Давление может оказывать существенное влияние на почву, вызывая ее уплотнение, эрозию и другие повреждения. Применительно к тракторам давление на почву определяется двумя основными факторами: массой и размером шин.
В этой статье:
Мониторинг плотности почвы
Внедрение систем спутниковой навигации (GPS) в сельском хозяйстве предоставляет уникальные возможности для сбора информации о состоянии почвы и оптимизации процессов обработки полей. Эта технология позволяет точно определить параметры почвы в любой точке участка и принимать обоснованные решения относительно выбора механических воздействий для достижения оптимальной плотности почвы.
Все сельскохозяйственные машины, оснащенные GPS, двигаются по полям по четко определенным технологическим следам с согласованной шириной захвата. Эти колесные следы используются как для обработки почвы, так и для посадки растений и опрыскивания культур. Этот подход разделяет зоны движения машин и зоны возделывания культур, что позволяет создать условия для структурного улучшения почвы на более чем двух третях всей площади.
Согласно данным других исследований, технология управляемого движения по полям (CTF) позволяет значительно снизить следы от машин на поле, оставляя всего 14 % площади под ними. Это способствует повышению экономической эффективности использования сельскохозяйственной техники.
Мониторинг плотности почвы
Использование в полевых условиях
При обработке сельскохозяйственных полей часто возникает необходимость использовать различное навесное оборудование или прицепные устройства. Один из важных аспектов в этом процессе — равномерное распределение веса и давления трактора на почву, чтобы минимизировать негативное воздействие на ее структуру. Особенно это важно, когда на кону сохранение плодородия земли.
Как на гусеничных, так и на колесных моделях тракторов, основная нагрузка при использовании навесного оборудования приходится на заднюю ось. Однако стоит отметить, что колесные тракторы представляют собой предпочтительный выбор, особенно при использовании навесного оборудования. Это объясняется тем, что передняя часть создает меньшее давление трактора на почву, в то время как задние колеса способны минимизировать давление трактора благодаря свойствам шин.
Шины на колесных тракторах могут более равномерно распределять повышенный вес, что делает их предпочтительными перед гусеничными траками. В случае гусениц основная нагрузка переносится на заднюю часть, что может оказать более негативное воздействие на почву.
Некоторые производители снижают давление на почву своих колесных моделей путем использования сдвоенных колес. Это эффективное решение, которое лучше распределяет вес трактора и навесного оборудования, что способствует сохранению плодородия почвы и улучшению процессов обработки полей.
Сдвоенные колеса на трактор
Сдвоенные колеса улучшают производительность сельскохозяйственной техники, увеличивая тяговую мощность, обеспечивая равномерное распределение нагрузки и повышая скорость трактора благодаря лучшей сцепляемости и устойчивости.
Кроме того, сдвоенные колеса спереди помогают более равномерно распределять нагрузку на переднюю часть техники. В обычных вариантах тракторов часто наблюдается потеря мощности при поворотах, что может замедлять работу. В случае сдвоенных колес этой проблемы практически не возникает, что делает работу более эффективной и продуктивной.
Мониторинг плотности почвы
Практика показывает, что перечисленные выше преимущества сдвоенных колес позволяют фермерам нагружать свой трактор большим навесным оборудованием и развивать более высокие скорости при работе на полях. Это, в свою очередь, приводит к снижению давления трактора на почву и увеличению эффективности обработки поля. Сдвоенные колеса становятся неотъемлемой частью современного сельского хозяйства, позволяя фермерам повысить производительность своей техники и улучшить результаты работы.
Преимущества гусеничного хода
Гусеничные тракторы и колесные тракторы имеют свои уникальные характеристики, и выбор между ними зависит от конкретных условий и задач. Несмотря на то, что колесные разновидности тракторов имеют свои преимущества, гусеничные тракторы обладают рядом неоспоримых достоинств.
Особенно важным фактором при выборе между гусеничными и колесными тракторами являются погодные условия. Гусеничные тракторы проявляют себя великолепно в плохую погоду и на влажных грунтах. Во время движения повышается сила трения, что позволяет более плавно и уверенно управлять трактором. Гусеницы практически не подвержены неровностям поля, что делает их отличным выбором для повышения проходимости в различных условиях.
Еще одним преимуществом гусеничных тракторов является их воздействие на почву. После прохождения гусеничного трактора остается всего два следа, в то время как у колесных тракторов их четыре. Это способствует сохранности почвы и снижает воздействие на ее структуру.
Кроме того, гусеницы обладают более длительным сроком службы, чем колеса, и требуют меньше ремонта и замены. Это увеличивает экономическую эффективность и уменьшает операционные расходы для владельцев гусеничных тракторов.
Преимущества гусеничного хода
Вред, причиняемый чрезмерным уплотнением почвы
Использование тяжелой почвообрабатывающей техники и транспортных средств в современном сельском хозяйстве в сочетании с многооперационной технологией обработки почв и ухода за культурами сопровождается нежелательными последствиями, связанными с чрезмерным уплотнением почвы вследствие передвижения техники.
Вред, причиняемый чрезмерным уплотнением почвы
Уплотнение почвы приводит к целому ряду негативных последствий:
- Уменьшение водопроницаемости и переувлажненность верхнего слоя почвы, что способствует увеличению водной эрозии. В результате этого сельскохозяйственные угодья подвергаются повышенному риску эрозии, что угрожает урожайности.
- Образование поверхностной корки, особенно при иссушении уплотненной почвы, что создает препятствие для роста растений и затрудняет проникновение воды в почву.
- Ухудшение газообмена в почве, что влияет на доступность кислорода и других газов для корней растений, что может привести к ухудшению их развития.
