В России отвальным плугом начали пользоваться в XVIII веке. По этому поводу Л. Н. Гумилев писал следующее: «Петр I … именно с его августейшего правления началась экологическая катастрофа плодородного слоя российских земель — вырубка леса с введением отвального плуга вызвала быстрое обесструктуирование почвенного слоя в Центральной России и размывы его оврагами и так далее».
Главной задачей земледелия является обеспечение растений одновременно и в максимально нужных количествах питанием, водой и воздухом. Это возможно лишь при пористой структуре почвы. Она образуется только при соблюдении трех условий.
— при накоплении в почве гумуса, который появляется в результате разложения органических остатков микроорганизмами и червями. Гумусовые вещества склеивают частицы почвы и образуют комочки;
— в результате активности червей, которые создают в почве систему каналов;
— при разложении корней растений в почве образуются пустоты.
При перекопке и глубокой вспашке почва становиться распыленной, система пустот в ней разрушается, гумус минерализуется и комочки не образуются. В такой почве пористая структура отсутствует, небольшие промежутки между мелкими частицами почвы могут быть заполнены либо водой, либо воздухом. Растения не получают либо воду, либо воздух, и поэтому плохо растут. Равновесие наступает только в короткие промежутки времени начала дождя или начала сухого периода.
В почве, имеющей пористую структуру, одновременно присутствуют влага и воздух, так как этому способствуют размеры пустот. Кроме этого в структурной почве одновременно действуют и аэробные, и анаэробные микроорганизмы. Поэтому часть органических остатков минерализуется, а другая часть гумифицируется. Таким образом, в почве протекают сбалансированные процессы.
В настоящее время в результате увеличения численности населению и значительного роста потребления происходит резкое сокращение сырьевых ресурсов. Например, человечество имеет разведанных запасов нефти на 30 лет, угля — на 110 лет, газа — на 150 лет, а запасов чернозема — на 200 лет. Самое интересное, что из всего перечисленного лишь гумус можно не только сохранить для потомков, но и восстановить. Без нефти, газа и угля мы обойтись можем, а вот без продовольствия вряд ли.
Для того, чтобы сохранить плодородие почвы, необходимо отказаться от её перекопки. и глубокой вспашки с оборотом пласта. Это поможет избежать излишней минерализации гумуса. Для восстановления плодородия почвы необходимо постоянно вносить в нее органические вещества. Не сжигать солому, а измельчать ее и разбрасывать по полям. Не выбрасывать ботву, сорняки, траву и кухонные отходы на помойку, а компостировать и(или) вносить в почву в качестве мульчи.
Каким образом проводить щадящую обработку почвы без ее перекопки и глубокого рыхления? Для этого применяются два инструмента — культиватор или плоскорез. Они представляют собой заточенную металлическую рамку. В культиваторе она прикрепляется к черенку с двух сторон, в плоскорезе — с одной. С помощью этих инструментов рыхлится верхний слой почвы на глубину 5–7 см. вследствие этого минерализуется в основном верхняя часть гумуса в количествах, оптимальных для пополнения почвы минеральными элементами. Кроме этого в почве сохраняется пористая структура на глубине свыше семи сантиметров. При посеве семян в прорыхленном слое почвы делаются бороздки глубиной 3–7 см. Поэтому семена находятся на расстоянии несколько сантиметров от почвы, в которой сохранена пористая структура. Корни растений быстро попадают в каналы и по ним беспрепятственно развиваются в короткие сроки. По каналам осуществляется питание растений влагой, в них поддерживается оптимальный воздушно–водный режим и т. д. Таким образом, растения сразу же попадают в наилучшие условия жизнедеятельности, что способствует получению раннего и большего урожая.
При рыхлении плотной почвы (дорожки, лужайки) следует воспользоваться вилами. Для этого вилы втыкают в почву через каждые 5–10 см и расшатывают черенок. Благодаря этому пласты земли подвигаются в горизонтальном направлении и почва становиться менее плотной. После этого рыхлить культиватором или плоскорезом верхний слой почвы становиться значительно легче.
Этим же приемом необходимо воспользоваться при посадке семян моркови, чтобы избежать ее искривления. Кроме этого, морковь хорошо сажать в грядку, в которой ранее была выкопана траншея и заложены органические остатки. Но сажать морковь следует в такие грядки только на второй год.