Почвата е колосално природно богатство. Снабдява животните с фуражи, хората с храна, а индустрията – със суровините, необходими за производството на стоки. Създаването на почвата продължава от векове и хилядолетия. И днес човечеството е изправено пред въпроса за правилното използване на земята. А това е невъзможно без познания за структурата, свойствата, състава и структурата на почвите.
История на изследването на плодородния слой на земята
Още през 18-ти век учените забелязали, че почвата се състои от различни компоненти. Интересът към този имот се възобнови много по-късно. Така в Германия, от 1879 до 1899 г., изследванията в тази област се публикуват ежегодно от Волни и неговата школа. Многобройни лабораторни изследвания установяват зависимостта на физичните свойства на почвата от размера на нейните буци и от съдържанието на прах.
През 1877 г. ученият П. А. Костачев отбелязва, че след оран девствени земи те бързо се разпръскват, което води до намаляване на добива. Структурата на почвата е възстановена едва след оставяне на нивите под многогодишна тревиста растителност. Тези изследвания бяха от голямо значение. Те доказаха, че в селското стопанство структурата на почватаиграе важна агротехническа роля.
Много внимание беше отделено на изследването на горния слой на земята през 30-40-те години на миналия век. В същото време учените придават първостепенно значение на структурата на почвата по отношение на плодородието. Те издигнаха тези два термина в ранга на синоними.
Структурата на почвата и нейното значение на практика не са били разглеждани от учените през 50-60-те години на миналия век. Причината за това бяха критиките към системата на тревните полета. Изследователите започнаха да поставят под въпрос ролята на структурата на почвата по въпросите на плодородието. И понякога те го отричаха напълно.
Въпреки това, някои учени продължиха да правят изследвания в тази област. И тук особено се отличават произведенията на академик В. В. Медведев. Учените изследвали структурата на почвата и нейното значение с помощта на микроморфологични методи. В същото време той използва съвременни математически инструменти, които му позволяват да анализира и обобщава получените данни. Резултатът от работата на Медведев е публикувана през 2008 г. монография за структурата на почвите. В тази работа бяха обобщени изследвания, които убедително доказаха, че подобряването на топлинния и въздушния режим на горните слоеве на земята пряко и косвено влияе върху растежа на растенията.
Основна дефиниция
Каква е структурата на почвата? Определението на този термин показва, че това е съвкупност от различни агрегати (бучки), които се различават по размер и форма. Всеки от тези елементи се състои от вещества, свързани помежду си от корени на растенията, хумус и др.
Структурата на почвата е от голямо значение. Това е основният фактор, отговорен за плодородието на почвата. Особено важно за човека е структурата на почвите на горния хоризонт. Това е слоят, в който се развива кореновата система на растенията. В него живеят различни почвени организми. От този хоризонт идва доставката на хранителни вещества и вода, необходими за растежа на растенията. Ето защо горният почвен слой трябва да има оптимално съотношение между неговата течна, твърда и газообразна фаза. Тази пропорция изглежда така - 25:50:25.
Класификация на почвите по структура
Горните хоризонти на земята може да изглеждат различно. Те са неструктурирани и структурни. Първият от тези видове включва гранулометрични елементи, чието състояние се характеризира като отделна частица. Ярък пример за безструктурна почва е пясъчната. Съдържа малко хумус и глинени частици. Преходните типове структура на почвата са между безструктурна и структурна. В тях връзките на агрегатите помежду си са изразени много слабо.
Плодородната почва се счита за структурна. По-добре издържа на вятърна и водна ерозия, а също така лесно се разпада при оран. Ако съставът и структурата на почвата позволяват тя да бъде класифицирана като плодородна, то тя има балансирана комбинация от въздушен, топлинен и воден режим. Този фактор има положителен ефект върху храненето на растенията и развитието на биологичните процеси.
Неструктурираните почви не могат да абсорбират добре водата. Освен това дъждовният отток на такива земи причинява ерозия. Въздухът и водата в такива почви са антагонисти. Падащите дъждове не оставят влага в такива земни хоризонти. Това се случва поради интензивното капилярно издигане на водата. Почвата изсъхва. В същото време растенията не получават необходимото количество течност и хранителни вещества. Въпреки всичко това, в полета с безструктурни почви е възможно да се получи висок добив. Това обаче ще изисква постоянна работа, за да се поддържа селскостопанската технология на високо ниво.
