Чередование сельскохозяйственных культур, еще долго будет оставаться основополагающим элементом зональных технологий их возделывания. Применение методов математического моделирования позволит выйти на новый уровень в решении вопросов эффективного использования пашни, через применение моделей оптимизирующих её. Особенно будут ценны результаты исследований, в основу которых положены данные многолетних наблюдений. Ними были использованы данные длительных стационарных опытов по изучению чередования сельскохозяйственных культур в севооборотах прошедших более пяти ротаций. Стационарные опыты расположены в лесостепной зоне Западной Сибири на поля ФГБНУ «СибНИИСХ». Цель исследований заключалась в оптимизации использования пашни при применении методов математического моделирования для сохранения почвенного плодородия. В работе приведена модель позволяющая при выполнении определенных условий (баланс гумуса, затраты труда, энергетические затраты и др.) оптимизировать использование пашни на фоне сохранения почвенного плодородия почвы, получения продукции, экономической и энергетической эффективности. Показано, что в зернопаровых севооборотах формирование урожая происходит за счёт естественного плодородия почвы, о чем свидетельствует отрицательный баланс гумуса, который достигает 0,18 – 0,78 т/га. При плодосменном чередовании урожай формировался на фоне воспроизводства органического вещества почвы, за счет увеличения растительных остатков от применения удобрений, баланс гумуса был положительным – 0,15 – 0,28 т/га. Использование наряду с чистым паром, занятого пара, рапс на сидерат, а также соломы, как органического удобрения для зерновых культур, было получено 2,01 т/га товарного зерна, при доле чистого пара – 16,8 %, занятого пара – 11 %, яровых зерновых – 72,2 % от площади пашни. Увеличивая в севооборотах Западной Сибири площади с использованием в качестве органического удобрения соломы, сидеральных и занятых паров, можно добиться воспроизводства плодородия почвы с некоторым снижением выхода товарного зерна до 2 т/га.
