Уплотнение плодородного слоя почвы

Уплотнение почвы

Уплотнение почвы – форма физической деградации почвы, которая приводит к усилению её эрозии и снижению урожайности. Уплотнение происходит из-за сжатия почвенных частиц, что снижает порозность. Растения на уплотненных почвах, как правило, мелкие и недоразвитые.

Чаще всего уплотняются почвы, в которых мало органики и много глины. Даже содержащие большое количество гумуса чернозёмы постепенно переуплотняются при регулярном орошении. При этом неизбежно снижение урожайности с/х культур.

Самая частая причина избыточного уплотнения почвы — это работа на полях тяжёлой техники. Почва от проходов техники уплотняется тем больше, чем больше насыщена влагой.

При переуплотнении возникает сопровождающий процесс – переувлажнение, также и наоборот — переувлажнение является причиной переуплотнения.

В уплотнении почвы выделяют процесс слитизации, которая наиболее выражена на орошаемых землях. В этом случае деградация почв настолько сильна, что почва фактически становится бесструктурной. Причём такая деградация необратима.

Длительный переизбыток воды в почве запускает процесс оглеения почвы. Такое состояние характеризуется низким содержанием кислорода и накоплением в почве токсичных для растений и почвенных организмов соединений. Плодородие почвы в результате заметно падает.

Многолетний опыт орошения чернозёмов достоверно показал, что химический состав почвы из-за орошения меняется в худшую сторону. Но еще больший урон наносят подтопления на обширных площадях, прилегающих к орошаемым землям, на которых отсутствует нормальная дренажная система.

Восстановление и предотвращение уплотнения

Очень трудно на практике восстанавливать нормальную плотность. Выделяют несколько приёмов регулирования поверхностных почвенных горизонтов и улучшения их плотности:

Хорошая почва наполовину состоит из питательного субстрата и наполовину – из воздуха. Воздушное пространство позволяет нормально циркулировать питательным веществам и воде, а также не препятствует нормальному росту корней. На слишком плотной почве растения выглядят бледными и обесцвеченными из-за недостатка питательных веществ. В дожди на таких участках застаивается вода, что еще больше ухудшает ситуацию.

Для борьбы с уплотнением раз в три года земле нужно давать отдых (оставлять «под паром»). Несколько циклов замораживания и оттаивания прекрасно рыхлят землю. В зависимости от главной причины проблемы предпринимают следующие меры: ограничивают движение техники, скота и людей на поле, устраивают дренажные канавки.

Источник

Плодородный грунт и коэффициент его уплотнения

Благоустройство территории начинается с подготовки поверхностного земляного пласта. От того, что будет дальше размещаться на территории, зависит технология преобразований. Спортивные площадки требуют минимальной растительности и максимальной плотности. Газоны обеспечиваются ровной неглубокой толщей растительного или плодородного грунта. Клумбы, огороды, теплицы, требуют глубокого объёма питательной, богатой органики земли.

Что такое плодородный грунт?

Это земля богатого состава. Под каждый вид растений может производиться разная комбинация минеральных и органических составляющих. Усреднённый вариант содержит:

1. верхний пласт почвы с лугов и полей, особенно отличается высокими характеристиками пойменная земля;
2. верховой торф (около 40 %);
3. удобрения;
4. минеральные добавки;
5. воду.

В итоге получается состав комковатой структуры, что обеспечивает водо- и воздухопроницаем ость; насыщенный химически, обеспеченный органическими и минеральными элементами. Безусловно, перед тем как выполнять аграрные работы, следует проанализировать грунт на состав, что бы выяснить недостающие элементы.

Для деревьев желательно создать толщу глубиной до 1 м; для кустарников и лиан до 0,5 м; для многолетних растений и огородных культур около 0,4 м.

Что такое коэффициент уплотнения грунта, и зачем он нужен?

Абсолютно любая земляная смесь содержит микропустоты. Плотная и сухая основа имеет минимальные воздушные поры, рыхлая и комковатая — большие пространства. Во время нарушения целостности пустоты увеличиваются. Так, например, при рытье котлованов требуется большее место для количества, чем оно занимало изначально. В среднем объём увеличивается в 1,5 раза. Показатель насыпной плотности значительно меньше, чем показатель плотности утрамбованного слоя. Поэтому для подготовки плодородного пласта требуется уплотнение. Иначе это произойдёт естественным путём, что приведёт к несоответствию с предусмотренными нормами и требованиями для выращивания определённых видов растений.

Коэффициент уплотнения плодородного грунта может принимать показатели от 0 до 1. В идеальном варианте 0,95. Максимальная плотность чётко определяется в специально предназначенных условиях (в лабораториях). В цилиндре с землёй производят уплотнение при помощи удара грузом. Предварительно грунт увлажняют. Величина реальной плотности показывает расхождение с максимальной. После выяснения разницы землю на участке утрамбовывают до получения необходимого коэффициента.

