vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2019-57-4-470-480vestiag-449Research ArticleМЕХАНІЗАЦЫЯ І ЭНЕРГЕТЫКАMECHANIZATION AND POWER ENGINEERINGМелиоративная вспашка торфяников и обоснование основных параметров двухъярусного плугаAmelioratory plowing of peat bogs and substantiation of the basic parameters of a double-cut plowКазакевичП. П.KazakevichP. P.

Казакевич Петр Петрович – член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор, заместитель Председателя Президиума.

пр. Независимости, 66, 220072, Минск.

Kazakevich Petr P. – Corresponding Member, Ph. D. (Engineering), professor. The Presidium of the National Academy of Sciences of Belarus.

66, Nezavisimosti Ave., Minsk 220072.

oan2011@mail.ruПрезидиум Национальной академии наук БеларусиPresidium of the National Academy of Sciences of Belarus201907112019574470480Copyright © Казакевич П.П., 20192019Казакевич П.П.Kazakevich P.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/449

В Беларуси осушенные торфяные почвы занимают 11,3 % сельскохозяйственных угодий. На площади почти 260 тыс. га эти почвы утратили свои генетические признаки и перешли в категорию антропогенно-преобразованных, из них более 190 тыс. га – в категорию деградированных. Наиболее важным условием улучшения свойств малозольных торфяных почв является увеличение содержания зольных элементов – до 50–70 % в пахотном слое. Этому наиболее полно соответствует антропогенно формируемая послойно-смешанная культура почвенного профиля путем глубокой мелиоративной вспашки. Ее применение важно на мелкозалежных торфяниках, быстро теряющих органический слой. Установлено, что глубина такой вспашки определяется как мощностью торфяника, так и толщиной припахиваемого минерального грунта (песка или супеси). На основании полученных аналитических выражений, анализа технологических схем формирования плугом нового почвенного профиля, с учетом наличия площадей торфяных почв по мощности залежи, обоснована целесообразность применения двух типов специальных плугов: двухъярусного навесного с глубиной вспашки 50–100 см и одноярусного прицепного с глубиной обработки 90–150 см. Технологически рациональной является работа плуга по схеме с недорезом пласта, равным ширине песчаной прослойки в подпахотном горизонте. При этом интервал рациональных значений конструкционной ширины захвата двухъярусного плуга (по корпусу II яруса) bk= 50–67 см, а ширина захвата плуга не должна превышать 100 см. Ее фактическая величина находится в соотношении с принятой конструктивной шириной корпусов в интервале отношений (5 : 4)–(2 : 1) в зависимости от агротехнических требований. Разработанный двухъярусный плуг ПТН-0,9 для глубокой мелиоративной вспашки прошел приемочные испытания и рекомендован к серийному производству. Результаты исследования являются развитием теории отвальной вспашки. Они позволяют вести разработку специальных двухъярусных плугов для глубокой мелиоративной обработки мелкозалежных торфяников, обеспечивающей повышение их сохранности в процессе сельскохозяйственного использования.

Drained peat soils in Belarus occupy 11.3 % of agricultural land. These soils lost their genetic traits on the area of almost 260 thousand hectares, and moved into the category of anthropogenically transformed, over 190 thousand hectares of those – into the category of degraded. The most important condition for improving the properties of low-ash peat soils is an increase of ash elements level – up to 50–70 % in the plowing layer. The anthropogenically formed layer-mixed culture of soil profile with deep reclamation plowing method corresponds to this to the fullest extent. Its use is important on shallow peatlands that quickly lose their organic layer. It has been determined that the depth of such plowing is determined both by the thickness of peat bog and by the thickness of plowed mineral soil (sand or sandy loam). Based on the obtained analytical expressions, analysis of process layouts for formation of new soil profile by the plow, taking into account availability of peat soil areas according to deposit capacity, feasibility of using two types of special plows is substantiated: double-cut mounted type with plowing depth of 50–100 cm and single-cut trailed type with plowing depth of 90–150 cm. Technologically rational is plow operation according to layout with undercut equal to the width of sandy layer in sub-plowing horizon. At the same time, the interval of rational values of structural width of double-cut plow grip (on the II cut body) bk = 50–67 cm, and the width of plow grip shall not exceed 100 cm. Ratio of its actual value to the accepted design width of the bodies is in the range of (5 : 4)–(2 : 1) depending on agrotechnical requirements. The designed PTN-0.9 double-cut plow for deep amelioratory plowing has passed acceptance tests and is recommended for serial production. The result of the study is theory of dump plowing. The results allow for development of special double-cut plows for deep amelioratory treatment of shallow peat bogs, which ensures their preservation during agricultural use.

