Физико-химические факторы. Важная роль в структурообразовании принадлежит физико-химическим факторам — коагуляции и цементирующему воздействию почвенных коллоидов.

Важная роль в структурообразовании принадлежит физико-химическим факторам — коагуляции и цементирующему воздействию почвенных коллоидов.

Водопрочность приобретается в результате скрепления частиц почвы и микроагрегатов коллоидными веществами (органическими и минеральными). Но чтобы отдельности, скрепленные коллоидами, не расплывались от действия воды, коллоиды должны быть необратимо скоагулированы. Такими коагуляторами в почвах чаще всего являются двух- и трехвалентные катионы Са²+, Mg²⁺, Fe³⁺, Al³⁺.

Таким образом, если почвенные коллоиды насыщаются двух- и трехвалентными катионами, то могут образоваться прочные структурные отдельности, не размываемые водой.

При наличии одновалентных катионов, таких, как Na+, необратимой коагуляции не происходит и прочной структуры не образуется.

Химические факторы.

Определенное склеивающее и цементирующее воздействие на почвенные комочки могут оказывать и химические факторы.

Сюда относится образование различных труднорастворимых химических соединений (углекислого кальция, гидроокиси железа, силикатов магния и др.), которые при пропитывании агрегатов почвы цементируют их, а также могут агрегировать и раздельночастичные механические элементы.

Биологические факторы.

Основная роль в структурообразовании принадлежит биологическим факторам, т. е. растительности и организмам, населяющим почву.

Наиболее сильное оструктуривающее влияние на почву оказывает многолетняя травянистая растительность.

Деятельность червей в оструктуривании почв давно известна. Частички почвы, проходя через кишечный тракт дождевых червей, уплотняются и выбрасываются в виде небольших комочков — капролитов. Эти комочки обладают высокой водопрочностью. Структура, созданная дождевыми червями, по форме легкоотличима — поверхность агрегатов носит «оплавленный» характер.

Коллоидные продукты жизнедеятельности и автолиза микроорганизмов являются цементирующими веществами в почве и способствуют структурообразованию.

Форма и размеры структурных агрегатов почвы

Форма и размеры структурных агрегатов почвы имеют диагностическое значение, а потому систематизированы определенным образом. На территории бывшего СССР была принята классификация почвенной структуры, в которой выделяются три типа (по развитию осей) и несколько родов (по форме) и видов (по размеру).

I. Округло-кубовидная структура при более или менее равномерном развитии по трем осям, характерная для верхних гумусовых горизонтов почв;

II. Призмовидная структура при выраженном развитии по вертикальной оси, характерная для иллювиальных горизонтов и суглинистых почвообразующих пород;

III. Плитовидная структура при развитии по горизонтальным осям, характерна для элювиальных горизонтов почв.

Утрата и восстановление структуры почвы

Причинами утраты структуры являются:

механическое разрушение, физико-химические явления и биологические процессы.

Механическое разрушение структуры происходит под влиянием обработки почвы, передвижения по ее поверхности машин и орудий, людей, животных, под ударами капель дождя.

Важнейшими путями уменьшения механического разрушения почвенной структуры является обработка почвы в состоянии ее спелости, а также минимализация обработки.

Физико-химические причины утраты структуры связаны с реакциями обмена двухвалентных катионов (кальция и магния) в ППК на одновалентные (натрий и аммоний).

При этом коллоиды (главным образом гумусовые вещества), прочно цементирующие механические элементы в агрегаты, пептизируются при увлажнении и структурные отдельности разрушаются. Поэтому приемы химической мелиорации почв (известкование, гипсование и др.), приводящие к обогащению ППК обменным кальцием, способствуют и улучшению структуры.

Биологические причины разрушения структуры связаны с процессами минерализации почвенного гумуса — главного клеящего вещества при образовании структуры.

Восстановление и сохранение структуры — непременное условие ведения земледелия. Существуют приемы, способствующие восстановлению почвенной структуры.

К химическим приемам относят известкование кислых почв и гипсование солонцов. В результате известкования почва становится более структурной, в ней увеличивается водопроницаемость и уменьшается плотность.

Известкованные почвы отличаются более благоприятными физико-механическими свойствами.

Гипсование устраняет щелочную реакцию солонцовых почв, улучшает их физические свойства и структурное состояние. Однако применением известкования и гипсования нельзя полностью решить проблему улучшения физико-механических свойств и структуры почвы.

Биологические приемы направлены на повышение содержания органического вещества (гумуса) в почве. Эти приемы универсальны и долговечны. С увеличением содержания гумуса в почве улучшаются не только физико-механические и химические свойства, но и все почвенные режимы: пищевой, водный, воздушный.

Искусственное оструктуривание почв осуществляется введением в них небольшого количества структурообразующих веществ, по преимуществу органических соединений (П. В. Вершинин).

Сложение почвы

Сложение почвы — физическое состояние почвенного материала (в профиле почвы в целом или в ее отдельном горизонте), обусловленное взаимным расположением и соотношением в пространстве твердых частиц и связанных с ними пор (геометрия пространства, занятого почвенным материалом).

По степени плотности различают:

слитное (очень плотное), плотное, рыхлое и рассыпчатое сложение почвы.

При слитном сложении почва не поддается копке лопатой;

при плотном сложении лопата входит в почву с большим трудом;

при рыхлом сложении она входит легко,

а при рассыпчатом — без всяких усилий.

По характеру пористости различают следующие типы сложения почвы:

тонкопористое — диаметр пор меньше 1 мм;

пористое — поперечник нор колеблется в пределах 1—3 мм;

губчатое — много пор диаметром 3—-5 мм;

ноздреватое — почва имеет полости от 5 до 10 мм;

ячеистое — характеризуется полостями крупнее 10 мм;

трубчатое — полости соединяются в канальцы.

Кроме различного рода пор и полостей, которые обычно пронизывают структурные отдельности, пористость почв характеризуется системой трещин, образующихся в сухое время года.

По этому признаку различают

тонкотрещиноватое сложение — ширина трещин но превышает 3 мм;

трещиноватое — трещины достигают 10 мм ширины;

щелеватое — ширина трещин более 10 мм.