- Снижение качества заделки семян и ухудшение всхожести, что означает уменьшение количества успешных всходов. Например, всхожесть ячменя и озимой пшеницы может снижаться на значительные 27-30 % и 23,4 % соответственно.
- Уменьшение численности полезных микроорганизмов в почве, что в свою очередь замедляет биологические и окислительно-восстановительные процессы. Это ухудшает доступность питательных веществ для растений.
- Снижение эффективности удобрений на 24-30 %, что означает, что несмотря на внесение удобрений, растения получают меньше необходимых питательных веществ.
- Потери урожайности зерновых составляют впечатляющие 0,82-1,24 тонн на каждый гектар и перерасход дизельного топлива в 2,5-3,5 килограмма.
- Однократный проход трактора уплотняет почву на глубину до 45 см, но при многократных проходах, особенно с использованием тракторов К-700, уплотнение может достигать 50-60 см. Эти последствия ощущаются в течение многих лет, особенно в подпахотных слоях.
- Машинно-тракторные агрегаты совершают 5-15 проходов по полю, уплотняя пахотный и подпахотный слои почвы. Только при выполнении предпосевной обработки и посева ходовые системы техники покрывают до 80 % площади поля. Суммарная площадь следов агрегатов при выполнении всех полевых работ может достигать 100-200 % площади поля.
- Согласно данным кафедры земледелия МСХА, при посеве с использованием различных тракторов, доля почвы, подвергшейся деформации, варьируется. Так, тракторы ДТ-75 деформируют 21,6 % площади поля, тракторы Т-150К — 29,4 %, а тракторы К-700 в агрегации с тремя сеялками — до 39 %. Плотность почвы увеличивается на 0,1-0,3 г/см3 по следу колесных тракторов, достигая 1,35-1,55 г/см3 , что значительно превышает оптимальную плотность почвы для сельскохозяйственных культур.
- Переуплотнение почвы оказывает негативное воздействие на агрофизические, биологические и агрохимические свойства почвы. Это приводит к образованию плужной подошвы, чрезмерно уплотненной прослойки, которая негативно сказывается на водном, воздушном и тепловом режимах почвы.
- Наиболее серьезное переуплотнение происходит при повышенной влажности почвы. Поэтому важно обрабатывать ее, когда она достигнет определенной степени физической спелости. Рекомендуемые показатели влажности варьируются в зависимости от типа почвы, но в большинстве случаев находятся в пределах 12-24 %. Допустимое давление трактора на влажную почву также зависит от периода обработки и может составлять 0,3-0,4 кг/см2 для ранневесеннего боронования и не выше 1-1,5 кг/см2 при основной обработке.
- Потери урожайности в зерновом севообороте могут достигать 6-22 % на протяжении двух ротаций. Изучение данных показывает, что использование тракторов Т-150К и К-700 сопровождается наибольшими потерями.
Способы борьбы с уплотнением почв
Вопросы уплотнения почвы и методы его предотвращения остаются важными в современном сельском хозяйстве. Существует несколько направлений борьбы с этой проблемой.
Снижение уплотнения почвы — одна из важных стратегий. Совершенствование ходовых систем машин и агрегатов, а также снижение их массы играют ключевую роль в этом процессе. Создание широкозахватных и комбинированных машин способствует уменьшению уплотнения. Специалисты также считают, что снижение среднего удельного давления колес на почву до 0,15 кг/см2 может решить проблему. Однако это часто требует применения широкопрофильных или сверх широких шин.
Способы борьбы с уплотнением почв
Другой подход — разуплотнение почвы. Белорусские ученые рекомендуют использовать колеса низкого давления с повышенной способностью к демпфированию колебаний. Гусеничные тракторы также эффективно снижают удельное давление трактора на почву и могут использоваться при весенне-полевых работах.
Важно отметить, что снижение удельного давления тракторов— не единственный способ борьбы с уплотнением почвы. Механическое рыхление с использованием глубокорыхлителей и щелевателей на глубину 0,6-0,7 м также является эффективным методом разуплотнения.
Технологическая колея и прямой посев (No-Till) представляют собой перспективные направления. Использование технологической колеи при возделывании культур снижает площадь следов машин. Прямой посев сокращает количество проходов техники по полю и требует меньше механического рыхления. Такие подходы могут помочь в борьбе с уплотнением почвы и увеличить продуктивность сельского хозяйства.
Часто задаваемые вопросы о давлении трактора на почву
Как определить давление трактора на грунт?
Давление трактора на поверхность грунта зависит от его массы и площади контакта. Формула для расчета: P = m * g / S, где P — давление, m — масса трактора, g — ускорение свободного падения, S — площадь контакта.
Пример: для трактора массой 600 кг и площадью контакта 1,5 м2 , давление на грунт составит 4000 Па. Этот расчет помогает оптимизировать нагрузку на почву и выбирать подходящие колеса или гусеницы для трактора.
Какие параметры влияют на равномерность давления трактора на почву?
Гусеничный движитель, при равных характеристиках трактора, снижает удельное давление на грунт. Это происходит за счет увеличения площади контакта и снижения воздействия массы машины на почву.
Как можно понизить давление колесного трактора на почву?
Чтобы снизить давление трактора на грунт, можно использовать несколько методов:
- Двойные шины. Добавление передних и/или задних двойных шин помогает равномерно распределить нагрузку на почву.
- Увеличение размеров шин. При использовании определенных агрегатов рекомендуется устанавливать более крупные шины, что также способствует снижению давления на грунт.
- Балластовая нагрузка. Управление трактором при минимальной балластовой нагрузке помогает уменьшить негативное воздействие на почву.
