1.5.2. Фізична будова ґрунту і шляхи її поліпшення


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 

Загрузка...

Значно повніше фізичний стан ґрунту характеризує його будова, під якою розуміють співвідношення об'ємів твердої фази його і різних видів nop, виражене у відсотках до об'єму ґрунтового зразка, взятого в непо-рушеному стані. Будова відіграє надзвичайно важливу роль в житгі рос-лин, оскільки вона визначає середовище, де знаходиться вода, повітря, поживні речовини, мікроорганізми і коренева система рослин.

Будова Грунту характеризується багатьма показниками. Найбільш часто про будову ґрунту судять за її щільністю, що вимірюється об'ємною масою. Остання впливає на розвиток кореневої системи ро-слин як через пряму дію шляхом механічної перешкоди, так і непрямо, змінюючи шпаруватість ґрунту.

Реакція рослин на об'ємну масу ґрунту пояснюється також впли-вом останньої на водний і повітряний режими, рухомість ґрунтового розчину, ефективність мінеральних добрив, тепловий режим ґрунту та інші показники.

За оптимальної щільності будови створюється сприятливе співвід-ношення між твердою, рідкою і газоподібною фазами ґрунту, забезпе-чується найбільш ефективне використання вологи за посушливих умов, нормальні умови для розвитку кореневої системи рослин, необ-хідний контакт між Грунтом і насінням.

Слід мати на увазі, що дані оптимальної об'ємної маси ґрунту для різних культур не є в повному розумінні константами. Вони зміню-ються під дією кліматичних факторів і агротехнічних заходів, що за-стосовуються під час вирощування культур. За високого зволоження оптимум у межах встановленого діапазону зміщується до більш низь-

ких значень щільності будови, а за недостатнього зволоження — до більш високих. Фізична суть цієї закономірності пов'язана з умовами випаровування води, її рухом у ґрунті, аерацією. За високого вмісту води, близького до НВ, швидкість її пересування зменшується в пух-ких ґрунтах і збільшується в ущільнених, а необхідний рівень аерації підтримується лише за рахунок некапілярних проміжків. За низького вмісту води, близького до значення вологості розриву капілярних зв'язків, аерація не є лімітуючим фактором. Втрати води на фізичне випаровування в цьому разі зі щільного ґрунту значно менші, ніж із розпушеного, і, перш за все, за рахунок зниження рівня конвекційно-дифузних процесів її пересування в пароподібному стані.

Оцінка ступеня сприятливості Грунтових умов за показниками щільності будови більш об'єктивна для ярих культур, а для озимих культур помітну роль відіграють умови перезимівлі (Пабат І.А., 1992).

За оптимальних умов для сходів і подальшого росту рослин озимі на високоущільнених Грунтах можуть загинути від притертої льодової кірки після зимових відлиг. За даними Інституту землеробства УААН, за зміни щільності будови дерново-підзолистого супіщаного ґрунту від пухкого до сильноущільненого загибель озимих у ЗИМИ 3 льодяною кі-ркою зростала від 29 до 42 % (Малієнко A.M., 1989).

За зведеними даними науково-дослідних установ України, оптима-льна щільність будови орного шару в умовах середнього за зволожен-ням року становить, г/см : на дерново-підзолистих Грунтах важкого і се-реднього гранулометричного складу — для зернових колосових — 1,22, кукурудзи — 1,15, соняшнику — 1,08, кормових бобів — 1,21, картоплі — 1,11, цукрових буряків — 1,25; на дерново-підзолистих ґрунтах лег-косуглинкового і супіщаного гранулометричного складу — для зерно-вих колосових — 1,27, кукурудзи і кормових бобів — 1,22, цукрових буряків, льону і гороху — 1,20; на чорноземах типових і сірих лісових ґрунтах важко- і середньосуглинкового гранулометричного складу — для зернових колосових і гороху — 1,21, кукурудзи — 1,15, кормових бобів — 1,0, цукрових буряків — 1,14, картоплі — 1,1, гречки — 1,25; на чорноземах типових і сірих лісових ґрунтах легкосуглинкового гра-нулометричного складу — для зернових колосових — 1,23, кормових бобів — 1,12, цукрових буряків і кукурудзи — 1,25, вико-вівсяної сумі-шки — 1,35; на чорноземах звичайних і південних, каштанових ґрунтах важкосуглинкового гранулометричного складу — для зернових колосо-вих і кукурудзи — 1,19, цукрових буряків — 1,16 і соняшнику — 1,23 (Круть В.М., Медведєв В.В., Грабак Н.Х., Озеранський Л.А., 1986).

Для ґрунтів легкого гранулометричного складу оптимальна об'ємна маса є вищою і діапазон її дещо ширпшй, ніж для ґрунтів се-реднього і важкого гранулометричного складу. Чим важчий ґрунт за гранулометричним складом, тим меншою є його оптимальна щільність будови.

За ступенем ущільнення ґрунти поділяють на дуже пухкі, пухкі, середньопухкі, щільні та дуже щільні (табл. 14).

Таблиця 14

ХАРАКТЕРИСТИКА СКЛАДЕННЯ ҐРУНТУ ЗА ОБ'ЄМНОЮ МАСОЮ (г/см3) I ЗАГАЛЬНОЮ ПОРИСТІСТЮ (%) (Гнатенко О.Ф., Крикунов В.Г., Петренко Л.Р., 1997)

 

            Об'ємна маса Ступінь ущільнення ґрунту  Щіль-

Шар

ґрунту,

см        (d0) і загальна пористість

(Vi)      дуже пухкий  пухкий            серед-

ньо-

пухкий            щільний          дуже щіль-ний           ність твердої

фази ґрунту

Для Грунтів з умістом гумусу до 4 %

0—20  d0        < 1,0    1,0—1,2          1,2—1,4          1,4—1,5          > 1,5    2,60

 

            V2       > 60     60—53            53—47            47—43            < 43    

 

20—50            d0        < 1,2    1,2—1,35        1,35— 1,48     1,48—1,6        > 1,6    2,65

 

            Vi        >55      55—50            50—45            45—40            < 40    

 

50—100          d0        < 1,35  1,35—1,5        1,5—1,6          1,6—1,67        >

1,67     2,70

 

            Vi        > 50     50—45            45—41            41—38            < 38    

 

Для Грунтів з умістом гумусу понад 4 %

0—20  d0        < 0,95  0,95—1,1        1,1—1,2          1,2—1,3          > 1,3    2,50

 

            Vi        > 62     62—56            56—52            52—48            < 48    

 

20—50            do        < 1,1    1,1—1,2          1,2—1,3          1,3—1,4          > 1,4    2,60

 

            V2       > 58     58—54            54—50            50—46            < 46    

 

50— 100         do        < 1,25  1,25— 1,32     1,32— 1,4       1,4—1,5          > 1,5    2,70

 

            V2       > 54     54—51            51—48            48—44            < 44    

 

Оптимальна щільність будови для різних шарів (глибин) ґрунту неоднакова. Найменш щільним має бути верхній мульчуючий шар глибиною до 4—5 см, який захищає ґрунт від випаровування воло-ги з його поверхні та вкриває висіяне насіння. Більш ущільненим повинен бути власне посівний шар, який є ложем для насіння біль-шості культур, опорою для сошників сівалок, екраном, що запобігає дифузним втратам пароподібної вологи з нижньої частини орного шару.

