Структура энергетических затрат и пути их оптимизации в интенсивных севооборотах на орошаемых землях Приднестровья

Истинное богатство дает не одна земля,

  а земля вместе с трудом, капиталом и знаниями.

Почвенные ресурсы являются главным природным потенциалом человеческой цивилизации, основой ее экономического благополучия, продовольственной безопасности и финансовой стабильности.

Обработка почвы является одним из наиболее дискуссионных вопросов в истории земледелия мирового масштаба, ее изучением для своих территорий занимались ученые всего земного шара, поскольку это прием многостороннего воздействия и зависит от огромного количества факторов: биоклиматических, почвенно-ресурсных и целого ряда других, а также от выращиваемых культур. Она системно влияет на плодородие, фунгистатический потенциал, продуктивность агрофитоценозов, экономическую эффективность и социальную востребовательность производства.

Механическое рыхление пашни является одним из важнейших агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных культур. Оно воздействует на эффективность использования основных возобновляемых факторов окружающей среды: биоклиматического, природноресурсного, агротехнологического потенциалов, позволяет регулировать ее водный, воздушный, тепловой, питательный режимы и развитие эрозионных процессов, является одним из важнейших экологически чистых средоулучшающих способов борьбы с болезнями, вредителями и засоренностью посевов, увеличивает коэффициент использования фотосинтетически активной энергии солнечной радиации для синтеза органического вещества, заключенного в биомассе возделываемых агрофитоценозов.

Одновременно обработка почвы является важнейшим средством биологизации и экологизации интенсификационных процессов в растениеводстве, основной целью которого является более полное и рациональное использование природного потенциала территории и невозобновляемых техногенных факторов, повышение ее плодородия, улучшение фунгистатического потенциала, сохранение экологического равновесия, предотвращение разрушения окружающей среды, получение высокой продуктивности возделываемых культур, экономической эффективности и рентабельности производства.

Многочисленными научными экспериментами установлены важность и необходимость применения регионально дифференцированных систем основной подготовки почвы. При их разработке комплексно должны учитываться особенности геоморфологических, почвенных и метеорологических условий территории, а также специфика адаптивного и средоулучшающего потенциалов культивируемых видов и сортов. Особенно важное значение адаптивно-дифференцированный подход к обработке почвы имеет в условиях регулируемого водообеспечения, склонового земледелия, а также при выращивании на одном поле нескольких урожаев в год.

При этом недооценка значения механической подготовки почвы приводит к ухудшению водно-физических и химических свойств, накоплению болезней и вредителей, увеличению засоренности посевов, что существенно снижает эффективность техногенных средств интенсификации земледелия и продуктивность возделываемых растений.

Современное земледелие во многих странах мира характеризуется повсеместным переходом к ресурсосберегающим, минимальным и даже нулевым технологиям возделывания сельскохозяйственных культур с целью снижения энергетических затрат, уменьшения антропогенного воздействия на почву, оптимизации ее физико-химических свойств и минерализации органического вещества, предотвращения эрозионных процессов и получения экологически чистой продукции растениеводства.

Проведенные исследования в МолдНИИОЗиО по учету затрат труда, материально-денежных ресурсов и энергии показали, что самые высокие затраты имеют место при осуществлении вспашки на различную глубину (рис. 1).

Рис. 1 Затраты труда, материально-денежных средств и энергии на проведение различных приемов обработки почвы

В частности, при осуществлении различных видов пахоты эти затраты колебались в виде: расхода горючего от 26,7 до 40,6 кг/га; затрат труда – 0,62-0,98 человеко-часов и энергии от 1000 до 1400 МДж/га.

Использование же поверхностных обработок уменьшало затраты по сравнению с проведением вспашки на глубину 20-22 см. При осуществлении фрезерования расход горючего уменьшался на 56,9 %, затраты труда – на 11,3 %, и энергии – на 40 %.

Такая же тенденция была отмечена и при использовании ряда других поверхностных обработок при возделывании различных сельскохозяйственных культур. При этом урожайность овощного гороха по вспашке составляла 2,5 т/га, по дискованию – 2,4 т/га; озимой пшеницы, соответственно, - 6,7 и 6,6 т/га; озимого ячменя – 5,7 и 6,3 т/га; средних томатов – 75,0 и 75,0 т/га; ранней капусты – 38,0 и 36,0 т/га (рис. 2).