Источник

Уплотнении почвы: «тихий вор» на ваших полях

Однажды знакомый агроном, чтобы наглядно показать – насколько уплотнилась почва, заехал на убранное сентябрьское поле и проехал несколько километров по нему на своей легковушке. Не застрял в пашне ни разу. Уплотнение почвы в результате воздействия сельскохозяйственных машин постепенно убивало пашню, превращая ее в аналог грунтовой дороги.

Фермеры всего мира упорно ищут новые технологические решения, чтобы свести к минимуму уплотнение почвы. Легкие автономные транспортные средства в недалеком будущем, похоже, могут оказаться одним из таких решений. Во всяком случае Брэди Бьёрнсон, старший менеджер компании Topcon Agriculture придерживается такого мнения.

По его словам, длительные и обширные исследования, проводившиеся компанией, однозначно подтвердили заметное влияние уплотнения почв на урожайность и рентабельность сельского хозяйства. Уплотнение почвы снижает эффективность сельскохозяйственного производства, увеличивает затраты на обработку полей, способствует снижению урожайности. Исследования, проведенные в Великобритании, показали, что предотвращение уплотнения почвы увеличивает общую прибыль более чем на 132 доллара с гектара. В ходе опроса также выяснилось другое важное обстоятельство: фермеры, как правило, не знают, на какой площади своих угодий они реально уже уплотнили почву и тем самым сократили урожайность. Между тем, ученые из Пражского университета естествознания под руководством профессора М. Крулика в 2009 году провели исследования уплотнения почвы в свеклосеющем хозяйстве. Запись треков движения всей техники по полю в течение года показала, что почти на 90% поля есть колеи, оставленными сельхозмашинами.

При этом средний вес трактора составляет порядка 10-20 т, зерноуборочный комбайн — до 30 т, а самоходный свеклоуборочный — 50-60 т. В среднем техника выезжает на поля около 12-15 раз за сезон.

Уплотнение почвы росло с каждым годом, превратившись в последнее время в «тихого вора», который отнимает у сельхозпроизводителя солидную часть урожая.

Посчитать уплотнения

Определить уплотнение и его глубины можно с помощью пенетрометра. Этот инструмент позволяет фермеру измерить участок, где произошло уплотнение почвы, глубину, на которой оно сформировалось и усилие, которое потребуется для проникновения в этот слой для его разрушения.

Многие компании-производители в последние годы стали создавать датчики и целые системы, позволяющие оценить состояние полей и выбрать подходящий способ и агрегаты для борьбы с уплотнением почвы. На рынке уже представлены датчики вращения и цилиндрические преобразователи систем, откалиброванные для стандартных условий, а также ультразвуковые датчики, обеспечивающие обратную связь в реальном времени для корректировки глубины обработки почвы. И такие датчики, видимо, станут особенно востребованы там, где от мощной и тяжелой техники отказаться будет сложно.

Оптимизация, «одноразмерный» технопарк и гусеницы

Во многих странах с большими площадями полей традиционно применяется мощная и тяжелая сельхозтехника. Крупное сельское хозяйство Северной Америки, России, Канады, где поля в 1000 акров являются нормой, требует именно таких агрегатов. Но если отказаться от тяжелой техники нет возможности, может, стоит подумать о «правильных маршрутах» для тяжелых тракторов и комбайнов?

Как показал опыт, частично сократить уплотнение можно за счет дистанционного управление сельскохозяйственными машинами с оптимизацией маршрутов ее движения по полю. Заметную пользу может принести и подбор сельскохозяйственных машин с одинаковой шириной колеи. Это обеспечит уплотнение почвы только на небольшой части поля, оставляя остальную его часть нетронутой. Например, в США такой подбор является обычной практикой с учетом того, что большинство сельскохозяйственной техники обладает базой в 30 или 40 футов.

Кроме этого, механизаторы могут использовать шины сверхнизкого давления и шины повышенной флотации (SFT). А при замене комбайнов можно начать приобретать машины на гусеничном ходу. Сейчас такие комбайны становятся все более популярными и в Северной Америке, и в Европе. Ведущие американские производители отгружают на внутренний рынок уже каждый третий-четвертый комбайн на гусеничном ходу.

Российский опыт

В России накоплен собственный опыт снижения давления на почву — установка сдвоенных и строенных колес, который активно использовался в 80-е годы прошлого столетия. Применение сдвоенных колес снизило удельное давление на почву на 20-50 %, а проходимость агрегатов и их тяговое усилие при этом увеличивались.

