Трамбовка грунта: Уплотнение грунта цена за м2 в Москве

Трамбование грунта и песка | HouseDB.ru

При возведении здания или сооружения на слабых грунтах возникает необходимость искусственного улучшения свойств оснований. На сегодняшний день применяют различные способы улучшения прочностных свойств грунта. Наибольший эффект достигается при поверхностном уплотнении грунта трамбовками.

Трамбование грунта – это один из методов уплотнения грунта механическим способом. Еще его называют послойным уплотнением. К сожалению его нельзя назвать универсальным методом. Применение трамбовки в строительстве ограничивается влажностью грунта. Степень влажности грунта (Sr) должна быть не более 0,7. При попытке уплотнять грунты большей влажности можно получить обратный процесс. Это связано с их разуплотнением, так как поровая вода практически не сжимается.

Тяжелая трамбовка

Уплотнению трамбованием подлежит площадь поверхности основания, выступающая за пределы фундамента на 0,2d, где d – диаметр груза. Различают механизированную и ручную трамбовку. Механизированное уплотнение производят при помощи специальной строительной техники, что значительно удорожает сметную стоимость строительства. Но при больших объемах котлована применение ручной трамбовки нецелесообразно.

Наиболее эффективными на сегодняшний день являются вибропластины (передние и задние). Они устанавливаются на тракторы, катки, минипогрузчики. Благодаря встроенным валам, трамбовочные вибропластины действуют на поверхность строго вертикально. Благодаря этому не требуется многократных проходов и применения дополнительных трамбовочных машин. Виброкатки же применяются в основном при строительстве дорог.

Зачастую трамбование производят сбрасыванием с определенной высоты (до 5–10 м) груза цилиндрической формы с плоским дном. Вес груза обычно составляет несколько тонн. Степень уплотнения грунта зависит от работы уплотнения, равной произведению веса трамбовки на высоту сбрасывания и на количество ударов по одному месту. Глубина уплотнения грунта зависит от диаметра трамбовки.
Трамбовка в зимних условиях строительства допустима, но при условии использовании именно тяжелой техники. Также необходимо учитывать промерзший слой. Перед проведением таких работ необходимо снимать снегосодержащий слой грунта.

Ручная трамбовка.

При небольших объемах уплотняемой поверхности экономически обоснованным остаётся ручная трамбовка. Толкушка это доступный инструмент для трамбовки, который можно приобрести или же изготовить самостоятельно. Будь то из широкого деревянного бруса или стальной пластины. Они могут быть как легкие (30 кг) так и тяжелые (до 80 кг). Конечно же при ручной трамбовке невозможно достичь глубоких уплотнений грунта. Это является одним из факторов при выборе вида уплотнения.

Трамбовка песка

Именно ручной трамбовкой чаще всего изготавливают песчаную подушку. Но необходимо помнить о влажности засыпаемого песка, иначе труды могут оказаться напрасными. На сегодняшний день существует множество ручной техники для уплотнения песка. Для малого производства работ ручные виброплиты, виброуплотнители и вибротрамбовки не обязательно покупать, можно взять в аренду. Их на сегодняшний день огромный выбор по мощности, весу, питанию, габаритам. Но опять таки, они не позволяют достичь больших усадок, как трамбование при помощи тяжелой техники.

Ручная трамбовка в зимних условиях применяется при прогреве грунта, а это не всегда экономически целесообразно.

Способы уплотнения грунта — советы от generator

Строительная сфера предполагает решение разных задач. Здесь важна каждая деталь и потому работа должна выполняться грамотно. При строительстве зданий и дорожных покрытий создаётся прочная основа, для этого нужно её уплотнение. При этом технологии должны точно соблюдаться, чтобы не было усадки почвы и образования выбоин, трещин. От правильности трамбования грунта зависит время эксплуатации создаваемого объекта.

Грунтовое уплотнение – один из сложных технологических процессов. Оно необходимо при строительстве земляного полотна, площадок, оборудовании грунтовых, фундаментных подушек, основы для заливки полов, строительстве дорог и ж\д путей, взлётных полос, сооружении дамб.

Песок в качестве основы для уплотнения грунта

Песок – основа для уплотнения. Его трамбование необходимо для:

• профилактики попадания влаги в нижние слои почвы или фундамента;
• выравнивания создаваемой основы;
• предупреждения растяжения/сжатия, усадки конструкции.

