Структурность почвы

Роль растительности двойная: а) под влиянием корневых систем происходит

разделение почвы на комки и их уплотнение; б) разлагаясь, трава образует

гумус.

      Деятельность червей в структурообразовании  общеизвестно. Частички

почвы, проходя  через кишечный тракт червей, уплотняются  и

выбрасываются в виде небольших комочков – капролитов, обладающих

высокой водопроницаемостью.

      При замораживании вода находящаяся  в почве расширяется и давит  на

стенки комков, при этом участки с незамерзающей  водой (внутри комков)

уплотняются, часть  воды из них выжимаются в более  крупные капилляры.

Промораживание способствует разрыхлению почвы, образованию агрегатов,

но водопрочность  при этом не создается. Особая положительная  роль

промораживания  сказывается только при промораживании оптимально

влажной почвы. (не более 90% полной влагоемкости). 

26 
 

    Большое влияние на формирование почвенной структуры оказывает

обработка почв сельскохозяйственными орудиями. При  механической

обработке почв вместе с образованием структуры  происходит ее разрушение.

В зависимости  от количества и качества органического  вещества,

механического состава, применяемых орудий, влажности  почв и других

условий, при  которых происходит обработка, могут  преобладать процессы

или создания или  разрушения структуры.

     Утрата  структуры происходит под влиянием  механических, физико-

химических и биологических причин. Механические – передвижение

сельскохозяйственной  техники, людей, животных, воздействие  капель дождя.

Физико –  химическое – воздействие на структуру  вызывается

одновалентными  катионами, попадающими в почву  с атмосферными

осадками и удобрениями, из нижележащих слоев почвенного горизонта.

Одновалентные катионы вызывают пептизацию почвенных  коллоидов, что

уменьшают водопрочность  структуры. Биологические причины  – это

микробиологические  процессы, вызывающие минерализацию  органического

вещества почв. Вследствие разрушения гумуса структура  утрачивает свою

водопрочность.

     Восстанавливает  структуру посев многолетних  трав, обработка почв в

спелом состоянии, известкование кислых почв, гипсование солонцов и

солонцовых почв, внесение органических и минеральных удобрений,

применение структурообразующих  веществ – битумы, вискоза, полимеры и

сополимеры.

     Физические  свойства почв подразделяются  на основные и физико –

механические.

     Основные  физические свойства: удельный вес,  плотность сложения,

пористость.

     Удельный  вес – отношение веса твердой  фазы почвы к весу воды в  том

же объеме при 4 о С. Интервал значений удельного  веса – 2,4 – 2,8. Зависит

от минералогического  состава, содержания органического  компонента.

Бедные органическим веществом почвы имеют удельный вес 2,65 – 2,70.

Мало гумусированные горизонты субтропических почв характеризуются

более высоким  показателем удельного веса – 2,7 – 2,8, а богатые

органическими компонентами торфяники имеют удельный вес 1,4 – 1,8.

Величина безразмерная.

     Плотность  сложения – вес единицы объема  абсолютно сухой почвы,

взятой в ее естественном сложении. Выражается в  граммах на 1 см. При

определении плотности  сложения узнают вес почвы в единице  объема со

всеми ее порами, поэтому показатели плотности сложения всегда меньше

показателей удельного  веса одной и той же почвы. Величина плотности

сложения меняется в широких пределах: у минеральных  почвах 0,9 -–1,8; у

торфянистоболотных  – 0,15 – 0,40 г/см. Влияет содержание органического

вещества, механический и минералогический состав, структурность,

сложение, т.е. взаимное расположение частиц твердой фазы почвы. Для 

                                                                        27 
 

черноземов характерно, когда в верхних горизонтах плотности сложения

составляет 1,0 – 1,2, в нижних – 1,3 – 1,6 г/см. Благодаря  систематическому

агротехническому  воздействию верхние горизонты  окультуренных почв

обычно имеют  более низкие показатели плотности  сложения. Эти величины

существенным  образом влияют на водный, воздушный и тепловой режимы

почвы а, следовательно, на развитие растений. Для большинства  растений

оптимальной плотностью сложения являются величины в пределах 1,00 –

1,25 г/см.

