Человечество в эти периоды располагало еще большими площадями свободных земель, и по мере утраты плодородия на распаханных участках люди их забрасывали и распахивали новые участки. Вследствие действия природных сил (растительности, микроорганизмов и др.) заброшенные площади в течение нескольких десятилетий восстанавливали плодородие почвы. Кроме собственной мускульной силы, примитивных орудий и тягловых животных, при освоении новых участков земледелец использовал и огонь.
При подсечно-огневой системе в лесных районах сжигание леса обеспечивало удобрение почвы фосфором, калием, кальцием и другими зольными элементами, уничтожение вредителей и зачатков болезней, ускорение минерализации органического вещества почвы. Выращиваемые человеком на таких полях сельскохозяйственные культуры давали урожай не более 2—5 лет.
В дальнейшем почва утрачивала благоприятные свойства, сильно засорялась и урожаи возделываемых культур резко снижались. Утратившие плодородие поля забрасывали. Естественная растительность в ходе сукцессионных процессов постепенно возрождалась, а плодородие почв восстанавливалось.
Постепенно на смену подсечно-огневой пришла лесопольная система земледелия. Здесь в основу было положено чередование посевов однолетних растений с лесом. Появляется возможность с развитием животноводства продлить время использования отвоеванной у леса пашни благодаря внесению в почву навоза. И все же эпизодическое унавоживание небольшими дозами не могло обеспечить сохранение и особенно повышение плодородия почвы. С потенциально плодородными черноземными почвами в степных районах использовались залежная и переложная системы земледелия. Сущность их состояла в воспроизводстве плодородия почвы с помощью многолетней травянистой растительности. Высокое естественное плодородие почв степной зоны и более эффективная роль трав в воспроизводстве плодородия, период их произрастания для улучшения почвы по сравнению с лесной растительностью длился значительно меньше. Сельскохозяйственные культуры возделывались в течение 6—10 лет, а после истощения и засорения почвы поле забрасывали в залеж на 25—30 лет.
Примитивные системы земледелия, как видим, характеризуются низким уровнем использования земли под пашню и ее продуктивностью, крайне медленным и длительным периодом восстановления плодородия почвы за счет использования природных факторов, высокими затратами труда на единицу урожая. При этих системах производство растениеводческой продукции осуществлялось за счет естественного плодородия почвы.
На смену примитивным системам пришла паровая система земледелия. Это был шаг вперед. Паровая система земледелия позволила в 3—4 раза расширить площади под посевами зерновых культур, повысить интенсивность использования земли и увеличить производство зерна. Создавались хорошие условия при этой системе для применения навоза, борьбы с сорняками, накопления влаги и питательных веществ в почве, что позволяло более устойчиво вести полеводство, особенно в засушливые годы.
Характерны для этой системы земледелия зернопаровые се-вообороты с короткой ротацией, где после чистого пара размещали зерновые в течение 1—3 лет.
При положительных сторонах паровой системы земледелия необходимо отметить, что она не создавала условия для развития животноводства, так как кормовые культуры здесь не вводились в севооборот. Из-за распашки природных кормовых угодий скот выпасали на паровых полях, что резко снижало их эффективность. Паровая система земледелия была в России основной вплоть до 20-х гг. XX в. В дальнейшем паровая система развилась в зернопаровую почвозащитную систему земледелия, широко применяемую в Поволжье, Зауралье, Сибири и ряде других регионов страны. Развитием паровой системы в регионах с хорошим увлажнением за счет осадков и развитым животноводством явилась в середине XX в. многополъно-травяная система земледелия. Более половины всей площади пахотнопригодной земли при этой системе отводилось под луга и выпасы. Естественные кормовые угодья заменялись улучшенными с посевом многолетних трав. Высокое насыщение севооборотов многолетними травами создает благоприятные условия для повышения плодородия почвы за счет накопления в ней органического вещества, улучшения ее пищевого режима и фитосани-тарного состояния. Следует помнить, что при многопольно-травяной системе земледелия, как и при паровой, плодородие почвы восстанавливается исключительно за счет природных факторов.
Использование удобрений и других средств воздействия промышленного производства на почву здесь крайне ограничено. В регионах и областях с более континентальным климатом многопольно-травяная система не нашла широкого применения.
На основе совершенствования паровой и многопольно-травяной систем земледелия возникни улучшенные зерновые системы земледелия. Переход многопольно-травяной системы земледелия в улучшенную зерновую происходил за счет сокращения площади под многолетними травами при увеличении посевов зерновых культур. Севооборота улучшенных зерновых систем земледелия представляют собой зерновое трехполье с полем многолетних трав: 1 — чистый пар, 2 — озимые с подсевом клевера, 3 — клевер, 4 — яровые зерновые; или 1 — чистый пар, 2 — яровая пшеница с подсевом донника или люцерны, 3—4 — донник (люцерна), 5 — яровые зерновые.