Solul este o bogăție naturală colosală. Furnizează animalelor hrană, oamenilor hrană și industriei materiile prime necesare producției de mărfuri. Crearea solului se desfășoară de secole și milenii. Și astăzi, omenirea se confruntă cu problema utilizării corecte a pământului. Și acest lucru este imposibil fără cunoștințe despre structura, proprietățile, compoziția și structura solurilor.
Istoria studiului stratului fertil al pământului
Chiar și în secolul al XVIII-lea, oamenii de știință au observat că solul este format din diverse componente. Interesul pentru această proprietate a reluat mult mai târziu. Astfel, în Germania, din 1879 până în 1899, studii în acest domeniu au fost publicate anual de către Volney și școala sa. Numeroase studii de laborator au stabilit dependența proprietăților fizice ale solurilor de dimensiunea bulgărilor și de conținutul de praf.
În 1877, omul de știință P. A. Kostachev a remarcat că, după ce ară pământurile virgine, acestea se împrăștie rapid, ceea ce duce la o scădere a randamentului. Structura solului a fost restabilită abia după ce câmpurile au fost lăsate sub vegetație erbacee perenă. Aceste studii au fost de mare importanță. Au demonstrat că în agricultură structura soluluijoacă un rol agrotehnic important.
S-a acordat multă atenție studiului stratului superior al pământului în anii 30-40 ai secolului trecut. În același timp, oamenii de știință au acordat o importanță capitală structurii solului în materie de fertilitate. Ei au ridicat acești doi termeni la rangul de sinonime.
Structura solului și semnificația sa practic nu au fost luate în considerare de oamenii de știință în anii 50-60 ai secolului trecut. Motivul pentru aceasta a fost critica la adresa sistemului câmpului de iarbă. Cercetătorii au început să pună la îndoială rolul structurii solului în materie de fertilitate. Și uneori au negat cu totul.
Cu toate acestea, unii oameni de știință au continuat să facă cercetări în acest domeniu. Și aici se remarcă în mod deosebit lucrările academicianului V. V. Medvedev. Oamenii de știință au studiat structura solului și semnificația acestuia folosind metode micromorfologice. În același timp, a folosit instrumente matematice moderne care îi permit să analizeze și să sintetizeze datele obținute. Rezultatul muncii lui Medvedev a fost o monografie publicată în 2008 despre structura solurilor. În această lucrare au fost rezumate studii care au demonstrat în mod convingător că îmbunătățirea regimului termic și aerian al straturilor superioare ale pământului afectează direct și indirect creșterea plantelor.
Definiție de bază
Ce este structura solului? Definiția acestui termen indică faptul că este o colecție de diverse agregate (bulgări) care diferă ca mărime și formă. Fiecare dintre aceste elemente constă din substanțe interconectate prin rădăcini de plante, humus etc.
Structura solului este de mare importanță. Este principalul factor responsabil pentru fertilitatea solului. Deosebit de importantă pentru oameni este structura solurilor din orizontul superior. Acesta este stratul în care are loc dezvoltarea sistemului radicular al plantelor. În el trăiesc o varietate de organisme din sol. Din acest orizont vine aprovizionarea cu nutrienti si apa necesara cresterii plantelor. De aceea, solul vegetal trebuie să aibă un raport optim între fazele sale lichidă, solidă și gazoasă. Această proporție arată astfel - 25:50:25.
Clasificarea solurilor după structură
Orizonturile superioare ale pământului pot arăta diferit. Sunt nestructurate și structurale. Primul dintre aceste tipuri include elemente granulometrice, a căror stare este caracterizată ca particule separate. Un exemplu izbitor de sol fără structură este nisipos. Conține puține particule de humus și argilă. Tipurile de tranziție ale structurii solului sunt între lipsite de structură și structurale. În ele, conexiunile agregatelor între ele sunt exprimate foarte slab.
Solul fertil este considerat structural. Rezistă mai bine la eroziunea vântului și a apei și, de asemenea, se prăbușește ușor la arat. Dacă compoziția și structura solului îi permit să fie clasificat drept fertil, atunci acesta are o combinație echilibrată de regimuri de aer, termic și apă. Acest factor are un efect pozitiv asupra nutriției plantelor și asupra dezvoltării proceselor biologice.
Solurile nestructurate nu sunt capabile să absoarbă bine apa. În plus, scurgerea ploii pe astfel de terenuri provoacă eroziune. Aerul și apa din astfel de soluri sunt antagoniste. Ploile care căderea nu lasă umezeală în astfel de orizonturi de pământ. Acest lucru se întâmplă din cauza creșterii capilare intense a apei. Pământul se usucă. În același timp, plantelor nu li se asigură cantitatea de lichid și nutrienți de care au nevoie. Cu toate acestea, în câmpurile cu soluri fără structură, se poate obține un randament ridicat. Cu toate acestea, acest lucru va necesita muncă constantă pentru a menține tehnologia agricolă la un nivel ridicat.
