О МАШИННОЙ ДЕГРАДАЦИИ ПОЧВ(ПУСТЫНЯ НАСТУПАЕТ СНИЗУ)
Клысак Г.А. – директор ООО НВЦ «Консима»
Аннотация. В статье приведены причины, указывающие на стабиль-ное увеличение уплотнения почвы в глубинных слоях сельскохозяйствен-ных земель при современной интенсивной системе их обработки мощной тяжелой техникой, габариты и масса которой возрастают год от года. Приведены данные работ отечественных и зарубежных ученых, указыва-ющих на рост уплотнения глубинных слоев почвы, в результате чего про-исходит образование устойчивого переуплотненного слоя – колесной по-дошвы II-го рода.
Как показывают результаты замеров, современные параметры поч-вы по удельному давлению на грунт в поверхностном слое и на глубине, не соответствуют принятым еще в 1986 году ГОСТ 26954-86, и в ближай-шем будущем может привести к необратимым последствиям и потерям урожайности сельскохозяйственных угодий.
С целью сохранения плодородия почвы и повышения урожайности необходим комплексный подход. Для выбора оптимального режима обра-ботки и использования сельскохозяйственных угодий предлагается СУПП – Система Управления Плотностью Почвы.
Ключевые слова: тяжелая сельхозтехника, деградация почвы, твер-дость почвы, рост корней, глубинные слои почвы, система управление плотностью почвы.
Как показывают результаты замеров, современные параметры поч-вы по удельному давлению на грунт в поверхностном слое и на глубине, не соответствуют принятым еще в 1986 году ГОСТ 26954-86, и в ближай-шем будущем может привести к необратимым последствиям и потерям урожайности сельскохозяйственных угодий.
С целью сохранения плодородия почвы и повышения урожайности необходим комплексный подход. Для выбора оптимального режима обра-ботки и использования сельскохозяйственных угодий предлагается СУПП – Система Управления Плотностью Почвы.
Ключевые слова: тяжелая сельхозтехника, деградация почвы, твер-дость почвы, рост корней, глубинные слои почвы, система управление плотностью почвы.
ПРО МАШИННУ ДЕГРАДАЦІЮ ҐРУНТІВ (ПУСТЕЛЯ НАСТАЄ ЗНИЗУ)
Клисак Г.О. – директор ТОВ НВЦ «Консіма»
Анотація. У статті наведені причини, які вказують на стабільне збі-льшення ущільнення ґрунту в глибинних шарах сільськогосподарських земель за сучасної інтенсивної системи їх обробітку потужною важкою те-хнікою, габарити і маса якої зростають з року в рік. Наведено дані робіт вітчизняних і зарубіжних вчених, які вказують на зростання ущільнення глибинних шарів ґрунту, в результаті чого відбувається утворення стійко-го переущільнення шару - колісної підошви II-го роду.
Як показують результати вимірів, сучасні параметри ґрунту по пи-томому тиску на ґрунт в поверхневому шарі і на глибині, не відповідають прийнятим ще в 1986 році ГОСТ 26954-86, найближчим часом може при-вести до незворотних наслідків і втрат врожайності сільськогосподарських угідь.
З метою збереження родючості ґрунту і підвищення врожайністю не-обходимо комплексний підхід. Для вибору оптимального режиму обробки та використання сільськогосподарських угідь пропонується СУПП - Систе-ма Управління Щільністю ґрунти.
Ключові слова: важка сільгосптехніка, деградація грунту, твердість грунту, ріст коренів, глибинні шари ґрунту, система управління щільністю ґрунту.
Як показують результати вимірів, сучасні параметри ґрунту по пи-томому тиску на ґрунт в поверхневому шарі і на глибині, не відповідають прийнятим ще в 1986 році ГОСТ 26954-86, найближчим часом може при-вести до незворотних наслідків і втрат врожайності сільськогосподарських угідь.
З метою збереження родючості ґрунту і підвищення врожайністю не-обходимо комплексний підхід. Для вибору оптимального режиму обробки та використання сільськогосподарських угідь пропонується СУПП - Систе-ма Управління Щільністю ґрунти.