Рис. 2 Урожайность основных культур в севообороте с уплотненным использованием пашни (среднее за ротацию), т/га

В целом, полученные экспериментальные данные показали, что использование поверхностных обработок как основного предпосевного способа подготовки почвы при возделывании зерновых и овощных культур на орошаемых землях Приднестровья существенным образом не сказывались на их урожайности.

Проведенная экономическая оценка по разным способам основной подготовки почвы при возделывании сельскохозяйственных культур как зерновых, так и овощных показало, что минимизация основной обработки почвы дает положительный экономический эффект (рис. 3). Но при этом, доля основной и предпосевной подготовки почвы в структуре общих затрат при возделывании зерновых и кормовых культур в пожнивных и поукосных посевах при орошении колебалась от 2 до 5 % (рис 4 и 5).

Рис 3. Показатели экономической оценки различных способов и глубин основной обработки почвы

Рис 4. Структура энергетических затрат на возделывание и уборку зерновых культур в пожнивных и поукосных посевах при орошении, МДж/га

Рис 5. Структура энергетических затрат на возделывание и уборку
кормовых культур в промежуточных посевах, МДж/га

Кроме того, исследования выявили, что доля влияния различных видов обработки почвы в севообороте с уплотненным использованием пашни, в формировании урожая сои и силосной массы кукурузу на неорошаемых землях колебалась, соответственно от 0,5 до 4 % (рис. 6).

Рис 6. Доли влияния изучаемых факторов в формировании урожая семян сои, % (среднее за 1978-1982 гг.)

Доли влияния изучаемых факторов на урожай силосной массы   кукурузы, % (среднее за три года)

Использование поверхностных обработок при возделывании сои в летних посевах обеспечивало положительный результат в росте ее урожайности (табл.1).

Таблица 1.

Урожайность сои сорта Зарница в летних посевах в зависимости

от предшественника, обработки почвы и удобрений, т/га

(среднее за 1981-1983 гг.)

HCP 0,95 = 0,16 для сравнения частных средних

При возделывании сои на зерно в летних посевах после ранней капусты и раннего картофеля получена достоверная прибавка урожая по поверхностным обработкам в сравнении со вспашкой с оборотом пласта. При этом продуктивность посевов по дискованию на 10-12 см и фрезерованию на 10-12 см отличалась незначительно. Следовательно, минимальная обработка является менее ресурсозатратной и более энергоэкономной.

Эффективность внесения минеральных удобрений, независимо от их дозировки так же была не высокой. По всей вероятности, в условиях хорошей обеспеченности чернозема обыкновенного легко доступными питательными веществами и коротком вегетационном периоде, биогенные элементы использовались предшественниками не полностью и последействие нивелировало их применение на формирование агрофитоценоза сои. В результате, на удобренных вариантах коэффициент энергетической эффективности был в 3-6 раз ниже в сравнении с участками без их применения.

Проведенный анализ технологий возделывания зерновых культур в повторных посевах свидетельствует о довольно близком соотношении различных составляющих в структуре энергетических затрат. При этом уменьшение или исключение доз вносимых удобрений позволяет на 37-43% снизить энергетические затраты на возделывание зерновых и кормовых культур в пожнивных и поукосных посевах при орошении (табл. 2).                                                                                                                        

Таблица 2

Энергетические затраты на возделывание и уборку зерновых культур

в пожнивных и поукосных посевах при орошении

Перспективным направлением снижения затрат энергии и труда, а следовательно, и повышения энергетической эффективности технологических процессов является учет особенностей предшествующих культур. Так, при возделывании сплошных загущеных посевов кукурузы на зеленый корм после уборки овощного гороха на зерно, в сравнении с ее посевами после озимой пшеницы для получения урожая зеленой массы 41-48 т/га норма удобрений может быть уменьшена на 25-33 % (табл. 3).

 Таблица 3

Урожайность зеленой массы кукурузы и пожнивных посевах при орошении, т/га (среднее за 5 лет)

По гороху без удобрений урожайность зеленой массы кукурузы была в 1,8 -1,9 раза выше, чем при выращивании ее после уборки озимой пшеницы. Это связано с более высокой симбиотической активностью клубеньковых бактерий в посевах гороха, а, следовательно, и большими чем по пшенице запасами легко доступного азота в почве перед посевом кукурузы.

