Известно, что наиболее энергоемкий технологический процесс - обработка почвы: на нее в среднем расходуется 30-40% энергии, потребляемой в сельском хозяйстве.
Опыт показал, что традиционная технология возделывания зерновых культур со вспашкой зяби и весенним боронованием характеризуется большой трудоемкостью и высокими энергозатратами. Поэтому один из путей совершенствования технологий - минимизации обработки почвы как по количеству операций, так и по глубине.
При этом предпочтительно применять те виды почвообрабатывающей техники (плоскорезы, фрезы, комбинированные агрегаты, а также новые конструкции дисковых культиваторов), которые способствуют предотвращению ускоренной минерализации гумуса, стабилизации экологической среды, микрофауны.
В современной отечественной и мировой практике к наиболее перспективным экономичным энергосберегающим и одновременно почвозащитным приемам относятся минимальная и нулевая обработки почвы, существенно сокращающие агротехнические операции.
Применяемые в современной практике варианты энергосберегающих технологий во многом различаются в зависимости от системы основной и предпосевной обработки почвы.
Технология зерновых с традиционной обработкой почвы включает около десяти технологических приемов. Осенью после уборки предшественника проводят лущение стерни дисковым лущильником типа ЛДГ на 6-8 см. Затем вносят минеральные удобрения и одновременно проводят вспашку плугом с предплужником на глубину 20-22 см. Весной, при достижении физической спелости почвы, проводят боронование, задачей которого является закрытие влаги и выравнивание поверхности поля. Непосредственно перед посевом почву культивируют на глубину заделки семян. Затем проводят посев на глубину 6-8 см. В фазе кущения против однолетних двудольных и многолетних сорняков посевы обрабатывают гербицидами.
В фазе флагового листа против грибных болезней, таких, как бурая ржавчина, мучнистая роса, септориоз, проводят обработку фунгицидами. При превышении экономического порога вредоносности вредителей растения р фазе колошения обрабатывают инсектицидами, а в фазе полной спелости зерно убирают комбайнами напрямую.
Технология с минимальной обработкой почвы в сравнение с традиционной позволяет уменьшить механические воздействия почвообрабатывающих машин на почву и уплотняющее действие их ходовых систем на нее, сократить количество проходов агрегатов по полю. После уборки предшественника вносят минеральные удобрения. Затем сразу же проводят мелкую (на глубину 6-7 см) обработку дисковым культиватором, который заделывает в почву минеральные удобрения, подрезает и выворачивает сорняки на поверхность почвы, где они усыхают. Весной при достижении физической спелости почвы проводят посев.
Все остальные технологические операции те же, что и при традиционной обработке почвы.
Технология с нулевой обработкой предусматривает прямой посев в почву, предварительно обработанную гербицидами. Однако возможны и другие варианты, когда, например, в весенний период при достижении физической спелости почвы по стерне проводят посев стерневой сеялкой одновременно с внесением стартовой дозы удобрений. Технология также предусматривает обработки посевов гербицидами, а при необходимости - инсектицидами. Убирают урожай, как обычно, комбайнами напрямую.
При нулевой обработке почвы вспашка и культивация отсутствуют, интенсивнее используются средства защиты растений.
Таким образом, технология с традиционной обработкой включает десять основных агротехнических приемов, с минимальной - семь и с нулевой - только пять.
Экспериментальный и производственный опыт показывает, что минимальные обработки почвы в соответствующих условиях обеспечивают практически равный урожай зерновых в сравнении с традиционной вспашкой, они в два раза менее энергоемки (расход горючего на гектар пашни снижается на 10-15 кг), что экономически весьма выгодно, особенно в условиях высоких цен на энергоносители.
Вместе с тем, необходимо отметить, что при минимальных обработках под озимые культуры в засушливые годы урожайность устойчиво повышается (на 1,3-5,4 ц/га по сравнению со вспашкой на 20-22 см).
Основным недостатком минимальных технологий следует считать существенное увеличение засоренности посевов, причем увеличивающееся по мере увеличения срока использования.
Однако негативные аспекты минимальных обработок могут быть устранены при строгом соблюдении научных рекомендаций.
При нулевой обработке почвы необходимо учитывать особенности и свойства почвы, а именно, устойчивость ее к уплотнению, дренированность, содержание гумуса и подвижных форм питательных веществ. Без этого применение такой обработки может представлять определенный риск или даже привести к отрицательным агрономическим, экономическим и экологическим результатам.
Применяя нулевую обработку, необходимо предусмотреть более высокие затраты на химические средства защиты растений от сорняков, вредителей и болезней; дополнительные затраты на специальную технику при сохранении традиционной, поскольку обычно не все участки пашни пригодны для нулевой обработки, а также ее повторений каждые три-четыре года; соблюдение более высоких требований по применению средств защиты растений, минеральных удобрений, мелиорантов; трудности с использованием органических удобрений, эффективность которых без заделки в почву очень низкая. Кроме того, не все культуры дают при нулевой обработке высокий урожай.
Учитывая положительные и отрицательные факторы минимальной и нулевой обработки, следует все же подчеркнуть, что в современном земледелии только применение этих приемов позволяет снизить воздействие на почву отрицательных факторов (уплотнение почвы, разрушение структуры, нарушение водного режима).