Центральной задачей земледелия остается обеспечение роста и повышения качества урожая сельскохозяйственных культур путем совершенствования агротехники их возделывания. На современном этапе ведения земледелия уровень интенсификации сельскохозяйственного производства определяется, прежде всего, рациональным использованием каждого гектара пашни сельхозугодий. Данные науки и передовой практики свидетельствуют о том, что наиболее успешно эти задачи решаются в системе почвозащитного земледелия.
В стране известны масштабные разработки в области почвозащитного земледелия, позволившие на огромных площадях защитить почву от эрозии и получить дополнительные миллионы тонн зерна и другой продукции.
Система обработки почвы должна разрабатываться с учетом местных условий, биологических особенностей возделываемых культур, она должна быть почвозащитной, ресурсосберегающей, способствующей сохранению плодородия, уменьшению всех видов эрозии и, в то же время, повышающей урожайность сельскохозяйственных культур.
По оценкам департамента сельского хозяйства США, к 2010 году традиционные методы почвообработки будут практиковаться только на 5% пашни, а 95% пашни будет обрабатываться на основе прогрессивных почвосберегающих технологий.
Одним из элементов почвозащитных технологий является система безотвальной обработки, и возможность применения ее под отдельные культуры должна иметь научное обоснование.
В зоне неустойчивого увлажнения, куда относится Кабардино-Балкарская Республика, в системе обработки на первый план выходят агротехнические мероприятия, способствующие накоплению влаги в почве и предотвращению ее непроизводительных потерь.
Наряду с накоплением влаги, приемам механической обработки отводится важная роль в борьбе с сорняками, что всегда являлось одной из главных задач системы обработки почвы во всех почвенно-климатических зонах.
Почвенные условия влияют на рост и развитие надземной биомассы через корневую систему, морфологическое строение которой у одних видов растений отличается от других видов. Поэтому при выборе способов основной обработки почвы возникает необходимость учета особенностей развития корневой системы различных культурных растений.
Практическое осуществление всего противоэрозионного комплекса в каждой зоне, регионе, хозяйстве – это внедрение почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
Обработка почвы является центральным звеном в системе возделывания сельскохозяйственных культур. Как известно, главными задачами основной обработки почвы является создание благоприятных условий для развития культурных растений, мобилизации элементов зольного питания, регулирования агрофизических свойств почвы, борьбы с сорными растениями, вредителями и болезнями, обеспечения качественной заделки семян и удобрений.
Сильное проявление эрозионных процессов на пахотных землях склонов во многом обусловлено недостаточным учетом специфических требований к обработке этих земель. Всю систему обработки почв на склонах важно строить таким образом, чтобы на каждом участке поля в течение всего года предотвращалось проявление эрозионных процессов. До недавнего времени в рекомендациях по защите почв от эрозии почвозащитные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в основном базировались на отвальной вспашке с использованием способов и приемов, позволяющих создать на поверхности почвы водозадерживающий рельеф (лункование, прерывистое бо-роздование, поделка микролиманов, почвоуглубление, щелевание, кротование и ряд других приемов). В настоящее время осуществляется переход на внедрение более эффективных энерго- и водосберегающих приемов и технологий обработки почвы, обеспечивающих высокую агрономическую и почвозащитную эффективность их применения. Главным ведущим звеном в почвозащитном комплексе на склоновых землях является почвозащитная технология возделывания сельскохозяйственных культур с использованием орудий, обеспечивающих безотвальную обработку почвы с сохранением пожнивных остатков на поверхности почвы.
Главными принципами совершенствования системы обработки почвы должны быть минимализация и создание мульчирующего слоя из растительных остатков и почвы. Все основные приемы обработки почвы, которые не оборачивают ее, то есть не перемещают ее верхний слой вниз, и нижний вверх, а рыхлят почву и частично перемешивают ее в сочетании с щелеванием, характеризуются высокой почвозащитной эффективностью. В зависимости от свойств почвы она осуществляется разными орудиями, плоскорезами, чизелями, дисковыми боронами, культиваторами и т. д. (Ванин, 1985).
Технологию возделывания сельскохозяйственных культур, основанную на минимальной обработке в настоящее время широко изучают и применяют во многих странах мира: Российской Федерации, Румынии, Болгарии, США, Великобритании, Германии и ряде других стран.
Согласно многочисленным исследованиям А. Н. Каштанова и др. (1975), М. Н. Заславского (1984) и А. И. Шабаева (2003) применение минимальной обработки почв способствует уменьшению эрозии за счет сохранения и накопления гумуса в почвах, сохранения и улучшения структуры почв, повышения их водопроницаемости и противоэрозионной устойчивости, улучшения почвозащитной роли растительного покрова.
К настоящему времени Д. Е. Ваниным (1985), В. Д. Мухой (2000) и другим исследователями установлена высокая противоэрозионная эффективность безотвальной плужной и плоскорезной обработок, применение которых снижает темпы минерализации гумуса, резко сокращает смыв почвы, повышает урожайность зерновых культур. Однако, не рекомендуется применять обработку почвы без оборота пласта на всей площади, так как общая культура земледелия еще недостаточная, мало соответствующих материальных ресурсов, да и не все культуры одинаково хорошо отзываются на этот способ обработки. Поэтому целесообразно сочетать в севообороте поверхностную, плужную, плоскорезную и безотвальную обработки почвы.
