Физико-механические свойства почвы и их влияние на качество обработки

К физико-механическим свойствам относят пластичность, липкость, набухание, усадку, связность и твердость. Физико-механические свойства имеют важнейшее значение для оценки технологических свойств почвы.

Пластичность — способность почвы изменять свою форму (деформироваться) под воздействием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращения механического воздействия. Пластичность обусловлена гранулометрическим составом и приобретает ее в определенном диапазоне влажности (в сухом и переувлажненном состоянии почвы пластичностью не обладают). Наиболее высокой пластичностью обладают глинистые почвы, а наименьшей — пески.

Липкость — способность почвы во влажном состоянии прилипать к другим телам (сельскохозяйственным орудиям или другим предметам). Степень липкости зависит от гранулометрического состава, содержания гумуса и влажности. Она наибольшая у глинистых почв и наименьшая у песчаных почв. С липкостью связано важное агрономическое свойство почвы — физическая спелость, то есть состояние влажности, при котором почва хорошо крошится на комки, не прилипает при этом к орудиям обработки. Физическая спелость зависит от гранулометрического состава, гумусированности почв и влажности. Весной раньше других поспевают к обработке песчаные и супесчаные почвы, а при одном и том же гранулометрическом составе — более гумусированные. Для суглинистых почв интервал влажности, при которой достигается такая спелость, равен 40…60%, для глинистых — 50…60%, для легких почв — 40…70%НВ.

Интервалы влажности почвы, при которой достигается ее физическая спелость, для лугово-каштановой почвы Терско-Сулакской равнины Дагестана составляет 45…60%, лугово-каштановой солончаковой — 45…55%, коричневой почвы предгорной зоны — 40…65% НВ.

Различают также биологическую спелость почвы, под которой понимают такое состояние ее теплого режима, при котором активизируется микробиологическая активность, а почва готова к посеву или посадке.

Набухание — увеличение объема почвы при увлажнении, измеряемое в процентах к исходному объему почвы. Противоположное ему свойство, проявляющееся при высыхании, называют усадкой. Набухание и усадка зависят от гранулометрического и минералогического состава, состава поглощенных катионов. Наибольшей набухаемостью обладают глинистые и солонцовые почвы. Набухание — отрицательное свойство почв, т.к. приводит к разрушению почвенных агрегатов. Сильная усадка приводит к образованию трещин, разрыву корневой системы растений.

Связность (сцепление) — способность почвы сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы, выражается в т/м. Связность зависит от гранулометрического и минералогического состава, структуры, содержания гумуса, влажности почвы. Наибольшей связностью обладают глинистые почвы, наименьшей — песчаные. Связность снижается при улучшении структуры. Связные почвы лучше противостоят эрозии, однако при увеличении связности возрастают энергетические затраты на обработку почвы.

Твердость — свойство почвы оказывать сопротивление при проникновении в нее под давлением какого-либо тела. Измеряется в кг/см² и зависит от влажности, гранулометрического состава, структуры, содержания гумуса. Классификация почв по твердости следующая: рыхлая (<10кг/см²), рыхловатая (10…20), плотноватая (20…30), плотная.

(30. .50), весьма плотная (50…100), слитная (>100кг/см²).

Для придания почве благоприятной структуры ее необходимо обрабатывать в состоянии физической спелости. При обработке суглинистых и глинистых почв в спелом состоянии они легко крошатся на комки оптимального размера. При вспашке почвы в переувлажненном состоянии образуется сплошной пласт, который быстро теряет воду и дальнейшее его разделывание приводит к сильному разрушению структуры. Вспашка сухой почвы сопровождается появлением крупных глыб и комков.

Наряду со снижением качества обработки неспелых почв возрастают тяговые усилия и расход горючего: на сухой.

— вследствие повышенной связности, а на переувлажненной — вследствие увеличения липкости.

Структурное состояние почвы влияет на диапазон оптимальной влажности, при которой наступает физическая спелость. Комковатая почва имеет меньшую связность и липкость при той же влажности, что и распыленная почва. Поэтому интервал влажности для хорошей обработки на структурных почвах шире, чем на плохо оструктуренных.

Наступление физической спелости почвы можно определить следующим образом. В нескольких местах на поле следует взять неполную горсть почвы, слегка ее сжать и с высоты пояса человека уронить на землю. При этом спелая суглинистая и супесчаная почва распадется на мелкие комочки, а глинистая при падении не изменит сделанной в руке формы. Неспелая (переувлажненная) почва при падении сплющивается. Физическая спелость почвы в пределах одного поля наступает неодновременно, поэтому обработку надо проводить выборочно, по мере подсыхания отдельных участков. В первую очередь поспевает почва на южном и на более крутых склонах, а затем на северных и на пологих.

Для высококачественной обработки почвы необходимо изучить почвенные условия каждого поля и его участков, чтобы своевременно определить наступление физической спелости.

С увеличением скорости движения агрегатов при обработке почвы интервал оптимальной влажности возрастает. Это позволяет проводить вспашку при более высокой влажности почвы. При увеличении скорости движения пахотного агрегата с 3,8 до 5,2 км/ч предельная относительная влажность спелой почвы повысилась на 7… 17%.

Увеличение скорости движения агрегатов на вспашке черноземов способствует лучшему крошению почвы и уменьшению гребнистости вспашки.

Повышение скорости движения почвообрабатывающих агрегатов экономически и агротехнически целесообразно не только на вспашке, но и при культивации, лущении, прикатывании и бороновании. При увеличении скорости движения трактора на культивации до 10−11 км/ч количество крупных глыб уменьшается на 24…28%, гребнистость вспашки — на.

• 34. .39, твердость ее в слое 0…18 см — на 8,6…27% при одновременном повышении производительности агрегата — на
• 24.. 30%.