Влиянием биологического азота объясняется более высокий выход зеленой массы по гороху на удобренных вариантах с меньшими, чем по пшенице нормами.                                                                                                                     

При этом способ и глубина обработки почвы не оказали существенного влияния на продуктивность агрофитоценоза кукурузы по обоим предшественникам как на фоне естественного плодородия чернозема обыкновенного тяжелосуглинистого, так и при внесении различных доз минерального питания растений.

Научные эксперименты, проведенные в летних посевах кукурузы сахарной после ранней капусты, также свидетельствуют о том, что урожайность початков была по вспашке и поверхностной обработке практически одинаковой как на фоне естественного плодородия, так и при внесении различных норм минеральных удобрений (табл. 4).

Таблица 4

Урожайность початков кукурузы сахарной в зависимости от обработки почвы и доз минеральных удобрений, т/га

(среднее за 1986-1990гг.)

Следовательно, использование вспашки с оборотом пласта после капусты ранней под кукурузу сахарную экономически и энергетически не оправдано.

Энергетический анализ выявил разное увеличение энергозатрат в связи с внесением минеральных удобрений. При этом коэффициент использования затраченной энергии по мере увеличения доз минерального питания по вспашке снижается с 2,8 до 1,9 и с 2,9 до 2,0 по поверхностному рыхлению. Таким образом, применение удобрений под кукурузу сахарную после капусты ранней экономически не эффективно.

При выборе способов основной обработки почвы под летние посевы кукурузы сахарной предпочтение должно быть отдано дискованию на 10-12 см, как более производительному, малоэнергоемкому приему, требующему меньших затрат ресурсов и времени на подготовку почвы к посеву.

Дисперсионный анализ результатов исследований свидетельствует, что при возделывании кукурузы на силос на пойменной луковой легкоглинистой почве доля влияния основных и междурядных обработок в среднем за годы проведения экспериментов не превышает 4,5% (табл. 5).

Таблица 5

Доля влияния изучаемых факторов на урожай

силосовой массы кукурузы, %

В зоне рискованного земледелия, где засухи повторяются зачастую по 2-3 года подряд, важнейшим фактором повышения продуктивности агрофитоценозов является орошение, которое более чем на 74% стимулирует растения для синтеза органического вещества с помощью энергии солнечной радиации.

В системе основной обработки пойменной почвы в интенсивном севообороте, которая включала вспашку на 30-32 см под кукурузу на силос и дискование на 8-12 см под остальные культуры, расход горючего сокращался на 78 кг/га, материальные затраты снижались на 25 у.е. на каждом гектаре.

Помимо экономических выгод, минимизация основной и междурядных обработок почвы на 3-4 дня сокращает период от уборки до посева возделываемых культур, тем самым повышает на 150-200% коэффициент использования ФАР для синтеза органического вещества заключенного в произведенной продукции, в 1,3-1,5 раза сокращает количество походов агрегатов по полю, мульчирует поверхность, что улучшает физические свойства и повышает плодородие почв.

Энергетическая оценка выращивания овощного гороха на семена показала, что оросительная вода расходуется более эффективно при поддержании в полуметровом слое влажности почвы не ниже 70% НВ. Биоэнергетическая эффективность люцерны значительно выше, когда назначают поливы в слое 0-70 см при поддержании влажности почвы при 70% НВ.

Проведенный анализ убедительно иллюстрирует, что обработка почвы в структуре энергетических затрат занимает незначительный удельный вес при возделывании сельскохозяйственных культур в промежуточных посевах на зерно, силос и зелёный корм. Среди рассматриваемых агрофитоценозов наиболее энергоемкой является кукуруза, независимо, на зерно или для кормовых целей. Следовательно, для более полной оценки энергозатрат необходимо осуществить системный анализ, комплексно охватывающий весь сектор техногенных факторов интенсификации растениеводства (рис. 7).

Рис.7 Энергетические затраты на возделывание промежуточных культур

Расчеты показывают, что самый высокий удельный вес в структуре энергозатрат приходится на минеральное питание растений. Наиболее отзывчивыми на внесение удобрений являются кукуруза на зерно, озимая рожь и перко на зеленый корм.  Далее следуют технологические процессы, связанные с орошением, возделываемых генотипов и их защитой от болезней, вредителей и сорняков.