Песок и вода – хорошие ингредиенты для корректировки пучинистых почв или торфянистых образований. Грунтовое уплотнение сохраняет надёжность строительного объекта. Для трамбования применим песок гравелистый крупной фракции, устойчивый к сжатию. При создании монолитных конструкций берётся средне фракционный песок из карьера или речной.

Чтобы нивелировать воздействие грунтовых вод, перед непосредственной отсыпкой траншей и котлованов организуется гидроизоляция геотекстилем. При организации строительной подушки и приготовлении бетонного раствора песчаная смесь просеивается, чтобы не допустить попадания примесей, добавок. Показатель влажности будет приемлемым, если из полученной субстанции формуется плотный ком.

На цепкость, прочность материала может повлиять примесь глины в смеси.

Подвижность грунта зависит от параметров влажности, потому учитываются климатические условия во время строительных работ. Оптимальное значение здесь – показатель в 8-14%.

Методы трамбования грунта

Технологии уплотнения грунта основаны на механическом способе вытеснения воздуха. При правильном подходе, соблюдении всех норм его должно остаться не менее 5%. Трамбование осуществляется при хорошей погоде с учётом влажности воздуха.

Из нескольких методов уплотнения грунта самый распростанённый и эффективный – использование машин для уплотнения грунтов. Способы реализации этой задачи разные.

1. 1. Укатка грунта.

Уплотнение происходит посредством прямого давления колёс транспорта (самоходного) статическим давлением вальца. Одноосные модели могут иметь массу от 10ти до 25ти тонн. Лёгкая техника используется на рыхлом грунте до 30 сантиметрового слоя и покрытии шириной 2,5 метра.

Двуосные машины с максимальной массой не превышающей 50 тонн могут обеспечить уплотнение грунта слоем от 25 до 35 сантиметров с шириной захвата в 2-3,5 метра. Самые эффективные катки (полуприцепные) могут весить до 100 тонн. Ими обрабатывается дисперсный грунт высотой слоя 40-50 сантиметров с шириной захвата до 3х метров. При этом вальцы захвата могут проходить от 5 до 15 раз (это зависит от массы). Самоходные и барабанные катки имеют больший спрос по сравнению с кулачковыми из-за возможностей диапазона площади. Часто здесь актуальна спирально-кольцевая схема. При этом для грунтов песчаных нужно 3 машины, а для глинистых – около 5.

2. 2. Вибрирование.

В основании этого метода лежит использование виброплит, при помощи которых передаются колебания на уплотняемую почву. Использование виброплит для уплотнения грунта позволяет нивелировать его усадку, производить качественное трамбование. Они во всех отношениях надёжны, различимы компактностью, лёгкостью управления, мобильностью.

Таким способом производятся работы по созданию основательных строений, высоких сооружений, коммерческих, промышленных зданий.

Вибрирование по параметрам обработки бывает глубинным или поверхностным. В связи с этим выбирается подходящая система – челночная или спирально-кольцевая. В результате выдавливаются воздушно-водные субстанции из обрабатываемой почвы.

3. 3. Вибротрамбовки бензиновые и электрические.

Сегодня такая техника популярна в строительной сфере. Основное преимущество использование вибротрамбовок для уплотнения грунта – увеличенный силовой импульс, а также повышенное время действия на грунт. С их помощью уплотнение слоя осуществляется из расчёта 1см глубины на 1м толщины.

Вибротрамбовки актуальны при недостаточных показателях сцепления песка. Максимальная укладка осуществляется способом перемещения минеральных частиц в установке. На это процесс оказывают влияние общие параметры уплотнителей, например, их частота и амплитуда колебания, площадь опоры, масса, а так же сам состав грунта. Такая техника может уплотнять слой глубиной до 50 сантиметров. От виброплит такая техника отличается техническими характеристиками. Вибрационная амплитуда здесь растёт, но уменьшается частота.

Электротрамбовки могут использоваться в помещениях с ощутимым недостатком вентиляционного проветривания или в траншеях. Так достигается больший эффект, чем при давлении статическом.

4. 4. Трамбование грунта.

Этот способ уплотнения реализуется посредством выброса груза (плит) весом до 2х тонн с 1-2х метровой высоты. Это присуще для связных грунтов с проявленной деформацией пластов или там, где основу составляют песчаные смеси. Работы производятся трамбовками для уплотнения грунта с разными типами двигателей. Применение оборудования для уплотнения грунта делает строительные работы понятными, простыми.