Ключові слова: важка сільгосптехніка, деградація грунту, твердість грунту, ріст коренів, глибинні шари ґрунту, система управління щільністю ґрунту.
ON MACHINE DEGRADATION OF SOILS (THE DESERT COMES FROM BELOW)
Klysak Gennadiy – director SIC Consima LTD
email: centre@consima.com.ua
Cоde ORCID ID: 0000-0001-7270-7353
email: centre@consima.com.ua
Cоde ORCID ID: 0000-0001-7270-7353
Summary.The article shows the reasons for the stable increase in soil compaction in the deep layers of agricultural lands under the current intensive system of their processing with powerful heavy equipment, the dimensions and mass of which increase year after year. The data of the works of domestic and foreign scientists indicating the growth of compaction of deep layers of soil are resulted, as a result of which a stable overcrowded layer-the wheel soles of the second kind-is formed.
As shown by the results of measurements, the current soil parameters for spe-cific ground pressure in the surface layer and at the depths do not correspond to the GOST 26954-86 adopted in 1986, which in the near future can lead to irreversible consequences and loss of crop yields.
In order to preserve soil fertility and increase yields, we need an integrat-ed approach. To select the optimal mode of processing and use of agricultural land, it is proposed to use the RSS-System of Soil Density Management.
Keywords: heavy agricultural machinery, soil degradation, soil hard-ness, root growth, deep soil layers, soil density control system.
As shown by the results of measurements, the current soil parameters for spe-cific ground pressure in the surface layer and at the depths do not correspond to the GOST 26954-86 adopted in 1986, which in the near future can lead to irreversible consequences and loss of crop yields.
In order to preserve soil fertility and increase yields, we need an integrat-ed approach. To select the optimal mode of processing and use of agricultural land, it is proposed to use the RSS-System of Soil Density Management.
Keywords: heavy agricultural machinery, soil degradation, soil hard-ness, root growth, deep soil layers, soil density control system.
Вступление. В современном Агробизнесе производительность и се-бестоимость – главные критерии, определяющие стратегию и тактику. Уровень сегодняшних агротехнологий и агромашинерии позволяет повы-шать производительность и снижать себестоимость продукции путем ис-пользования сельскохозяйственной техники высокой мощности. Даже по-следние достижения науки и техники позволяют получать это только лишь путем увеличения массы и габаритов тракторов, уборочных и полевых машин (вес которых доходит до 25-40 тонн, габаритов по ширине до 4–5 м). При этом технологическая скорость машин возрастает до 10-15 км/ч, а тяга до 10-12 тонн.
При таком росте нагрузки давление на почву от колес сельскохозяй-ственной техники увеличилось за последние 30 лет с разрешенных ГОСТ 26954-86[1] и ДСТУ2521:2006 [2] 0,6-1,0 кгс/см2 до 3-4 кгс/см2.
Совершенствования движителей, воспринимающих эти нагрузки, пошло по разным направлениям:
- увеличение габаритов колес: диаметра колес до 2,0-2,3 м, ширины до 1,0-1,3 м;
- сдваивание штатных колес, особенно на ранневесенних работах и влажных почвах, сдваивание узких колес при посеве пропашных культур;
- увеличение числа осей до 3- 4-х;
- применение гусениц (стационарных и сменных).
Но даже такие дорогие и технически сложные решения создают вер-тикальные нагрузки на ось, превышающие 10 – 15 тонн.
Анализ последних публикаций и исследований. В работах ученых Русанова В.А.[3], Медведева В.В. [4], Кушнарева А.С. [5, 6], Nugis E. [7] на основе теоретических и практических исследований высказаны мысли, что давления в пятне контакта движителей определяют колесное уплотне-ние почвы в пахотном слое на глубине 0,2–0,4 м (и это при массе 2-осной техники до 8–15 тонн). А переуплотнения почвы в более глубоких слоях определяются, в основном, величиной суммарной вертикальной нагрузки. В ГОСТ 26954-86 [1] это очень осторожно прописано нормированием ве-личины напряжений на глубине 0,5 м.
Тенденции XXI века к росту массы техники позволяют предполо-жить, что в почве на глубине под пахотным слоем идет устойчивый про-цесс переуплотнения и создается еще один переуплотненный слой – колес-ная подошва II-го рода.