     Пористость  – суммарный объем всех пор  между твердыми частицами

почв, или между частицами твердой фазы почвы. Пористость выражается в

процентах от общего объема почвы. Для минеральных почв эта величина

составляет 25-80 %, для торфных горизонтов – 80-90%. Поры в зависимости

от величины делятся на капиллярные и некапиллярные. Капиллярная

пористость равна  объему капиллярных промежутков  почвы. Некапиллярная –

объему крупных  пор. Сумма обеих видов пор  составляет общую пористость.

Общая пористость вычисляется по формуле: 

       Пр = (1 – ПС) х100 /У            (1) 

       где Пр – общая пористость, ПС – объем твердой фазы, УВ – удельный

вес.

     Отношение  плотности сложения к удельному  весу составляет объем

твердой фазы почвы, а за единицу принимается общий  объем почвы со всеми

ее порами. Экспериментально общая пористость определяется методом

заполнения всех пор жидкостью, объем которой  замеряется. Величина

пористости зависит  от структурности, плотности сложения, механического и

минералогического состава. Пористость прежде всего определяется ее

структурностью. В почвах с агрегатами диаметром 1-5 мл. соотношение

между капиллярной  и некапиллярной пористостью  складывается в пользу

последней. Между  плотностью сложения и пористостью  имеется обратная

зависимость: чем  плотнее почва, тем меньше ее пористость. С общей

пористостью     связаны    такие    важнейшие      свойства    почвы    как

водопроницаемость       и    воздухопроницаемость,       влагоемкость     и

воздухоемкость, газообмен между почвой и атмосферой. Пористость принято

дифференцировать  на общую, пористость агрегатов, пористость

межагрегатную,       пористость     капиллярную,      поры,      заполнение

прочносвязанной водой, поры, заполненные рыхло связанной  водой, поры,

занятые воздухом.( пористость аэрации).

    В  агрономическом отношении важно,  чтобы почвы имели наибольшую

капиллярную пористость , заполненную водой, и одновременно пористость

аэрации не менее 20 % общего объема почвы.

    Физико-механические  свойства почвы: пластичность, липкость,

набухание, усадка, связанность, твердость и сопротивление  при обработке. 
 

28 
 

     Пластичность  – способность почвы изменять  свою форму под влиянием

какой – либо внешней силы без нарушения плотности  и сохранять

приданную форму  после устранения этой силы. Она  проявляется только при

влажном состоянии  почвы. В зависимости от увлажнения характер

пластичности  меняется. Связана с механическим составом: глинистые почвы

имеют число  пластичности 17; суглинистая – 7-17; супесь – меньше 7.

     Липкость  – способность почвы прилипать  к различным поверхностям.

При этом увеличивается  тяговое сопротивление и ухудшается качество

обработки почв. Почвы по липкости делятся на: предельно  вязкие ( больше

15 г/см), сильно  вязкие (5-15 г/см), средние по вязкости (2-5 г/см), слабо

вязкие (меньше 2 г/см). С липкостью связано такое  свойство, как физическая

спелость, когда  у почвы при обработке исчезает свойство прилипать к

сельскохозяйственным  машинам. Биологическая спелость –  состояние, при

котором активно  проявляются биологические процессы (жизнедеятельность

микроорганизмов и т.д.).

     Набухание-  увеличение объема почвы при увлажнении. 

    Vнаб  = V1 – V2 х 100/ V2           ( 2 ), 
 

    где  V1 – объем влажной почвы, V2 –  объем сухой почвы.

    Величина  набухания зависит от количества  и качества коллоидов. При

насыщении одновалентными катионами Vнаб может равняться 150% и

больше.

    Усадка  – сокращение объема почвы  при высыхании. Зависит от тех  же

факторов, что  и набухание. 

    Vус = V1 – V2 х 100/V2             (3) , 

     где  V1 – объем влажной почвы; V2 –  объем сухой почвы.

     Связанность  почвы – способность сопротивляться внешнему усилию,

стремящемуся  разъединить частицы почвы. Определяется механическим и

минералогическим  составом, структурным состоянием, влажностью,

характером сельскохозяйственного  использования.

     Твердость  – сопротивление, которое оказывает почва проникновению в

нее под давлением  какого-либо тела. Прибор – твердомер. Величина – кг/см.

Зависит от увлажнения, структурности, состава поглощенных  оснований,

гумусированности.

     Удельное  сопротивление – усилие, затрачиваемое  на подрезание пласта,

его оборот и  трение о рабочую поверхность. Выражается в кг/см. Зависит от

механического состава, влажности, физико – химических свойств.

Колеблется в  пределах от 0,2 до 1,2 кг/см.