Виброплиты и вибротрамбовки, как самую распространённую технику, можно арендовать на время в строительных компаниях. Аппараты различаются эксплуатационными характеристиками, производительностью, эргономикой, ценой.

Основной критерий качества таких работ – параметр, исчисляемый пропорциональным отношением плотности грунта (достигнутой) к максимальной уплотнительной возможности. Это отображают специальные приборы, подтверждённые ГОСТом. Результаты будут зависеть от разработанного проекта. Контроль плотности грунта осуществляется стационарным и полевым мониторингом.

Уплотнение почвы – что вызывает его и как его избежать?

Уплотнение почвы приводит к сжатию пор, которые в противном случае транспортировали бы воду и воздух. Это препятствует росту корней и может вызвать дефицит кислорода. Уплотнение почвы может привести к резкому снижению урожая.

Уплотнение почвы по определению означает увеличение плотности почвы при ее сжатии. Другими словами, почва становится более плотной, и каждый литр почвы весит больше, когда поры сжимаются. Часто легко понять и оценить последствия уплотнения почвы, наблюдая, как шина трактора катится по рыхлой почве во влажных условиях.

Корни затруднены

Уплотнение почвы приводит к ограничению роста корней и влияет на механическое сопротивление развитию корней двумя способами:

1. Уплотнение уменьшает количество и размер крупных пор, макропор. В результате меньше пор с диаметром больше, чем у корней, в которых корни могут расти свободно, без механического сопротивления
2. Уплотнение повышает механическое сопротивление почвы за счет более плотного прижимания частиц почвы друг к другу

Подробнее

Водный транспорт ограничен

Уплотнение почвы также ограничивает движение воды через почву. Это вызывает насыщение водой верхних слоев, что, в свою очередь, может привести к дефициту кислорода у корней, как показано на изображении выше. Кроме того, состояние аэрации почвы влияет на доступность различных питательных веществ для растений, например. азот и марганец. В анаэробных условиях денитрификация может привести к серьезным потерям азота в виде оксида азота или газообразного азота в атмосферу. Таким образом, уплотнение почвы может снизить доступность азота в почве.

Читать далее

Необходимый воздух: Ориентировочные значения для воздушной пористости почвы: >25% воздуха означает хорошую аэрацию, 10-25% воздуха может привести к ограничениям в определенных условиях, а <10% воздуха характерно для дефицит кислорода.

Подробнее

Возможные меры по исправлению положения

Чтобы избежать уплотнения почвы, важно применять меры по исправлению положения, которые могут способствовать улучшению структуры почвы в долгосрочной перспективе. К таким мерам относятся осушение, известкование конструкций, сохранение почвы, покрытой растительностью, и подача внешнего органического материала. Эти меры, в результате которых почва становится более сухой, уменьшают уплотнение почвы на глубине.

Система земледелия и обработка почвы также имеют решающее значение для уплотнения почвы. Наиболее важным соображением является избегание обработки почвы, когда почва слишком влажная. Сухой грунт имеет большую несущую способность к нагрузкам, в то время как влажный грунт сжимается при одинаковом давлении. Наличие большой площади контакта с помощью широких шин или сдвоенных колес приводит к снижению нагрузки на колеса. Количество проходов, как показано на изображении ниже, также важно, так как общий вес полевого оборудования должен быть как можно меньше.

Читать дальше

Испытание (L2-7118) в Оннестаде, Сконе, в 2000 г. изучало, как уплотнение почвы перед весенним посевом влияет на урожайность различных культур (ячмень, пшеница, овес, сахарная свекла и горох). Уплотнение состояло из разного количества проходов с большой нагрузкой по полю перед посевом:

1. Посев без уплотнения
2. Один проход + посев
3. Один проход с навозной цистерной + посев
4. Три прохода с навозной цистерной + посев

Подробнее

Результаты показали, что на урожайность яровой пшеницы, ячменя и овса положительно повлияло некоторое уплотнение, т.е. один проход + посев. Однако для сахарной свеклы и гороха урожай снижался даже при такой обработке. При увеличении количества проходов и, следовательно, степени уплотнения почвы урожайность всех культур снижалась. Наиболее негативно пострадала культура гороха, который очень чувствителен к недостатку кислорода.

