Technical and Technological Ways to Reduce Soil Compaction to Preserve Its Fertility

 
Fig.5. Impact of propellers of various brands of tractors on the soil 
1,1
1,15
1,2
1,25
1,3
1,35
1,4
1,45
1
3
5
7
9
10
Tractor
of class
0.9
0
5
10
15
20
25
ДТ-75М
Т-4А
МТЗ-80
Т-150К
К-701
К-744Р2
К-744Р3
Consolidati
on of soils қ 
at one pass 
of the 
tractor, 
g/sm³
Specific
pressure of
propellers,
kg/sm²
Weight,
(M1: 1000),
kg

---

The specific pressure of the propellers and soil compaction during one pass of 
the tractor is directly proportional to the mass of the tractor. How much less the value 
of the mass of the tractor is so much less than the specific pressure of the propellers, 
and vice versa. As an example, the smallest mass and specific pressure of the MTZ-
80 tractor propellers is 3.6 tons and 1.2 kg /sm² and the largest on the K-744R3 is 19 
tons and 2 kg / sm², here the mass and specific pressure of the propellers increase 
proportionally. 
The pressure on the soil of the undercarriage of a mobile power facility on the 
ground can be determined by our proposed formula 
𝑃
𝑢
≤ 0,01(𝑄
𝑒𝑠
+ 𝑄
𝑎
+ 𝑄
𝑧
) 𝑘
𝑣𝑙
𝑘
𝜌
𝑘
𝑢𝑑
/0,49 ∙ 𝑆 ∑ 𝑟
𝑖
𝑏
𝑖
𝑖
1
here P
u
– ground pressure force, kPa; 
𝑄
𝑒𝑠
- mass of the mobile power vehicle, kg; 
𝑄
𝑎
- mass of mounted or attached units,
𝑄
𝑧
- weight of loaded cargoes in the bunker, 
kg;
𝑘
𝑣𝑙
-
soil moisture factor, 
𝑘
𝜌
- density factor, 
𝑘
𝑢𝑑
- coefficient taking into account 
the volume of mineral and organic fertilizers in the soil; r
i
- road wheel radius, m; b
i
- support wheel width, 
𝑆- the value that determines the design and material features 
of the wheel tire. 
The solution of problems in the direction of energy saving and greening are 
the following organizational and technological measures: 
- creation and use of economical and environmentally friendly methods and 
technologies of tillage with the most efficient resource indicators with minimal 
negative impact on soil fertility. Techniques should take into account the soil and 
climatic conditions, biological and technological characteristics of crops, the 
availability of related technical resources on the farm and the characteristics of the 
agricultural landscape; 
- the use of high-performance wide-grip and multifunctional machines and 
units with the maximum combination of technological operations; 
- wide use of methods of minimum tillage; 
- the use of mobile power equipment with a lower specific pressure of running 
systems; 
- rational selection of working bodies of tillage equipment; 
- elimination of residual deformations in the subsurface layers using deep 
chiseling, slotting and other methods; 
- the use of tires in the running systems of oversized mobile machines, arched 
and wide-profile tires, twin wheels, semi- and pneumatic caterpillars; 
- rational regulation of technological parameters and speed modes of operation 
of soil-cultivating units; 
- the use of a special universal frame as a carrier machine with a set of quickly 
replaceable working bodies for compiling units that perform several technological 
operations in one pass.