Научные исследования немецких и американских ученых [8, 9, 10] последних лет также отмечают эти процессы и указывают на рост плотно-сти почвы на глубине свыше 0,4 м до 1,5–1,7 г/см3.
Основная часть работы. Непосредственные измерения на глубине 0,5–0,8 м современными пенетрометрами отмечают появление глубинных аномалий переуплотнения. Повсеместно они показывают увеличение твердости почвы до 60–90 кгс/см2 на указанной глубине. А рост корней многих сельскохозяйственных культур начинает угнетаться уже при твер-дости почвы 40 кгс/см2.
Корни растут, если им хватает воды и питательных веществ. Хватит ли им этих ресурсов при интенсивном земледелии XXI века? При таком земледелии удобрений вносится много, но они постоянно дорожают. А как быть с водой, особенно при потеплении климата? Да и главная идея поч-вообработки нацелена на рыхление все тех же 0,2–0,3 м слоя почвы. По-лучается, что основная энергетика (до 80 % затрат) уходит на создание пе-реуплотненного слоя до 0,8 м, а потом, во втором цикле, на его рыхление, да и то только в слое 0,2-0,3 м, а глубже продолжает идти увеличение плотности.
При системном анализе данной проблемы ярко видна «положитель-ная» обратная связь, которая дестабилизирует создавшуюся ситуацию. На сколько лет хватит такого подхода? Что будет дальше? И как с этим бо-роться?
Для решения указанных проблем автором разрабатывается СУПП (Система Управления Плотностью Почвы).
Основные части СУПП:
1. Система измерения твердости, влажности и плотности почв.
2. Система расчета поверхностных и глубинных воздействий (напряжений и плотности).
3. Система расчета реакции почвы (саморазуплотнение и переуплотнение).
4. Рекомендации по выбору технологий, машин и движителей.
Сюда же следует отнести и СУВП (Система Управления Влажностью Почвы).
При таком росте нагрузки давление на почву от колес сельскохозяй-ственной техники увеличилось за последние 30 лет с разрешенных ГОСТ 26954-86[1] и ДСТУ2521:2006 [2] 0,6-1,0 кгс/см2 до 3-4 кгс/см2.
Совершенствования движителей, воспринимающих эти нагрузки, пошло по разным направлениям:
- увеличение габаритов колес: диаметра колес до 2,0-2,3 м, ширины до 1,0-1,3 м;
- сдваивание штатных колес, особенно на ранневесенних работах и влажных почвах, сдваивание узких колес при посеве пропашных культур;
- увеличение числа осей до 3- 4-х;
- применение гусениц (стационарных и сменных).
Но даже такие дорогие и технически сложные решения создают вер-тикальные нагрузки на ось, превышающие 10 – 15 тонн.
Анализ последних публикаций и исследований. В работах ученых Русанова В.А.[3], Медведева В.В. [4], Кушнарева А.С. [5, 6], Nugis E. [7] на основе теоретических и практических исследований высказаны мысли, что давления в пятне контакта движителей определяют колесное уплотне-ние почвы в пахотном слое на глубине 0,2–0,4 м (и это при массе 2-осной техники до 8–15 тонн). А переуплотнения почвы в более глубоких слоях определяются, в основном, величиной суммарной вертикальной нагрузки. В ГОСТ 26954-86 [1] это очень осторожно прописано нормированием ве-личины напряжений на глубине 0,5 м.
Тенденции XXI века к росту массы техники позволяют предполо-жить, что в почве на глубине под пахотным слоем идет устойчивый про-цесс переуплотнения и создается еще один переуплотненный слой – колес-ная подошва II-го рода.
Научные исследования немецких и американских ученых [8, 9, 10] последних лет также отмечают эти процессы и указывают на рост плотно-сти почвы на глубине свыше 0,4 м до 1,5–1,7 г/см3.
Основная часть работы. Непосредственные измерения на глубине 0,5–0,8 м современными пенетрометрами отмечают появление глубинных аномалий переуплотнения. Повсеместно они показывают увеличение твердости почвы до 60–90 кгс/см2 на указанной глубине. А рост корней многих сельскохозяйственных культур начинает угнетаться уже при твер-дости почвы 40 кгс/см2.