Образуване на структурата на плодородния слой
Горният хоризонт на земята става подходящ за живот на растенията под въздействието на два процеса, протичащи едновременно. По този начин образуването на структурата на почвата се получава в резултат на механичното разделяне на слоя на агрегати с различни форми и размери. Вторият процес е придаване на вътрешни свойства и структура на получените елементи.
Изследвания на учени показват, че образуването на структурата на почвата става възможно под въздействието на химични, физико-химични, биологични и физико-механични фактори.
По този начин образуването на агрегати се получава при редуване на сушене и овлажняване, замразяване и размразяване. Съставът и структурата на почвата се променят под влияние на жизнената дейност на ровещите се животни, от натиска, упражняван от растящите корени на растенията. Променя свойствата на горния слой на земята и различните полета на обработка на машината.
Също така, съставът и структурата на почвата зависят от наличието на лепило. Обикновено са хумусни колоиди. Тези елементи, когато са коагулирани, са способни да се преобразуватструктура на почвата във водоустойчива. Тази характеристика зависи от количеството хумус, механичния състав, способността да задържа и абсорбира вода, а също и да я доставя на повърхността чрез капиляри. След дъжд на такива земи не се образува кора, което намалява достъпа на кислород до корените на растящите растения.
Тежки почви
Според механичния си състав плодородните земи се делят на глинести и глинести, песъчливи и торфени блата. Как се определят? Механичният състав на почвите се изследва чрез проби. Почвените частици се вземат от няколко места на горния хоризонт, като се правят вдлъбнатини от 20 см. След това пробите се смесват една с друга и се навлажняват до пастообразно състояние с обикновена вода. Ако получите топка, но е невъзможно да я навиете в шнур, тогава почвата се класифицира като песъчлива глинеста почва. С лесното изпълнение на такива действия земята може да бъде класифицирана като глинеста почва. И в случай, че от топката се търкаля шнур, който след това се затваря в пръстен, почвата се класифицира като глина. Този тип горен почвен слой се счита за тежък. Тези почви имат висока плътност и вискозитет. Те се слепват лесно и са трудни за обработка, като по този начин се потвърждава името им.
По време на копаене глинеста почва не се рони. Образува големи буци, които трудно се разбиват и смачкват. Ако такава земя бъде разорана и оставена да лежи за известно време, тогава цялата работа ще отиде в канализацията. След известно време буците отново ще се слепят. Полето ще трябва да се изора отново.
Каква е причината за това поведение на тежките почви? Свързва се с твърде малка структураагрегатни частици, оставяйки само малко пространство между тях.
Високото уплътняване на глинести почви причинява лоша дишаемост. Това от своя страна води до факта, че корените на растенията не са достатъчно снабдени с кислород. Достъпът на въздух до тези микроорганизми, които живеят в такива почви, също е ограничен. Малко количество кислород води до забавяне на процеса на разлагане на органичните вещества до крайните продукти на разлагането. Това прави почвата бедна, неспособна да осигури на растенията органичната материя, от която се нуждаят, за да растат. Ето защо в глинестите пластове има оскъден биологичен живот. Някои части от такива земи дори се наричат мъртви. Липсва им развита микробиологична среда.
Компресията на инертните почвени частици е свързана с такива характеристики на земята като тяхната водопропускливост. В глинестите хоризонти не се образува развита капилярна система. Ето защо влагата не преминава през тях. Корените на растенията в такива полета трудно могат да получат така необходимата вода за живота си.
Тежките почви имат още една отрицателна черта. Ако в тях се натрупва вода, тогава тя не преминава в долните слоеве на глинестия хоризонт. Значителни обеми остават в зоната на растеж на кореновата система на растенията, което води до нейното загниване.
Едва ли е възможно да се каже, че най-добрата структура на почвата е глината. И това се потвърждава от наводняването на обработваемия слой по време на дъжд. Падащите капки разбиват дребни почвени агрегати. глинестабучките преминават в по-малки компоненти, частично разтворими във вода. Получената суспензия свързва почвените агрегати много здраво. След изсушаване такива полета са покрити с твърда и много плътна кора, която ограничава проникването на кислород, влага и светлина към кореновата система на растенията. Това явление се нарича "бетонна почва". Действието на слънчевата светлина води до напукване на почвата, чиято структура поради тази причина става още по-плътна.