структурная мелиорацияторфмелкозалежные торфяные почвыторфяно-минеральная почвамелиоративная вспашкаагротехнические требованияглубина вспашкиширина пластадвухъярусный плугstructural ameliorationpeatshallow peat soilspeat-and-mineral soilamelioratory plowingagricultural requirementsplowing depthslice widthdouble-cut plowReferencesСкоропанов, С. Г. Вопросы эволюции торфяных почв / С. Г. Скоропанов, И. И. Лиштван, Н. Н. Бамбалов // Тезисы докладов Республиканской конференции по проблемам минерализации и эрозии торфа, 14–15 нояб. 1978 г. / Ин-т торфа, Науч. совет АН БССР по проблемам Полесья ; отв. ред. И. И. Лиштван. – Минск, 1978. – С. 4.Skoropanov S. G., Lishtvan I. I., Bambalov N. N. Issues of evolution of peat soils. Tezisy dokladov Respublikanskoi konferentsii po problemam mineralizatsii i erozii torfa (14–15 noyabrya 1978 g.) [Abstracts of the Republican conference on the problems of peat mineralization and erosion (November 14–15, 1978)]. Minsk, 1978, pp. 4 (in Russian).Авраменко, Н. М. Трансформация осушенных торфяных почв Полесья / Н. М. Авраменко // Мелиорация. – 2017. – № 4 (82). – С. 12–15.Avramenko N. M. Transformation of drained peat soils in Polesye region. Melioratsiya [Reclamation], 2017, no. 4 (82), pp. 12–15 (in Russian).Ефимов, В. Н. Торфяные почвы и их плодородие / В. Н. Ефимов. – Л. : Агропромиздат, 1986. – 264 с.Efimov V. N. Peat soils and their fertility. Leningrad, Agropromizdat Publ., 1986. 264 p. (in Russian).Белковский, В. И. Плодородие и использование торфяных почв / В. И. Белковский, В. М. Горошко. – Минск : Ураджай, 1991. – 295 с.Belkovskii V. I., Goroshko V. M. Fertility and use of peat soils. Minsk, Uradzhai Publ., 1991. 295 p. (in Russian).Авраменко, Н. М. Экспериментальные исследования осадки торфа на мелиоративной системе «ПОМС» Лунинецкого района / Н. М. Авраменко // Мелиорация. – 2018. – № 4 (86). – С. 50–62.Avramenko N. M. Experimental studies of the peat sediment with the reclamation system “POMS” in Luninets district. Melioratsiya [Reclamation], 2018, no. 4 (86), pp. 50–62 (in Russian).Емельянова, И. М. Повышение продуктивности мелиорируемых земель Нечерноземья / И. М. Емельянова, Г. А. Малышева, Т. П. Попова. – Л. : Агропромиздат, 1987. – 255 с.Emel’yanova I. M., Malysheva G. A., Popova T. P. Increasing the productivity of reclaimed lands of the Non-Black Soil Zone. Leningrad, Agropromizdat Publ., 1987. 255 p. (in Russian).Структурная мелиорация торфяно-болотных почв / М-во мелиорации и вод. хоз-ва СССР, Всесоюз. голов. проект.-технол. ин-т «Союзоргтехводстрой» ; сост.: В. И. Белковский, В. С. Казаков. – М. : Колос, 1973. – 64 с.Belkovskii V. I., Kazakov V. S. Structural reclamation of peat bog soils. Moscow, Kolos Publ., 1973. 64 p. (in Russian).Курчевский, С. М. Сравнительная оценка пескования и глинования для повышения продуктивности торфяных почв / С. М. Курчевский, Э. И. Поднебесная // Агрохим. вестн. – 2013. – № 2. – С. 27–28.Kurchevskii S. M., Podnebesnaya E. I. Comparison making sand and clay on efficiency and conservation of peat soils. Agrokhimicheskii vestnik = Agrochemical Herald, 2013, no. 2, pp. 27–28 (in Russian).Курчевский, С. М. Влияние различных доз минерального грунта на агрохимические показатели и продуктивность торфяных почв / С. М. Курчевский, Д. В. Виноградов, А. В. Щур // Вестн. Ряз. гос. агротехнол. ун-та им. П. А. Костычева. – 2015. – № 1 (25). – С. 27–31.Kurchevskii S. M., Vinogradov D. V., Shchur A. V. Influence of mineral ground different doses on agrochemical indexes and peat soil efficiency. Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P. A. Kostycheva = Herald of Ryazan State Agrotechnological University Named after P. A. Kostychev, 2015, no. 1 (25), pp. 27–31 (in Russian).Проневич, В. А. Обгрунтування структурної меліорації торфових грунтів для органічного агровиробництва / В. А. Проневич // Агроекол. журн. – 2012. – № 4. – С. 48–54.Pronevich V. A. Justification of structural reclamation of peat soils for organic agricultural production. Agroekologіchnii zhurnal = Agroecological Journal, 2012, no. 4, pp. 48–54 (in Ukrainian).