Подробнее

Словарь:

Поры = поры почвы – это пространства, каналы и трещины в почве, которые заполнены либо водой, либо воздухом в зависимости от фактического содержания воды в почве

Денитрификация = денитрификация – это процесс, происходящий в почва с низкой концентрацией кислорода, в которой денитрифицирующие бактерии превращают доступные для растений нитраты (NO ₃ ). в газообразный азот (N ₂ ). Если денитрификация не завершена, образуется закись азота (N ₂ O), которая является мощным парниковым газом

Подробнее

Уплотнение почвы в сельскохозяйственном производстве

Уплотнение почвы в сельскохозяйственном производстве

Crop Insights

Автор: Марк Йешке, доктор философии. ¹ и Нантича Лутт ²

Резюме

• Уплотнение грунта – это увеличение объемной плотности и соответствующее уменьшение пористости грунта, вызванное приложенными к нему нагрузками.
• Уплотнение почвы, отрицательно влияющее на рост сельскохозяйственных культур, может происходить по-разному и на разной глубине профиля почвы.
• Основное негативное воздействие уплотнения почвы на растениеводство заключается в снижении способности почвы снабжать урожай водой и питательными веществами.
• Уплотнение вблизи поверхности почвы может значительно снизить урожай при определенных условиях, но, как правило, с ним легче справиться, и оно не сохраняется в почве очень долго.
• Глубокое уплотнение сложнее устранить, и оно может отрицательно сказаться на росте и урожайности сельскохозяйственных культур в течение многих лет после уплотнения.
• Ограниченный рост корней, дефицит питательных веществ и плохая инфильтрация воды могут быть признаками уплотнения подпочвы.

Уплотнение почвы в растениеводстве

Уплотнение почвы является одной из наиболее серьезных форм деградации почвы, вызванной сельскохозяйственным производством. Однако, в отличие от других форм деградации почвы, таких как эрозия или засоление, уплотнение часто трудно обнаружить и измерить, и оно может ограничивать рост и урожайность сельскохозяйственных культур, не проявляя при этом каких-либо явных симптомов. Когда присутствуют симптомы, такие как задержка роста урожая, дефицит питательных веществ или плохая инфильтрация воды, они могут быть связаны с другими причинами.

В целом проблемы уплотнения в растениеводстве становятся все более распространенными. Размер и вес сельскохозяйственной техники резко увеличились за последние несколько десятилетий, поскольку сельскохозяйственные операции стали больше, и машинам необходимо обрабатывать все больше акров. Более ранний посев кукурузы для максимизации урожайности может увеличить вероятность того, что на обрабатываемых участках поля будут слишком влажными. Кроме того, фермерские хозяйства, занимающие большие площади, разбросанные по большим площадям, могут подвергаться большему давлению из-за работы в слишком влажных условиях, что усугубляет проблему уплотнения.

Рисунок 1.  Всходы кукурузы, которые не взошли из-за длительного холодового стресса и уплотненной почвы. Колеоптиль не смог подняться к поверхности почвы и в результате искривился и деформировался.

Некоторая степень уплотнения почвы является неизбежным следствием современного растениеводства из-за необходимости перемещать технику по полю для посадки, обработки и сбора урожая. Уплотнение почвы, вероятно, не может быть полностью исключено из современных сельскохозяйственных систем, поэтому его необходимо контролировать и сводить к минимуму, насколько это возможно.

Влияние уплотнения на почвы и сельскохозяйственные культуры

Уплотнение грунта определяется как увеличение объемной плотности и соответствующее уменьшение пористости грунта, вызванное приложенными к нему нагрузками. Уплотнение почвы может иметь многочисленные негативные последствия для производства сельскохозяйственных культур, включая ограничение роста корней и снижение водоудерживающей способности. Высокопродуктивные, хорошо агрегированные сельскохозяйственные почвы, как правило, состоят примерно на 50 % из твердых веществ и примерно на 50 % из порового пространства с равномерным распределением макропор и микропор в этом поровом пространстве (Brady, 19).90). Такое соотношение макропор к микропорам позволяет почве хранить достаточное количество воды для роста растений, обеспечивая при этом газообмен в профиле почвы для обеспечения корней растений кислородом. Почвенные минералы имеют плотность частиц около 2,65 г/см ³ , поэтому почва средней текстуры, состоящая из 50% объема пор, будет иметь объемную плотность около 1,33 г/см ³ (USDA-NRCS 2008).