Щільність будови підорних шарів, як правило, вища об'ємної маси орного шару ґрунту. В.Ф. Трушин (1964) встановив, що найкращі умови для зернових культур створюються за середньої об'ємної маси посівно-го шару 1,05 г/см , що лежить нижче до глибини 12 см — 1,05— 1,20 г/см3. I. А. Пабат (1992) відмічає, що найсприятливіші умови виро-щування основних сільськогосподарських культур створюються, коли щільність будови ґрунту в шарі 0—5 см становить 0,85—1 г/см3, 5— 10 см — 0,9—1,1 та в шарі 10—30 см — 1,1—1,25 г/см3, а проективне по-криття поверхні ґрунту живою або мертвою рослинністю — не менше 70 %.

Вченими Інституту агрохімії і ґрунтознавства УААН доведено, що зернові культури пред'являють неоднакові вимоги до агрофізичних властивостей ґрунтів в окремих частинах кореневмісного шару. Опти-мальні значення структурного стану ґрунту необхідно диференціювати для поверхневого і насіннєвого шарів, а значення щільності будови — для поверхневого, наднасіннєвого, насіннєвого, піднасіннєвого і, мож-ливо, підорного шарів. Оптимізація агрофізичних властивостей чорно-земів, із погляду вчених, у цьому випадку полягає у створенні і під-триманні сприятливої щільності будови і структурного стану в назва-них шарах ґрунту.

В. В. Медведєв (1988) вказує, що є всі підстави стверджувати, що оптимізація агрофізичних властивостей Грунтів повинна здійснювати-ся і в горизонтальному напрямку під час вирощування просапних культур. За даними Інституту агрохімії і ґрунтознавства УААН, карто-пля вимагає різної щільності будови ґрунту в рядку і міжрядді. У пер-шому випадку її вимоги достатньо високі, у другому — малі.

Вченими отримані два рівні оптимізації агрофізичних і агрохімічних параметрів чорноземів для вирощування зернових колосових культур (Медведєв В.В., 1988). Перший — без диференціації структурного стану і щільності будови у глибині оброблюваного шару ґрунтів і другий — з диференціацією (табл. 15). У першому випадку мова йде про середню або достатньо добру розробку орного шару і надання останньому серед-ньої щільності будови, що майже можливо за обробітку існуючими зна-ряддями. В другому — про задоволення вимог рослин і отримання мак-симального врожаю та найвищої віддачі від мінеральних добрив. Останнє, очевидно, можна досягти тільки за допомогою принципово но-вих комбінованих Грунтооброблювальних і посівних машин. Представ-лена модель, як зазначає В.В. Медведєв (1988), не є остаточною, оскіль-ки достатньо не досліджена в усіх аспектах.

Результати досліджень дали змогу вченим Інституту агрохімії і Грунтознавства УААН сформулювати такі основні агротехнічні вимо-ги до технологій і технічних засобів механічного обробітку за вирощу-вання зернових колосових культур на чорноземних Грунтах середнього і важкого гранулометричного складів:

Таблиця 15

НОМІНАЛЬНА МОДЕЛЬ КОРЕНЕВМІСНОГО ШАРУ ЧОРНОЗЕМУ ТИПОВОГО ВАЖКОСУГЛИНКОВОГО 3 ОПТИМАЛЬНИМИ АГРОФІЗИЧНИМИ IАГРОХІМІЧНИМИ ПАРАМЕТРАМИ ДЛЯ ВИРОЩУВАННЯ ЗЕРНОВИХ КОЛОСОВИХ КУЛЬТУР

 

Параметр       Діапазон значень

Структурний   стан   орного   шару перед сівбою:          

—        за співвідношенням агрегатів

різних розмірів

—        за переважаючим розміром аг-

регатів:           За спрятливих умов зволоження і міне-рального живлення:  20—5 мм — до 25 %; 5—0,25 мм — до 60 %; < 0,25 мм — до 15 %

без диференціації (в орному або посівному шарі) За несприятливих умов зволоження і недо-статньої кількості елементів жив-лення: 20—5 мм — 10—15 %; 5—2 мм —   20%;   2—0,25   мм  —  45—60 %; < 0,25 мм — до15 %

з диференціацією на:            За сприятливих умов — 20—0,25 мм; за несприятливих умов — 5—0,25 мм

— поверхневий шар (0—4 см)       20—5 мм;

— насіннєвий шар (4—8 см)          5—2 (0,25) мм з коливаннями залежно від розміру насіння

Щільність   будови   орного   шару перед сівбою (г/см ):

—        без диференціації

—        з диференціацією на:

поверхневий шар (0—4 см)

наднасіннєвий   ущільнений   про-шарок (4—5—6 см); піднасіннєвий шар (8—30 см) підорний шар (30—50 см)      1,1—1,3 (за недостатнього зволоження і підвищеної дози добрив)

1,0—1,3  (вплив щільності будови на урожай неістотний) 1,2—1,3;

1,1—1,2 (за підвищеної дози добрив) 1,1—1,3  (вплив щільності будови на урожай неістотний)

Доза мінеральних добрив    ^90    120*90    120^45    60

Глибина заробки мінеральних до-брив, см          Оптимальна — 5—15, допустима — 0—30

Вміст вологи в Грунті          Від 0,7 до 1,0 НВ

—        покращення структурного стану поверхневого і особливо насін-

нєвого шарів, яке передбачає значне збільшення вмісту в посівному

(поверхневий + насіннєвий) шарі агрегатів розміром від 20 до 0,25 мм

з переважанням фракції від 20 до 5 мм у поверхневому, і від 5 до

0,25 мм — у насіннєвому шарах, усунення агрегатів розміром понад 20

і менше 0,25 (1) мм із поверхневого шару; вміст пилу (фракції менше

0,25) у насіннєвому шарі допускається в межах не більше 15 %;

—        покращення щільності будови орного шару, яке передбачає

створення в ньому об'ємної маси в межах 1,1—1,3 г/см3, утворення

ущільненого до 1,2— 1,3 г/см3 наднасіннєвого прошарку, дещо менш

пухкого насіннєвого і піднасіннєвого шарів (1,1—1,2 г/см3); об'ємна

маса поверхневого і підорного шарів допускається в широких межах,

але не більше 1,3 і не менше 1,0 г/см3.

За умови високої культури землеробства агрофізичні властивості чорноземів наближаються, як зазначає В.В. Медведєв (1988), до вимог зернових, але істотно відхиляються від вимог просапних і дрібнона-сінних культур.

Узагальнення отриманого експериментального матеріалу дозволи-ло вченим розробити діагностичні критерії рівнів окультуреності чор-ноземів щодо основних агрофізичних властивостей і мікроморфологі-чних показників (табл. 16), які можуть бути використані для вирішен-ня різних питань контролю і управління — моніторингу — фізичного стану чорноземів у виробничих умовах.

Отримані урожайні дані показали, що виділені рівні окультуренос-ті чорноземів є контрастними і легко відрізняються. Отже, вибрані критерії характеризують антропогенні процеси в реальних умовах і можуть бути використані у разі розробки відповідних заходів щодо управління агрофізичними показниками родючості чорноземів.

