Механизированная обработка тяжелой техникой вызывает уплотнение, которое стало серьезной проблемой в земледелии. За последние десятилетия масса тракторов и комбайнов значительно выросла, достигая 35–50 т у современных зерноуборочных машин. Это повышение грузонапряженности поля привело к усилению уплотнения, деградации свойств почвы и стагнации урожайности. Уплотнение уменьшает поровый объем, ухудшает аэрацию и инфильтрацию воды, что негативно сказывается на росте растений. Исследования фиксируют связь увеличения массы техники с усилением проблемы уплотнения и сопутствующим риском снижения продуктивности почв [1].
Проблема уплотнения имеет как вертикальный (глубинный), так и горизонтальный аспект. В традиционных системах обработки практически вся площадь поля подвергается прохождению колес, причем некоторые участки — многократно. Так, интенсивность трафика (отношение суммарной площади колеи к площади поля) при обычной технологии достигала 80–100 % для зерновых и свыше 200% для корнеплодов. Иными словами, если расположить рядом колеи от всех проходов техники, то занимаемая ими площадь превысит площадь самого поля. Всему виной повторные проходы различной техники при выполнении комплекса сельскохозяйственных работ. В действительности же, если брать все многообразие проводимых работ начиная от предпосевной обработки и заканчивая уборкой, окажется, что практически весь пахотный слой трамбуется [1–3].
В этой связи актуальна разработка и внедрение технологий, уменьшающих степень уплотнения почвы сельскохозяйственными машинами.
Методы исследования: аналитический обзор и систематизация зарубежных публикаций, сравнительный анализ инженерных решений.
Существуют три основных подхода:
• минимизация воздействия — снижение давления на почву за счет уменьшения нагрузки (использование шин ультранизкого давления, гусениц, ограничение выезда на поле при сырой почве);
• ремедиация — устранение уже возникшего уплотнения путем механического рыхления либо использования корней — разрыхлителей растений;