Рисунок 2.  Характеристики нормальных и уплотненных грунтов. (Адаптировано из Волковски, 2010 г.).

Мелкозернистая почва и почва с высоким содержанием органического вещества имеют меньшую объемную плотность, тогда как песчаные почвы имеют меньше пор и, следовательно, имеют более высокую объемную плотность. Диапазон объемной плотности, благоприятный для роста растений, различается в зависимости от состава почвы, как и объемная плотность, ограничивающая рост растений (таблица 1).

Таблица 1.  Общая взаимосвязь между объемной плотностью почвы и ростом корней в зависимости от механического состава почвы (USDA-NRCS, 2008).

Уплотнение почвы, отрицательно влияющее на рост сельскохозяйственных культур, может происходить различными способами и на разной глубине профиля почвы. Уплотнение поверхности из-за проливных дождей, уплотнение боковых стенок из-за влажных условий при посадке и твердые поддоны на дне пахотного слоя могут ограничивать рост корней и снижать урожайность. Однако с точки зрения управления; самая серьезная форма уплотнения – это вызванная колесными нагрузками машин, работающих в поле. Уплотнение, вызванное большими осевыми нагрузками, может распространяться от поверхности почвы вниз в недра, где оно может сохраняться годами, и его трудно или невозможно устранить.

Основное негативное воздействие уплотнения почвы на растениеводство заключается в снижении способности почвы снабжать урожай водой и питательными веществами. Есть несколько аспектов уплотнения, которые способствуют этому результату. Уплотненные почвы ограничивают способность корней растений прорастать в новую почву для извлечения воды и питательных веществ, эффективно уменьшая количество почвенного профиля, доступного для обеспечения водой и питательными веществами для роста сельскохозяйственных культур (рис. 3). Уменьшение порового пространства в почве также снижает общую водоудерживающую способность почвы, а это означает, что меньше воды доступно для поглощения растениями.

 

Рисунок 3.  Развитие корней растений кукурузы (стадия роста V5), растущих в почве, уплотненной до различной объемной плотности перед посадкой семян кукурузы (Strachan and Jeschke 2017).

Уплотнение снижает скорость, с которой вода движется вниз по профилю почвы (рис. 4). Эта более низкая скорость инфильтрации может уменьшить долю воды от дождя, которая проникает в почву и становится доступной для поглощения сельскохозяйственными культурами, и увеличивает долю воды, теряемой при стоке. Увеличение стока может иметь дополнительный негативный эффект в виде повышенного риска эрозии почвы.

 

Рис. 4.  Вода, стекающая по профилю почвы, ограничена зоной сильно уплотненной почвы (обведена красной рамкой). Вода стекает через менее уплотненную почву быстрее и в конечном итоге начинает двигаться ниже зоны высокой плотности (Strachan and Jeschke 2017).

Пониженная скорость инфильтрации также означает, что после насыщения уплотненные почвы медленнее дренируются. Это может негативно повлиять на рост сельскохозяйственных культур, уменьшая доступ кислорода к корням растений, необходимого для правильного роста. Более медленный дренаж также может снизить скорость прогрева почвы весной и увеличить время, необходимое после дождя, чтобы почва высохла и стала пригодной для полевых работ.

Факторы почвы, влияющие на уплотнение

Влажность почвы

Влажность почвы является наиболее важным фактором, влияющим на риск уплотнения почвы (Soane and Van Ouwerkerk, 1994). Более сухие почвы могут выдерживать большие нагрузки, не уплотняясь. Почвы с уровнем влажности на уровне полевой влагоемкости или выше имеют наибольший потенциал для уплотнения. Вода действует как смазка между частицами почвы, что позволяет почве сталкиваться друг с другом. По мере того, как все больше воздушного пространства заменяется водой, вероятность уплотнения увеличивается до максимальной точки, называемой «пределом пластичности». При уровнях насыщения почвы выше этой точки уплотняющий потенциал верхнего слоя почвы снижается, поскольку вода не может быть сжата. Однако это приводит к тому, что уплотняющая сила передается непосредственно на недра, что увеличивает риск уплотнения недр (Duiker, 2004). Кроме того, перевозка очень влажных почв часто приводит к сильному размазыванию верхнего слоя почвы, что снижает гидравлическую проводимость и может быть даже более вредным для роста корней сельскохозяйственных культур, чем уплотнение (Raper and Kirby, 2006).

