Главная Контакты О сайте

Гранулометрический и минералогический составы.

Относительное содержание в почве механических элементов (фракций) называется гранулометрическим составом. Механические частицы почвы больше 1 мм в диаметре именуют­ся скелетом почвы, частицы меньше 1 мм - мелкоземом. Мелкозем подразделяют на физический песок (частицы больше 0,01 мм) и физическую глину (частицы меньше 0,01 мм). В зависимости от содержания физического песка и физической глины почвы бывают песчаными, супесчаными, суглинистыми (легкие, средние, тяжелые), глинистыми (легкие, средние, тяже­лые), а в зависимости от величины сопротивления, оказываемого при обработке, почвы по гранулометрическому составу условно подразделяют на легкие (песчаные и супесчаные), средние (легко и среднесуглинистые) и тяжелые (тяжело суглинистые и глинистые). Гранулометрический состав почвы определяет ее поглотительные (сорбционные) свойства. Тонкодисперсные части­цы из-за большой абсолютной и удельной поверхности обладают высокой емкостью поглощения. С измельчением частиц возраста­ют их гигроскопичность, влагоемкость, пластичность, липкость и другие технологические свойства. Частицы менее 0,001 мм облада­ют четко выраженной коагуляционной способностью. Эта способ­ность механических тонкодисперсных частиц исключительно важ­на при структурообразовании. Вследствие высокой поглотительной способности они содержат наибольшее количество гумуса. Плотность почвы уменьшается по мере увеличения содержания физического песка в ее составе.

Валовый химический состав разных механических фракций почвы закономерно изменяется независимо от почвенного типа. Так, по мере увеличения дисперсности частиц в них резко уменьшается со­держание кислорода и возрастает количество железа, алюминия, кальция, магния, калия и натрия. Частицы меньше 0,001 мм -  ценная часть рыхлых пород и почв, поскольку в них содержат­ся основные запасы зольных питательных элементов.

Наступление физической спелости почвы (способность почвы распадаться на мелкие комки, крошиться при определенной влажности) зависит от гранулометрического состава при прочих равных условиях. Почвы легкого гранулометрического состава поспевают раньше, чем тяжелого.

Набухаемость почвы происходит за счет оболочек связанной воды, которые формируются вокруг коллоидных и глинистых час­тиц. Эти оболочки уменьшают силу сцепления между частицами, раздвигают их и способствуют увеличению объема почвы. Величина и характер набухания почвы зависят от ее минералогического соста­ва, от содержания вторичных минералов, имеющих подвижную кристаллическую решетку.

Липкость как технологическое свойство почвы ухудшает каче­ство обработки. С увеличением содержания физической глины липкость почвы растет, достигая наибольших значений на глинис­тых почвах. Гранулометрический состав как фактор плодородия пахотных почв оказывает существенное влияние на ее продуктивную способ­ность. В большинстве случаев наиболее благоприятное сочетание агро­физических, биологических и агрохимических показателей плодо­родия отмечают в почвах среднего гранулометрического состава.

Структура почвы это важный показатель физического состоя­ния плодородной почвы. Он определяет благоприятное строение пахотного слоя почвы, ее водные, физико- механические и техноло­гические свойства и водно-гидрологические константы. Частицы твердой фазы, как правило, склеиваются в комочки (аг­регаты). Способность почвы распадаться на агрегаты называют структурностью, а различные по величине и форме агрегаты­ структурой.

По классификации С. А. Захарова, по форме различа­ют следующие типы структуры: глыбистую, комковатую, орехова­тую, зернистую, столбчатую, призматическую, плитчатую, плас­тинчатую, листоватую, чешуйчатую.

В земледелии принята следующая классификация структурных агрегатов по величине: глыбистая структура - комки более 10 мм, макроструктура - от 0,25 до 10 мм, микроструктура - менее 0,25 мм. С агрономической точки зрения особый интерес представляет мелкокомковатая и зернистая структура с размером частиц пример­но 0,25-10 мм. Одновременно эта структура должна быть порис­той, механически упругопрочной и водопрочной. Особое значение нaряду с водопрочностью приобретает оптимальная пористость структурных агрегатов. Например, в иллювиальном горизонте дер­ново-подзолистых почв, а также в слитых черноземах структура во­допрочная, но с низкой степенью пористости. Такая структура агрономически неблагоприятна и нехарактерна для плодородной по­чвы.

Образование структурных агрегатов в почве, по М. А. Качинско­му, происходит в результате взаимного осаждения (коагуляции) коллоидов и коагуляции коллоидов под влиянием электролитов. Значение физико-химических факторов в образовании почвен­ной структуры обусловливается, с одной стороны, характером воз­действия катионов на почвенные коллоиды, с другой - взаимодей­ствием самих коллоидов, их природой. Так, водопрочность структу­ры возрастает при необратимой коагуляции коллоидов катионами двух- и трехвалентных металлов. Одновалентные катионы, наоборот, уменьшают водопрочность структуры вследствие обратимой коагуляции коллоидов.

