От удельного сопротивления почвы зависят затраты на ее обработку; с этой величиной связана норма выработки машинно-тракторного парка, расход топливно-смазочных материалов.
Без структурная почва это
Состав почв неоднороден. Распространенные компоненты, входящие в состав грунта: глина, песок, перегной. Совокупность элементов земли, воды и воздуха способна проявлять разные качества. По этим характеристикам принято разделять бесструктурную сухую почву и структурную. Каждый вид земли имеет особенности, которые нужно учитывать при высаживании и выращивании растительных культур.
Естественно, что вследствие интенсивного земледелия верхний слой грунта быстро теряет питательные вещества и микроэлементы, иссушается. Если часть такой почвы взять в руки, то ее несложно растереть практически в пыль. В процессе эксплуатации земля утрачивает перегной, гумус, и мелкие частицы не склеиваются в комочки. Не получится собирать объемные урожаи при выращивании растительных культур на таких землях.
После выпадения осадков на поверхности грядок образуется плотная корка, влага быстро испаряется. Из-за высокой связности частиц воздух практически не проникает в землю. Значительно снижает качество грунта наличие глинистых частиц.
Особенности структурной почвы
Оценить плодородие почвы можно по ее составу. Причем исследовать нужно верхний слой земляного пласта, где формируется и развивается корневая система большинства растительных культур. Если горсть земли в руках распадается на комочки величиной 0,25-1,1 см, то почву можно определить как структурную (мелкокомковатую). Каждый комочек грунта содержит частицы песка, глины, скрепленные перегноем, и его сложно размыть водой. Достоинства почвы:
- содержит достаточно воздуха для «дыхания» корней;
- в структурной почве хорошо развиваются микроорганизмы;
- наличие минеральных солей, легко растворимых водой, обеспечивает питание растений;
- грунт свободно впитывает жидкость в процессе таяния снегов или во время выпадения осадков и сохраняет влажность продолжительное время.
Структурная почва идеально подходит для земледелия. Растительный покров и корни растений одновременно способствуют структурированию грунта. Но можно выделить несколько факторов, ухудшающих качество грунта: жара и мороз, растения иссушают землю и выбирают полезные вещества, тяжелая техника уплотняет слои, уничтожая мелкие и крупные земляные поры.
Распространенные способы восстановления структуры почвы: минимальная обработка земли (безотвальный способ), неглубокое рыхление, распределение по поверхности растительных остатков.
Она может существенно изменяться при обработках, под уплотняющим воздействием передвигающихся машин и орудий. Наиболее рыхлой почва бывает сразу после обработки, затем постепенно уплотняется, и через некоторое время ее плотность приходит в состояние равновесия, т. е. мало изменяется (до следующей обработки).
Состав грунта не всегда однороден – помимо минеральной составляющей, в земле постоянно присутствует большое количество органических включений. Данные вещества появляются в результате жизнедеятельности растений, животных, хозяйственной деятельности человека. Останки растений и животных претерпевают в земле определенные изменения, которые изменяют ее свойства. В ходе данных преобразований появляются гумусовые вещества. Их концентрация в различных видах земель может значительно различаться. Земельные угодья, бедные органическими включениями, дают скудные урожаи.
Структура грунта сильно влияет на качество земледелия на данных площадях сельскохозяйственных земель. Такой показатель возможно улучшить. Для этого в землю вносятся минеральные и органические удобрения, которые полностью изменяют ее состав. В землю с высокой плотностью вводят песок – он делает грунт более рыхлым, улучшая доступ в слои земли воздуха и воды.
Улучшение состава и структурной характеристики грунта не всегда быстрый процесс, он может растянуться на несколько лет.
Методы определения структуры
Структуру грунта определяют простым способом. На передней стенке из горизонта почвы, структуру которого требуется определить, острым инструментом забирается небольшой по объему образец. Его подбрасывают вверх на ладони до тех пор, пока комок не распадется на отдельные частицы. Далее изучаются особенности отделившихся элементов: определяется степень их однородности, размер, форма, характер поверхности. Специалисты, наблюдающие за слоями земли, заносят полученные данные в специальный журнал, который называют почвенным дневником.
Помимо определения структуры грунта, анализ состава земли выявляет и другие значения.
- Степень кислотности.
- Способность земли удерживать в своих структурах катионы кальция, магния, натрия, калия и других элементов химической таблицы, представляющих ценность в хозяйственной деятельности человека.
- Гидролитическая кислотность описывает способность почвы удерживать катионы водорода и алюминия.
- Аэрация. Показатель объемов газов, что присутствуют в земле.
- Водопроницаемость грунта. Демонстрирует скорость проникновения влаги в структуры, образующие землю. Водопроницаемость может быть высокой, средней и низкой.
- Наименьшая влагоемкость. Критерий, описывающий способность земли удерживать в себе определенное количество воды постоянно.
Грунт представляет собой сложную структуру, которая постоянно видоизменяется под влиянием окружающей среды и деятельности живых организмов. Человек способен изменять состояние и состав земли в необходимую для него сторону.
2. Жидкие (почвенный раствор). Посредством раствора вещества перемещаются и распределяются внутри почвенных слоев, растения и различные организмы обеспечиваются водой и питанием.