У загальному вигляді ці заходи залежно від рівня окультуреності чорноземів полягають в наступному:

—        за високого рівня окультуреності — заходи спрямовані на збере-ження агрофізичних властивостей і включають мінімізацію механічного обробітку (заміна оранки поверхневим обробітком під озиму пшеницю після кукурудзи на силос, гороху або безполицевим — плоскорізним, чи-зельним тощо обробітком під окремі культури сівозміни, суміщення опе-рацій, зменшення глибини і кількості міжрядних обробітків у посівах просапних культур, покращення організації виконання механізованих польових робіт та ін.); систематичне застосування гною в дозах, що забез-печують бездефіцитний баланс органічної речовини (орієнтовно по 20— 30 т/га 1 раз у 4—5 років); на зрошуваних землях — суворо нормативна подача поливної води, обробіток ґрунту активними робочими органами, зменшення питомого тиску машшшо-тракторних агрегатів на ґрунт;

—        за середнього рівня окультуреності — заходи спрямовані на по-ліпшення агрофізичних властивостей і культури землеробства, зокре-

ма, систематичне внесення підвищених доз органічних добрив; впро-вадження сівозмін зі значною часткою бобових культур суцільного способу сівби, всіх елементів мінімізації механічного обробітку, вико-ристання кальційумісних речовин;

— за низького рівня окультуреності — те ж + одноразове внесення великих доз органічних добрив (до 80 т/га).

Таблиця 16

ДІАГНОСТИЧНІ КРИТЕРІЇ РІВНІВ ОКУЛЬТУРЕНОСТІ ЧОРНОЗЕМІВ ЗА АГРОФІЗИЧНИМИ I МІКРОМОРФОЛОГІЧНИМИ ПОКАЗНИКАМИ В ОРНОМУ ШАРІ (Медведев В.В., 1988)

 

            Вміст агрегатів, %                                       

                                  

           

           

           

Високий         70—80            45—55            1,1—1,2          60—90            1,0—1,3          10—20

Середній        60—70            35—45            1,2—1,3          30—60            1,3—1,8          20—30

Низький         <60      < 35     > 1,3    < 30     > 1,8    > 30

Заходи щодо покращення агрофізичних властивостей чорноземів мають найбільше значення в умовах зрошення і багаторазових прохо-дів мапшнно-тракторних агрегатів. Зрошення і багаторазовий механіч-ний обробіток погіршують агрофізичні показники родючості чорнозе-мів навіть за умов високої культури землеробства і на технічно досконалих зрошуваних масивах. Основний зміст заходів полягає в покращенні організації виконання механізованих польових робіт і впровадженні нових технічних засобів для обробітку ґрунтів.

Великі резерви поліпшення агрофізичних властивостей ґрунтів криються в застосуванні органічних добрив і кальційумісних сполук. Вони є головними факторами у вирішенні проблеми поліпшення стру-ктурного стану і будови ґрунтів.

Покращують агрофізичні показники родючості ґрунтів і науково обґрунтовані сівозміни, зокрема зернотрав'яні, травопільні, плодо-змінні. Як зазначав Д.М. Пряншшшков (1953), Європа лише за допо-могою плодозміни подвоїпа за 100 років урожай зернових — із 7—8 до 14—15 ц/га. Крім того, плодозміні, як вказував ще О. В. Совєтов (1867), властива велика гнучкість.

Обов'язковими заходами покращення агрофізичних властивостей є вапнування кислих і гіпсування солонцевих Грунтів, внесення всіх ви-дів органічних добрив, травосіяння, захист від ерозії і мінімізація ме-ханічного обробітку ґрунтів.

Виконані в 30—60—ті роки XX ст. дослідження показали, що під впливом мінеральних добрив фізичні властивості різних ґрунтів зміню-ються. Деякі дослідники констатують погіршення структурно-агрегатного складу, водопроникності, збільшення показника вологості в'янення. Нега-тивна дія добрив посилюється за підвищення доз, тривалості строку вне-сення, особливо фізіологічно кислих форм або одновалентних катіонів. Ряд вчених вважає, що внесені в Грунт мінеральні добрива істотно не змі-нюють водно-фізичні властивості Грунтів. I, нарешті, є дані про позитив-ний вплив мінеральних добрив на водно-фізичні властивості ґрунтів, який пояснюється додатковим надходженням рослшших решток і полішпен-ням гумусового балансу ґрунту.

У дослідах Інституту агрохімії і Грунтознавства УААН за внесення мінеральних добрив (аміачна селітра, суперфосфат, калійні солі та ін.) не відмічено великих змін водно-фізичних властивостей чорноземів типових і звичайних. Незначне зниження водопроникності відбувалося під дією дуже високих доз мінеральних добрив з обов'язковою участю азотного компоненту (Т\Г9боР9боКз8о)- Проте тільки для окремих варіан-тів отримана різниця виявилась статистично істотною. He було від-мінностей і у співвідношенні різних категорій вологи — за низьких (гігроскопічність, максимальна гігроскопічність, вологість в'янення), середніх (вологість розриву капілярів) і високих (найменша і повна вологоємність) рівнів зволоження.

Отже, як відзначає В.В. Медведєв (1988), чорноземи (типовий і звичайний) у разі застосування підвищених доз мінеральних добрив проявляють високу стійкість, що доводить незмінність фізичних хара-ктеристик твердої фази, складення, Грунтово-гідрологічних констант і водопроникності. У чорноземі південному стійкість структурного складу є дещо нижчою.

Негативні зміни фізичних властивостей чорноземів можуть відбу-ватися в перші роки після одноразового внесення дуже високих доз повного мінерального удобрення або тільки азотного. Через 2—3 роки негативна післядія мінеральних добрив на Грунт усувається (очевидно, за рахунок вбирання їх рослинами, розпаду, відтоку за межі корене-вмісного шару і т. д.). Незворотно закріплена Грунтом частина добрив, яка сприяє підвищенню вмісту ґрунтових поживних речовин, мабуть, є не такою великою, щоб спричинити стійкі зміни в колоїдному компле-ксі чорнозему, тому вчені вважають, що роль мінеральних добрив у загальній проблемі оптимізації умов життя рослин на чорноземах є значною. Покращуючи режим живлення, мінеральні добрива не дають залишкових ефектів (у крайньому разі на чорноземах типових і зви-

чайних) щодо до комплексу агрофізичних показників родючості ґрун-тів (Медведев В.В., 1988).

Що стосується впливу гною на фізичні властивості Грунтів, то в лі-тературі до недавнього часу не було суперечливих міркувань. Вважа-лось, що гній чинить позитивний вплив. За його внесення відмічалось підвищення вмісту органічної речовини і, як наслідок, збільшення розмірів і покращення водотривкості макро- і мікроструктури, водоут-римувальної здатності, доступності Грунтової вологи, зростання швид-кості інфільтрації, пористості, покращення реологічних властивостей.

За даними ряду дослідників, гній значно помітніше покращує фізичні властивості на ґрунтах середнього і важкого гранулометричного складу, ніж на легких ґрунтах (Вильямс В.Р.,1939). В останньому випадку його позитивний вплив, на думку деяких вчених, виявляється тільки за внесен-ня у великих дозах. Меліоруючий вплив гною на ґрунт зростає зі збіль-шенням в його складі волокнистих матеріалів (Хафес, 1974).

Поліпшувальна дія гною на ґрунт є настільки універсальною, що рівень окультуреності Грунтів віддавна оцінювався за кількістю внесе-них органічних добрив (Францессон В.А., 1934). Роль органічних доб-рив в умовах високомеханізованого сільського господарства значна, перш за все, в аспекті підтримання агрофізичних властивостей Грунтів у сприятливому інтервалі значень.

За даними Д.У. Кука (1970), гній не тільки «допомагає» обробітку ґрунту, полегшуючи руйнування брил, але і сприяє усуненню негатив-ної дії несвоєчасної і неякісної оранки.

