Профилактика переуплотнения пахотных почв

Актуальность проблемы уплотнения почв обрабатывающими механизмами возрастала по мере интенсификации и механизации сельскохозяйственного производства. Современные технологии возделывания культурных растений сопровождаются многократным проходом по полю тракторов, сеялок, комбайнов, автомашин и другой техники.

К середине 70-х годов прошлого столетия было установлено, что воздействие ходовых систем сельскохозяйственной техники ведет к ухудшению физических свойств почв, значительному снижению их плодородия и урожаев. Вместе с тем уплотнение почв под действием машинно-тракторных агрегатов (МТА) зависит от многих факторов, прежде всего – от механического состава и увлажнения, которые определяют прочностные параметры и тем самым – потенциальную устойчивость почв к деформации (Переуплотнение пахотных почв…, 1987). Основное внимание в исследованиях уделялось изучению изменений агрофизических свойств и деформации почв под воздействием сельскохозяйственной техники, взаимосвязи между уровнем их воздействия на почву и динамикой её самовосстановления во времени.

Исследования многих научных учреждений показывают, что уплотняющие деформации почвы зависят от её свойств, влажности, плотности во время прохода техники, характеристик последней, в частности, её ходовой системы, кратности воздействий. Глубина деформации колеблется от 20 до 60 см и редко – до 1 м.

Установлено, что уплотнение распространяется не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении от центра следа движителя на расстояние до 70 см. В наибольшей мере разрушают почвенную структуру и уплотняют почву автомобили, тяжелые транспортные и уборочные агрегаты, многотонные механизмы, используемые для внесения органических и минеральных удобрений, а также мелиоративная техника (скреперы, бульдозеры, канавокапатели, дреноукладчики и др.).

По следам трактора плотность почвы возрастает в результате разрушения почвенной структуры. Так, плотность почвы пахотного слоя дерново-подзолистой почвы повышалась на 0,1-0,3 г/см³, достигая 1,35-1,55 г/см³, что значительно превышает оптимальные значения. При уплотнении почвы её твёрдость возрастает в 2-10 раз и прослеживается до глубины 50-60 см. Известно, что урожай зерновых падает при этом в среднем на 6 ц/га (Переуплотнение пахотных почв…, 1987, с. 206).

При возрастании плотности и твёрдости почвы ухудшаются ее технологические характеристики, в частности увеличивается сопротивление обработке. Сопротивление вспашке почвы по следам гусеничных тракторов возрастает на 16-25%, по следам колёсных тракторов, автомобилей и комбайнов – на 44-65%, а по следам транспортных агрегатов – 72-90%.

К настоящему времени достоверно установлено, что движители существующей сельскохозяйственной техники снижают плодородие различных почв, в том числе и плодородных, что приводит к существенному недобору урожая различных культур.

В.В. Медведев с соавторами (1987) выполнили оценку предрасположенности пахотных почв Украины к уплотнению МТА с учётом гранулометрического состава и влажности при механизированной обработке (табл. 8). Авторы исходили из хорошо известного положения о том, что более всего подвержены уплотнению влажные почвы тяжелого механического состава и гораздо меньше уплотняются сухие легкие почвы.

Таблица 8

Предрасположенность пахотных почв Украины к уплотнению МТА (Медведев и др., 1987)

Степень предрасположенности почв к уплотнению	Оценочный балл	Гранулометрический состав	Влажность почвы при обработке*
Очень слабая		Песчаный и глинисто-песчаный	0,6-0,7
Слабая		Супесчаный	0,7-0,8
Средняя		Легкосуглинистый	0,8-0,9
Высокая		Среднесуглинистый	0,9-1,0
Очень высокая		Тяжелосуглинистый и легкоглинистый	>1

Примечание: в долях от влажности физической спелости.

По результатам оценки и в связи с почвенным покровом страны авторы разработали картосхему (рис. 6).

Наименее предрасположены к переуплотнению МТА почвы северной части республики – Полесье и северная Лесостепь.

Почвы западных регионов наиболее уплотняются в периоды основной и предпосевной обработок.

Степень предрасположенности к уплотнению почв на остальной территории характеризуется как высокая.

Рис. 6. Предрасположенность почв Украины к уплотнению под действием машинно-тракторных агрегатов (Медведев и др., 1987). Степень предрасположенности почв к уплотнению (оценочный балл): 2 – слабая, 3 – средняя, 4 – высокая, 5 – очень высокая.

Приведенная картосхема свидетельствует, насколько важно учитывать предрасположенность почв к уплотнению как на стадии конструирования, так и на стадии районирования техники. Очевидна необходимость производства и поставки сельскому хозяйству облегченной техники, особенно – для посева, когда влажность почвы обычно повышена.

Исследованиями в нашей стране и за рубежом установлено, что давление на суглинистую почву при влажности выше 0,7 наименьшей влагоёмкости не должно превышать 0,5-0,7 кг/см². При указанных давлениях структура почвы будет слабо разрушаться, но плотность через некоторое время самовосстановится.

При организации полевых работ рекомендуется ограничивать до минимума проходы по полю всех видов сельскохозяйственной техники, особенно наиболее тяжелой. Кроме того, должны внедряться приёмы минимизации обработки, разработанные и рекомендованные для конкретных зон. Следует иметь в виду, что разуплотнению почвы способствует внесение высоких доз удобрений (80-120 т/га).