Formarea structurii stratului fertil
Orizontul superior al pământului devine potrivit pentru viața plantelor sub influența a două procese care au loc simultan. Astfel, formarea structurii solului are loc ca urmare a separării mecanice a stratului în agregate de diferite forme și dimensiuni. Al doilea proces este conferirea proprietăților și structurii interne elementelor rezultate.
Cercetările oamenilor de știință au arătat că formarea structurii solului devine posibilă sub influența factorilor chimici, fizico-chimici, biologici și fizico-mecanici.
Astfel, formarea agregatelor are loc în timpul alternanței de uscare și umezire, îngheț și dezgheț. Compoziția și structura solului se modifică sub influența activității vitale a animalelor de vizuină, din presiunea exercitată de rădăcinile în creștere ale plantelor. Modifică proprietățile stratului superior al pământului și diferitele câmpuri de procesare ale instrumentului.
De asemenea, compoziția și structura solului depind de prezența unui adeziv. Sunt de obicei coloizi humici. Aceste elemente, atunci când sunt coagulate, sunt capabile să se transformestructura solului in rezistenta la apa. Această caracteristică depinde de cantitatea de humus, de compoziția mecanică, de capacitatea de a reține și de a absorbi apa și, de asemenea, de a o furniza la suprafață prin capilare. După ploaie, pe astfel de terenuri nu se formează o crustă, ceea ce reduce accesul oxigenului la rădăcinile plantelor în creștere.
Pământuri grele
După compoziția lor mecanică, terenurile fertile sunt împărțite în lut și lutoase, nisipoase și mlaștini de turbă. Cum sunt definite? Compoziția mecanică a solurilor este examinată prin probe. Particulele de sol sunt prelevate din mai multe locuri ale orizontului superior, făcând adâncituri de câte 20 cm fiecare. Apoi, probele sunt amestecate între ele și umezite până la o stare pastosă cu apă plată. Dacă obțineți o minge, dar este imposibil să o rostogoliți într-un șnur, atunci solul este clasificat ca lut nisipos. Cu o implementare ușoară a unor astfel de acțiuni, pământul poate fi clasificat ca lut. Și în cazul în care un șnur se rostogolește din minge, care apoi se închide într-un inel, solul este clasificat ca lut. Acest tip de sol este considerat greu. Aceste soluri au o densitate și vâscozitate ridicate. Se lipesc cu ușurință și sunt dificil de procesat, confirmându-și astfel numele.
În timpul săpăturii, solul argilos nu se prăbușește. Formează bulgări mari care sunt greu de spart și zdrobit. Dacă un astfel de pământ este arat și lăsat să se întindă pentru o vreme, atunci toată munca va merge la scurgere. După un timp, boabele se vor lipi din nou. Câmpul va trebui să fie arat din nou.
Care este motivul acestui comportament al solurilor grele? Este asociat cu o structură prea micăparticulele agregate, lăsând doar un spațiu mic între ele.
Compactarea mare a solurilor argiloase cauzează o respirabilitate slabă. Acest lucru, la rândul său, duce la faptul că rădăcinile plantelor nu sunt suficient aprovizionate cu oxigen. Accesul aerului la acele microorganisme care trăiesc în astfel de soluri este, de asemenea, limitat. O cantitate mică de oxigen duce la o încetinire a procesului de descompunere a substanțelor organice în produșii finali de descompunere. Acest lucru face ca solul să fie sărac, incapabil să ofere plantelor materia organică de care au nevoie pentru a crește. De aceea există puțină viață biologică în straturile de argilă. Unele părți ale acestor pământuri sunt chiar numite moarte. Le lipsește un mediu microbiologic dezvoltat.
Comprimarea particulelor de sol agregate este asociată cu caracteristici ale terenului precum permeabilitatea lor la apă. Un sistem capilar dezvoltat nu se formează în orizonturile argiloase. De aceea umiditatea nu trece prin ele. Rădăcinile plantelor din astfel de câmpuri pot obține cu greu apa atât de necesară pentru viața lor.
Solurile grele au încă o caracteristică negativă. Dacă apa se acumulează în ele, atunci nu trece în straturile inferioare ale orizontului de argilă. În zona de creștere a sistemului radicular al plantelor rămân volume semnificative, ceea ce duce la degradarea acestuia.
Este greu de spus că cea mai bună structură a solului este argila. Și acest lucru este confirmat de inundarea stratului arabil în timpul ploii. Picăturile care cad sparg micile agregate de sol. argilosbulgări trec în componente mai mici, parțial solubile în apă. Suspensia rezultată leagă foarte strâns agregatele de sol. După uscare, astfel de câmpuri sunt acoperite cu o crustă tare și foarte densă, care limitează pătrunderea oxigenului, umidității și luminii în sistemele radiculare ale plantelor. Acest fenomen se numește „sol de beton”. Acțiunea luminii solare duce la crăparea solului, a cărui structură din acest motiv devine și mai densă.
