В результате совершенствования зернопаровой и многопольно-травяной систем земледелия возникли переходные системы (улучшенные зерновые и травопольная). Они появились в России во второй половине XVIII в. в хозяйствах с развивающимся молочным животноводством или выращивающих технические культуры.
Улучшенные зерновые системы. Улучшение системы земледелия происходило путем введения в зернопаровой севооборот одного или двух полей многолетних трав. Примером может служить четырехполье, возникшее в Ярославской губернии в начале XIX в.: 1 - пар, 2 - озимые с подсевом клевера, 3 - клевер, 4 - яровые зерновые, а также волоколамское восьмиполье (Московская губерния): 1 - пар, 2 - озимые с подсевом клевера с тимофеевкой, 3-4 - клевер с тимофеевкой, 5 - яровые зерновые, 6 - пар, 7 - озимые, 8 - яровые зерновые. В дальнейшем в севооборотах Нечерноземья появились занятые пары (за счет чего частично сократились площади чистого пара), зерновые бобовые и пропашные культуры.
В черноземных районах в зерновые севообороты стали вводить целое пропашное поле, занятое сахарной свеклой или подсолнечником и другими культурами: 1 - пар, 2 - озимая пшеница, 3 - сахарная свекла, 4 - яровая пшеница, ячмень или 1 - пар, 2 - озимая пшеница, 3 - кукуруза, 4 - ячмень.
С введением в севообороты многолетних трав и пропашных культур (кукурузы, сахарной свеклы и др.) значительно улучшилась кормовая база животноводства. Включение в севооборот пропашных растений повлекло за собой улучшение приемов обработки почвы, внесение большего количества удобрений и общее повышение культуры земледелия. В целом улучшенная зерновая система стала крупным шагом вперед по сравнению с зернопаровой системой земледелия.
В последние годы вариант улучшенной зерновой системы - зернопропашная система земледелия - приобретает иное содержание в связи с улучшением структуры посевных площадей, введением рациональных севооборотов в зависимости от природных условий каждого района или хозяйства, применением более совершенной системы обработки почвы в сочетании с научно обоснованной системой удобрения и посевом лучших сортов зерновых и пропашных культур.
При зернопаропропашной системе земледелия большую часть пашни занимают зерновые и пропашные культуры в сочетании с чистым паром, плодородие почвы поддерживают и повышают обработкой и применением удобрений.
Зернопаропропашная система земледелия - более совершенная и обеспечивает больший выход продукции с единицы площади земельных угодий, по сравнению с улучшенной зерновой. Она получила распространение в степных районах Поволжья, Северного Кавказа, Центрально-Черноземной зоны, Украины, а в последние годы - в степных районах Сибири, Казахстана и Зауралья.
Разновидность улучшенной зерновой системы - сидеральная система, при которой чистый пар заменяют сидеральным. Урожай зеленой массы сидератов полностью запахивается в почву. Эта система была известна еще в Древней Греции, Римской империи и в странах Востока. В нашей стране она получила распространение в районах с достаточным увлажнением на песчаных и супесчаных почвах.
Многопольно-травяная система переходила также в улучшенную зерновую путем сокращения площади под многолетними травами при определенном увеличении площади под зерновыми культурами.
Травопольная система. Эта система земледелия была разработана В. Р. Вильямсом на основе работ русских ученых А. В. Советова, П. А. Костычева, В. В. Докучаева, А. А. Измаильского, внесших большой вклад в развитие учения о севообороте и других составных частях земледелия.
По В. Р. Вильямсу, в состав травопольной системы входили следующие звенья:
1) Система полевых и кормовых севооборотов;
2) Система основной и предпосевной обработки почвы;
3) Система удобрения в севообороте;
4) Система полезащитных лесных насаждений;
5) Строительство прудов и водоемов в степных и лесостепных районах;
6) Посев высокоурожайными сортовыми семенами.
В системе севооборотов воедино были объединены улучшенный зерновой и многопольно-травяной севообороты. В луговой севооборот вводили однолетние полевые культуры, что позволяло повысить его продуктивность.
В основу травопольной системы земледелия была положена теория о значительной роли многолетних трав в восстановлении и повышении плодородия почвы. В полевых травопольных севооборотах предусматривалось занимать два поля многолетними травами, состоящими из бобового и злакового компонентов, а в кормовых большую часть площади отводили под многолетние травы с длительным периодом использования.
По пласту многолетних трав размещали только яровые культуры (просо, яровая пшеница и др.). Запрещалось сеять по пласту озимые и пропашные культуры, так как предполагалось, что при этом структура почвы будет разрушаться.
При организации территории предусматривали размещать на водоразделах лесные массивы, на склонах и плато - полевые севообороты, а в долинах - кормовые и овощные севообороты.
Травопольная система земледелия начала распространяться в колхозах и совхозах вместо паровой системы земледелия. К положительным сторонам травопольной системы земледелия относились культурная обработка почвы при помощи плугов с предплужниками, внедрение многопольных полевых и кормовых севооборотов, правильная организация территории, создание в засушливых районах полезащитных лесных насаждений и водоемов. Внедрение травопольной системы земледелия в определенных условиях способствовало повышению продуктивности земледелия и животноводства.
Однако в трудах В. Р. Вильямса о травопольной системе земледелия имеются ошибки. Он противопоставлял многолетние травы однолетним культурам в отношении воздействия их на плодородие почвы. К культурам, накапливающим органическое вещество в почве и улучшающим ее структуру, В. Р. Вильямс относил многолетние травы, состоящие из бобовых и злаковых видов. Несмотря на то что его предшественники П. А. Костычев и А. А. Измаильский доказали возможность улучшения структуры почвы с помощью однолетних растений, он упорно придерживался мнения о том, что эти культуры ухудшают структурное состояние почвы. В. Р. Вильямс предлагал вводить только травопольные севообороты во всех зонах страны, независимо от того, какие урожаи сена дают там многолетние травы. В его учении утверждалось, что навоз не может служить средством улучшения структуры почвы, а из-за боязни ее разрушения исключалось в системе обработки почвы применение зубовой бороны и катка.
Д. Н. Прянишников, Г. А. Дояренко, Н. М. Тулайков, С. П. Кулжинский выступали с критикой ошибочных положений В. Р. Вильямса. Многолетними опытами Д. Н. Прянишников показал, что хорошая структура почвы создается не только под травосмесями, но и под чистыми посевами клевера или люцерны. В работах Д. Н. Прянишникова названы условия, в которых нужны травопольные севообороты, а также приведены севообороты без многолетних трав.
В настоящее время дано новое понятие о травопольной системе земледелия. Эта система земледелия, при которой не менее половины площади пашни занимают многолетние травы, плодородие почвы поддерживается и повышается выращиванием многолетних трав и применением удобрений.
Травопольная система земледелия при правильном сочетании отдельных ее звеньев применительно к местным условиям может применяться в зоне достаточного увлажнения, в частности в некоторых районах Нечерноземья и Лесостепи (где получают высокие урожаи многолетних трав).