Приемы основной обработки почвы являются одним из основных средств регулирования водного режима на склоновых землях, позволяющие по-разному регулировать поглощение воды почвой и влияющие на эрозионные процессы и урожай сельскохозяйственных культур.
Экстремальные условия, формирующиеся на склонах, требуют широких и целенаправленных исследований по определению наиболее эффективных во-дозадерживающих противоэрозионных приемов обработки почвы.
Результаты научных исследований и производственный опыт показывают, что способы противоэрозионной обработки почв в СНГ применяют с учетом почвенно-климатических зон. В КБР была установлена почвозащитная роль отдельных приемов обработки зяби на смытых почвах. Вспашка с почвоуглублением и сочетание этого варианта с поздне-осенним лункованием характеризуется одинаковой эффективностью. На обоих вариантах смыв почвы был на 1,7-2,6 т/га меньше, чем по вспашке на 20-22 см. Относительно невысокая почвозащитная роль лункования на склонах 3-4° объясняется переполнением лунок талой водой, вследствие чего киселеобразная масса воды и почвы стекает по склону. Поэтому при высоких запасах воды в снеге гидрологическая роль рельефа в полной мере будет проявляться на склонах с крутизной до 2°.
Исследования по оценке влияния безотвальных технологий обработки почвы на эрозионные процессы в зоне проявления водной и совместного проявления водной и ветровой эрозии почв в большинстве регионов РФ выявили высокую их почвозащитную роль. В условиях КБР по плоскорезному фону запасы влаги перед началом весенних полевых работ были выше на 23-33 мм в метровом слое.
Из всех агротехнических мероприятий, направленных на получение высоких урожаев и на повышение плодородия, обработка почвы имеет основное значение. Удвоение урожая зависит на 25 % от обработки почвы, на 50% от минеральных удобрений и на 25% от севооборота, сорта и качества посевного материала.
Система основной обработки почвы в севообороте оказывает воздействие на агрофизические и гидрологические свойства почвы. Под воздействием глубокой обработки происходит перераспределение механических элементов и органических веществ в обрабатываемом слое, уменьшаются плотность почвы и твердость, увеличивается общая и особенно некапиллярная пористость почвы. После глубоких обработок лучше накапливаются атмосферные осадки и увеличивается, особенно в подпахотных слоях почвы, содержание влаги под первой и последующими культурами севооборота.
Увеличение выпуска и применения в производстве почвообрабатывающих машин и орудий, характеризующихся разнообразными технологическими процессами воздействия на почву, вызывает необходимость исследования их влияния на свойства почвы для создания наиболее рациональной системы обработки почвы в севообороте.
Ресурсосбережение выступает в современных условиях в качестве одного из приоритетных направлений развития растениеводства и является залогом стабильного развития всего сельскохозяйственного производства. На сегодняшний день в мире сложились следующие основные типы технологий по интенсивности производства.
Простые (нормальные, традиционные) технологии – используются в РФ в хозяйствах с низким уровнем доходности, кадрового обеспечения и, как правило, рассчитаны для регионов с невысоким ландшафтным потенциалом - преимущественно степных и засушливых районов. Потенциальные возможности технологий по урожайности - до 20 ц/га. Техника для реализации простых технологий слабо ориентирована на почвозащитную обработку и в основном представляет собой дешевые агрегаты старых поколений машин.
Интенсивные технологии – рассчитаны на более глубокие знания и требуют вовлечения в процесс производства сельхозпродукции минеральных удобрений, малообъемное использование средств защиты растений от болезней, вредителей и сорняков в зависимости от порога их вредоносности, дифференцированное внесение препаратов в различные фазы развития растений с работой агрегатов по технологической колее. Данный тип рассчитан на благоприятные по увлажнению ландшафты. Их потенциал по урожайности зерновых культур составляет 30–40 ц/га.
Высокие (высокоинтенсивные ресурсосберегающие технологии) - являются самым современным типом, за ними стратегическое будущее конкурентоспособного сельского хозяйства России. Они рассчитаны на наиболее благоприятные ландшафты страны и, прежде всего, районы Северного Кавказа и европейского Предуралья. С их помощью реально получать урожаи зерновых на уровне 50-60 ц/га. Техника для этих технологий обеспечивает сберегающее землепользование, точное управление процессами возделывания сельскохозяйственных культур, уборки урожая и его хранения. Как правило, эта техника самоконтролирует качество выполняемых технологических операций с учетом изменяющихся условий ландшафта и оптимизирует использование всех видов ресурсов.
Таким образом, проблема ресурсосбережения в сельскохозяйственном производстве решается использованием современных технологий, что имеет принципиальное значение для повышения конкурентоспособности продукции российских сельских товаропроизводителей.
До недавнего времени в России не придавалось большого значения проблемам воздействия интенсивной обработки почвы на окружающую среду. В настоящее время ресурсосберегающие технологии в России применяются менее, чем на 2 % сельскохозяйственных угодий.
Медленное освоение сберегающих технологий в стране на фоне роста цен на материальные и особенно энергетические ресурсы является причиной постоянного повышения себестоимости сельскохозяйственной продукции, что негативно сказывается на уровне рентабельности и конкурентоспособности отечественных сельскохозяйственных товаропроизводителей. Поэтому осуществление мер по использованию современных ресурсосберегающих технологий в конечном счете будет определять устойчивость развития агропромышленного комплекса России.