Корни растут, если им хватает воды и питательных веществ. Хватит ли им этих ресурсов при интенсивном земледелии XXI века? При таком земледелии удобрений вносится много, но они постоянно дорожают. А как быть с водой, особенно при потеплении климата? Да и главная идея поч-вообработки нацелена на рыхление все тех же 0,2–0,3 м слоя почвы. По-лучается, что основная энергетика (до 80 % затрат) уходит на создание пе-реуплотненного слоя до 0,8 м, а потом, во втором цикле, на его рыхление, да и то только в слое 0,2-0,3 м, а глубже продолжает идти увеличение плотности.
При системном анализе данной проблемы ярко видна «положитель-ная» обратная связь, которая дестабилизирует создавшуюся ситуацию. На сколько лет хватит такого подхода? Что будет дальше? И как с этим бо-роться?
Для решения указанных проблем автором разрабатывается СУПП (Система Управления Плотностью Почвы).
Основные части СУПП:
1. Система измерения твердости, влажности и плотности почв.
2. Система расчета поверхностных и глубинных воздействий (напряжений и плотности).
3. Система расчета реакции почвы (саморазуплотнение и переуплотнение).
4. Рекомендации по выбору технологий, машин и движителей.
Сюда же следует отнести и СУВП (Система Управления Влажностью Почвы).
Литература.
1. ГОСТ 26954-86 Техника сельскохозяйственная мобильная. Нормы воздействия движителей на почву. Госкомитет СССР по стандартам. - Москва, 1986. - 7 с.
2. ДСТУ 2521:2006 Техніка сільськогосподарська мобільна. Норми дії ходових систем на грунт. – Київ: Держспоживстандарт України, 2007. - 4 с.
3. Русанов В.А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффек-тивные пути ее решения / В.А. Русанов. - Москва, Российская акаде-мия сельскохозяйственных наук, 1998. - 365 с.
4. Медведев В.В. Твердость почвы / В.В. Медведев. - Харьков, Нацио-нальный научный центр «Институт почвоведения и агрохимии им. А.Н. Соколовского», 2009. - 152 с.
5. Кушнарьов А.С. Дослідження сільськогосподарської техніки (прак-тикум науковцю) / В.І. Кравчук, Г.А. Хейлис, А.С. Кушнарьов та ін.. – Дослідницьке: УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, 2016. – 328 с.
6. Кушнарев А.С. Методологические предпосылки выбора способа об-работки почвы / Кушнарев А.С., Погорелый В.В. //Техніка АПК, 2008, №1.
7. Nugis E., Kuht J., Reintam E., Trukmann K. et al. Dynamics of change of soil physical properties and growth of plants on compacted soil. An-nals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Agricultura. (Agric. and Forest Engineering), 2007, № 51, p. 5-12.
8. Хольцер Зепп Пустыня или рай / Зепп Хольцер в сотрудничестве с Лейлой Дреггер. – Киев, Издательский дом «Зерно», 2012. – 344 с.
9. DeJong-Hugles J.M., Swan J.B., Moncrief J.E., Moncrief W.B., Voor-hees W.B. Soil Compaction: Causes, Effects and Control (Revision). University of Minnesota Extention Service, 2001, BU-3115-E.
10. https://www.exapta.com/wp-content/uploads/2015/07/Biology-soil-Compaction.pdf
Literatura.
1. Mobile agricultural GOST 26954-86 Machinery. Norms of impact of propellers on the soil. The State Committee of the USSR according to standards. - Moscow, 1986. - 7 p.
2. DSTU 2521: 2006 mobile agricultural machinery. Norms of action of running systems on soil. - Kiev: State consumer standard of Ukraine, 2007. - 4 p.
3. Rusanov V. A. Problem of reconsolidation of soils propellers and effec-tive ways of her decision/VA. Rusanov. - Moscow, Russian Academy of Agricultural Sciences, 1998. - 365 p.
4. Medvedev V.V. Soil hardness / V.V. Medvedev. - Kharkiv, National sci-entific center "Institute of soil science and agrochemistry of A.N. Sokolovsky", 2009. - 152 p.