Да, глинестите почви са богати на микроелементи и минерали. Растенията обаче не са в състояние да се възползват пълноценно от тях. Факт е, че кореновата система може да абсорбира само онези хранителни вещества, които са в разтворена форма, а също така са краен продукт от преработката на микроорганизми. Глинистите почви имат лоша водопропускливост. Те имат лош биологичен живот. Това се отразява на невъзможността за нормално хранене на растенията.
Ниските добиви на такива земи са следствие от факта, че глинестите пластове поради своята плътност се нагряват слабо от слънчевите лъчи. Най-екстремните райони за земеделие остават неотопляеми през целия летен период.
Тежко подобряване на почвата
За да се получи нормална реколта от глинести полета, на земята трябва да се даде по-рохкава и бучка структура. Само в този случай ще се създадат благоприятни условия за растеж на растенията. Как да подобрим структурата на почвата, която се счита за тежка? Това е възможно с редовното въвеждане в почвата на разхлабващи и изсветляващи компоненти. Те могатможе да бъде торф или пясък, вар или пепел. Освен това, за да се създадат благоприятни условия за растеж на растенията, ще са необходими тор и компост. Тези компоненти ще създадат нормална биологична и хранителна среда в почвата.
Подобряване на структурата на почвата по отношение на капацитета на влага е възможно, когато към нея се добави пясък. Това едновременно ще увеличи топлопроводимостта на тежката почва. След процедурата по шлайфане глинестите хоризонти се затоплят, изсъхват бързо и стават готови за по-нататъшна обработка.
Леки или песъчливи почви
За такива хоризонти е характерен нисък дял на глинени частици. По-голямата част от тази почва е заета от пясък. В тях се намира хумус само в малки количества.
Пясъчните почви се наричат леки по причина. В крайна сметка е доста лесно да ги обработите. И това се благоприятства от зърнестата структура на почвата. Благодарение на него такива хоризонти имат високи нива на пропускливост на вода и въздух. Те обаче са подложени на ерозия и не са в състояние да задържат влагата в слоевете си. Освен това пясъчните почви не само се затоплят добре. Освен това се охлаждат много бързо.
Но това не е единствената причина, поради която е невъзможно да се каже, че най-добрата структура на почвата е пясъчна. Биологичният живот е беден в такива хоризонти. Това се дължи на липсата на хранителни вещества и влага за микроорганизмите, живеещи в такива почви.
Подобряване на пясъчната почва
За да се получи добра реколта, свързващите и уплътняващи компоненти се прилагат редовно върху лека почва. Подобряване на структурата на почвата,класифициран като лек, става възможен, когато се смеси с торф или тинови образувания, сондиране брашно или глина. Това ще запълни порите между пясъчните частици. А за появата на биологична среда, благоприятна за растенията, ще е необходимо въвеждането на хумус и компост.
Особеностите на песъчливите почви също трябва да се вземат предвид при въпроса за обогатяването им с торове. Леките почви перфектно пропускат влага през себе си, което измива всички полезни елементи от тях. Ето защо минералните торове в такива полета използват само бързодействащи торове и ги прилагайте често, но в малки количества.
Средни почви
Глинестите земи са най-благоприятни за земеделие и градинарство. Те имат най-добра структура на почвата, чиито разлики се крият в зърнестата ситност. Съставът на такава почва включва както твърди, доста големи частици, така и фини, подобни на прах компоненти. Земята в такива полета е доста лесна за обработване. След оран те не се спичат и не образуват плътни буци.
В глинестите почви има много минерали и хранителни вещества, чийто запас се попълва благодарение на активния живот на микроорганизмите. Такива почви имат висока въздухопропускливост и водопропускливост. Те перфектно задържат влагата, а също така бързо и равномерно се затоплят под въздействието на слънчева светлина. Благодарение на балансираната влага в глинестите почви се поддържа постоянен температурен режим.
Подобряване на средни почви
За подкрепаснабдяването с хранителни вещества е на правилното ниво, глинестите земи трябва периодично да се наторяват с компост. Допълнителни минерални и органични торове се прилагат целенасочено след предварителен анализ на състоянието на обработваемата земя.