В то же время несмотря на то, что, удобрения и орошение являются наиболее энергоемкими агроприемами, им присуще явление синергизма, они совместно стимулируют более эффективное использование посевами фотосинтетические активной энергии солнечной радиации для синтеза органического вещества, заключённого в урожае возделываемых агрофитоценозов.

В этой связи изучение рациональных норм внесения минеральных и органических удобрений, разработка оптимальных режимов орошения и способов полива возделываемых культур, является объективной необходимостью для получения экономически эффективного и социально приемлемого урожая возделываемых агрофитоценозов в системе получения 2-3 урожаев в год.

При возделывании кормовых культур в промежуточных посевах удельный вес обработки почвы в структуре энергозатрат не превышает 1,6-3,2%. Значительно больше их приходится на воду и организацию поливов и достигает 12,2-30,1%. Особенно велика доля орошения при формировании высокопродуктивных агрофитоценозов поукосных и пожнивных культур.  Если при весенних посевах осенне-зимние запасы служат одной из главных составляющих водного баланса, то в летних - дефицит влаги покрывается в основном влагозарядковыми, довсходовыми и вегетационными поливами. Поэтому, энергетические затраты на орошение здесь, в сравнении с весенними посевами возрастают в 1,6-1,8 раза (рис.7).

Значительно ниже энергоемкость орошения озимых кормовых растений. В структуре энергозатрат доля воды и организация полива не превышает 12-15% (табл. 6).

Таблица 6

Энергетические затраты на возделывание и уборку кормовых культур в промежуточных посевах

Расчеты показывают, что климатически обеспеченная урожайность свеклы столовой и кукурузы сахарной в промежуточных посевах несколько выше фактически полученной в научных экспериментах, что свидетельствует о необходимости совершенствования технологического регламента их возделывания. В то же время, по кукурузе на зеленый корм после озимой ржи, продуктивность посевов была близкой или несколько выше расчетной независимо от способа и глубины обработки почвы. Решающим фактором более эффективного использования фотосинтетически активной энергии солнечной радиации для синтеза органического вещества, заключенного в полученной продукции, является совершенствование системы минерального питания возделываемых агрофитоценозов (рис. 8).

Рис. 8 Фактическая и расчетная урожайность промежуточных культур в севообороте с получением

двух урожаев в год (ср. за 1986-1989 гг.)                           

По своему действию на водно-физические свойства, а также устойчивость сложения пахотного слоя почвы, различные способы основной и междурядных обработок существенно не различались. Лишь в начале вегетации в слое 10-20 см объемная масса по поверхностному рыхлению была на 3-5% выше, чем по вспашке на 20-22 см. Однако, в процессе роста и развития растений, к уборке эта разница практически нивелировалась. При этом почва по плотности приближалась к своему равновесному состоянию. Отсутствие существенных различий в сложении пахотного слоя в зависимости от изучаемых приемов обработки предопределило близкую по величине продуктивность посевов. Следовательно, при возделывании кукурузы на зеленый корм, озимой ржи, свеклы столовой и кукурузы сахарной в промежуточных посевах, преимущество необходимо отдавать дискованию на 10-12 см, как более производительному и менее энергозатратному агроприему.

При выращивании сои на зерно на фоне гербицида трефлана способы основной обработки почвы обеспечивали оптимальные почвенные режимы для роста и развития растений. При отсутствии существенных различий в засоренности посевов они оказывали равноценное влияние на формирование урожая независимо от уровня минерального питания и увлажнения почвы.

Следовательно, при возделывании сои на зерно уменьшение глубины вспашки чернозема обыкновенного тяжелосуглинистого с 30-32 до 20-22 см или замена ее дискованием на 10-12 см на фоне гербицида трефлана в дозе 1,0-1,1 кг/га д.в. не приводила к снижению продуктивности посевов независимо от уровня увлажнения почвы. Эффективность минимализации основной обработки наилучшим образом проявлялась при назначении поливов при 80% НВ в слое 0-50 см, внесении минеральных удобрений в дозе N₃₀P₄₅, культивации междурядий и норме высева 500 тыс. зерен на гектар (табл.7). 

Таблица 7.

Комплексное действие орошения, удобрений и обработки почвы

на урожайность зерна сои, т/га (среднее за 1978-1982 гг.)

