Za strukturę najkorzystniejszą uważa się tzw. strukturę gruzełkowatą. Odgrywa ona istotną rolę w kształtowaniu właściwości fizycznych, fizykochemicznych i biologicznych gleby. Warunkuje aktywność biologiczną gleby, penetrację korzeni w głąb oraz reguluje właściwości wodne, powietrzne i cieplne gleb. Wpływając w ten sposób na wzrost
i plonowanie roślin zapewnia utrzymanie przez długi czas wysokiej sprawności roli.
Struktura gleby jest uzależniona od wielu czynników m.in.: rodzaju gleby, zawartości i właściwości próchnicy, aktywności biologicznej, warunków wilgotnościowych, procesów zamarzania i rozmarzania, procesów nawilżania i osuszania, korzeni roślin i ich wydzielin, uprawy roślin strukturotwórczych i międzyplonów, stosowanych zabiegów uprawowych.
Rozwój rolnictwa i postęp techniczny w tej dziedzinie pociągają za sobą wzrost liczby przejazdów maszyn rolniczych po polach oraz wzrost ich wymiarów geometrycznych,
a zatem też ich masy. Przyczynia się to do zmian struktury gleby na skutek jej zagęszczenia.
Podaje się, iż podczas wykonywania zabiegów agrotechnicznych ciągnik przejeżdża od 20 do 100 km na hektar rocznie, niejednokrotnie po tym samym śladzie (jeden punkt może być ugniatany 10-krotnie). Zatem sumaryczna powierzchnia ugniatana kołami może być nawet kilkakrotnie większa niż powierzchnia pola. Przy uprawie zbóż przewyższa ona
5- krotnie powierzchnie pól, a w przypadku uprawy roślin okopowych 8 –krotnie.
Zagęszczona górna warstwa gleby do głębokości 30cm podlega zabiegom spulchniania jednak głębsze warstwy gleby ulegają stopniowej degradacji w wyniku kumulacji zagęszczenia. Ugniecenie warstw profilu glebowego na skutek nacisków kół na spulchnione podłoże może przekraczać głębokość 50cm, a przy większych obciążeniach nawet 1m. Wg publikacji Hakansson i Reedera przejazdy agregatów z naciskiem na oś 4 ton w warunkach wilgotnych, uprawnych gleb rolniczych mogą prowadzić do wzrostu ugniecenia w warstwie, co najmniej 30cm i odpowiednio: przy nacisku 6 ton - 40cm, 10 ton – 60cm,
a z dalszym wzrostem nacisku ten zasięg będzie się zwiększał. Trzeba też pamiętać,
iż zagęszczenie głębszych warstw gleby jest zazwyczaj procesem nieodwracalnym. Nie jest możliwa jej regeneracja ani przez głęboką uprawę mechaniczną, ani na skutek aktywności biologicznej, czy też w wyniku oddziaływania procesów zamarzania i tajania bądź nawilżania i suszenia.
Kolejnym czynnikiem mającym znaczący wpływ na zagęszczenie gleby jest ciśnienie opon. Wysokie ciśnienie opon znacząco zwiększa głębokość śladu, opór penetracji gleby
w śladzie i naprężenia w glebie. Stosowanie obniżonego ciśnienia w oponach powoduje zagęszczenie gleby w mniejszym stopniu.
Podatność gleby na ugniatanie kołami przejeżdżających po polu ciągników zależy również od jej wilgotności. Ma ona wpływ na wielkość naprężeń i zakres ich rozchodzenia się w warstwie ornej pod kołami przejeżdżających pojazdów. Ma to związek z faktem, iż każda gleba ma swoistą dla siebie wilgotność, przy której jej odporność na działanie sił mechanicznych jest najmniejsza. Podaje się, że wilgotność ta waha się od ok. 14% (piaski gliniaste i gliny piaszczyste) do 26% (pyły i ciężkie gliny).
Haman w swojej publikacji na temat agroekologicznych aspektów mechanizacji rolnictwa stwierdził: „Dostrzegając zagrożenia ekosystemu, jakie nieść może nadmierne zużycie energii przez maszyny rolnicze, musimy zdawać sobie sprawę, że nie wynika on ani
z nadmiaru rozproszonego ciepła, ani z nadmiernej koncentracji spalin, lecz przede wszystkim z nadmiernie agresywnego mechanicznego oddziaływania na środowisko glebowe i same rośliny”. Bowiem znaczne zagęszczenie gleby zmienia warunki fizyczne, chemiczne
i biologiczne środowiska glebowego i wywołuje wiele negatywnych zjawisk:
- Ograniczenie wzrostu korzeni, możliwości pobierania wody oraz składników mineralnych. Natomiast niewchłonięte nawozy mogą dłużej utrzymywać się w glebie
i być z niej wymywane, co z kolei może doprowadzić również do zanieczyszczenia wód. - Zwiększenie emisji gazów szklarniowych:
- podtlenek azotu (większa wilgotność i ograniczony dostęp tlenu stymuluje bakterie denitryfikacyjne do jego produkcji),
- dwutlenek węgla (utrudniona uprawa zagęszczonej gleby powoduje zwiększenie spalania paliwa napędowego).