5. Kushnaryov A. S. Research of agricultural machinery (practical work to the scientist) / V.I. Kravchuk, G.A. Heylis, A.S. Kushnarev and others. – Doslidnitske: UkrRIPTT named after Leonid Pogorilly, 2016. – 328 p.
6. Kushnarev A. S. Methodological prerequisites of the choice of a way of processing Soil / Kushnarev A. S., Parched V.V.//Technics of agrarian and industrial complex, 2008, No. 1.
7. Nugis E., Kuht J., Reintam E., Trukmann K. et al. Dynamics of change of soil physical properties and growth of plants on compacted soil. An-nals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Agricultura. (Agric. and Forest Engineering), 2007, № 51, p. 5-12.
8. Holzer Zepp Desert or Paradise / Sepp Holzer in collaboration with Lei-la Dregger. - Kiev, Publishing House "Zerno", 2012. – 344 p.
9. DeJong-Hugles J.M., Swan J.B., Moncrief J.E., Moncrief W.B., Voor-hees W.B. Soil Compaction: Causes, Effects and Control (Revision). University of Minnesota Extention Service, 2001, BU-3115-E.
10. https://www.exapta.com/wp-content/uploads/2015/07/Biology-soil-Compaction.pdf
1. Mobile agricultural GOST 26954-86 Machinery. Norms of impact of propellers on the soil. The State Committee of the USSR according to standards. - Moscow, 1986. - 7 p.
2. DSTU 2521: 2006 mobile agricultural machinery. Norms of action of running systems on soil. - Kiev: State consumer standard of Ukraine, 2007. - 4 p.
3. Rusanov V. A. Problem of reconsolidation of soils propellers and effec-tive ways of her decision/VA. Rusanov. - Moscow, Russian Academy of Agricultural Sciences, 1998. - 365 p.
4. Medvedev V.V. Soil hardness / V.V. Medvedev. - Kharkiv, National sci-entific center "Institute of soil science and agrochemistry of A.N. Sokolovsky", 2009. - 152 p.
5. Kushnaryov A. S. Research of agricultural machinery (practical work to the scientist) / V.I. Kravchuk, G.A. Heylis, A.S. Kushnarev and others. – Doslidnitske: UkrRIPTT named after Leonid Pogorilly, 2016. – 328 p.
6. Kushnarev A. S. Methodological prerequisites of the choice of a way of processing Soil / Kushnarev A. S., Parched V.V.//Technics of agrarian and industrial complex, 2008, No. 1.
7. Nugis E., Kuht J., Reintam E., Trukmann K. et al. Dynamics of change of soil physical properties and growth of plants on compacted soil. An-nals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Agricultura. (Agric. and Forest Engineering), 2007, № 51, p. 5-12.
8. Holzer Zepp Desert or Paradise / Sepp Holzer in collaboration with Lei-la Dregger. - Kiev, Publishing House "Zerno", 2012. – 344 p.
9. DeJong-Hugles J.M., Swan J.B., Moncrief J.E., Moncrief W.B., Voor-hees W.B. Soil Compaction: Causes, Effects and Control (Revision). University of Minnesota Extention Service, 2001, BU-3115-E.
10. https://www.exapta.com/wp-content/uploads/2015/07/Biology-soil-Compaction.pdf
Literatura.
1. GOST 26954-86 Tekhnika sel'skokhozyaystvennaya mobil'naya. Normy vozdeystviya dvizhiteley na pochvu. Goskomitet SSSR po standartam. - Moskva, 1986. - 7 s.
2. . DSTU 2521: 2006 Tekhnika sel'skokhozyaystvennaya mobil'naya. Normy deystviya khodovykh sistem na grunt. - Kiyev: Gospotreb-standart Ukrainy, 2007. – 4 s.
3. Rusanov V.A. Problema pereuplotneniya pochv dvizhitelyami i effek-tivnyye puti yeye resheniya / V.A. Rusanov. - Moskva, Rossiyskaya akademiya sel'skokhozyaystvennykh nauk, 1998. – 365 s.