Существует несколько простых полевых тестов, которые можно использовать для приблизительного определения того, является ли почва слишком влажной для работы без высокого риска уплотнения. Одним из таких тестов является «тест с лентой», который включает в себя углубление на 4 дюйма в семенное ложе, захват горсти почвы и сильное сжатие ее в руке. Если почва образует «ленту» при сжатии между большим и указательным пальцами, она находится в состоянии для уплотнения (рис. 5).

 

Рисунок 5.  «Ленточный тест» можно использовать для оценки влажности почвы и определения того, подвержена ли почва высокому риску уплотнения.

Текстура и структура почвы

Структура почвы (% песка, ила и глины в почве) оказывает некоторое влияние на способность к уплотнению. Почвы, состоящие из частиц одинакового размера, обладают меньшим потенциалом уплотнения, чем почвы, содержащие частицы разного размера. Более мелкие частицы могут заполнять промежутки между более крупными частицами, тем самым увеличивая плотность почвы. Супесчаная почва наиболее подвержена уплотнению, а чистые пески, глины и илистые почвы — наименее. Текстура почвы также может влиять на характер уплотнения почвы. Уплотнение в более грубых почвах имеет тенденцию проникать вертикально вниз в профиль почвы, в то время как в почвах с более мелким гранулометрическим составом уплотнение имеет тенденцию проникать вниз и наружу в поперечном направлении в профиле почвы (Ellies Sch et al., 2000).

Способность к уплотнению также зависит от структуры почвы. Естественные процессы в почве, включая увлажнение и высыхание, замерзание и оттаивание, рост бактерий, грибов и корней, приводят к образованию агрегатов. Агрегаты представляют собой группы частиц почвы, которые более тесно связаны друг с другом, чем с соседними частицами. В совокупности устойчивость этих агрегатов называется структурой почвы. Структура почвы обеспечивает важную защиту от уплотнения почвы. Без хорошей структуры отдельные частицы почвы более подвержены уплотнению от внешнего давления. Почвы с более высоким содержанием органического вещества обычно имеют лучшую структуру почвы и лучше противостоят уплотнению, чем почвы с низким содержанием органического вещества.

Обработка почвы, дождь и уплотнение являются основными механизмами разрушения агрегатов почвы. Операции по обработке почвы, сочетающие сдвиговое воздействие со значительным прижимным давлением, наносят наибольший ущерб структуре почвы из-за разрушения почвенных агрегатов и склонности к образованию пахотного поддона на дне пахотного слоя. Уплотнение от больших нагрузок, приложенных к почве, может быть как причиной, так и следствием плохой структуры почвы. Уплотнение может привести к разрушению зернистой структуры верхнего слоя почвы и преобразованию ее в блочную или плитчатую структуру.

Типы уплотнения грунта

Существует ряд различных форм уплотнения почвы, которые могут возникать при выращивании сельскохозяйственных культур и отрицательно влиять на рост и урожайность сельскохозяйственных культур. Некоторые формы уплотнения, такие как образование корки на поверхности и уплотнение боковых стенок, могут значительно снизить урожайность при определенных условиях, но, как правило, не вызывают особого беспокойства из-за того, что уплотнение, как правило, не сохраняется в почве очень долго, и существуют различные меры по его устранению. имеющиеся возможности для предотвращения или смягчения их последствий. Другие формы уплотнения, такие как пахотные лотки и уплотнение подпочвы, могут сохраняться в течение многих лет, и справиться с ними гораздо сложнее.

Поверхностная корка

Поверхностная корка – это форма уплотнения почвы, которая снижает всхожесть семян и скорость инфильтрации воды. Это вызвано воздействием капель дождя на поверхностные частицы почвы. Сильный удар заставляет частицы почвы просеиваться вместе. Быстрое высыхание почвы увеличивает вероятность образования поверхностной корки. Почвы с более высоким содержанием органического вещества или песка имеют меньший потенциал для образования корок. Системы с минимальной и нулевой обработкой почвы, как правило, менее подвержены риску образования поверхностной корки из-за лучшей структуры почвы и большего количества растительных остатков на поверхности почвы. Вращающиеся мотыги можно использовать для разрушения корки и улучшения появления всходов и укоренения насаждений.

