Структурность почвы, ее значение и условия образования.

Структура почвы оказывает большое влияние на ее агро­номические свойства и плодородие. Она в значительной мере определяет водный, воздушный, тепловой и питательный режи­мы почв, т.е. главные условия, обусловливающие урожай всех сельскохозяйственных растений.

Различают структуру почвы и структурность. Структура почвы —форма, размер и взаимное расположе­ние структурных отдельностей, на которые естественно распа­дается почва. Структурность — способность почвы распадаться на агрега­ты, размер и форма которых характерны для каждого типа структуры.

Структурные отдельности носят название почвенные агре­гаты. Они являются естественной сложной почвенной отдель­ностью, образовавшейся из микроагрегатов или элементарных почвенных частиц в результате их взаимодействия под влия­нием физических, химических, физико-химических и биологи­ческих процессов.

По форме структурных отдельностей выделяют три типа структуры (С.А. Захаров).

1. Кубовидная — структурные отдельности равномерно раз­виты в трех позициях, например, глыбистая, комковатая, ореховатая и зернистая.

2. Призмовидная — развитие вертикальных граней и ребер структурных отдельностей преобладает над горизонтальными, такими как столбовидная, столбчатая, призматическая.

3. Плитовидная — структурные отдельности имеют преоб­ладающее развитие горизонтальных граней и ребер, напри­мер, плитчатая, чешуйчатая.

В зависимости от размера выделяют группы структур (П.В. Вершинин):

1 — мегаструктура (глыбистая) > 10 мм;

2 — макроструктура 10-0, 25 мм;

3 — грубая микроструктура 0, 25-0, 01 мм;

4 — тонкая микроструктура < 0, 01 мм.

С агрономической точки зрения, наиболее ценной являет­ся мелкокомковатая, или зернистая водопрочная структура, с размерами агрегатов в пределах от 0, 25 до 1, 0 мм. В почве с такой структуро создаются оптимальные воздуш­ные и водно-физические условия для развития корневой си­стемы растений, что способствует интенсивному развитию микробиологической активности и мобилизации питательных веществ.

Со временем структура может нарушиться в результате влияния многих факторов:

1. Изменение внешних условий — действие дождя или вет­ра, колебание температур — постоянно приводит к разруше­нию структурных отдельностей.

2. Обработка почвы плугами и другими сельскохозяйствен­ными орудиями вызывает крошение, распыление почвы.

3. Изменение физико-химических свойств почв может при­вести почву в бесструктурное состояние, например, к измене­нию состава обменных катионов. Так, натрий в ППК вызывает диспергирование почвенных коллоидов, что ведет к разруше­нию агрегатов и структурных отдельностей.

4. Минерализация гумусовых компонент структурных от­дельностей до конечных продуктов СС> 2, Н2О и минеральных солей приводит к разрушению гумуса, при этом утрачивается водопрочность структуры.

В результате действия названных выше процессов почва может превратиться в бесструктурную массу.

Бесструктурная почва — это почва, в которой отдельные механические элементы не соединены между собой в почвен­ные агрегаты, а существуют отдельно или залегают одной сплошной сцементированной массой. Типичный пример бес­структурной почвы — рыхлый песок или слитые иллювиаль­ные горизонты тяжелых по механическому составу почв.

Для создания агрономически ценной структуры и поддер­жания ее оптимальных свойств используются агротехнические мероприятия, мелиоративные приемы и структурообразователи.

Агротехнические мероприятия включают в себя приемы современной агротехники, такие, как своевременная и пра­вильная обработка почвы, соблюдение севооборотов с обяза­тельным посевом многолетних трав, сидератов. Химическая мелиорация предполагает систематическое внесение органиче­ских удобрений, известкование кислых и гипсование солонцо­вых почв. Очень эффективно применение природных и искус­ственных структурообразователей.

Внесение угольного и торфяного клея, отходов целлюлоз­ной и сахарной промышленности со временем улучшает структуру почв. Наибольший эффект получен от применения искусственных полимеров и сополимеров, которые называют крилумами. Это производные акриловой, метакриловой и малеиновых кислот. Внесение незначительных доз полимера в концентрации 0, 001% от массы почвы существенно увеличивает водопрочность структуры.

Минералогический состав отдельных фракций механиче­ских элементов также сильно различается. В физическом песке преобладают первичные минералы, а в фи­зической глине — вторичные глинистые минералы.

С агрономической точки зрения особый интерес представляет мелковатая и зернистая структура с размером частиц 0, 25 – 10 мм. Одновременно эта структура должна быть пористой, механически упругой прочной и водоупорной. Особое значение наряду с водоупорностью приобретает оптимальная пористость структурных агрегатов. Например, в черноземной почве пористость агрегатов находится на уровне 50% их объема.

Большое значение имеет механическое разделение почвенной массы на комки (агрегаты), которое в природных условиях происходит под воздействием корневых систем растений, жизнедеятельности биоты почвы, под влиянием периодических промораживания – оттаивания, увлажнения и высушивания почвы, а в обрабатываемых землях под воздействием почвообрабатывающих орудий.

Состояние структуры почвы непосредственно определяет параметры строения пахотного слоя. Капиллярная пористость агрегатов в структурной почве дополняется высокой некапиллярной пористостью межагрегатных промежутков. В структурной почве поддерживается наиболее благоприятное соотношение между объемом твердой фазы и общей пористостью почвы. Заданное, агрономически наиболее благоприятное строение пахотного слоя устойчиво поддерживается почвой в течение длительного времени. Почва сохраняет наиболее благоприятный интервал оптимальной плотности, который не выходит за пределы равновесной. В такой почве создаются благоприятные условия для поддержания оптимальных для возделывания растений водно-воздушного и теплового режимов. В глубоком пахотном слое количество нитрифицирующих микроорганизмов, а также почвенной фауны значительно больше. В нем увеличивается содержание подвижных форм фосфора и калия. Благоприятный комплекс почвенных условий, создающихся в глубоком пахотном слое, сильно влияетна развитие корневых систем растений, а, следовательно, и на урожай.

Способность почвы к устойчивому обеспечению растенийводой зависит от агрофизических факторов плодородия. Конкретное действие агрофизических факторов по отношению к воде проявляется через водные свойства почвы: водоудерживающую способность, влагоемкость, водопроницаемость и водоподъемную способность.

Одним из приемов, уменьшающих непроизводительные потери воды из почвы, является мульчирование поверхности почвы, широко применяющееся в овощеводстве. Для мульчирования применяют торф, солому, навоз, опилки и др.