Тимчасом, у деяких працях описана і негативна дія гною на ґрунт. Одним з перших, хто відмітив цей факт, був Н.І. Саввінов (1936), який встановив залежність між дією гною на ґрунт і реакцією рослини. В його досліді гній позитивно діяв тільки за сприятливої реакції рослини.

На сьогодні в землеробстві розвинутих країн спостерігається збіль-шення доз внесення гною, зниження в деяких випадках його якості, зрос-тання в складі гною одновалентних катіонів, що призводить до погіршен-ня агрофізичних властивостей ґрунтів. Зарубіжні дослідники відмічають, що високі дози гною негативно діють на схожість ряду культур (Андріа-но, 1973), знижують стійкість Грунтових агрегатів до руйнівної дії дощо-вих крапель, що пов’язано із полегшенням їх розпаду і зменшенням щіль-ності. Встановлено, що сильно угноєні ґрунти значно більше ущільню-ються під дією важких машин, ніж менш угноєні (Боекел, 1963).

Із^викладеного вище вишшває, що гній чинить на ґрунт двоїсту дію. Його кінцевий результат залежить від багатьох причин, головни-ми з яких є тип ґрунту, його гранулометричний склад, дози і якість внесеної органічної речовини.

Отримані вченими Інституту агрохімії і Грунтознавства УААН резуль-тати досліджень дали змогу визначити особливості дії гною на чорнозем

середнього гранулометричного складу. До найбільш важливих із них на-лежить здатність гною знижувати рівноважну щільність будови ґрунту і окремих агрегатів, підвищувати водотривкість Грунтової структури, поси-лювати водопроникність і поліпшувати мікробудову ґрунту. Ці позитивні зміни дають підставу розглядати гній як засіб усунення несприятливого впливу на чорнозем інтенсивного механічного обробітку.

На думку В.В. Медведєва (1988), тільки в умовах додатного і, мо-жливо, бездефіцитного балансу гумусу фізичні властивості ґрунтів пі-сля внесення гною поліпшуються. Якщо гній не може запобігти зни-женню вмісту органічної речовини в Грунтах, покращення фізичних властивостей не спостерігається (Шенявский А.Л., 1973).

Значний вплив на агрофізичні властивості Грунту справляє зро-шення. Досягнення очікуваного ефекту від зрошувальної меліорації можливе в тому випадку, якщо покращення вологозабезпеченості рос-лин не супроводжується погіршенням властивостей і режимів Грунтів.

Дослідженнями П.В. Вершиніна (1959) на чорноземних і темно-каштанових ґрунтах встановлено, що багаторазові поливи руйнують струк-туру ґрунту, ущільнюють її (особливо на кінець вегетаційного періоду). Не-сприятливі зміни в газообміні ґрунгу (нагромаджуєгься вуглекислота, розви-ваються умови анаеробіозису), який погіршує живлення рослин, призводять до зниження врожаю, незважаючи на повне забезпечення рослин водою.

Л.Г. Пекаторос (1956) на слабосолонцюватих чорноземах Херсон-ської області встановив посилення їх солонцюватості під дією гідрока-рбонатів зрошуваних вод.

М.Ф. Буданов та ін. (1960) у чорноземах звичайних Запорізької облас-ті після зрошення також відмічали тимчасове осолонцювання, запливання і утворення кірки, хоча в цілому водно-фізичні властивості ґрунтів тут пі-сля 20 років зрошення залишались сприятливими. Для усунення осолон-цювання рекомендуються кислі форми добрив і невеликі дози гіпсу.

П.В. Захарчук та інші дослідники (1971) встановили, що за 6 років зрошення водою із Краснознам'янського зрошуваного каналу в пів-денних чорноземах ущільнився орний шар (з 1,38—1,42 до 1,48— 1,52 г/см3), зменшилась пористість (з 45—46 до 40—42 %), капілярна і повна вологоємність, різко знизилась водопроникність (з 45 до 16,5 мм вологи за першу годину спостережень).

І.М. Гоголєв та ін. (1972), а потім С.П. Позняк та ін. (1975) конста-тують погіршення водопоглинаючої здатності, фільтраційних власти-востей, повітряного режиму, появу соди і закисних форм заліза, значні зміни морфологічних ознак, дисперсності у чорноземах південних на Інгулецькій, Татарбунарській, Нижньодністровській та інших зрошу-ваних системах України.

М.Г. Зборищук та ін. (1980) провели дослідження фізичних власти-востей чорноземів в Ростовській і Одеській областях, які зрошувались понад 10—12 років. Вони підтвердили наявність в ґрунтах істотних

змін: збільшення щільності, погіршення структури і будови. Тільки на фоні високої агротехніки і правильної організації поливів відмічалась деяка стабілізація фізичних властивостей. Аналогічні висновки зроби-ли П.І. Кукоба та ін. (1979), досліджуючи ділянки, де застосовували нетривале зрошення на чорноземах типових Харківської області.

Дані різних досліджень показують, що деградація фізичних влас-тивостей ґрунтів широко розповсюджена в Україні. Великий вплив на процес погіршення фізичних властивостей Грунтів за зрошення справ-ляють хімічні властивості зрошуваної води: наявність у ній навіть не-великих кількостей сполук колоїдного кремнезему, карбонатів натрію і магнію, хлористих і сірчанокислих солей спричиняє негативну після-дію, наростання осолонцювання (Ковда В.А., 1971).

Важливими причинами розвитку несприятливих фізичних явищ і процесів у Грунтах під час зрошення є недостатньо високий рівень культури землеробства, а також невеликі обсяги застосування хіміч-них меліорантів для ґрунтів і поливних вод, засолення, заболочування. Особливо несприятливі інтенсивні способи подачі поливної води.

За даними Інституту агрохімії і Грунтознавства УААН, тривало зрошувані чорноземи характеризуються більш високими показниками липкості як у нижній, так і у верхній межі пластичності порівняно з незрошуваним Грунтом. Внаслідок цього діапазон вологості Грунту, за якого проявляється липкість, під час зрошення більший, що ускладнює обробіток таких ґрунтів. Показники твердості, опору ґрунту, зсуву і розриву свідчать про те, що за рівних умов зволоження затрати енергії на обробіток зрошуваного ґрунту вищі, ніж незрошуваного.

Істотна особливість зрошуваного ґрунту в порівнянні з незрошуваним полягає у виразному виявленні пластичної деформації, яка є причиною підвищеної консолідації Грунтової маси. Так, за даними В.В. Медведєва (1988), щільність окремих структурних агрегатів розміром 5—3 мм на ці-лині становила 1,50, ріллі — 1,60, під час зрошення — 1,68 г/см3. Відпові-дні показники для фракції розміром 2—1 мм: 1,57; 1,70 і 1,76 г/см3; для фракції 0,5—0,25: 1,62; 1,75 і 1,86 г/см3. Наростання пластичних дефор-мацій покращує взаємну орієнтацію кристалічних доменів, одночасно підвищується щільність упаковки агрегатів у Грунті, що спричиняє розви-ток процесів злитоутворення на зрошуваних ґрунтах.

Отримані вченими Інституту агрохімії і Грунтознавства УААН ре-зультати досліджень підтвердили, що тривале зрошення може істотно змінити фізичні і фізико-механічні властивості ґрунтів (у негативний бік). Очевидно, як зазначають вчені, основна причина цього — різні види деформації ґрунту під впливом сільськогосподарської техніки, які більшою мірою проявляються в умовах зрошення, ніж на незрошу-ваних землях. Механічна дія крапель поливної води під час дощуван-ня, затиснутого повітря за поливів по смугах, борознах і затоплення, очевидно, накладається на дію машин.