Уплотнение боковых стенок

Уплотнение боковых стенок обычно происходит в результате посева в слишком влажную почву и/или чрезмерного давления на высевающие секции. Действие сошников высевающего диска, врезающихся во влажную почву, может привести к тому, что боковые стенки борозды после посева станут твердыми (Рисунок 6). Результатом может быть плохое появление всходов и плохое развитие корневой системы вне посевной борозды. Последствия ограниченного развития корневой системы могут усугубиться, если условия станут более засушливыми и культура столкнется с засушливым стрессом в конце сезона. Сильное уплотнение боковых стенок снизило урожайность кукурузы на 50% в демонстрации Университета Кентукки (Lee, 2011). Использование заделывающих колес с шипами может помочь уменьшить уплотнение боковых стенок за счет рыхления почвы вокруг семян и разрушения срезанной поверхности боковых стенок, но вряд ли полностью устранит их последствия.

 

Рис. 6.   Слева: Уплотнение боковой стенки посевной борозды из-за двухдисковых сошников, разрезающих почву в условиях влажного посевного ложа. Справа: Корни кукурузы с эффектом уплотнения боковой стенки из-за влажных полевых условий при посадке.

Уплотнение верхнего слоя почвы

Уплотнение верхнего слоя почвы происходит от поверхности почвы вниз через зону нормальной обработки почвы. Этот тип уплотнения обычно вызывается движением колес или движением животных. Воздействие уплотнения верхнего слоя почвы на сельскохозяйственные культуры может варьироваться в зависимости от погодных условий и, как правило, сильнее во влажные вегетационные периоды. Уплотнение верхнего слоя почвы обычно носит временный характер и может быть частично устранено обычной обработкой почвы. Естественные процессы, такие как циклы замерзания-оттаивания, влажно-сухие циклы, микробная активность и рост корней растений, также со временем уменьшают уплотнение верхнего слоя почвы и восстанавливают структуру почвы.

Поддон для обработки почвы

Поддон для обработки почвы представляет собой слой уплотнения подпочвы толщиной всего в несколько дюймов прямо под обычной зоной обработки почвы. Этот тип уплотнения вызывается многократной обработкой на одну и ту же глубину, в частности, почвообрабатывающими орудиями, которые срезают и уплотняют почву в нижней части пахотного слоя, такими как диски, отвальные плуги и орудия зачистного типа. Глубокая обработка почвы может помочь разрушить пахотные лотки при определенных условиях, но также может усугубить проблему, если почва слишком влажная или сразу же повторно уплотнена.

Глубокое уплотнение

Глубокое уплотнение происходит под зоной обработки и возникает из-за высоких нагрузок от веса оси на почву. Уборочная техника, такая как зерновозы и комбайны, имеет высокие нагрузки на ось и чаще всего является самой большой причиной глубокого уплотнения. Тяжелые грузы могут уплотнить почву более чем на два фута в профиль почвы. Глубокое уплотнение является наиболее трудным для устранения и может негативно сказаться на росте и урожайности сельскохозяйственных культур в течение многих лет после того, как оно имело место, поэтому важна профилактика.

Обнаружение и измерение уплотнения

Признаки урожая

Уплотнение почвы может привести к неправильному росту корней, в том числе к коренастым, плоским, тонким или искривленным корням. Корни, прорастающие в пахотный лоток, могут расти горизонтально, а не вертикально, и будут иметь плоскую неглубокую корневую систему. Рост над землей напрямую связан с ростом корней под землей. Если рост корней нарушен, вегетативный рост над землей, вероятно, будет остановлен.

Ищите определенные узоры или области в поле, такие как следы от колес, особенно следы от колес, связанные с очень тяжелыми грузами, такими как комбайны, зерновые тележки или разбрасыватели жидкого навоза (Рисунок 7). В некоторых случаях конкретная закономерность не видна. Эти участки могут образоваться в результате многократного перекрытия одних и тех же участков различными проходами, которые со временем оказывают аддитивное воздействие на участки в пределах поля.

Еще одним признаком уплотнения почвы может быть воздействие питательных веществ на сельскохозяйственные культуры. Поскольку корни являются путями поступления питательных веществ из почвы к урожаю, ограничение корней может уменьшить захват питательных веществ в почве. Дефицит фосфора, калия и азота может быть вторичным симптомом уплотнения почвы.

 

Рисунок 7.  Кукурузное поле с неравномерной всходов из-за уплотнения колей. Фото: Джим Бурсма.

