Необходимость в минимальной обработке почвы обусловливается снижением энергетических и трудовых затрат на ее проведение. В современных технологиях возделывания культур на обработку приходится до 25% трудовых и 40% энергетических затрат.

Интенсификация земледелия требует увеличения мощности тракторов, ширины захвата орудий, но при этом уменьшения массы и давления на почву. Например, трактор К-701 при массе 12 т, оказывает давление ходовыми системами колес 1,7-1,8 кг/см². Допустимая же нагрузка на почвы в состоянии физической спелости при вспашке составляет 1,0-1,2 кг/см². Чрезмерное уплотнение приводит к ухудшению агрофизических свойств почвы, снижая, например, полевую всхожесть семян озимой пшеницы на 25% и урожайность на 12-30%.

Применение в севооборотах интенсивной обработки с преобладанием ежегодной вспашки активизирует микробиологические процессы разложения гумуса. Черноземные почвы при отвальной обработке за 30 лет теряют 0,8-1,2% гумуса, что отрицательно влияет на баланс органического вещества и приводит к значительным потерям питательных веществ и энергии. Ускоренное разложение гумуса способствует развитию эрозионных процессов, особенно на склоновых землях. По этой причине минимальную обработку рассматривают в качестве важнейшего условия сохранения потенциального и повышения эффективного плодородия, защиты почвы от эрозии за счет улучшения гумусового баланса и уменьшения потерь питательных веществ. Наряду с этим она существенно сокращает энергетические затраты на обработку и сроки выполнения полевых работ.

Важнейшими условиями эффективного использования минимальной обработки являются:

• высокий технологический уровень возделывания культур,
• качественное проведение механизированных полевых работ в оптимальные сроки,
• обеспеченность предприятия эффективными средствами защиты растений и удобрениями.

Минимизация обработки достигается высокой технической оснащенностью предприятия комбинированными почвообрабатывающими и посевными агрегатами, совмещающими до 4-5 технологических операций, например, обработку почвы, внесение удобрений, гербицидов, посев.

Минимальная обработка почвы в первую очередь необходима на черноземных, каштановых, серых лесных и хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах с оптимальными для растений агрофизическими свойствами, чистыми от многолетних сорных растений полях. Например, уменьшение числа глубоких обработок на черноземных, каштановых, серых лесных и других почвах, возможно при равновесной плотности примерно равной оптимальной и не превышающей 1,2-1,3 г/см³ для зерновых культур и содержанием воздуха не менее 13-15% объема почвы.

Пригодность почв для минимальной обработке определяют по ряду показателей плодородия:

• содержанию гумуса,
• водопрочной структуре,
• коэффициенту пористости,
• степени и виду засоренности поля.

Пригодными, например, дерново-подзолистые почвы считаются при содержании гумуса не менее 2%, водопрочных агрегатов, то есть частиц размером менее 0,25 мм, более 25-30% и коэффициентом пористости более 0,9. Почвы с коэффициентом пористости менее 0,9 имеют неустойчивое сложение и склонны к уплотнению, что отрицательно сказывается на урожайности.

К основным направлениям минимальной обработки почвы относятся:

• сокращение числа и глубины основных, предпосевных и междурядных обработок в севооборотах на высокоплодородных почвах и благоприятными агрофизическими свойствами при условии использования (при необходимости) гербицидов;
• замена глубоких основных обработок под некоторые культуры севооборота поверхностными и мелкими за счет применения широкозахватных плоскорежущих, чизельных, дисковых и иных орудий, особенно под озимые и яровые зерновые культуры;
• совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе за счет использования комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов;
• применение прямого посева зерновых, кукурузы без предварительной, полосной (в зоне рядка) предпосевной обработки при выращивании пропашных культур.

Выбор приемов минимальной обработки почвы зависит от уровня плодородия, увлажненности зоны, биологических особенностей культуры и степени засоренности полей. Так, на увлажненных землях Северо-Западного района Нечерноземной зоны из-за уплотнения почвы зяблевую вспашку под картофель заменяют мелкой дисковой обработкой на глубину 10-12 см.

При использовании гербицидов сокращается количество междурядных обработок в посевах пропашных. На легких почвах проводят одно предпосевное боронование под ранние яровые, а в системе основной обработки периодически заменяют глубокую вспашку мелкой или дискование на 10-12 см.

При возделывании картофеля, корнеплодов и овощных культур на незасоренных многолетними сорняками полях зяблевую вспашку исключают или заменяют её лущением. Данный прием эффективен на легких по гранулометрическому составу дерново-подзолистых почвах, темно-серых лесных и других хорошо окультуренных почвах.

Хорошее перемешивание почвы с удобрениями достигается при весеннем предпосадочном фрезеровании с использованием орудий с активными рабочими органами, например, КФГ-3,6, ПР-2,7, что способствует повышению качества обработки и росту урожайности на 10-20%.

По данным Рязанской ГСХА, на серых лесных почвах при повторном возделывании кукурузы вспашку достаточно проводить в первый год с заделкой органических удобрений, в последующие три года ее допустимо заменить дискованием на глубину 10-12 см.

Минимальная обработка почвы особенно эффективна на черноземных почвах Центрально-Черноземной зоны, Северного Кавказа, Поволжья при возделывании озимой пшеницы, идущей после зернобобовых, однолетних трав, кукурузы на силос.

Вспашку заменяют мелким рыхлением на глубину 10-12 см с использованием дисковых и лемешных лущильников, культиваторов-плоскорезов типа КПШ-9, КПШ-11, оборудованных игольчатыми боронами БИГ-ЗА и кольчато-шпоровыми катками.