Эггельсманн, Р. Руководство по дренажу / Р. Эггельсманн ; пер. с нем. В. Н. Горинского ; под ред. и с предисл. Ф. Р. Зайдельмана. – М. : Колос, 1978. – 255 с.Eggelsmann R. Dränanleitung : für Landbau, Ingenieurbau und Landschaftsbau. Verlag, Wasser und Boden, 1973. 332 p. (in German).Kuntze, H. Meliorationsbeispiel sandmischkultur / H. Kuntze // Landbauforschung Völkenrode. – 1974. – S.-H. 24 : Meliorative Bodenbearbeitung. – S. 31–46.Kuntze H. Meliorationsbeispiel sandmischkultur [Reclamation example of a mixed crop on sand]. Landbauforschung Völkenrode : Sonderheft = FAL agricultural research : special issue, 1974, spec. iss. 24, pp. 31–46 (in German).Севернев, М. М. Устойчивое повышение урожая сельскохозяйственных культур и направление научно-технического прогресса в почвообработке / М. М. Севернев, Р. Л. Турецкий, П. П. Казакевич // Материалы годичного собрания Западного отделения ВАСХНИЛ, 10 февр. 1983 г., г. Таллин). – Таллин, 1983. – С. 61–65.Severnev M. M., Turetskii R. L., Kazakevich P. P. Sustainable increase in crop yield and the direction of scientific and technological progress in soil cultivation. Materialy godichnogo sobraniya Zapadnogo otdeleniya VASKhNIL (10 fevralya 1983g., g. Tallin) [Proceedings of the annual meeting of the Western branch of VASKhNIL (February 10, 1983, Tallin)]. Tallin, 1983, pp. 61–65 (in Russian).Казакевич, П. П. Улучшение агроэкологических свойств почв на основе разработки специальных отвальных плугов : дис. … д-ра техн. наук : 05.20.01 / П. П. Казакевич. – Минск, 1998. – 277 л.Kazakevich P. P. Improvement of agro-ecological properties of soils on the basis of development of special mould-board ploughs. PhD Thesis. Minsk, 1998. 277 p. (in Russian).Севернев, М. М. Создание новой почвы на выработанных торфяниках / М. М. Северенев, П. П. Казакевич, В. И. Белковский // Мелиорация и урожай. – 1986. – № 1. – С. 26–28.Severnev M. M., Kazakevich P. P., Belkovskii V. I. Creation of new soil on the depleted peatlands. Melioratsiya i urozhai [Land Reclamation and Harvest], 1986, no. 1, pp. 26–28 (in Russian).Белковский, В. И. Улучшение маломощных торфяников / В. И. Белковский, И. П. Лашкевич // Земледелие. – 1981. – № 5. – С. 49–53.Belkovskii V. I., Lashkevich I. P. Improvement of shallow peatlands. Zemledelie [Arable Farming], 1981, no. 5, pp. 49–53 (in Russian).Тимошенко, В. Я. Механизация обработки торфяников / В. Я. Тимошенко, О. М. Мацепуро, П. П. Казакевич. – Минск : Ураджай, 1988. – 80 с.Timoshenko V. Ya., Matsepuro O. M., Kazakevich P. P. Mechanization of peatland processing. Minsk, Uradzhai Publ., 1988. 80 p. (in Russian).Авраменко, Н. М. Технология использования антропогенно-преобразованных торфяных почв по методу песчано-смешанной культуры в условиях Полесья / Н. М. Авраменко, Н. Н. Бамбалов, А. В. Юзупанов // Мелиорация. Современные методики, инновации и опыт практического применения : материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Минск, 19–20 окт. 2017 г.) / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т мелиорации ; ред.: Н. К. Вахонин [и др.]. – Минск, 2017. – С. 150–162.Avramenko N. M., Bambalov N. N., Yuzupanov A. V. The technology of using of anthropogenically transformed peat soils according to the method of sand-mixed culture in the conditions of Polesye. Melioratsiya. Sovremennye metodiki, innovatsii i opyt prakticheskogo primeneniya: materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii (Minsk, 19–20 oktyabrya 2017 g.) [Land reclamation. Modern methods, innovations and practical experience: proceedings of the International scientific and practical conference (Minsk, October 19–20, 2017)]. Minsk, 2017, pp. 150–162 (in Russian).Бамбалов, Н. Н. Минерализация органического вещества торфяной почвы в условиях послойно-смешанной культуры / Н. Н. Бамбалов, В. В. Смирнова // Современные проблемы повышения плодородия почв и защиты их от деградации : материалы междунар. науч.