Щоб знизити негативний вплив тривалого зрошення на фізичні і фізико-механічні властивості, необхідно зменшити консолідацію ґрун-ту і зняти залишкову пластичну деформацію, застосувавши з цією ме-тою інтенсивні заходи кришіння.

Вчені вважають, що зрошування чорноземів прісними водами слід розвивати, оскільки проблема розширеного відтворення їх родючості не буде вирішена без усунення існуючого в них дефіциту доступної вологи. Зрошення чорноземів повинно супроводжуватися внесенням підвищених доз мінеральних і органічних добрив, хімічних меліоран-тів, проводитись малими дозами за ощадливого режиму подачі води, в сівозмінах обов'язковий посів багаторічних трав. Інакше кажучи, зро-шення необхідно розвивати тільки на фоні високої культури землероб-ства із застосуванням профілактичних запобіжних заходів для ґрунту і води, які зменшують його негативну післядію.

Цікаво, що чорноземні ґрунти виявляють найменшу стійкість до механічного навантаження як у природних, так і особливо в антропо-генних (під час розорювання) умовах. Причина цього явища, на думку В.В. Медведєва (1997), полягає в тому, що чорноземні ґрунти, як більш гумусовані, мають підвищену здатність до пластичних дефор-мацій. Важливо також, що деформація чорнозему в дослідах Інституту агрохімії і ґрунтознавства УААН не завершилася навіть за тиску 150 кРа, тоді як дерново-підзолисті Грунти досягають максимальної деформації за середніх навантажень.

Підвищена ущільненість призводить до погіршення інших агроно-мічно та екологічно важливих властивостей Грунту. В дослідах Інсти-туту Грунтознавства та агрохімії УААН середні параметри властивос-тей типових чорноземів у цілинних і староорних Грунтах (шар 0—30 см) становили відповідно: рівноважна щільність — 1,13 і 1,27 г/см3, вміст агрономічно цінних (10—0,25 мм) сухих агрегатів — 80 і 66 %, вміст водотривких (> 0,25 мм) агрегатів — 53 і 31 %, водопроникність за 6 годин спостережень за рівноважної щільності будови ґрунту — 71 і 55 мм/год, вміст гумусу — 4,8 і 4,2 %, рНКсі — 5,9 і 5,3, щорічні втра-ти ґрунту внаслідок водної ерозії — 0 і 12,8 т/га. Таким чином, резуль-тати досліджень свідчать, що зі зростанням ущільнення погіршується структурний стан чорноземів, знижується їх водопроникність. До цьо-го слід додати, що в староорних чорноземних Грунтах істотно зменшу-ється гумусованість, підвищується кислотність, посилюється схиль-ність до водної ерозії, гальмується хід процесів, пов'язаних із синте-зом новоутворених органічних речовин (Медведєв В.В., 1997).

Отже, фізичну деградацію, й особливо ущільнення, треба врахову-вати в системі заходів щодо охорони ґрунтів і взагалі в концепції ста-лого землекористування. В Україні увагу до фізичної деградації обов'язково треба посилити, бо тут діє цілий ряд об’єктивних ґрунто-во-кліматичних і господарських факторів, які сприяють розвитку ущі-

льнення. Це переважно середній і важкий гранулометричний склад Грунтів; досить висока (наближена до фізичної спілості) вологість під-посівного шару зораного восени поля у весняний період; значні вели-чини питомого опору ґрунту, що обмежує можливості суміщення ґрунтообробних операцій, внесення добрив і сівби. На цьому, в цілому несприятливому фоні, в країні працює величезна кількість енергона-сичених важких машин і знарядь, не знайшов широкого впровадження мінімальний механічний обробіток ґрунту, занижені дози гною (фак-тор, який сприяє підсиленню антидеградаційної здатності ґрунту).

Усунення деградації Грунту — найважливіший етап, без реалізації якого не можна навіть вести мову про стале землекористування і ста-лий розвиток країни.

3 появою важких енергонасичених тракторів масою понад 4—8 т (МТЗ-82, T-150K), особливо в зрошуваних умовах, інтерес до змін аг-рофізичних властивостей Грунтів зріс, оскільки такі трактори негатив-но впливали на ґрунт. Причин, що спричиняють негативний вплив техніки на структурний стан і будову ґрунту та урожайність сільсько-господарських культур, виявлено дві. По-перше — неконтрольоване зростання маси машинно-тракторних агрегатів (МТА) і явна недоско-налість організації ведення механізованих польових робіт. Крім того, за розробки використовуваних нині у виробництві конструкцій МТА і технологій вирощування сільськогосподарських культур можливі не-гативні наслідки ущільнення Грунту не враховувались.

Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва призвела до збільшення кількості заходів, пов'язаних з роботою МТА у полі. Так, у процесі вирощування зернових культур необхідно виконати близько 8—15 окремих заходів, просапних — 20—25.

Виявилося, що трактори практично всіх типів ущільнюють ґрунт на значну глибину. Колеса важких МТА у разі проходження по роз-пушеному і зволоженому ґрунту занадто його ущільнюють. Ущіль-ненню сприяє буксування і вібрація рушіїв, високий тиск у шинах, ву-зькі відстані між опорами ходових систем (що, зокрема, істотно збільшує загальну площу ущільнення поля) та ін.

Несприятливі фактори ущільнення негативно впливають, насампе-ред, на водно-фізичні властивості Грунту: зростає об'ємна маса і твер-дість — за різними даними до глибини 30—120 см, знижується швид-кість надходження в ґрунт атмосферної вологи, зменшується її доступність і різко погіршуються умови розвитку кореневих систем рослин. Дослідженнями встановлено, що збільшення або зменшення об'ємної маси ґрунту від оптимальної на 0,1—0,3 г/см3 призводить до зниження врожаю на 20—40 %.

Багаторазові циклічні рухи МТА по полю призводять до того, що площа, яка покривається колесами тракторів, перевищує площу самого поля. Так, без врахування збирально-транспортних робіт під час ви-

рощування озимоі пшенищ площа, яка покривається гусеницями і ко-лесами тракторів на 1 га, досягає у середньому 22—26 тис. м2, виро-щування кукурудзи — 18—30, цукрових буряків — 30—32 тис. м2.

Проте кількість проходів по одному і тому ж місцю поля неоднако-ва. Під час вирощування озимої пшениці понад 30 % площі поля за-знає дворазової дії ходовими системами тракторів, 20 — шестиразової і 2 % — восьмиразової. He ущільнюється лише 10 % площі поля. По-воротні смуги зазнають дії коліс і гусениць машин до 20 разів протя-гом одного року (Кушнарев А.С., Кочев В.И., 1989).

Дія ходових систем тракторів на ґрунт залежить від типу рушіїв (гусеничний, колісний) і маси трактора. Під час роботи тракторів МТЗ-80, ДТ-75М, Т-70С ущільнювальна дія розповсюджується на глибину до 45 CM, T-150K і К-700 — на 50—70 см. Інколи ущільнення від дії ходових систем тракторів T-150K і К-700 розповсюджується на всю глибину до 1—1,2 м. При цьому істотно збільшується об'ємна ма-са орного і підорного шарів, досягаючи 1,35—1,45 г/см3, зменшується загальна пористість на 23—25 %. У багатьох ґрунтово-кліматичних зонах щільність ґрунту не самовідновлюється і в наступні роки.

