Введение

Развитие  культурного растения начинается уже после окончания воздействия на почву исполнителями работ, когда операции по обработке почвы и посеву уже завершены. Соответственно отдача от  растения всецело зависит от того, насколько благоприятны, устойчивы и соответствуют внешним природным факторам, созданные для его развития условия.  Например, растению для оптимального развития нужна определённая плотность почвы. При этом как, или с помощью чего эта плотность создавалась, для растения не имеет значения – ему важен конечный результат. 

Поэтому любая технология выращивания растений и система машин для её реализации есть компромисс между потребностями растения и возможностью Человека эти потребности обеспечить. А создание новых технологий и машин это естественное стремление Человека обеспечивать необходимые растению условия с наименьшими для себя затратами.

При этом по мере роста потребности общества в продукции земледелия и систематическом удорожания её производства стремление минимизировать  затраты на создание условий развития растений постоянно нарастает. Не смотря на это к настоящему времени ситуация такова, что для увеличения объёма производства на каждый 1% требуется увеличение совокупных энергозатрат на 2-3% [67,95,126]. Что в свою очередь привёло к необходимости создания технологий «Точного (прецизионного) земледелия». То есть технологий, позволяющих максимально экономить на всём, одновременно наращивая объёмы производства.

При этом подавляющее большинство создателей подобных технологий начинают с экономии минеральных удобрений [181]. На полях определяются микрозоны  обедненные тем или иным  питательным элементом  (или  их совокупностью),  компенсируется  этот  недостаток  и  в  итоге  получается

экономический эффект как  от роста урожайности на данном поле, так и от одновременной экономии минеральных элементов [128].

Далее следуют точная защита растений и точная механизация для обслуживания, перечисленного агрохимического направления.

При этом технологии обработки почвы в значительной степени остаются не задействованными.  Их просто переносят из ранее существовавших технологий и систем земледелия. Объясняются подобные действия устоявшимся в научных кругах разных стран мнением, что  вклад обработки почвы в величину получаемого урожая в зависимости от условий года составляет: от 0,1 до 17% (при подавляющем влиянии в 2,5-6,0%) [94,112,113,117].  При доле влияния удобрений от 17 до 57%, а метеорологических условий - 31 – 72% [96,112]. Или по культурам, доля влияния основной обработки на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, в изменении урожайности овса  составила 2,7 %, горохо-овсяной смеси – 12,4, озимой пшеницы – 11,5, ячменя – 1,8 %, а удобрений – соответственно 90,3; 83,6; 68,6 и 96,7 % [117].

Более того, известность  факта небольшого влияния обработки на урожайность, в свою очередь породило в мировой земледельческой науке и практике устойчивую тенденцию на минимизацию обработки почвы. В ряде случаев от обработки отказываются вообще.

Естественно возникает вопрос: можно ли увеличить долевое участие обработки во влиянии на урожайность  (при сохранении её традиционных задач)? Или ей действительно должна отводиться вспомогательная роль в иерархии основных действующих факторов? Иными словами возможно ли создание некой «прецизионной» технологии обработки почвы и в чем должна заключаться её прецизионность?

Положение дел усложняется тем, что кроме «человеческого» фактора на растения воздействуют и природно-климатические условия их развития, управлять которыми в открытом грунте сельхозпроизводители пока не имеют возможности.

Учитывая, что Нечернозёмная зона РФ на большей части её территории, из-за неблагоприятных агрофизических свойств почвы (в первую очередь это низкая водопрочность её структурных элементов и высокая равновесная плотность),  относится ко второй группе пригодности регионов к минимальной обработке [111]. Когда переход на минимизированные обработки   не   влияет    на урожайность   озимых  культур и в большинстве случаев отрицательно проявляется на урожайности яровых зерновых, анализ проведён  для технологии выращивания яровых зерновых культур.

Преодоление опережающего роста энергозатрат в совокупности с антропогенной деградацией почвы и большими колебаниями урожайности в зависимости от метеоусловий вегетационного периода и составляют в сумме триединую научную проблему, на решение которой направлена данная работа.

Вашему вниманию предлагаются: Анализ причинно – следственных связей обработки почвы, факторов внешней среды и урожайности яровых зерновых. Научно-методические и технологические основы совершенствования технологии обработки почвы с целью ресурсосбережения, исключения антропогенной деградации почвы и снижения зависимости посевов от текущих метеорологических условий вегетационного периода. Обоснование концепции прецизионной технологии обработки почвы и пример её реализации в условиях Нечернозёмной зоны (на примере Ивановской области).

Представленные исследования являются составной частью НИР Россельхозакадемии выполненные по разделам: «Разработать теоретические основы систем земледелия нового поколения для основных природно-сельскохозяйственных зон России»; «Разработать методологию формирования исходных требований на создание комплекса машин для адаптивно-ландшафтного земледелия»; «Усовершенствовать теоретические основы формирования агротехнологической политики, разработать агротребования к новым машинам с целью создания банка данных и региональных регистров, перспективных агротехнологий и машин».