Da, solurile argiloase sunt bogate în oligoelemente și minerale. Cu toate acestea, plantele nu sunt capabile să profite pe deplin de ele. Faptul este că sistemul radicular poate absorbi numai acei nutrienți care sunt în formă dizolvată și sunt, de asemenea, produsul final al procesării microorganismelor. Solurile argiloase au permeabilitate slabă la apă. Au o viață biologică slabă. Acest lucru afectează imposibilitatea nutriției normale a plantelor.
Recoltele scăzute pe astfel de terenuri sunt o consecință a faptului că straturile de argilă, datorită densității lor, sunt slab încălzite de razele soarelui. Cele mai extreme zone pentru agricultură rămân neîncălzite pe toată perioada verii.
Îmbunătățirea puternică a solului
Pentru a obține o recoltă normală din câmpurile de lut, pământul trebuie să aibă o structură mai afânată și mai bulgăreală. Numai în acest caz se vor crea condiții favorabile pentru creșterea plantelor. Cum să îmbunătățești structura solului, care este considerat greu? Acest lucru este posibil prin introducerea regulată a componentelor de afânare și de iluminare în sol. Ei potfie turbă sau nisip, var sau cenuşă. În plus, pentru a crea condiții favorabile pentru creșterea plantelor, vor fi necesare gunoi de grajd și compost. Aceste componente vor crea un mediu biologic și nutritiv normal în sol.
Îmbunătățirea structurii solului în ceea ce privește capacitatea de umiditate este posibilă atunci când i se adaugă nisip. Acest lucru va crește simultan conductivitatea termică a solului greu. După procedura de șlefuire, orizonturile argiloase se încălzesc, se usucă rapid și devin gata pentru prelucrare ulterioară.
Pământuri ușoare sau nisipoase
Pentru astfel de orizonturi, este tipică o proporție scăzută de particule de argilă. Cea mai mare parte a acestui sol este ocupată de nisip. Humusul se găsește în ele doar în cantități mici.
Solurile nisipoase sunt numite ușoare dintr-un motiv. La urma urmei, este destul de ușor să le procesezi. Și acest lucru este favorizat de structura granulară a solului. Datorită acesteia, astfel de orizonturi au rate ridicate de permeabilitate la apă și aer. Cu toate acestea, ele sunt supuse eroziunii și nu sunt capabile să rețină umiditatea în straturile lor. În plus, solurile nisipoase nu numai că se încălzesc bine. De asemenea, se răcesc foarte repede.
Dar acesta nu este singurul motiv pentru care este imposibil să spunem că cea mai bună structură a solului este nisipoasă. Viața biologică este săracă în astfel de orizonturi. Acest lucru se datorează lipsei de nutrienți și umiditate pentru microorganismele care trăiesc în astfel de soluri.
Îmbunătățirea solului nisipos
Pentru a obține o recoltă bună, componentele de legare și compactare sunt aplicate în mod regulat pe solul ușor. Îmbunătățirea structurii solului,clasificat ca ușor, devine posibil atunci când este amestecat cu formațiuni de turbă sau nămol, făină de foraj sau argilă. Acest lucru va umple porii dintre particulele de nisip. Iar pentru apariția unui mediu biologic favorabil plantelor va fi necesară introducerea de humus și compost.
Trebuie luate în considerare și caracteristicile solurilor nisipoase în problema îmbogățirii acestora cu îngrășăminte. Solurile ușoare trec perfect umiditatea prin ele însele, ceea ce elimină toate elementele utile din ele. De aceea, îngrășămintele minerale din astfel de câmpuri folosesc numai îngrășăminte cu acțiune rapidă și le aplică des, dar în volume mici.
Pământuri medii
Terenurile lutoase sunt cele mai favorabile agriculturii și grădinăritului. Au cea mai bună structură a solului, ale cărei diferențe constă în oboseala granulară. Compoziția unui astfel de sol include atât particule solide, destul de mari, cât și componente fine asemănătoare prafului. Terenul din astfel de câmpuri este destul de ușor de cultivat. După arat, nu se încurcă și nu formează cocoloașe dense.
În solurile lutoase există multe minerale și substanțe nutritive, a căror aprovizionare este completată datorită vieții active a microorganismelor. Astfel de soluri au permeabilitate ridicată la aer și permeabilitate la apă. Ele rețin perfect umiditatea și, de asemenea, se încălzesc rapid și uniform sub influența razelor solare. Datorită umidității echilibrate, un regim de temperatură constant este menținut în lut.
Îmbunătățirea solurilor medii
Pentru a sprijiniaprovizionarea cu nutrienți este la nivelul corespunzător, terenurile lutoase trebuie fertilizate periodic cu compost. Îngrășămintele minerale și organice suplimentare sunt aplicate intenționat după o analiză preliminară a stării terenului arabil.