Ущільнення ґрунту в першу чергу пов'язане зі зміною порогового простору, причому цей процес починається з деформації крупних некапі-лярних nop. Найбільш цінними для фізичних властивостей Грунту є пори розмірами 100—300 мк і більше, які слугують для транспортування і пе-рерозподілу великої кількості води, швидкого і глибокого проникнення в Грунт повітря. Волога, що міститься в порах розміром менше 10 мк, мало-доступна рослинам. Ущільнення Грунтів призводить до зменшення nop розміром понад 10 мк. Так, заущільнення ґрунту від 1,25 до 1,62 г/см3 за-гальна пористість зменшується від 52 до 39 %. У разі об' ємної маси 1,32 г/см3 пори розміром понад 300 мк становлять всього 2—3 % від об'єму ґрунту. За ущільнення до 1,5 г/см3 кількість nop понад 10 мк зме-ншується до 6 %, але в 1,5 раза збільшується об'єм nop розміром менше 3 мк (Кушнарев А.С., Кочев В.И., 1989). Це призводить до того, що вна-слідок ущільнення ґрунту за однакової вагової вологості скорочується кі-лькість доступної рослинам вологи і збільшується вміст недоступної води в мікропорах. 3 другого боку, зменшується повітроємність ґрунту. Навіть після поливу запас доступної вологи в активному шарі ґрунту на ущіль-нених ділянках на 250—300 м3/га нижчий, ніж на неущільнених. Крім то-го, водопроникність ущільненого ходовими системами тракторів Грунту зменшується в 2—4 рази і більше.

Ущільнення ґрунту погіршує повітрообмін, поживний і температу-рний режими, знижує біологічну активність Грунту. Інтенсивність ви-ділення з ущільненого ґрунту СОг зменшується в 1,2—1,6 рази. Осно-вною формою азоту в ущільненому ґрунті (до 95 %) протягом вегетаційного періоду рослин є амонійний, що пов'язано з погіршен-ням повітряного режиму.

Температура ґрунту no сліду трактора відрізняється від температури ґрунту поза слідом протягом доби. Ущільнений ґрунт у ранкові години має меншу температуру, ніж неущільнений, в денні прогрівається силь-ніше, а у вечірні години — швидше охолоджується. Амплітуда коливань температури вища в ущільненому ґрунті, ніж в неущільненому.

Збільшення твердості Грунту внаслідок ущільнення перешкоджає про-ходженню зародкового корінця і погіршує аерацію в період підвищеної вологості, що знижує схожість насіння. Коріння на ущільнених ділянках деформоване і концентрується в прошарках з пониженою щільністю ґру-нту, що знижує урожайність культур. У щільний ґрунт коріння рослин проникає слабко, до 80 % його знаходиться в шарі 7—10 см.

Ущільнення ґрунту ходовими системами спричиняє брилоутворен-ня. На ущільнених ділянках суглинкових і глинистих ґрунтів під час оранки утворюються брили діаметром 60—70 см і масою 35—40 кг. Істотно погіршується кришіння під час підготовки такого зораного ґрунту під посів культур. Якщо на неущільнених ділянках міститься 12—15 % грудок розміром понад 10 мм, то на ущільнених колесами трактора К-700А таких грудок у верхньому шарі— 38—45 %.

Оранка і наступний обробіток попередньо ущільненого ґрунту хоч і дає можливість знизити його об'ємну масу до 0,9—1 г/см3, але супрово-джується утворенням брил. Одночасно з цим відмічається зростання за-трат енергії на обробіток. Так, по слідах гусеничних тракторів опір оранці зростає на 16—25 %, важких колісних тракторів і автомобілів — на 46— 65, транспортних агрегатів — на 72—90 %. Для одержання приблизно рів-них показників кришіння ґрунту в колїї, утвореній колесом T-150K, і за її межами необхідно прикласти зусилля руйнування більше ніж в 10 разів. Унаслідок ущільнення ґрунту, як показують результати досліджень, зни-жується урожай кукурудзи на зерно і зелену масу до 30 %, озимої пшени-ці до 27, цукрових буряків до 15, ячменю до 24, картоплі до 25 % (Кушна-ревА. С, Кочев В. И., 1989).

Зниження негативного впливу ходових систем мобільних агрегатів на Грунт може бути одержано шляхом впровадження у практику ком-плексу організаційних заходів, що забезпечують їх рух за заздалегідь наміченими маршрутами. При цьому більшість технологічних опера-цій виконується під час руху тракторів по одних і тих же коліях — завчасно визначених і фіксованих на період вирощування сільськогос-подарської культури маршрутах.

Для зменшення площі ущільнення поля слід по можливості відда-вати перевагу тракторам великого тягового класу, які під час агрегату-вання із широкозахватними знаряддями набагато зменшують кількість проходів по полю. Так, під час культивації ґрунту МТЗ-82 ущільнює 1650 м2/га, a T-150K — удвічі менше. Такого ж результату можна до-битися під час виконання інших заходів. He слід здійснювати проходи енергонасичених тракторів по перезволоженому Грунту.

Застосування маршрутизації руху МТА дає можливість зменшити площу ущільнення поля під час вирощування головних сільськогоспо-дарських культур (озимої пшениці, цукрових буряків, кукурудзи) в 1,7—2,7 рази. Маршрутизація руху тракторів забезпечує усунення зай-вих проходів по полю, поліпшує організацію ведення польових робіт, знижує витрати палива і підвищує продуктивність сільськогосподар-ських культур.

Незважаючи на те, що маршрутизація — достатньо простий і ефек-тивний засіб зниження негативного впливу МТА на ґрунт, її впрова-дження пов'язане з рядом труднощів, які пояснюються різною шири-ною захвату знарядь для передпосівного обробітку і сівби культур. Так, паровий культиватор КПС-4 має ширину захвату 4 м, зернова сі-валка СЗ-3,6 — 3,6 м. За здійснення маршрутизації вказаний культива-тор не буде використовуватися на ширину захвату, рівну 0,4 м, тому для широкого впровадження маршрутизації необхідно передбачити такий комплекс машин, який мав би однакову ширину захвату, або зробити захват деяких знарядь (борін, котків та ін.) кратним ширині захвату базових машин (наприклад, сівалок). Те й інше не потребує значних затрат, оскільки конструкції машин при цьому не змінюються, а змінюється тільки ширина їх захвату. У разі виконання цих умов ма-ршрутизація МТА буде здійснюватися під час вирощування будь-якої культури автоматично, тобто МТА будуть пересуватися тільки по по-стійних коліях. Тоді площа ущільнення поля зменшиться, локалізуєть-ся у постійних коліях і простіше усунеться у разі періодичного їх гли-бокого розпушування.

Маршрутизацію руху МТА доцільно впроваджувати насамперед під час проведення весняно-літніх робіт, бо на цей період припадає 70 % проходів тракторів по полю. Крім того, у весняний період воло-гість ґрунту, як правило, вища і відповідно збільшується його ущіль-нення. Під час виконання різних робіт рух агрегатів по полю викону-ється вздовж поля, поперек його і по діагоналі. Питома маса таких рухів відповідно становить 68, 24 і 8 %. Інститут цукрових буряків УААН для поліпшення вирівняності поверхні поля рекомендує всі на-ступні заходи після оранки проводити під кутом 20—25° до напрямку попереднього обробітку. Проте така рекомендація виключає можли-вість застосування маршрутизації руху агрегатів по одних і тих же ко-ліях, тому у разі впровадження маршрутизації у виробництво всі робо-ти слід виконувати в одному напрямку, а для поліпшення вирівняності поля поздовжні й поперечні проходи проводити під кутом 65—70° один до одного.