Междурядные обработки являются важным фактором, сдерживающим распространение устойчивых к гербициду сорняков, и способствуют более эффективному действию других агроприемов на продуктивность сои, особенно в годы с низкой эффективностью гербицида. Следовательно, целесообразность и кратность их проведения определяется в каждом конкретном случае с учетом степени засоренности посевов. Их уменьшение, а тем более исключение, возможно при условии надежного подавления сорной растительности и позволяет экономить на каждом гектаре 1,2 чел.-ч. рабочего времени, 6 долларов денежных средств и 9 кг горючего.

Применение гербицидов в посевах сои, как правила исключают необходимость ручных прополок. На фоне трефлана ведущая роль в формировании продуктивности растений принадлежит орошению, доля влияния которого колеблется от 30 до 57% во влажные годы, до 86-96% в засушливые. При этом роль основной обработки почвы не высокая и колеблется от 0 до 1%, а междурядных рыхлений от 0 до 2,9% (табл. 8).

Таблица 8. Доли влияния изучаемых факторов в формировании

урожая зерна сои

(по результатам статистической обработки)

При выращивании после кукурузы на силос трех урожаев кормовых культур, продуктивность орошаемого гектара заметно возрастала.

При уменьшении глубины вспашки под кукурузу на силос или замене ее дискованием в 1,1-2,0 раза уменьшаются затраты трудовых ресурсов, в 2,0-2,5 раза горючего и энергии, повышается выработка на одного работника. В интенсивном севообороте с короткой ротацией (кукуруза на силос – озимая рожь + кукуруза на зеленый корм + горохоовсяная смесь – люцерна – люцерна) отмечена та же закономерность, хотя абсолютные показатели ниже в 1,3-1,6 раза. Помимо экономических выгод минимализация основной и междурядных обработок почвы способствует сокращению до 3-4 дней периода от уборки до посева уменьшает количество проходов агрегатов по полю, что улучшает структуру и сохраняет естественное плодородие почв (табл. 9).

Таблица 9

Экономическая эффективность возделывания кормовых культур в севообороте с интенсивным использованием пашни

(среднее за 1974 и 1975 гг.)

При возделывании перко способ и глубина основной обработки почвы после озимого ячменя практически не влияли на урожайность зеленой массы. В то же время, по овощному гороху долевое участие обработки в отдельные годы достигает 26%. По-видимому, это связано с тем, что из-за отсутствия около 40 дней осадков по вспашке образуется большое количество комков и глыб, в результате почва сильно иссушается и всходы появляются неравномерно. К моменту прекращения осенней вегетации растения были ослаблены, хуже зимовали, сильнее поражались корневыми гнилями и капустной мухой.

По фрезерованию на 8-10 см у семян был лучше контакт с почвой, в результате всходы были равномерными и дружными, растения лучше зимовали, меньше повреждались болезнями и вредителями, поэтому их продуктивность была выше, что наиболее отчетливо проявилось в 1983 году (табл. 10).

Таблица 10. Влияние обработки почвы и предшественников на урожайность зеленой массы перко в озимых посевах, т/га

1 – без удобрений; 2 – N₁₂₀; 3 – N₁₅₀P₁₀₀K₅₀

Результаты исследований свидетельствуют, что по обоим предшественникам существенной разницы в урожае в зависимости от способов и глубины обработки почвы не выявлено, а удобрения независимо от их дозы в 2-3 раза увеличивает урожай зеленой массы.

Расчеты экономической эффективности показали, что технология подготовки почвы, основанная на дисковании и фрезеровании взамен отвальной вспашки, позволяет сократить количество проходов агрегатов по полю в 1,7-2,0 раза. Затраты труда при этом снижаются на 44-46%, расход горючего уменьшается в 2,3-2,6 раза, существенно увеличивается производительностью труда.

Наряду с уменьшением материально-энергетических затрат по минимальной обработке отмечена самая высокая окупаемость вложенных средств. Наибольший чистый доход при наименьшей себестоимости затрат получен по фрезерованию на 8-10 см.