-практ. конф., 27–29 июня 2006 г., Минск / Нац. акад. наук Беларуси [и др.] ; ред.: В. В. Лапа [и др.]. – Минск, 2006. – С. 27–29.Bambalov N. N., Smirnova V. V. Mineralization of the organic matter of peat soil in the conditions of graded and mixed culture. Sovremennye problemy povysheniya plodorodiya pochv i zashchity ikh ot degradatsii: materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, 27–29 iyunya 2006 g., Minsk [Present-day problems of soil fertility increase and their protection from degradation: proceedings of the international scientific-practical conference, June 27–29, 2006, Minsk]. Minsk, 2006, pp. 27–29 (in Russian).Бамбалов, Н. Н. Сохранение и улучшение торфяных почв Полесья при сельскохозяйственном использовании в условиях немецкой песчано-смешанной культуры / Н. Н. Бамбалов, Н. М. Авраменко // Проблемы рационального использования природных ресурсов и устойчивое развитие Полесья : сб. докл. Междунар. науч. конф., Минск, 14–17 сент. 2016 г. : в 2 т. / Нац. акад. наук Беларуси [и др.] ; ред.: В. Г. Гусаков [и др.]. – Минск, 2016. – Т. 1. – С. 16–20.Bambalov N. N., Avramenko N. M. Conservation and improvement of Polesye peat soils in course of agricultural use under conditions of German sand-mix culture. Problemy ratsional’nogo ispol’zovaniya prirodnykh resursov i ustoichivoe razvitie Poles’ya: sbornik dokladov Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii (Minsk, 14–17 sentyabrya 2016 g.) [Problems of rational use of natural resources and sustainable development of Polesye: a collection of papers of the International scientific conference (Minsk, September 14–17, 2016)]. Minsk, 2016, vol. 1, pp. 16–20 (in Russian).Мееровский, А. С. К вопросу применения глубокой мелиоративной вспашки на торфяных почвах / А. С. Мееровский, Л. С. Шкабаро // Мелиорация. – 2016. – № 1 (75). – С. 7–10.Meerovskii A. S., Shkabaro L. S. Deep reclamation plowing on peat soils. Main aspects. Melioratsiya [Reclamation], 2016, no. 1 (75), pp. 7–10 (in Russian).Белковский, В. И. Структурная мелиорация мелкозалежных торфяников / В. И. Белковский. – Минск : Ураджай, 1985. – 88 с.Belkovskii V. I. Structural reclamation of shallow peatlands. Minsk, Uradzhai Publ., 1985. 88 p. (in Russian).Турецкий, Р. Л. Двухъярусный плуг для улучшения свойств торфяных почв / Р. Л. Турецкий, Н. Г. Райкевич, П. П. Казакевич // Гидротехника и мелиорация. – 1984. – № 1. – С. 42–46.Turetskii R. L., Raikevich N. G., Kazakevich P. P. A double-depth plough to improve the properties of peat soils. Gidrotekhnika i melioratsiya [Hydrotechnics and Land Reclamation], 1984, no. 1, pp. 42–46 (in Russian).Турецкий, Р. Л. Резание мелиорируемых грунтов и интенсификация рабочих процессов машин для осушения и освоения земель Нечерноземной зоны : дис. … д-ра техн. наук : 05.20.01 / Р. Л. Турецкий. – Минск, 1981. – 427 л.Turetskii R. L. Cutting of reclaimed soils and intensification of the working processes of machines for draining and developing land in the Non-Black Soil Zone. PhD Thesis. Minsk, 1981. 427 p. (in Russian).Мацепуро, М. Е. Силы, действующие на корпус плуга при вспашке болотно-торфяных почв / М. Е. Мацепуро, С. И. Назаров // Вопросы земледельческой механики / Акад. с.-х. наук БССР, Ин-т механизации и электрификации сел. хоз-ва. – Минск, 1959. – Т. 2. – С. 135–163.Matsepuro M. E., Nazarov S. I. Forces affecting the plough body during plowing of swamp-peat soils. Voprosy zemledel’cheskoi mekhaniki [Issues of Arable Farming Mechanics]. Minsk, 1959, vol. 2, pp. 135–163 (in Russian).Мееровский, А. С. Создание высокопроизводительных агрегатов для мелиоративной вспашки торфяных почв / А. С. Мееровский, Л. С. Шкабаро // Мелиорация. – 2018. – № 3 (85). – С. 74–77.Meerovskii A. S., Shkabaro L. S. Design of high performance unit for reclamation plowing of peat soils. Melioratsiya [Reclamation], 2018, no. 3 (85), pp. 74–77 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.