4. Medvedev V.V. Tverdost' pochvy / V.V. Medvedev. - Khar'kov, Natsio-nal'nyy nauchnyy tsentr «Institut pochvovedeniya i agrokhimii im. A.N. Sokolovskogo», 2009. – 152 s.
5. Kushnarʹov A.S. Doslidzhennya silʹsʹkohospodarsʹkoyi tekhniky (prak-ty-kum naukovtsyu) / V.I. Kravchuk, H.A. Kheylys, A.S. Kushnarʹov ta in.. – Doslidnytsʹke: UkrNDIPVT im. L. Pohoriloho, 2016. – 328 s.
6. Kushnarev A.S. Metodologicheskiye predposylki vybora sposoba obra-botki pochvy / Kushnarev A.S., Pogorelyy V.V. //Tekhníka APK, 2008, №1.
7. Nugis E., Kuht J., Reintam E., Trukmann K. et al. Dynamics of change of soil physical properties and growth of plants on compacted soil. An-nals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Agricultura. (Agric. and Forest Engineering), 2007, № 51, p. 5-12.
8. Holzer Zepp Desert or Paradise / Sepp Holzer in collaboration with Lei-la Dregger. - Kiev, Publishing House "Zerno", 2012. – 344p.
9. DeJong-Hugles J.M., Swan J.B., Moncrief J.E., Moncrief W.B., Voor-hees W.B. Soil Compaction: Causes, Effects and Control (Revision). University of Minnesota Extention Service, 2001, BU-3115-E.
10. https://www.exapta.com/wp-content/uploads/2015/07/Biology-soil-Compaction.pdf
2. . DSTU 2521: 2006 Tekhnika sel'skokhozyaystvennaya mobil'naya. Normy deystviya khodovykh sistem na grunt. - Kiyev: Gospotreb-standart Ukrainy, 2007. – 4 s.
3. Rusanov V.A. Problema pereuplotneniya pochv dvizhitelyami i effek-tivnyye puti yeye resheniya / V.A. Rusanov. - Moskva, Rossiyskaya akademiya sel'skokhozyaystvennykh nauk, 1998. – 365 s.
4. Medvedev V.V. Tverdost' pochvy / V.V. Medvedev. - Khar'kov, Natsio-nal'nyy nauchnyy tsentr «Institut pochvovedeniya i agrokhimii im. A.N. Sokolovskogo», 2009. – 152 s.
5. Kushnarʹov A.S. Doslidzhennya silʹsʹkohospodarsʹkoyi tekhniky (prak-ty-kum naukovtsyu) / V.I. Kravchuk, H.A. Kheylys, A.S. Kushnarʹov ta in.. – Doslidnytsʹke: UkrNDIPVT im. L. Pohoriloho, 2016. – 328 s.
6. Kushnarev A.S. Metodologicheskiye predposylki vybora sposoba obra-botki pochvy / Kushnarev A.S., Pogorelyy V.V. //Tekhníka APK, 2008, №1.
7. Nugis E., Kuht J., Reintam E., Trukmann K. et al. Dynamics of change of soil physical properties and growth of plants on compacted soil. An-nals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Agricultura. (Agric. and Forest Engineering), 2007, № 51, p. 5-12.
8. Holzer Zepp Desert or Paradise / Sepp Holzer in collaboration with Lei-la Dregger. - Kiev, Publishing House "Zerno", 2012. – 344p.
9. DeJong-Hugles J.M., Swan J.B., Moncrief J.E., Moncrief W.B., Voor-hees W.B. Soil Compaction: Causes, Effects and Control (Revision). University of Minnesota Extention Service, 2001, BU-3115-E.
10. https://www.exapta.com/wp-content/uploads/2015/07/Biology-soil-Compaction.pdf
- АНОНСИ ПОДІЙ
- Про інститут
- Контакти
- Тематичний план 2025 р.
- Напрямки діяльності
- Наукове супроводження
- УкрНДІПВТ пропонує
- Орган затвердження типу
- Державний реєстр
- Регістр технічних засобів
- Видання
- "AgroTestMachinery"
- Конференції
- Вакансії
- Нам 75!
Календар подій
Ми в соцмережах:
