Важнейшим фактором воспроизводства органического вещества в пахотных почвах являются сельскохозяйственные культуры.
Их влияние на баланс органического вещества в почве определяется их биологическими особенностями, технологией возделывания, величиной отчуждения питательных элементов из почвы с урожаем. Если в естественных растительных сообществах вся растительная масса поступает в почву, аккумулируя в верхнем слое углерод, азот и зольные элементы, то в агроценозах с поля отчуждается большая часть накопленной массы растений и баланс органического вещества и названных элементов в почве не может не быть бездефицитным.
Тем не менее растительные остатки сельскохозяйственных культур играют большую роль в пополнении запасов органического вещества в почве. И среди сельскохозяйственных культур есть такие, при возделывании которых при определенных условиях в почве можно поддерживать бездефицитный баланс гумуса. Это многолетние травы, которые при использовании в течение двух-трех лет не только оказывают на почву оструктуривающее воздействии, о чем упоминалось ранее, но и оставляют после себя в почве до 8 т/га абсолютно сухих растительных остатков, богатых азотом, фосфором, калием и другими питательными веществами, что эквивалентно внесению 30-35 т/га навоза хорошего качества. Важно не только количество, но и качество растительных остатков, которое для органического вещества определяется соотношением углерода к азоту. У многолетних трав оно уже, чем у навоза хорошего качества (C:N = ~ 20:1), что предотвращает иммобилизацию азота в почве. Это связано с тем, что в смеси многолетних трав присутствует бобовый компонент (клевер и др.), который обеспечивает накопление в почве атмосферного азота до 150-200 кг/га. Озимые зерновые культуры, хотя и оставляют в почве значительное количество органической массы, также как и многие другие сельскохозяйственные культуры имеют в растительных остатках (корни, жнивье) чрезмерно широкое соотношение C:N (40-50:1), что и определяет их низкий удобрительный эффект и вызывает в почве иммобилизацию азота.
Именно по этой причине при использовании соломы в качестве удобрения к ней добавляют азотные минеральные удобрения. Обобщенные данные результатов многочисленных исследований показывают, что в различных почвенно-климатических условиях наблюдается одна и та же закономерность: наибольшее количество растительных остатков в почве остается после многолетних трав, наименьшее — после различных пропашных культур. Промежуточное положение между ними занимают зерновые культуры.
Эти данные могут служить исходным материалом для прогнозирования и определения совокупного действия всего севооборота на динамику органического вещества в почве в зависимости от местных почвенно-климатических условий. Исследования, проведенные Тимирязевской сельскохозяйственной академией в Подмосковье, показали, что на дерновослабоподзолистых суглинках наличие в четырехпольном севообороте одного поля пропашных дает среднегодовое поступление растительных остатков в почву 29,7 ц/га, 2 полей пропашных — 22,9, а при 100% насыщении севооборота пропашными культурами их поступление снижается почти вдвое и составляет лишь 16, 8 ц/га (Воробьев С. А., 1979).
Изменяя соотношение площади посевов под разными культурами севооборота, можно управлять поступлением органического вещества с растительными остатками. Его количество может быть существенно увеличено за счет расширения посевов многолетних трав, тогда как увеличение удельного веса пропашных культур в севообороте приводит к резкому снижению поступления растительных остатков в почву.
Эта динамика находится в прямой связи с балансом гумуса в пахотном слое почвы. Исследования ВНИПТИОУ показали, что при высоком насыщении полевых севооборотов многолетними травами в условиях достаточного увлажнения в почвах дерново-подзолистого типа устанавливается положительный баланс гумуса, тогда как предельное насыщение севооборотов пропашными культурами приводит к отрицательному балансу гумуса.