Рух тракторів по одних і тих же слідах можна здійснити тільки у випадку рівності або кратності робочої ширини захвату застосовува-них агрегатів. Для вирощування цукрових буряків найбільше (36 %) застосовують агрегати з робочою шириною захвату 5,4 м, яку можна

вважати базовою. Боронувальні агрегати у складі тракторів Т-150 і Т-70С зі зчіпками СГ-21 і СП-11 необхідно укомплектувати додатко-вими ланками борін, і тоді робоча ширина захвату буде 21,6 і 10,8 м. Робоча ширина захвату агрегату для вирівнювання ґрунту може бути зменшена за рахунок збільшення перекриття у разі суміжних проходів до 10,8 м. Суцільне обприскування здійснюється трактором МТЗ-80 з машиною ПОУ, робоча ширина захвату якої зменшується до 10,8 м відключенням крайніх розпилювачів штанги. Після такого коригуван-ня робочої ширини агрегатів усі проходи тракторів у весняно-літній період під час вирощування цукрових буряків будуть здійснюватися по одних і тих же коліях.

Першим заходом підготовки ґрунту до сівби у весняний період є боронування, яке проводять у поперечному напрямку до основного обробітку. Під час підготовки агрегату до роботи його потрібно обла-днати маркерами і слідопокажчиками, які забезпечують рух наступно-го шлейфувального агрегату з шириною захвату 10,8 м по тих же слі-дах. За величину вильоту маркера боронувального агрегату зручно взяти відстань від правого рушія трактора до диска маркера, оскільки водити трактор по сліду маркера найзручніше правим рушієм. Правий і лівий вильоти маркера (відповідно Мщ, і Мл;в) визначають за такими формулами:

Мпр — Вр - Вт — 21,6 - 1,4 — 20,2 м;

Млів — Вр + Вт — 21,6 + 1,4 = 23 м,

де в„

р      робоча ширина захвату агрегату, м; Вт — відстань між сере-динами передніх коліс, м.

Маркери будуть виступати за межі агрегату приблизно на 11 м, що утруднює використання загальноприйнятої конструкції. Для усунення цього недоліку в боронувальному агрегаті доцільно застосовувати пінні маркери. Схему розміщення слідопокажчиків на боронувальному агрегаті показано на рис. 4.

 

Рис. 4. Схема боронування агрегату зі слідопокажчиками

Конструкція слідопокажчиків повинна забезпечувати утворення в ґрунті такої глибини борозенки, щоб після проведення поздовжнього боронування вона залишилася орієнтиром механізатору під час прове-дення наступного агротехнічного заходу, виконуваного в поперечному напрямку. За повторного боронування поля у поздовжньому напрямку бічні слідопокажчики з агрегату знімають. На агрегатах із шириною за-хвату 10,8 м встановлюють три слідопокажчики на відстані 5,4 м один від одного. Решту агрегатів з шириною захвату 5,4 м обладнують одним слідопокажчиком, який встановлюють за правим рушієм трактора.

Рух тракторів по одних і тих же коліях можливий тільки за умови суворого дотримання основної вимоги — всі проходи агрегату по од-ному й тому ж сліду необхідно виконувати в одному напрямку, оскі-льки у випадку різної ширини захвату різних агрегатів утруднюється організація робіт. У такому випадку застосовують спеціальний спосіб руху агрегату. На рис. 5 показана траєкторія руху агрегату по полю шириною захвату 21,6 і 10,8 м. Боронувальний агрегат переміщується по полю човниковим способом, а шлейфувальний — з перекриттям.

 

Рис. 5. Траекторія руху агрегату

(1 — шлейфувального, 2 — боронопрямувального)

Ефективність інтенсивної технології вирощування зернових куль-тур істотно підвищується у разі зниження ущільнювальної дії ходових мобільних агрегатів на Грунт шляхом розповсюдження маршрутизації руху на всі заходи обробітку ґрунту у весняно-літній період. Для цього ширину захвату всіх агрегатів потрібно узгодити з шириною захвату посівного агрегату, яка становить 10,8 м. Боронувальний агрегат мож-на комплектувати на базі трактора Т-150 зі зчіпкою СГ-21 і робочою шириною захвату 21,6 м. Агрегат для культивації складається із трак-тора Т-150, зчіпки СП-16 і трьох культиваторів КПС-4. Збільшуючи перекриття під час суміжних проходів культиваторного агрегату, ро-боча ширина його захвату повинна бути 10,8 м. Аналогічним способом підбирають агрегати під час використання інших тракторів, а також для вирощування інших сільськогосподарських культур.

Досвід показав, що впровадження маршрутизації полегшується, коли спочатку складають спеціальні маршрутні карти руху МТА для кожного поля. Надалі у міру освоєння механізаторами технології мар-шрутизації потреба в них відпадає.

Локалізація ущільнення за рахунок маршрутизації руху сільського-сподарських машин — ефективний спосіб зниження негативної дії їх ходових систем на Грунт. Правильне складання агрегатів і зменшення кількості проходів по полю забезпечує мінімальне ущільнення ґрунту.

Технологічні карти вирощування сільськогосподарських культур потрі-бно складати з урахуванням наявності в господарстві тракторів і можливос-тей їх використання для проведення тих чи інших заходів, а також кількості проходів агрегатів по полю, особливо по розпушеному і вологому ґрунту. В них має бути передбачено мінімалізацію руху по полях навантажених са-мохідних шасі, автомобілів, питомий тиск яких на Грунт, як відомо, пере-вищує відповідні показники навіть в енергонасичених тракторів.

Для запобігання ущільнення ґрунту рекомендується здвоювати ко-леса тракторів або збільшувати їх ширину; знижувати тиск у шинах; використовувати машини із пониженою масою; зменшувати кількість проходів тракторів та інших агрегатів по полю за рахунок суміщення операцій і використання широкозахватних і комбінованих агрегатів та гербіцидів; відмовитися від щорічних енергоємних заходів обробітку (оранки та інше); вилучення з роботи колісних тракторів, особливо на фізично неспілих ґрунтах.

Найбільше ущільнюється Грунт на операціях передпосівного обробіт-ку і сівби, особливо ходовими системами колісних тракторів, після про-ходу яких глибина колії досягає 6—8 см і більше. Колія погіршує рельєф поля, збільшує поверхню випаровування, посилює строкатість властивос-тей і режимів, утруднює проведення подальших польових робіт. На колі-ях зменшується глибина загортання насіння, а кількість незагорненого зростає. Спостереження показують, що за надмірної вологості насіння швидше сходить на ущільненому ходовими системами Грунті, а за нестачі вологи воно або зовсім не сходить, або ж сходить зі значним запізненням, а незагорнене насіння знищується птахами і гризунами.

За наявності глибоких слідів необхідно проводити їх розпушу-вання і присипання під час вирівнювання, однак розпушування ущі-льненого ґрунту супроводжується утворенням великих брил і круп-них фракцій ґрунту, що знижує якість загортання насіння, тому доцільним є поєднання операцій підготовки ґрунту і сівби за один прохід агрегата. По можливості треба намагатись агрегатувати сівал-ку з трактором так, щоб її сошники не йшли по слідах гусениць. Так, під час агрегатування сівалок ССТ-12Б, CCT-12A, ССТ-18Б із трак-тором Т-70С для сівби цукрових буряків, щоб два сошники не про-ходили по сліду гусениць, начіпний пристрій сівалки зміщують на рамі від центра вліво на 225 мм.

He слід допускати виходу в поле ґрунтообробних і посівних агре-гатів до настання фізичної спілості ґрунту (табл. 17).