Об этом опыте вспомнили, когда уплотнение почвы стало реальной проблемой. Сейчас практически все современные заводы-изготовители сельхозмашин устанавливают сдвоенные колеса на тракторы. Так, в базовой комплектации тракторов RSM 2375 от компании «Ростсельмаш» предлагается спарка на 710 и 520 радиус колес. Дополнительно на этих тракторах возможна установка строенной резины, что в 4 раза снижает давление на почву.

У тракторов «Кировец» спаренные колеса предлагаются в качестве опции. Сдвоенные колеса – более экономичный вариант, но прежде, чем принять решение, нужно учесть несколько факторов. Прежде всего, увеличение габаритов. Например, на сдвоенной резине габарит машины по колесам составляет около 3,8 м, а на строенной — 5,5 м. И эти размеры уже за пределами разрешенных транспортных габаритов. Значит, передвигаться без проблем по дорогам общего пользования не получится. И надо заранее подумать о том, как доставлять технику от одного поля к другому.

Впрочем, вряд ли удастся окончательно решить проблему переуплотнения, только меняя отношение к сельхозтехнике. Справиться с «почвенной подошвой», вернуть почву в хорошо агрегированное состояние невозможно без восстановления почвенной биоты. Сделать это можно с помощью органических удобрений или сидератов. Посев в паровых полях люпина, люцерны, донника, рапса, горчицы и других культур и последующая заделка зелёной массы в почву дает хорошие результаты. Опыт возделывания донника в Курганской области показал, что крепкая разветвленная корневая систему этой культуры проникает на глубину 1–1,5 м, хорошо дренирует, разрыхляет даже плужную подошву, повышает воздухо- и влагоёмкость почвы.

Безусловно, в каждом хозяйстве подбор технических, технологических и агрономических решений для борьбы с переуплотнением будет свой — с учетом местных условий и возможностей. Но то, что такой комплекс мер нужно применять без промедления, понятно всем, кто работает на земле.

Владимир Францкевич

При подготовке статьи использована информация Future Farming, Precision Ag, Курганской сельхозакадемии, Ростсельсмаш.

Источник

Коэффициент уплотнения почвосмеси

Коэффициент уплотнения почвосмеси изменяется в широких пределах – от 0,95 до 1,5. При рыхлении объем материала может увеличиваться в 1,5 раза. Если смесь загрузить на транспортное средство и перевозить в автомобиле или железнодорожном вагоне , она может уплотниться наполовину и больше. Похожее явление наблюдается при складировании. Это связано с целым рядом характеристик.

Материал представляет собой многокомпонентную структуру, состоит из рыхлых комков, легко распадающихся под давлением. Между зернами располагается много по р ; иногда их объем больше, чем у твердой части. Они заполнены водой или воздухом. Газ легче вытесняется под давлением собственного веса, поэтому влажный материал уплотняется хуже.

В состав почвосмеси могут входить разные компоненты – дерн, растительный грунт, чернозем, торф, песок, супесь и суглинок, глина. Коэффициент уплотнения будет меняться в зависимости от соотношения или преобладания того или иного ингредиента. Наприме р , если в почвосмеси много верхового торфа, показатель будет высоким. Растительная плодородная почва с высоким содержанием суглинка имеет более низкий показатель.

Важно помнить, что почва является динамичной системой. В ней постоянно происходят химические и биологические процессы. Грибки и бактерии разлагают растительные остатки, и они превращаются из сложных органических соединений в мине р альные. Это ведет к изменению структуры материала. Поэтому разные почвы в разное время имеют совершенно разный коэффициент уплотнения.

Перечисленные свойства почвосмеси не позволяют более-менее точно определить среднее значение коэффициента уплотнения. Можно ориентироваться на довольно приблизительные цифры, но они дадут лишь примерное значение усадки. Поэтому при покупке нужно уточнять показатель у поставщика и обязательно проверять его в лаборатории. Если объемы небольшие , лучше брать смесь на вес, но при этом обязательно учитывать ее влажность.

Подробнее о том, что такое коэффициент уплотнения, читайте в разделе Коэффициент уплотнения.

Источник

Плодородный грунт и коэффициент его уплотнения

Люди, занимающиеся благоустройством участка, в первую очередь подготавливают поверхность земли. Они знают, что техника преобразования напрямую зависит от того, что в дальнейшем будет находиться на этой территории. Например, для спортивных площадок нужна минимальная растительность и максимальная плотность. Площадь под газоны покрывается растительным или плодородным грунтом, засыпка должна быть ровной и не глубокой. А вот для клумб, огородов, теплиц очень важно, чтобы был глубокий объем насыщенной всевозможными питательными веществами земли. В этой статье мы ответим на популярные вопросы: «Что такое плодородный грунт?» и «Как рассчитывается коэффициент его уплотнения?»