В целом, приведенный научно-аналитический обзор роли и значения обработки почвы в интенсивных севооборотах на землях Приднестровья позволяет сделать следующие выводы:

1. В структуре затрат энергии в интенсивных агрофитоценозах на обработку почвы под основные культуры приходится 1000-3319 МДж/га или 1,2-10,2% от общего количества энергозатрат и 50-60% топлив­ных ресурсов. В результате усиливающегося антропогенного воздейст­вия на почву в промышленных технологиях количество проходов агре­гатов по полю достигает 16-36, а в системе получения двух-трех урожаев - их число удваивается или даже утраивается, площадь поля, подвергаемая разрушительному воздействию ходовых систем машин и агрегатов, увеличивается в 2-3 раза. Вдобавок к этому, на орошаемых землях на поле подается от 150-250 м³/га поливной воды при довсхо­довых поливах, до 1500-6000 м³/га при влагозарядковых и вегета­ционных. При этом продуктивность многих выращиваемых в интенсив­ных условиях культур практически уже приблизилась к границе максимально возможного использования энергии солнечной радиации в процессе фотосинтеза, ограничивая в агроценозах дальнейшее повышение КПД утилизации ресурсов природной среды.

В этих условиях отчетливо видна не только прогрессирующая тенденция к снижению энергоотдачи агросистем, но и появилась опасность глобального нарушения экологического равновесия биосферы в цепи процессов, имеющих наиболее уязвимые места, четко обозначилась необходимость в биологизации и экологизации всех интенсификационных процессов, главным образом, ориентированных на более эффективное использование возобновляемых источников энергии.

2. Методика биоэнергетической оценки затрат ресурсов на выполнение технологических процессов позволяет количественно оценить расход энергии и выявить наиболее энергоемкие элементы, оп­ределить их конкурентоспособность, научно обосновать ресурсо-энергоэкономичные и природоохранные технологии при проектировании и эксплуатации оросительных систем, прогнозировать и энергетичес­ки обосновывать предельный расход совокупной, главным образом, ископаемой энергии (ГСМ) при конструировании высокопродуктивных и эколо­гически устойчивых агросистем.
3. В технологических процессах возделывания сельскохозяйственных культур затраты на проведение глубокой вспашки (30-32 см) и предпосевной обработки под основные культуры в севооборотах сов­ременными почвообрабатывающими машинами и агрегатами составляют 1801 МДж на гектар и 51,5 л горючего. При мелкой вспашке (2-22см) они соответственно на 13 и 11% ниже, а по дискованию на 10-12 см в 2-3 следа количество антропогенной энергии уменьшается более чем в два раза.

На пойменной луговой легкоглинистой почве и черноземе обык­новенном тяжелосуглинистом при выращивании пропашных культур (кукуруза на силос, томат, капуста ранняя, соя на зерно) основные параметры физических свойств, водного, воздушного и пищевого ре­жимов почвы находятся в оптимальных пределах для роста и развития растений по вспашке на 20-22 см. При высокой технической эффек­тивности гербицидов (трефлан, базагран) и чистых от сорняков полях в посевах сои на зерно без ущерба для урожая можно применять дискование в 2-3 следа на глубину 10-12 см. При этом на каждом гектаре экономится 965 МДж энергии и около 27 л горючего.

При оптимизации основных регулируемых факторов в технологиях выращивания основных культур сплошного сева (озимые пшеница и ячмень, горох овощной, люцерна) при практически одинаковой про­дуктивности растений, дискование на 10-12 см по производительности, расходу энергии, труда и средств имеет заметное преимущество в сравнении с отвальными обработками на 20-22 и 30-32 см.

4. Положительная роль глубокой вспашки (30-32 см), как средства гомогенизации пахотного слоя, активизации почвенного плодородия и фитосанитарии в интенсивных севооборотах под кукурузой на силос на пойменной луговой легкоглинистой почве и соей на обыкновенном тяжелосуглинистом черноземе сохранялась на протяжении двух-трех лет. Этим и определяется периодичность ее применения и необходимость чередования разноглубинных обработок в севооборотах с интенсивным использованием пашни. При разноглубинных обработках затраты труда и времени на основную подготовку почвы снижаются 1,6 раза, денежных средств - на 24-33%, расход горючегоуменьшается на 15-21 кг/га, а антропогенная деградация почвы ко­лесами машин и агрегатов сокращается в 1,3-1,5 раза.
5. При конструировании интенсивных агрофитоценозов, обеспечивающих получение 2-3 урожаев в год, технологические решения, ос­нованные на дисковании на 10-12 см и фрезеровании на 8-10 см под промежуточные культуры, обеспечивают оптимальный водный, воздуш­ный и пищевой режимы для роста, развития растений и создают усло­вия для более полного и комплексного использования природных, тех­ногенных, генетических, биологических, трудовых и других ресурсов, для более полного использования энергии солнечной радиации.