3. Erozja i zwiększony spływ powierzchniowy (zagęszczona gleba pozbawiona jest możliwości infiltracji i magazynowania wody opadowej).
Do zalecanych działań ograniczających zjawisko zagęszczenia gleby zalicza się:
- zmniejszenie do minimum ruchu pojazdów rolniczych np. przez agregatownie maszyn,
- zredukowanie przejazdów w okresach zwiększonej podatności gleby na zagęszczenie czyli kiedy jest wilgotna,
- stosowanie niskiego ciśnienia powietrza w ogumieniu,
- stosowanie szerszych opon lub zastąpienie opony zestawem dwóch mniejszych opon.
Opracowała
Anna Giera
Na podstawie literatury:
Arvidsson J. (1998): Soil compaction caused by heavy sugar beet harvesters measurements with traditional and new techniques. Soil Compaction and Compression in Relation to Sugar Beet Production. Advances in Sugar Beet Research, vol. 1, International Institute for Beet Research, Brussels. Belgium. s. 35-42.
Arvidsson J. (2001): Subsoil compaction caused by heavy sugarbeet harvesters in southern Sweden. I. Soil physical properties and crop field in six field experiments. Soil & Tillage Research. Vol. 60. s. 67-78.
Ardvidsson J., Ristic S (1996).: Soil stress and compaction effect for four tractor tyres. Journal of Terramechanics, 33 (5) 223-232.
Banasiak J. (red.), Detyna J., Hutnik E., Szewczyk A., Zimny L. (1999): Agrotechnologia. Wyd. Nauk. PWN Warszawa.
Haman J. (1987): Agroekologiczne aspekty mechanizacji rolnictwa. Nauka Pol. 35, 6:93-103.
Commission of the European Communities Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the Economic and Social Committee and the Committee of the Regions Towards a Thematic Strategy for Soil Protection. Bruksela, 2002, s. 35.
Ehlers W, Werner D, Mähner T. (2000): Wirkung mechanischer Belastung auf Geflüge und Ertagsleistung einer Löss-Parabraunerde mit zwei Bearbeitungssystemen. J. Plant Nutr. Soil Sci. 163. s. 321-333.
Etana A., Håkansson I. (1994):. Swedish experiments on the persistence of subsoil compaction caused by vehicles with high axle load. Soil & Tillage Research. Vol. 29, nr 2-3. s. 167-172.
Forssblad L. (1981): Vibratory soil and rock fill compaction. Dynapac Maskin AB, Solna, Sweden. s. 175.
Haman J. (1987): Agroekologiczne aspekty mechanizacji rolnictwa. Nauka Pol. 35, 6:93-103.
Håkansson I. (1994): Subsoil compaction caused by heavy vehicles – a long term threat to soil productivity. Soil & Tillage Research, Vol. 29. s. 105-110.
Ilnicki P. (2004): Polskie rolnictwo a ochrona środowiska. Wyd. Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu. Poznań.
Lipiec J., Rejman J. (2007): Gleba pod kołami. Badania w toku Agrofizyka. ACADEMIA, 3 (11): 38-39.
Niemczyk H (2004): Znaczenie ścieżek przejazdowych w ograniczaniu niekorzystnego oddziaływania kół agregatów rolniczych na właściwości fizyczne gleby i plonowanie roślin. Annales UMCS, Sec. E, Lublin, 59, 2, s. 913-922.
Owczarzak W, Rząsa S. (1990): Graniczne stany potencjalnego zagęszczenia gleb mineralnych Cz II. Stany i stopnie oraz wskaźniki zagęszczenia i spulchnienia gleb mineralnych Polski. Mat. Międzynarodowego Seminarium RWPG „Modelowanie i optymalizacja parametrów żyzności gleb”, IUNG Puławy.
Szeptycki A. (2003): Wpływ ciężkich maszyn rolniczych na fizykomechaniczne właściwości gleby. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering. Vol. 48, Nr 2. s. 38-42.
Weidema, B.P., M.J.G. Meeusen. (1999): Agricultural data for life cycle assessments. The Hague, Agricultural Economics Research Institute (LEI). Report 2.00.01; ISBN 90-5242-563-9.
Van den Akker J. J. H. (2004): SOCOMO a soil compaction model to calculate soil stresses and the subsoil carrying capacity. Soil & Tillage Research, 79 113-127.
Zimny L. (2008): Struktura gleby warunkiem wysokich plonów. Nasza Rola, 20:27-30.
http://www.ibtpolska.pl/?struktura-gleby,44 (27.04.2012)