В последующем ученые обратили внимание на уменьшение в почве гумуса и стали искать причины этого явления. В результате многолетних наблюдений и опытов был сделан вывод обеднение почвы происходит вследствие сокращения количества вносимых в нее органических веществ, а также изза глубокой вспашки почвы с оборотом пласта.
В Центральночерноземном филиале Всесоюзного НИИ удобрений и агропочвоведения им. Д. Н Прянишникова было установлено следующее: за 100 лет на полях, расположенных рядом с фермами, где органические удобрения в виде навоза вносились систематически, содержание гумуса уменьшилось незначительно. В тоже время на отдаленных полях количество гумуса сократилось в два раза!
Во ВНИИ зернового хозяйства (Северный Кавказ) 18 лет изучали динамику содержания гумуса в почве в зависимости от агротехники.
Опыты показали, что на полях, где осуществлялась глубокая вспашка почвы, количество гумуса сократилось за 18 лет на 17% (это вообщето 1% в год). Там, где в почву вносили солому, гумус сократился на 9% (при вспашке). На полях, где вместо вспашки проводили плоскорезную обработку на глубину 12 см, гумус сократился только на 4%. Это в четыре раза меньше, чем при вспашке. А там, где помимо плоскорезной обработки в почву вносили солому, количество гумуса увеличилось на 2%!
Земледельцы почти 6000 лет обрабатывали почву сохой. Она делала борозду, в которую сеяли семена. Оборота пласта не происходило, почва сохраняла свою пористую структуру. Излишней минерализации гумуса также не было, почва длительное время сохраняла свое плодородие.
В 19861990 и 19982000 годах подобные исследования проводились на базе госплемзавода «Октябрьский» Кемеровской области. Эксперименты показали, что замена вспашки мелким (1012 см) плоскорезным рыхлением почвы обеспечивает прибавку урожая на 3,57 ц/га.
Ученые сделали следующие выводы: «В Кемеровской области в результате длительного периода применения отвальной обработки почвы потеряно ее значительное первоначальное естественное плодородие. В первую очередь произошло снижение наиболее активной части почвы гумуса. Использование минимальной обработки почвы нивелирует главное противоречие «безумия пахаря» получение высоких урожаев полевых культур через разрушение почвенного плодородия. Основную роль в этом процессе отводится снижению до разумного уровня механического воздействия на почву, возврату ей непродуктивной части урожая соломы, заделке сидератов.
длительное (15 лет) применение мелкого плоскорезного рыхления стабилизирует макроструктурное состояние верхнего слоя почвы;
применение вспашкисоздает неблагоприятную для зерновых культур плотность почвы;
оптимальная плотность почвы складывается при ежегодном использовании мелкого рыхления уже через два года».
Перекопка и глубокая вспашка с оборотом пласта разрушает пористую структуру почвы. Это то же самое, что превратить кирпичный дом в груду битого кирпича.
П. А. Костычев произвел сравнительное исследование черноземных полей только что распаханных и дававших очень большие урожаи и выпаханных, которые вследствие резкого падения урожайности забрасывались. Оказалось, что основное отличие выпаханного поля от нового вовсе не в том, что первое содержит меньше питательных элементов. Даже наоборот, в анализах мягкие почвы содержали больше элементов питания, чем твердые. Единственная разница между этими почвами заключалась только в их структурном состоянии. Вновь распаханная почва еще обладала пористой структурой, а выпаханная была уже распыленной. П. А. Костычев установил, что именно восстановление пористой структуры выпаханной почвы приводит к восстановлению ее плодородия. Таким образом, уже в конце XIX столетия было установлено, что плодородие почвы определяется не только ее богатством элементами питания, но и физическими особенностями.
Переход от «дедовской» сохи к плугу вызвал опустынивание земель в Индии в течение немногих поколений. До захвата Индии англичанами индийцы собирали высокие урожая, возделывая поля деревянной сохой. Такая «отсталость» возмутила просвещенных колонизаторов, и
они заставили внедрить современный английский отвальный плуг. Очень скоро это нововведение привело к эрозии легких лессовых почв.
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;