Взаимодействие ходовой части тракторов и автомобилей с почвой

Проблема истирания и уплотнения плодородных почв возникла в результате увеличения числа машин, используемых в сельском хозяйстве. Кроме того, значительно возросла их масса. Так, широко распространенный трактор К-701 имеет массу более 12 т, а автомобиль КамАЗ — более 7 т.

В результате указанной тенденции суммарная площадь следов колес (гусениц) достигает 50..,200% площади обрабатываемого поля, плотность почвы в следе увеличивается в 1,1…1,2 раза по сравнению с неуплотненными участками, структура ее ухудшается. Вследствие этого снижается урожайность на площади следов колес и гусениц, увеличивается сопротивление почв обработке рабочими органами машин.

Установлено, что после прохода тракторов изменяется структура почвы: увеличивается (на 15…20%) число комков крупнее 10 мм и соответственно уменьшается число и размером 0,25…10 мм, резко увеличивается число частиц менее 0,25 мм. Такое изменение структуры происходит до глубины 30…60 см (в зависимости от массы агрегата, кратности проходов по одному следу, типов и состояния почвы).

Колеса и гусеницы машин уплотняют почву на глубину до 50 см. Наиболее сильно уплотняются верхние ее слои (до 20 см). После прохода машин плотность почвы в верхних слоях повышается на 6…20%. Установлено, что повышенная плотность сохраняется в течение 1 …3 лет в слоях почвы, не подвергающихся обработке, и увеличивается при последующих проходах.

Изменение плотности почвы приводит к существенному росту ее твердости. Так, твердость дерново-подзолистых почв и черноземов в слое 0…10см после одного прохода трактора типов МТЗ, Т-150 и К-701 возрастает в среднем в 1,8…5 раз. При увеличении кратности проходов твердость почвы соответственно повышается.

Уплотнение почвы ходовыми системами машин происходит из-за уменьшения ее пористости, что приводит к уменьшению фильтрующей способности почвы, а следовательно, и к существенному снижению доступа влаги и воздуха в нее.

Колесные и гусеничные тракторы в пятне контакта с почвой создают в течение долей секунды давление от 0,05 до 0,5 МПа. Это давление действует в слое почвы 0…50 см, уменьшаясь по мере увеличения глубины. При таких давлениях и времени их приложения гибнут гумусообразующие и рыхлящие почву живые организмы, обитающие в верхних ее слоях. От контакта с движителями разрушается структура верхнего слоя почвы — она измельчается. Вследствие этого усиливаются процессы эрозии почвы — из нее более интенсивно выветриваются и вымываются наиболее плодородные компоненты. Все это приводит к снижению плодородия почвы, а следовательно, и урожайности сельскохозяйственных культур.

Для снижения вредного воздействия движителей на почву целесообразно применять гусеничные тракторы. Однако они менее универсальны, чем колесные.

Чтобы снизить отрицательное воздействие ходовых систем машин, уменьшают их давление на почву, используют широкозахватные рабочие орудия (это позволяет уменьшить число проходов машин по полю и площадь следов колес и гусениц) и комбинированные МТА (в этом случае можно не только сократить число проходов по полю, но и использовать привод колес рабочих орудий и прицепов для увеличения силы тяги без повышения веса трактора), устанавливают шины низкого давления (0,08…0,12 МПа) или арочные шины, сдваивают колеса, применяют постоянную двухследную технологическую колею для возделывания сельскохозяйственных культур.