Таблиця 17

МЕЖІ ВОЛОГОСТІ ( %) ОСНОВНИХ ҐРУНТІВ СЕРЕДНЬОСУГЛИНКОВОГО СКЛАДУ ДЛЯ ЇХ МЕХАНІЧНОГО ОБРОБІТКУ (за А.Ф. Проніним; Рекомендации по снижению уплотняющего воздействия ходовьіх систем мобильной сельскохозяйственной техники на почву, 1987)

 

Ґрунти            Гранично допустимі*          Агротехнічно

допустимі за які-

стю обробітку

ґрунту Оптимальні за якістю і опором обробітку ґрунту

Дерново-підзолисті  11—22            12—21            15—18

Сірі лісові       14—24            15—23            17—18

Чорноземи     13—25            15—24            15—18

Каштанові      12—24            13—23            14—16

Каштанові солонцюваті       12—21            13—20            16—17

* Нижня гранично допустима межа зумовлена високим брилоутворенням ґрунту під час обробітку, а верхня — залипанням робочих органів.

Чим вища вологість і нижча щільність ґрунту, тим меншим пови-нен бути тиск ходових систем трактора на ґрунт. Допустимий тиск хо-дових систем тракторів на чорноземних Грунтах наведений в табл. 18.

Таблиця 18

ДОПУСТИМИЙ ТИСК ХОДОВИХ СИСТЕМ ТРАКТОРІВ НА ЧОРНОЗЕМ ТИПОВИЙ ВАЖКОСУГЛИНКОВИЙ ЗАЛЕЖНО ВІД ВОЛОГОСТІI ЩІЛЬНОСТІ, МПА (Рекомендации по снижению уплотняющего воздействия ходовьіх систем мобильной сельскохозяйственной техники на почву, 1988)

 

Вологість, %  Щільність ґрунту, г/см3

 

            1,0       1,1       1,2       1,3

24        0,05     0,08     0,11     0,14

20        0,07     0,11     0,14     0,19

16        0,08     0,13     0,16     0,22

12        0,10     0,15     0,19     0,27

* Нижня гранично допустима межа зумовлена високим брилоутворенням ґрунту під час обробітку, а верхня — залипанням робочих органів.

Вибираючи трактори для виконання тих чи інших робіт, треба вра-ховувати їх технічні характеристики. Так, на сівбі ярих культур широ-ко використовують трактори Т-70С і МТЗ-82. Середній тиск на Грунт першого — 0,042 МПа, другого — 0,1 МПа.

Ущільнення ґрунту залежить від типу рушіїв тракторів. Так, середній тиск на Грунт трактора T-150K становить 0,123 МПа, а того ж трактора, але на гусеничному ходу — 0,052 МПа, тому застосування гусеничних тракторів Т-150 замість колісних T-150K на пухких і вологих ґрунтах знижує руйнівну дію ходових систем на структуру ґрунту, зменшує його ущільнення та ерозію в 1,5—1,8 рази, полішпує якість виконуваних робіт і підвищує урожайність сільськогосподарських культур.

За рекомендаціями вчених, допустимі навантаження на вологий Грунт (0,6 НВ) за ранньовесняного боронування повинні становити 0,3—0,4 кг/см2, у період передпосівного обробітку — 0,5—0,6, а за зя-блевого обробітку — не вище 1—1,5 кг/см2.

Встановлено, що для умов нашої країни за основного обробітку типових важкосуглинкових чорноземів тиск ходових систем трактор-них агрегатів не повинен перевищувати 0,08—0,1 МПа, а під час сівби та в умовах зрошення — 0,04—0,06 МПа; дерново-підзолистих сугли-нкових ґрунтів за вологості 25—30 % — 0,075 МПа; 17—21 % — 0,125 МПа; 8—12 % — 0,15 МПа.

Для зниження ущільнювальної дії ходових систем на ґрунт, підви-щення тягово-зчіпних якостей і прохідності на колісні трактори став-лять більш широкі шини, або здвоєні колеса.

Тиск ходових систем на Грунт значною мірою залежить від вертика-льного навантаження і внутрішнього тиску повітря в шинах. Чим менший тиск повітря в шинах (в допустимих межах), тим більша площа контакту з опорною поверхнею і менший тиск на ґрунт. Так, за постійного вертика-льного навантаження 14 кН, зі зменшенням тиску повітря в шинах 12— 38, з діагональним розташуванням корда від 0,14 до 0,08 МПа радіальна деформація шини збільшується від 47 до 68 мм, а тиск на ґрунт зменшується від 0,14 до 0,1 МПа, або в 1,4 раза, а для шин з радіальним розміщенням корда за цих же умов тиск на ґрунт знижується в 1,8 раза.

Важливою умовою зниження ущільнення ґрунту ходовими систе-мами МТА є вибір оптимального складу агрегатів, навантажувальних і швидкісних режимів їх роботи. Аналіз роботи агрегатів показує, що частка ріллі, яка ущільнюється рушіями тракторів, становить 75— 90 %, а опорними колесами робочих машин-знарядь — 10—25 %. Отже, треба намагатися, насамперед, зменшити кількість проходів саме тракторів.

У цілому шляхи істотного зниження ущільнювальної дії рушіїв МТА на ґрунт можна звести до таких:

1. Проведення польових робіт у найсприятливіші для розпушуван-ня ґрунту періоди. Суворе дотримання технологічної дисципліни.

2.         Широке застосування за вологості ґрунту до 0,6 НВ гусеничних

тракторів типу ДТ-75, Т-150, середній тиск на Грунт яких не переви-

щує 0,050—0,055 Мпа.

3.         Проведення ранньовесняного боронування Грунту вологістю

0,6—0,8 НВ тракторами із розширеними гусеницями, тиск яких на

ґрунт не перевищує 0,025 МПа.

4.         Виключення використання колісних тракторів T-150K і К-701 за ранньовесняного обробітку Грунту, крім операцій обробітку ґрунту на багаторічних травах. На випадок застосування цих тракторів у складі агрегатів під час підготовки ґрунту до сівби або проведення польових робіт навесні за вологості Грунту до 0,5—0,6 НВ необхідно знизити тиск у шинах тракторів T-150K до 0,1 МПа.

5.         Установка на трактор T-150K здвоєних ходових коліс з пониже-ним тиском повітря в шинах переднього і заднього мостів відповідно 0,08 і 0,06 МПа, що дає можливість використовувати трактор за воло-гості Грунту 0,7—0,8 НВ.

6.         Використання енергонасичених тракторів насамперед для оран-ки і глибокого розпушування (за вологості Грунту до 0,5—0,6 НВ).

7.         Використання на весняно-польових роботах (за вологості ґрунту до 0,7 НВ) тракторів типу МТЗ на напівгусеничному ходу забезпечує зниження в 1,8—2 рази тиску на Грунт і підвищення тягових властиво-стей трактора.

8.         Застосування широкопрофільних шин з низьким внутрішнім ти-ском повітря (за вологості Грунту до 0,8 НВ).

9.         Застосування за інтенсивної технології вирощування зернових культур систем машин, які забезпечують рух агрегатів по технологіч-них коліях.

10.       Поєднання операцій, які виконуються за один прохід агрегату,

що зменшує додаткові енерговитрати, пов’язані з розпушуванням слі-

ду після проходу ходових систем тракторів і робочих машин.

Застосування цих заходів сприяє значному зменшенню негативної дії рушіїв МТА на ґрунт і втрат врожаю сільськогосподарських культур.