Технологии и техника для рыхления-кротования переуплотненных почв

Stability of aeration drainage was defined by means of laboratory-field methods: the laboratory; the field; laboratory-field. The description ways the device of aeration drainage differ not only character of application and efficiency. At observance of technology of cutting of aeration drainage, and also service regulations of aeration drainage, efficiency and duration of its action on heavy soils of an arid zone has made 4 years.

Key words: инженерное конструирование; экологическая безопасность; обработка почв

Внедрение интенсивных технологий с ипользованием энергонасыщенных и тяжелых агрегатов увеличило уплотнение почвогрунтов и ускорило образование почвенной уплотненной подошвы. Этот процесс усугубляется увеличением количества операций применением повышенных доз удобрений и пестицидов. Наиболее распространенным способом борьбы с почвенной подошвой является механическое рыхление на глубину 50 см [4].

Повышение плодородия почв – основное условие устойчивости земледелия и внедрения интенсивных технологий. На современном уровне сельскохозяйственной науки и производства понятие плодородие почв подкреплено определенными качественными и количественными показателями и становиться фактором управляемым. В числе важнейших показателей плодородия, таких, как глубина пахотного слоя, кислотность почвенной среды, запасы подвижных элементов питания, на первом месте стоит содержание в почве гумуса и свежего органического вещества, его качественное состояние. В управлении процессами создания и разложения гумуса решающая роль принадлежит внесению навоза и других форм органических удобрений, накоплению в почве корневых и пожнивных остатков, системе обработки почвы, регулирующей активность биологических процессов, соотношение интенсивных аэробных и замедленных анаэробных условий разложения. Важно, чтобы сочетание всех условий обеспечивало близкий к бездифицитному или положительный баланс гумуса. По примерным расчетам, на тяжело- и среднесуглинистых почвах при содержании 2% гумуса (примерно 50 т гумуса в пахотном слое на 1 га пашни) ежегодно разлагается в среднем под культурами севооборота около 2% общего запаса гумуса, или одна тонна. Примерно половина этого (0,5 т) восполняется за счет корневых и пожнивных остатков. Вторую половину должно пополнить внесение органических удобрений. Принимая, что 1 т навоза дает при разложении около 50 кг гумуса, для пополнения дефицита в 500 кг необходимо вносить 10 т навоза на каждый гектар севеооборотной площади. На песчаных землях разложение идет быстрее в севооборотах с многолетными травами, пожнивными и сидеральными культурами, увеличивается количество поступающих в почву корневых и пожнивных остатков. Частое и в малых дозах внесение навоза при поверхностной заделке способствует интенсивной минерализации почвы, а в больших дозах при глубокой заделке усиливет его мелиорирующее воздействие на плодородие почв. Там где нет возможности вносить необходимое количество органических удобрений, целесообразно использовать растительные остатки. В исследованиях последних лет установлен ряд положений, которые могут быть приняты в качестве теоретических основ для изучения и формирования зональных систем обработки почвы [5].

В естественных условиях плодородие почв в основном обеспечивается за счет гумификации органического вещества, поступающего в почву с отмершими растениями, с остатками микроорганизмов и животных, а также корневых выделений и корней. В процессе обработки при наличии аэрации влаги и тепла активизируется разложение органического вещества и в большем количестве выделяется СО₂. Это имеет большое значение и в процессе растворимости различных веществ в почве. Образовавщаяся в процессе разложения органического вещества СО₂ при наличии вода растворяет фосфаты, что способствует увеличению доступности фосфора для питания растений. Следовательно, если нет микроорганизма, то нет СО₂, соответственно нерастворимое соединения фосфорный кислоты не может переходит в растворимое состояние.

Целесообразность строительства беструбчатых кротовых дрен в минеральных почвах определяется не только их гранулометрическим составом, но и генетическим типом почв и их структурой. Чем водопрочнее структура и выше агрегированность почв, тем продолжительности действия кротовых дрен. Для количественной оценки продолжительности действия кротовых дрен в минеральных почвах в СНГ используют способ Ф.Р. Зайдельмана, позволяющий судить о сроке действия земляной дрены по водопрочности микроагрегатов размером 3-5 мм. Качественная диагностика устойчивости кротовых дрен возможна по микроагрегатному составу почв способом С.В. Астапова [1]. Методы определения срока действия кротовых дрен минеральных почвах освещены Ф.Р. Зайдельмана [3].

Характер разрушения кротовин, как показали раскопки, наблюдается в первую очередь в верхнем своде, ослабленном вследствие прохода нож-стойки. Кротователь новой конструкции позволил нарезать скошенные дрены смещенными относительно нож-стойки. При этом стенки кротовин имели плотное сложение (1,5-1,74 г\см³), т.к. разрушение и смежные грунта в процессе формирования кротовин происходит к центру проходки. Практически наружные стенки кротовин имели плотность грунта равную монолиту, а внутренние стенки были уплотнены от 1,5 - до 1,6 г\см³.

Раскопки дрен позволили прийти к выводу, что в почвах с тяжелым механическим составам (50-60% глины), основной приток к дренам происходил через наружные стенки, т.к. коэффициент фильтрации грунта в междренном пространстве был менее чем в монолите. Однако, благодаря наличию двух спаренных кротовин, интенсивность поступления воды в дрены была значительно больше чем в одиночные дрены. Следует отметить, что при данной конструкции АД количество воды, отводимой дренажем по сравнению с притоком воды непосредственно через щель в дрену, уменьшилась (до 0,08-0,27 м\сут.) и практически определялось фильтрационными способностями грунта. Благодаря такой конструкции АД, схема притока воды к дренам значительно изменилась, что позволило снизить градиент напора, а следовательно, и предотвратить суффозионный вынос частиц грунта.

Устойчивость кротовых дрен определялась с помощью лабораторно-полевых методов: лабораторным (Р.Ф. Астапова) [1]; полевым (М.Н. Глотова) [2]; лабораторно-полевым (Ф.Р.Зайдельмана) [3]. Описание способы устройство АД различаются не только характером применения и эффективностью. При соблюдении технологии нарезки АД, а также правил эксплуатации АД, эффективность и продолжительность действия его на тяжелых почвах аридной зоны составила 4 года.

Литература:

1. Астапов, С.В. Устойчивость кротовых дрен при закладке кротового дренажа. –В кн.: Кротовый дренаж. –М.: 1943. –с.79-97.

2. Глотов, М.Н. Кротовый дренаж и его применение. В. кн.:Кротовый дренаж.–М.:1943.с.8-7.

3. Зайдельман, Ф.Р. Режим и условия мелиорации заболоченных почв. 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: Колос. 1975. 308с.

4. Панов, И.М., Сучков, И.В., Ветохин, В.И. Вопросы теории взаимодействия рабочих органов глубокорыхлителей с почвой. В. кн.: Исследование и разработка почвообрабатывающих и посевных машин НПОВИСХОМ :М.1988. –с.30-56.

5. Применение комбинированно-ярусной системы обработки почвы в интенсивном земледелии. НПО «Подмосковье» М. ВО «Агропромиздат» 1988. с.3-29.