Земледелие, основанное на интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, включающих в себя отвальную вспашку, испытывает ряд негативных последствий интенсификации. Например, при производстве зерновых культур, различные машины проходят по полю от 5 до 15 раз, при этом площадь следов колес и гусениц машин, тракторов, транспортных и уборочных агрегатов составляет примерно 100–200 % и более от площади поля. Обработка почвы интенсивным способом требует до 35 энергетических и до 25 % трудовых затрат от общих на производство продукции растениеводства. Дальнейшая интенсификация растениеводства на основе традиционных затратных приемов обработки требует более широкого применения средств химизации.
Механические обработки, при интенсивных технологиях, ускоряют процессы минерализации и утраты гумуса, разрушают почвенную структуру, угнетают почвенную микрофлору, усиливают эрозионные процессы, способствуют смыву почвы и питательных веществ, проявлению ветровой и водной эрозии почвы. Таким образом, наиболее плодородные черноземы России за последние 50–60 лет потеряли от четвертой части до половины имевшегося в них гумуса. В Российской Федерации, по научным данным, в слое почвы 0–30 см запасы гумуса ежегодно уменьшаются в среднем на 0,3–0,7 %, что составляет 0,62 т/га. Почва с низким и средним содержанием гумуса занимает около 90 %, сенокосы – 72 %, пастбища – почти 96 %. Половина сельскохозяйственных земель испытывает недостаток влаги, третья часть подвержена ветровой и водной эрозии. Интенсивное крошение пласта в системе отвальной обработки почвы активизирует проявление эрозионных процессов.
Существенное влияние на водно-воздушный режим пласта оказывает плотность почвы. Переуплотнение почвы приводит к увеличению энергозатрат на ее обработку и снижает урожайность. Тяговое сопротивление почвы по следу гусеничного трактора больше, чем вне следа, на 16 %, а по следам колесных тракторов оно возрастает на 44–65 %, что ведет к росту погектарного расхода топлива на 15–30 %, снижению производительности и качества работы почвообрабатывающих агрегатов. В связи с этим и в мировой практике, и в нашей стране создаются и получают широкое распространение системы минимальной и нулевой обработок почв и новые технические средства для их осуществления.
Технологии возделывания, основанные на приемах минимальной обработки почвы, являются рациональной альтернативой их интенсификации. Для защиты почвы и посевов в зернопропашных севооборотах разработаны и внедрены новая система противоэрозионной минимальной обработки почвы, включающая в себя мульчирующие, ярусно-плоскорезные и другие почвозащитные приемы, и комплекс комбинированных противоэрозионных машин.
Существенным аргументом в пользу минимализации обработки почвы является сокращение затрат не только на выполнение полевых работ, но и на восполнение машинного парка. Важнейшим критерием, определяющим выбор машин для обработки почвы, является их способность выполнять операции с заданным качеством за минимальное число проходов агрегата по полю или за один проход. Качественная обработка почвы должна обеспечивать условия для равномерного распределения посевного материала по глубине и площади питания, создавать благоприятные условия для прорастания семян и развития растений. По прогнозу Россельхозакадемии, к 2010 г. минимальная обработка почвы найдет применение на 55–60 % площади пашни России.
Чтобы добиться высокоэффективного использования машин для минимальной обработки необходимы высококвалифицированные специалисты, которые должны хорошо знать устройство и принцип работы комбинированных машин и агрегатов, технологические регулировки, правила эксплуатации, выявлять и устранять возможные неисправности, возникающие при их работе.