Характеристика структур почвы и какая считается лучшей, от чего зависит
Под структурой почвы понимают способность земли распадаться на отдельные механические элементы, то есть структурные агрегаты. Почва бывает двух видов – структурной и бесструктурной. В зависимости от этого выделяют другие типы, которые отличаются между собой характеристиками. Стоит учитывать, что именно структурная почва отличается высокими показателями плодородия.
Выделяют два понятия – структура и структурность почвы. Структура – форма, размер и расположение отдельных частиц, на которые распадается грунт. Структурность – способность земли распадаться на агрегаты, размер и форма которых отличаются в зависимости от типа структуры.
Отдельные части почвы называются агрегатами, которые являются естественной составной частью грунта. Образуются при помощи меньших по размеру агрегатов или почвенных частиц под влиянием физического, химического, физико-химического или биологического процесса.
Характеристика типов структуры почвы:
· глыбистая (комки с плохо выраженными углами, гранями больше 5 см);
· комковатая (агрегаты с такими же характеристиками, как и у глыбистого вида, но объем составляет от 5 до 0,5 мм);
· ореховатая (агрегаты отличаются выраженными углами, гранями, объем которых составляет от 20 до 5 мм);
Оптимальным вариантом для земледелия считается комковатая структура грунта. Это объясняется тем, что в состав входят разные размеры агрегатов. Земля такого вида без проблем поддается обработке.
От чего зависит
Структура грунта напрямую зависит:
- от механического состава;
- от количества гумуса;
- от способности впитывать и удерживать жидкость, а также подавать воду к поверхности.
В зависимости от механического состава почвы бывают глинистые, суглинистые, супесчаные, торфяники. Чтобы определить состав, необходимо провести забор грунта с участка.
Образование агрономически ценной структуры протекает под воздействием физико-механических, физико-химических, химических и биологических факторов. Физико-механические (и физические) факторы обусловливают крошение почвенной массы главным образом под влиянием изменяющегося давления или механического воздействия.
Общие и физические свойства
К общим физическим свойствам почвы относятся плотность твердой фазы, плотность сложения и пористость.
Плотность твердой фазы
Плотность твердой фазы почвы — отношение массы ее твердой фазы к массе воды при 4°С в том же объеме. Выражается она в г/см 3 . Ее величина определяется соотношением в почве компонентов органической и минеральной частей.
Для органических веществ (опад растений, торф, гумус) плотность твердой фазы колеблется от 0,2-0,5 до 1,0-1,4 г/см 3 , а для минеральных соединений — от 2,1-2,5 до 4,0-5,18 г/см 3 . Минеральные горизонты большинства почв имеют плотность твердой фазы от 2,4 до 2,65 г/см 3 , а торфяные горизонты — от 0,2-0,3 до 1,8 г/см 3 .
Плотность сложения почвы
Плотность (или плотность сложения) почвы — масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении. Выражается она в г/см 3 . Плотность почвы зависит от минералогического и гранулометрического составов, структуры и содержания органического вещества.
Она может существенно изменяться при обработках, под уплотняющим воздействием передвигающихся машин и орудий. Наиболее рыхлой почва бывает сразу после обработки, затем постепенно уплотняется, и через некоторое время ее плотность приходит в состояние равновесия, т. е. мало изменяется (до следующей обработки).
Верхние горизонты почвенного профиля, содержащие больше органического вещества, лучше оструктуренные, подвергающиеся рыхлению, имеют более низкую плотность, которая вниз по профилю возрастает. Плотность почвы сильно влияет на поглощение влаги и ее передвижение в профиле, газообмен, развитие корней, интенсивность микробиологических процессов, условия существования почвенных насекомых и животных.
Оптимальная плотность корнеобитаемого слоя для большинства культурных растений 1,0-1,2 г/см 3 .
Плотность суглинистых и глинистых почв, г/см 3
Пористость
Пористость (или скважность) почвы — суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Ее выражают в % от общего объема почвы и вычисляют по показателям плотности почвы (dv) и плотности твердой фазы (d).
Пористость зависит от гранулометрического состава, структурности, деятельности почвенной фауны, содержания органического вещества, в пахотных горизонтах — от частоты и приемов обработки и окультуренности почвы.
Различают капиллярную и некапиллярную пористость, составляющие вместе общую пористость. Поры могут быть заполнены водой и воздухом. Особенности пор:
- Некапиллярные поры обеспечивают водопроницаемость и воздухообмен, капиллярные — удерживают воду за счет капиллярных сил.
- Для создания хорошего и устойчивого запаса влаги при одновременном нормальном воздухообмене (аэрации) необходимо, чтобы капиллярная пористость составляла 55— 65 % общей пористости. Если она меньше 50 %, то воздухообмен ухудшается и может возникнуть анаэробиозис.
- Для наилучшего обеспечения растений водой и воздухом и высокой эффективности применяемых удобрений и других мероприятий по созданию высоких урожаев важно, чтобы почвы имели наибольшую капиллярную пористость, заполненную водой, и одновременно пористость аэрации не менее 15 % объема в минеральных и 30—40 % в торфяных почвах.
