубины обработок, совмещения операций и приемов в одном рабочем процессе или уменьшения площади обрабатываемой поверхности поля при использовании гербицидов для борьбы с сорняками.

Основные направления минимализации обработки почвы имеют зональный характер и сводятся к следующему:

- сокращение числа и глубины обработок в сочетании с применением гербицидов для борьбы с сорняками;

- замена глубоких обработок поверхностными, плоскорезными и использование широкозахватных орудий;

- совмещение нескольких технологических операций и приемов путем применения комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов.

Использование комбинированных машин и орудий уменьшает число проходов по полю тракторного агрегата, что ведет к уменьшению затрат, сокращению сроков проведения полевых работ и менее уплотняет почву;

- применение полосной предпосевной обработки при выращивании широкорядных культур в сочетании с внесением гербицидов.

Важным условием эффективной минимализации обработки почвы является высокий уровень агротехники, строгое соблюдение технологии, проведение механизированных работ в оптимальные агротехнические сроки и с хорошим качеством, использование эффективных средств защиты растений, внесение удобрений с учетом планируемого урожая.

При нулевой ( No - till ) технологии почва остается без механической обработки. Так называемый прямой высев проводят специальными сеялками, а для борьбы с сорняками, болезнями и вредителями используют пестициды. Сегодня в мире по нулевой и минимальной технологиям возделывается около 60 млн. га зерновых и 200 млн. га масличных культур, и эти площади неуклонно растут. Обоснованием их применения является то, что почвы с высоким содержанием гумуса (более 3,5%) не нуждаются в интенсивной обработке для регулирования агрофизических процессов. Они способны поддерживать оптимальную для большинства культурных растений плотность под влиянием естественных факторов. Суть сберегающих технологий обработки почвы сводится к сокращению и даже полному отказу от высокозатратных и энергоемких операций по основной и предпосевной обработке почвы. Неотъемлемой частью минимальной и нулевой систем обработки почвы является периодическое разрушение плужной подошвы глубокорыхлителями.

В основе комбинированной системы обработки почвы лежит сочетание в севообороте периодической вспашки, безотвального рыхления пахотного слоя на глубину до 25-30 см под пропашные, зерновые и зернобобовые культуры с поверхностной или мелкой (дисками, культиватором, чизелем, фрезой и др.) обработкой на 10-14 см под культуры сплошного сева (озимые, однолетние травы, овес). Составным элементом комбинированной системы обработки являются периодическое глубокое (30-40 см) безотвальное рыхление или чизельная обработка один раз в 3-4 года.

Главным направлением совершенствования комбинированных систем обработки почвы является сокращение глубины и частоты обработки, совмещение технологических операций по соображениям энергосбережения и экономичности.

Весенняя предпосевная подготовка почвы начинается при наступлении ее физической спелости, т. е. когда она рассыпается, не мажется. Весной, в условиях нарастающей температуры, для сохранения влаги в почве необходимо выровнять поверхность поля, создать рыхлый мульчирующий слой почвы боронованием или боронованием со шлейфованием под углом 30-45° к вспашке.

Весной, при достижении почвой физической спелости, проводят боронование зяби для рыхления почвы, разрушающее капилляры и уменьшающее потери почвенной влаги, а также для выравнивания поверхности. Выровненная поверхность почвы необходима, чтобы обеспечить посев семян на одинаковую глубину и получить дружные всходы, что важно для всех, особенно для низкорослых, полегающих и других культур (ячмень, горох, вика, соя и др.), требующих низкого среза растений при уборке. Поэтому допосевные обработки должны обеспечить выровненность поверхности почвы (отсутствие гребней, борозд, глыб, наволоков, пучков соломы и т.п.) с помощью различных приемов (выравнивание, шлейфование, боронование и др.), которые на равнинных полях выполняют осенью, на склоновых - весной.

Для дружного прорастания семян им необходимо обеспечить приток влаги, воздуха и тепла в оптимальных количествах путем своевременного посева в хорошо подготовленную влажную, воздухопроницаемую и прогретую почву. Народная мудрость учит, что «семена надо положить на твердое ложе и прикрыть их пуховым одеялом» (кроме клубней картофеля, которые укладывают «на пуховую перину и укрывают пуховым одеялом»). Другими словами, семена при посеве должны лечь на твердую неразрыхленную почву (на так называемое «посевное ложе»).

Твердое посевное ложе, имея повышенную капиллярность, обеспечивает приток к семенам капиллярной влаги из нижних слоев почвы, а рыхлый слой почвы над семенами не препятствует доступу воздуха к ним. Предпосевное рыхление почвы путем культивации должно быть не глубже оптимальной глубины посева семян. Однако это требование бывает трудно выполнить, особенно при посеве мелкосемянных культур (рапс, амарант и др.), поскольку их оптимальная глубина посева (от 0,5 до 2 см) мельче, чем глубина хода зубьев бороны и лап культиватора (до 5-6 см), которые проводят при ранневесеннем бороновании и культивации гребнистой зяби. Тогда после культивации приходится проводить допосевное прикатывание почвы, чтобы ограничить глубину хода сошников сеялки. В таких случаях иногда бывает целесообразным допосевную обработку почвы (выравнивание и подрезание сорняков) провести осенью (полупар), а ранний посев мелкосемянных культур - весной при физическом созревании почвы без предварительного боронования почвы.

При возделывании поздних культур до их посева обычно проводят ранневесеннее боронование и две-три культивации для механического уничтожения появляющихся всходов сорняков. Первую культивацию проводят для заделки в почву внесенных удобрений на глубину 8-10 см (до 12 см) при появлении ранних сорняков, вторую или третью (предпосевную) - на глубину посева культуры после массового появления поздних (просовидных и др.) сорняков.

При сухой погоде бывает целесообразно прикатать почву вскоре (при подсыхании подрезанных сорняков) после первой культивации для уменьшения высыхания верхнего слоя почвы, улучшения контакта мелкосемянных просовидных и других семян сорняков с почвой и более дружного появления их всходов, чтобы полнее уничтожить их предпосевной культивацией.

Большинство приемов основной и допосевной обработки почвы энергозатратны и связаны с вредным воздействием на нее тяжеловесной сельскохозяйственной техники. Поэтому необходимо соблюдать принципы минимализации обработок, исключив ненужные и малозначимые агроприемы, шире использовать комбинированные многофункциональные и широкозахватные агрегаты, значительно уменьшающие число проходов техники по полю, особенно в весенний период. Это важно как в экономическом, так и в экологическом отношении.

При построении системы обработки почвы в севооборотах учитывают следующие принципы (таблица 5).