Влияние размера структуры на свойства почвы

Фракции структуры почвы

Структура почвы

Шкала оценки общей порозности почвы по Н. А. Качинскому, 1965

Общая порозность, %	Оценка
>70	избыточная
70…65	повышенная
65…55	отличная
55…50	удовлетворительная
<50	неудовлетворительная

Общая порозность подразделяется на капиллярную и некапиллярную и равна их сумме. Капиллярная состоит из узких пор диаметром менее 1 мм, некапиллярная – из более широких. При оптимальном увлажнении почвы (НВ) в капиллярных порах находится вода, в некапиллярных – воздух. Поэтому от соотношения этих пор, то есть интегральной пористости, зависит соотношение в почве воды и воздуха. В увлажнённых районах, где вода в избытке, оптимальное соотношение капиллярных и некапиллярных пор равно 1, то есть поровну; в засушливых районах, где влаги не хватает, объём капиллярных пор должен в 2…3 раза превышать объём некапиллярных.

Общая и интегральная порозность регулируются, во-первых, механической обработкой почвы, так как при рыхлении увеличивается общая и некапиллярная порозность, при уплотнении она уменьшается, во-вторых, порозность зависит от структуры почвы, и чем она лучше, тем выше её пористость.

Таким образом, оптимальные плотность и строение почвы в засушливых условиях характеризуются такими показателями: плотность - 1,1…1,3 т/м³, общая порозность - 55…60%, капиллярная – 40…45% и некапиллярная – 15…20%.

Структура почвы – совокупность её агрегатов различной величины, формы и качественного состояния. Качество структуры оценивается, прежде всего, её размерами, водопрочностью, а также механической прочностью и пористостью.

Агрономически ценной считается фракция размером от 0,25 до 10 мм, особенно 1…3 мм (табл. 2.1.2.5). Отношение массы агрегатов этой фракции к суммарной массе глыбистой (более 10 мм) и пылеватой фракции (менее 0,25 мм) называется коэффициентом структурности и колеблется от 1,0…1,5 у малоструктурных до 3,0…3,5 у хорошо оструктуренных почв. Данные о влиянии размера структуры представлено в табл. 2.1.2.6.

Таблица 2.1.2.5

Фракции	Размер, мм
Мегаструктура (глыбы)	>10
Макроструктура (макроагрегаты)	0,25…10
Микроструктура (пыль)	<0,25

Таблица 2.1.2.6

Показатель	Мегаструктура	Макроструктура
Водный режим	Увеличение конвекционно-диффузионного испарения Излишняя (провальная) водопроницаемость	Увеличение капиллярного испарения Низкая водопроницаемость Снижение доступности почвенной влаги
Питательный режим	Ухудшается, так как корни растений плохо проникают внутрь глыб	Ухудшается из-за снижения аэрации
Эрозионная устойчивость	Повышается	Снижается
Поверхностный сток	Уменьшается	Увеличивается
Полевая всхожесть высеянных семян	Снижается из-за плохого контакта семян с почвой	Снижается из-за уменьшения аэрации и почвенной корки
Удельное сопротивление	Снижается	Возрастает из-за увеличения связности

Наиболее оптимальные значения всех показателей, указанных в табл. 2.1.2.6, имеет место в макроструктурных почвах.

Водопрочность структуры – способность агрегатов противостоять размывающему действию воды. При её отсутствии агрегаты разрушаются, почва превращается после увлажнения в сплошную массу и становится бесструктурной. Водопрочность структуры напрямую зависит от содержания в почве гумуса, так как он склеивает почвенные частицы в структурные агрегаты и придаёт им водопрочность.

В табл. 2.1.2.7 представлена оценка почв по их структурному состоянию.

Таблица 2.1.2.7

Шкала оценки почвы по её структурному состоянию

(Долгов С. И., Бахтин П. У., 1966)

Содержание агрегатов 0,25…10 мм, %	Оценка
воздушно-сухих	водопрочных
		отличное
80…60	70…55	хорошее
60…40	55…40	удовлетворительное
40…20	40…20	неудовлетворительное
<20	<20	плохое

Механическая прочность структуры – это способность почвенных агрегатов противостоять раздавливанию. Чем она выше, тем меньше почва распыляется при обработке и лучше сопротивляется эрозии. Наиболее высокой механической прочностью обладают гумусированные почвы тяжёлого гранулометрического состава, наименьшей – лёгкие песчано-супесчаные.

Чем выше внутриагрегатная пористость, тем полнее корни растений могут использовать питательные вещества и воду, находящиеся внутри почвенных агрегатов. Она увеличивается на богатых гумусом почвах и снижается на бедных, где агрегаты склеиваются не гумусом, а глинистыми частицами под влиянием механических причин.

Главное достоинство структурной почвы состоит в том, что она без каких-либо дополнительных усилий со стороны человека сама по себе является плодородной и находится в благоприятном технологическом состоянии. В ней благоприятно складываются водно-воздушный, тепловой и питательный режимы, она обрабатывается качественно и с наименьшим удельным сопротивлением, здесь наиболее эффективны современные ресурсосберегающие технологии «Mini-Till» и «No-Till», снижается затратность земледелия.

Структура почвы динамична и находится под влиянием как разрушающих, так и создающих её факторов. Задача состоит в том, чтобы ограничить действие первых и создать условия для преобладания второй группы факторов.

Основные пути сохранения и улучшения структуры почвы:

1. «щадящая» обработка почвы:

1.1. научно-обоснованная минимализация, то есть сокращение числа, глубины и площади обработки почвы – замена отвальной обработки безотвальной, глубокой – мелкой, частых обработок – редкими (технология «Mini-Till») или полное исключение обработки почвы как отдельного приёма и совмещение её с посевом (технология «No-Till»);

1.2. уменьшение числа проходов по полю сельскохозяйственной техники путём сокращения и совмещения операций, увеличения ширины захвата МТА;

1.3. соблюдение оптимальных агротехнических сроков обработки в состоянии физической спелости почвы;

1.4. использование менее травмирующих почву ходовых систем МТА (шин с пониженным давлением и увеличенной площадью протектора и пр.);

2. мульчирование поверхности поля послеуборочными растительными остатками – «сберегающее» земледелие;

3. внесение органических удобрений;

4. посев культур – структурообразователей (многолетние трав, донника, однолетних сидератов);

5. борьба с эрозией почвы;

6. искусственное структурообразование путём внесения в почву водостойких клеящих веществ.

Дата добавления: 2014-12-27