Плодородный грунт — земля с богатым составом

Такой грунт относится к растительному виду, обогащенному различными добавками: песок, торф, перегной и т.п., которые способствуют быстрому и качественному росту растительных культур. По своему составу плодородный грунт должен соответствовать некоторым требованиям:

• быть насыщенным макро и микроэлементами;
• иметь нейтральную кислотность;
• по структуре — комковатый;
• отлично пропускать через себя воздух и воду.

Благодаря этим качествам, плодородный грунт широко используют растениеводческие предприятия, фермеры, агротехнические компании. Ценят его за достаточно хороший состав, который способствует значительному повышению качества почвы, а также цена на плодородный грунт очень доступна. Растения в такой среде постоянно получают питание, следовательно, каждая стадия роста проходит без проблем, что ни может не радовать агронома.

Состав грунта

Для каждого вида растения возможен индивидуальный подбор полезных составляющих. Наша компания «Werton» предлагает купить плодородный грунт с вашими корректировками по составу. Если вы не знаете чего и сколько надо, то наши специалисты подберут необходимое процентное соотношения компонентов.

Чаще всего берут грунт с классическим составом:

К этим компонентам добавляют минералы и воду.

Совет! Пойменная земля, обладающая высокими характеристиками, верхний слой почвы с луга или поля отлично подходит для основы состава плодородного грунта. Но чтобы этот плодородный состав работал на вас, необходимо перед его засыпкой провести расчет коэффициента уплотнения грунта.

Что такое коэффициент уплотнения и зачем он нужен?

Коэффициент уплотнения — это показатель, который не имеет размерность, другими словами — исчисление соотношения максимальной плотности грунта к плотности данного грунта. Рассчитывают его, учитывая геологические показатели. Как писалось выше, плодородный грунт пористый, пронизанный микроскопическими пустотами, заполненными водой и воздухом. Во время выработки почвы объем пустот возрастает в несколько раз, из-за этого повышается рыхлость породы. Помните, что коэффициент насыпной породы будет ниже, чем у утрамбованного грунта. Его расчет определит необходимость подготовки территории перед строительством здания. После определения показателя идет подготовка песчаных подушек под фундамент, одновременно уплотняя грунт. При упущении этой детали, почва слеживается и проседает под весом конструкции, что ведет к разрушению постройки.

Для чего необходим расчет коэффициента уплотнения?

Расчет показателя проводят для:

1. Контроля количества доставленного вам стройматериала;
2. Купить нужный объем песка, щебня и т.д. для засыпки ямы;
3. Расчет усадки грунта при закладке фундамента, строительстве дорог;
4. Расчет количества бетона.

Как определяют коэффициент грунта?

В первую очередь проводят измерение общей или насыпной плотности материала. Насыпная плотность — это соотношение массы и объема грунта. Далее, проба встряхивается или прессуется и вычисляется максимальная плотность. После этих вычислений получаем два соотношения — коэффициент уплотнения грунта.

Плодородный грунт имеет показатель от 0 до 1. В идеале он должен быть 0,95.

На значение коэффициента уплотнения могут повлиять такие факторы:

• Транспортировка. При перевозке материала по неровностям может приводить к его дополнительному уплотнению;
• Фракционный состав. Неоднородность состава и лещадность делает показатель меньше, а мелкие частички — больше;
• Влага. Каждый грунт имеет свою оптимальную степень влажности, при которой достигается максимальное уплотнение. Эту влагу определяют в лаборатории в исследовании грунта при разной влажности. Чем больше влаги в составе, тем меньше показатель уплотнения;
• Трамбовка. Вручную — уплотнение слабое, чем при применении специальной техники;
• Насыпная плотность.

Наша строительная компания учитывает эти нюансы в доставке, поэтому к вам на объект приедет столько материала, сколько вы заказали.

Способ определения коэффициента среди строителей

Специалисты в области строительства для определения этого показателя используют систему режущих колец, имеющая такие этапы:

• Лабораторное кольцо и сердечник забивают в землю.
• В кольце фиксируют материал, после фиксации его взвешивают весами.
• Рассчитывают массу кольца, которая в результате будет массой готового материала для последующих вычислений.
• Этот показатель делим на объем кольца из чего следует фиксированная плотность сырья.
• Фиксированная плотность делится на максимальную плотность вещества (берём из специальной таблицы).
• Получаем стандартный результат, который соответствует ГОСТ.

Компания «Werton» рекомендует относиться с серьезностью к коэффициенту уплотнения грунта от этого напрямую зависит долговечность вашей конструкции.

Источник