Отсутствие инфильтрации воды

Застой воды или чрезмерная водная эрозия могут быть вызваны уплотнением почвы. Уплотнение уменьшает поровое пространство в почве, поэтому вода не так легко впитывается в почву. Повышенные требования к мощности для полевых работ также могут быть признаком уплотнения. Если при обработке почвы встречаются определенные участки поля, где трактор «тянет вниз», это может сигнализировать об уплотненном участке.

Измерение уплотнения почвы

Боковые стенки, поверхностная корка и уплотнение пахотного лотка — это формы, которые легче всего обнаружить с помощью лопаты или другого типа копающего устройства. Глубокое уплотнение почвы обнаружить труднее, так как оно происходит глубже в почве.

Пенетрометры с коническим наконечником можно использовать для обнаружения уплотнений (рис. 8). Однако у них есть ограничения. Сопротивление проникновению зависит от плотности и влажности почвы. Необходимо сравнивать уплотненные и неуплотненные почвы одинаковой влажности и гранулометрического состава. Следовательно, не существует конкретного числового значения сопротивления (фунт/кв. дюйм), которое идентифицирует уплотнение. Необходимо оценить сравнительные значения (Duiker, 2002). Также необходимо поддерживать постоянную скорость толчка для получения точных показаний. Пенетрометры с моторным приводом, которые проникают в почву с фиксированной скоростью, дают наиболее точные показания.

 

Рис. 8.  Измерение уплотнения почвы пенетрометром.

Почвенные зонды — еще один полезный инструмент. Они также зависят от влажности и плотности почвы. Более сухая почва будет прощупываться сильнее, чем влажная; например, глины будут исследоваться труднее, чем суглинистые почвы. Почвенные зонды можно эффективно использовать для отслеживания различий в профиле влажности почвы. Если верхний слой почвы очень сухой, а второй слой почвы очень влажный, это говорит о том, что корни растений не проникают во второй слой почвы, возможно, из-за уплотнения.

Лучшим индикатором уплотнения является просмотр структуры роста корней в профиле почвы. Это достигается с помощью лопаты или лопаты, чтобы выкопать ямы или траншеи рядом с существующим урожаем. Ямы следует вырыть рядом с существующей культурой в предполагаемых местах уплотнения.

Ссылки

• Брэди, Северная Каролина, 1990. Природа и свойства почв, 10-е изд. стр. 91-152. MacMillan Publishing Co., Нью-Йорк.
• Duiker, S. 2002. Диагностика уплотнения почвы с помощью пенетрометра (тестер уплотнения почвы). Пенсильванский государственный университет. доб.
• Дукер, С. 2004. Предотвращение уплотнения почвы. Расширение Пенсильванского государственного университета.
• Эллис Ш, А., Р.Р. Смит, Ф.Дж. Хосе Дорнер и Т.А. Прошле. 2000. Влияние влажности и частоты транзита на распределение напряжения на различных почвах. Агро Сур. 28:60-68.
• Lee, C. 2011. Раннее уплотнение боковых стенок приводит к поздним результатам. Расширение Университета Кентукки. Обновление зерновых культур от 16 августа 2011 г.
• Рэпер, Р. Л. и Дж. М. Кирби. 2006. Уплотнение почвы: как это сделать, отменить или избежать. Выдающаяся лекция ASAE № 30, стр. 1–14. Конференция по технологиям сельскохозяйственного оборудования. Публикация ASABE № 913С0106.
• Соан, Б.Д., и Ван Оуверкерк, К. (ред.), 1994. Уплотнение почвы в растениеводстве, Серия разработок в области сельскохозяйственной инженерии, том. 11. Elsevier Science, Амстердам, Нидерланды, стр. 662.
• Страчан С.Д. и М. Ешке. 2017. Удержание воды и доступность питательных веществ в почве: дренаж и уплотнение. Pioneer Crop Insights, Vol. 27, № 11.
• USDA-NRCS. 2008. Показатели качества почвы – объемная плотность.
• Волковски, Р. 2010. Решение проблемы уплотнения почвы. Университет Виска. Расширение.

---

¹ Марк Джешке, Ph.D., Pioneer Agronomy Manager

² Nanticha Lutt, Pioneer Agronomy Sciences Interner

Октябрь 2018 г.

Pioneer ^® . покупки, которые являются частью маркировки и документов о покупке.

Вышеизложенное предоставляется только для ознакомления.