Мета – визначення ефективності застосування різних способів і глибини основного обробітку на забур’яненість посівів, враження їх хворобами та пошкодження шкідниками на фоні органо-мінеральної системи удобрення з використанням побічної продукції сільськогосподарських культур 4-пільної зерно-просапної сівозміни. Методи: польовий; лабораторний, розрахунковий, візуальний, вимірювально-ваговий, біохімічний, статистичні (дисперсійний і кореляційний), порівняльно-розрахунковий із використанням загаль- новизнаних в Україні методик і методичних рекомендацій. Дослідження проводили в стаціонарному досліді відділу зрошуваного землеробства ІЗЗ НААН України протягом 2016–2021 років у зоні дії Інгулецької зрошувальної системи. Результати дослідження. У посівах культур сівозміни на час відновлення весняної вегетації найменша кількість бур’янів (8,4–15,7 шт./м2) спостерігалась у варіанті оранки. Чизельне розпушування на таку саму глибину призвело до підвищення забур’яненості на 2,4–14,1 шт/м2. За диференційованих систем основного обробітку кількість бур’янів була вищою, ніж на контролі, в 1,5 та 2,8 раза відповідно. Перед збиранням врожаю культур сівозміни закономірність, що відзначалася на початку вегетації та перед внесенням страхових гербіцидів, збереглася. За системи різноглибинного основного обробітку з обертанням скиби продуктивність сівозміни становила 8,4 т/га зернових одиниць, у варіантах безполицевих – різноглибинної та одноглибинної мілкої – вона знизилась до 8,1 та 6,5 т/га, або на 3,6 та 22,6% відповідно. За диференційованої-1 системи основного обробітку відзначено підвищення продуктивності сівозміни порівняно з контролем на 1,2%, а за диференційованої-2 – зниження на 7,1%. Висновок. Найвищу продуктивність за виходом зернових одиниць в розрахунку на один гектар сівозмінної площі забезпечила диференційована-1 система основного обробітку з одним щілюванням за ротацію сівозміни на глибину 38–40 см з показником 8,50 т/га з. о. на фоні використання побічної продукції культур сівозміни та дози мінеральних добрив N120P60, забезпечивши умовно чистий прибуток 20,4 тис.грн./га з рівнем рентабельності 110,1%.