Уплотнение почвы в процессе сельскохозяйственного производства

1. Уплотнения почвы в процессе сельскохозяйственного производства

Уплотнение почв сельскохозяйственной техникой — процесс изменения сложения почвы под воздействием высоких механических нагрузок (тяжелой техникой, перевыпасом скота и др.) вследствие разрушения агрегатов и сближения почвенных частиц, приводящих к более плотной их упаковке и уменьшению порового пространства. Количественные характеристики переуплотнения зависят от генетических свойств почв, гранулометрического состава, агрегированности и прочности агрегатов. Переуплотнение почв в странах с интенсивным механизированным земледелием стало важнейшим фактором деградации их физического состояния и плодородия. Ежегодно значительная часть сельскохозяйственных полей подвергается в среднем 2—4-кратному воздействию, при этом деформация и уплотнение почвы начинаются при условии, что внешнее воздействие превышает ее прочность, порог устойчивости к механическому давлению. Прочностные характеристики слабоокультуренных почв супесчаного и легкосуглинистого состава определяются в основном гранулометрическим составом. В структурных почвах прочностные характеристики определяются степенью агрегированности и прочностью агрегатов.

Степень деформации почвы зависит от исходного ее состояния: плотности и влажности во время прохода техники, величины контактного давления на почву, кратности воздействия. Влажность почвы в момент воздействия на нее техники является важнейшим фактором, определяющим степень уплотнения при одной и той же нагрузке. Глубина деформации, определяемая выше названными факторами, а также единичной массой техники, давлением на ось и напряжением на глубине 50 см, варьирует от 20—30 до 50—60 см. Переуплотнение почв ведет к разрушению структуры, повышению плотности и при высушивании — твердости, снижению водои воздухопроницаемости, нитрификационной способности, а в конечном итоге к снижению плодородия на 5—20% и более. Величина интегрального показателя физического состояния плотности почвы повышается под воздействием техники от 0,05 до 0,4 г/см3, величина прироста плотности при этом повышается от 3—4% до 35—40%, составляя в среднем 15—20%. Плотность почвы по следам движителей сельскохозяйственной техники в пахотном слое составляет от 1,2—1,3 г/см3 до 1,4—1,5 и 1,5—1,6 г/см3.

К переуплотненным ходовым системам сельскохзяйственной техники следует относить почвы с плотностью от 1,3—1,5 г/см3 (средняя степень уплотнения) до 1,5—1,6 г/см3 (сильная степень уплотнения). При средней степени уплотнения снижение урожая при прочих равных условиях достигает 20—30% на всех типах пахотных почв. При сильной степени уплотнения потери урожая могут достигать 50—60%. Многократное из года в год воздействие техники на почву ведет к «накоплению» уплотнения. Уплотнение почв идет не только в вертикальном, но и в горизонтальном от центра следа направлении — на 35—70 см.