Природа коллоидов также сильно влияет на прочность структур­ных агрегатов. Одним из показателей строения пахотного слоя - плотность почвы - отношение массы к объему почвы ненарушен­ного сложения. При оптимальной плотности почвы складываются наиболее благоприятные условия для роста растений. В естествен­ных условиях под действием сил уплотнения и разрыхления в почве наступает равновесное состояние между твердой фазой и пористос­тью, называемое равновесной плотностью. Структурная почва имеет наименьший интервал значений между оптимальной и равновес­ной плотностью, а в хорошо окультуренных почвах их величины могут совпадать, как, например, в черноземах.

Параметры оценки структурного состояния почвы, по С. И. Дол­гову И П. У. Бахтину,: отличная структура - более 70 % водопрочных макроагрегатов, хорошая - 70-55, удовлетворитель­ная - 55-40, неудовлетворительная - 40-20, плохая - менее 20%. Механические - разрушение структуры при воздействии на по­чву сельскохозяйственных орудий, движителей, ветра, дождя, вы­паса скота и т. д. Физико-химические - разрушение структуры в результате обменных реакций катионов. Так, ионы Н+ , содержащиеся в дождевой воде, взаимодействуя с почвой, вытесняют из нее ионы кальция и магния, которые в условиях промывного водного режима могут вымываться за пределы пахотного слоя. Биологические - разрушительная деятельность почвенных микрoоpгaнизмов, минерализующих органическое вещество почвы как источник питания и энергии. Поскольку почвенные частицы скле­ены преимущественно органическими коллоидами, то агрегаты разрушаются. Развитию процессов минерализации органического вещества способствуют механическая обработка почвы, внесение извести и минеральных удобрений. Поэтому в земледелии необхо­димо предусматривать меры по воспроизводству структуры почвы.

Основными направлениями воспроизводства структуры почвы в земледелии являются:

1. Обогащение почвы органическим веществом как основным источником образования гумуса и энергии для микроорганизмов.

2. Пополнение почвенных запасов кальция и магния как основ­ных элементов структурообразования с помощью проведения изве­сткования кислых и гипсования засоленных почв.

3. Сокращение числа проходов сельскохозяйственной техники по полям, особенно тяжеловесной, путем использования ресурсос­берегающих технологий выращивания растений.

4. Защита почвы от водной эрозии и дефляции с помощью регу­лирования стока воды и скорости ветра в приземном слое.

5. Создание наиболее благоприятных условий для окислитель­но- восстановительных процессов в почвах избыточного и недоста­точного увлажнения путем проведения водных мелиораций - осу­шения и орошения. 6. Создание прочной структуры верхнего слоя почвы с помощью внесения на его поверхность искусственных, экологически безо­пасных структурообразователей.

Мощность пахотного слоя.

Мощность обрабатываемого слоя по­чвы, его объем, в котором развивается корневая система растений, играют важную роль в интенсивном земледелии. В пахотном слое сосредоточены запасы основных элементов питания, воды и воз­духа. Кроме того, в современном земледелии возросло значение пахотного слоя как посредника в системе почва - растение, так как верхний слой почвы воспринимает дополнительные количе­ства питательных веществ, вносимых с органическими и мине­ральными удобрениями, химических мелиорантов, пестицидов, искусственных структурообразователей. Все эти вещества должны быть преобразованы в легкоусвояемые или безвредные для расте­ний формы. В условиях орошения пахотный слой способен аккумулировать больше доступной для растений воды и сохранять ее в течение дли­тельного времени, тем самым обеспечивая эффективное использо­вание оросительной воды. Глубокий пахотный слой обеспечивает более благоприятные водно-воздушный и тепловой режимы почвы. Кроме того, важнейшей особенностью этих показателей плодо­родия, за исключением гранулометрического и минералогического составов, является их динамичность в течение вегетационного пе­риода, что затрудняет их своевременное воспроизводство как при недостатке, так и при избытке выпадающих осадков.

В глубоком пахотном слое увеличивается содержание подвиж­ных форм азота, фосфора, калия, что свидетельствует о более на­дежном обеспечении растений питательными веществами. Благоприятный комплекс почвенных условий, создающийся в глубоком пахотном слое, сильно влияет на развитие корневых сис­тем растений и на урожай. Урожайность на почвах с мощным пахотным слоем увеличива­ется, но и стабилизируется по годам.

Глубокий пахотный слой почвы позво­ляет сократить число и глубину технологических приемов обработ­ки. Наиболее благоприятная мощность пахотного слоя для боль­шинства почв составляет 27-30 см. Однако такую глубину обраба­тываемого слоя имеют не все почвы. Основной ограничивающий фактор создания мощного пахотного слоя - мощность гумусового горизонта. Создание мощного пахотного слоя связано с внесением извести, органических и минеральных удобрений и постепенным углубле­нием обработки почвы.

Читайте также Воспроизводство биологических показателей плодородия почвы