Поверхностная обработка почвы в сравнении с отвальной вспаш­кой на 20-22 см и плоскорезным рыхлением на 16-22 см позволяет в 1,6 раза сократить затраты труда и времени на подготовку почвы к посеву, в 2,2-2,5 раза уменьшить расход горючего и более чем в 2,0 раза снизить потребление ископаемой энергии, на 14-24% снижается капиталоемкость, на 16-23% металлоемкость технологи­ческих процессов и на 17-21% сокращается выработка на эталонный гектар.

За счет большей ширины захвата почвообрабатывающих орудий и агрегатов, исключения отдельных операций количество проходов агре­гатов по полю по минимальной обработке в сравнении со вспашкой уменьшается в 1,7-2,0 раза и в 1,5-1,8 раза по отношению к плос­корезному рыхлению. При этом площадь пашни, подверженная деформи­рующему воздействию ходовых систем и агрегатов с нагрузкой 90,4 т (суммарная масса тракторов), уменьшается в 2,1-2,8 раза.

Среди изучаемых поверхностных обработок (плоскорезное рых­ление, дискование, фрезерование) лучшим оказалось фрезерование на глубину 8-10 см, при котором отсутствовала глыбистость пашни и создавалась мелкокомковатая структура почвообрабатывающего слоя, в результате чего достигается лучший контакт семян с почвой, на 2-3 дня быстрее и дружнее появлялись всходы, создавались лучшие условия для связывания энергии солнечной радиации в процессе фо­тосинтеза и достижения максимальной продуктивности возделываемых культур.

6. Поверхностная обработка почвы на глубину 8-12 см в комп­лексе с последующим увлажнением посевного слоя одним-двумя довс­ходовыми поливами нормой 200 м3/га с интервалом в 2-4 дня без прикатывания за счет энергии падающих капель дождя обеспечивает необходимый контакт почвенных частиц с семенами и, в отличие от влагозарядковых и допосевных поливов на 3-7 дней ускоряет появ­ление всходов большинства промежуточных культур и позволяет более продуктивно использовать оставшиеся летние ресурсы энер­гии солнечной радиации. По напряженности среднесуточных темпе­ратур, в отдельные годы, эффективность летнего дня равна 3-7 осенним. Исключение из технологии возделывания прикатывания позволяет уменьшить антропогенную нагрузку на почву, сократить затраты энергии на 80 МДж, а расход горючего на 2,3 л/га.
7. Междурядные рыхления при возделывании сои на зерно на черноземе обыкновенном тяжелосуглинистом и кукурузы на силос на пойменной луговой легкоглинистой почве существенно не влияли на физические свойства и продуктивность растений. Отказ от их про­ведения возможен только при высокой эффективности гербицидов. Необходимость и кратность культивации кукурузы и сои определяется эффективностью гербицидов и степенью засоренности посевов. Их исключение позволяет экономить на каж­дом гектаре 0,8-1,2 чел.-часов рабочего времени и 6-9 кг горючего.
8. Анализ закономерностей формирования продукционного про­цесса основных и промежуточных культур в многофакторных экспериментах и разрабатываемые пути эндогенного и экзогенного им уп­равления выявил приоритетное значение орошения, затем удобрений, химической защиты растений от сорняков и лишь потом влияние норм высева, обработки почвы и комплексного действия агроприемов. Доля влияния орошения колеблется от 26-30% во влажные годы, до 86-96% в засушливые. Еще выше его значимость при выращивании поукосных культур и в годы с недостаточным естественным увлаж­нением может достигать 100%, когда без поливов не удастся полу­чить даже их всходов. Эффективность минеральных удобрений опре­деляется влагообеспеченностью года и может колебаться от 0-12% в сухие и до 76-87% во влажные годы. При оптимизации основных регулируемых факторов, роль остальных агроприемов, равно как и совместного их действия, как правило, колеблется от 0 до 5%.

Основные регулируемые факторы земледелия действуют комплекс­но на продукционный процесс возделываемых культур. При оптималь­ном сочетании им обычно присуще явление синергизма, в результате при совокупном воздействии на урожай, сумма эффектов, как прави­ло выше, чем от раздельного их применения.