Агрономическое значение структуры. Зависимость образования структуры от гранулометрического состава, содержания гумуса и состава обменных оснований.

В почвах механические элементы находятся в раздельно-частичном состоянии или соединяются под действием разнообразных сил в комки разной формы и размера, которые называют почвенными агрегатами. В разлельно-частичном состоянии механические элементы обычно содержатся в песчаных и супесчаных почвах, а формирование агрегатов происходит в почвах с более тяжелым гранулометрическим составом. Особенно отчетливо образование агрегатов выражено в тяжелосуглинистых и глинистых почвах, что связано с наличием в них значительного количества коллоидных частиц. Однако под влиянием природных и антропогенных факторов суглинистые и глинистые почвы бывают не только структурными) но и бесструктурными или малоструктурными.

Почвенный агрегат (структурная отдельность) представляет собой определенное количество механических элементов, объединенных в единое целое в результате слипания и склеивания под влиянием абиотических и биологических факторов. Совокупность агрегатов различного размера, формы и качественного состава называют почвенной структурой, а способность почвы распадаться на агрегаты при механическом воздействии —структурностью.

При оценке почвенной структуры необходимо учитывать, что это не только один из основных морфолого-генетических признаков почвы, но и важнейший показатель ее агрофизического состояния.

Как морфологический признак структура любой формы и размера бывает хорошей или хорошо выраженной (комковато-зернистая, листоватая, столбчатая и т. д.), но при этом не всегда представляет ценность с агрономической точки зрения.

Кагрокомически ценным относят агрегаты 0,25...10 мм. Если при механическом воздействии почва распадается на агрегаты, преимущественно укладывающиеся в этот интервал, то ее считают структурной. В случае, когда почва не распадается на структурные отдельности, а имеет сыпучее состояние, как песок или пыль, то ее относят к бесструктурной раздельно-частичной. Если почва представлена большими бесформенными массами, то ее считают бееструктурной глыбистой, или массивной.

Твердая фаза почвы состоит из механических элементов различного происхождения. Механические элементы – это разнообразные по величине обломки минералов и горных пород, органические вещества и органо-минеральные соединения. Кристаллы льда и живое вещество к механическим элементам не относится.

Гранулометрический состав оказывает большое влияние на водно-физические, физико-механические, воздушные, тепловые свойства, окислительно-восстановительные условия, поглотительную способность, накопление в почве гумуса, зольных элементов и азота. Поскольку эти свойства напрямую зависят от удельной поверхности частиц и их химического и минералогического состава.

Песчаная фракция (1– 0,25 мм) состоит из обломков разных горных пород и минералов, среди которых преобладают кварц и полевые шпаты. Пески имеют очень высокую водопроницаемость, свободно фильтруют воду, не набухают, не пластичны.

Фракция крупной пыли (0,25– 0,01 мм) по минералогическому составу мало отличается от песчаной, поэтому сходна по многими свойствам с песком: не пластична, очень слабо набухает, имеет низкую влагоемкость.

Средняя пыль (0,01– 0,005 мм) содержит много слюды. Слюды придают фракции некоторую пластичность и связанность. Средняя пыль уже более дисперсна, чем предыдущие крупные фракции. Например, 1 г частиц этой фракции имеет удельную поверхность около 2000 см². Поэтому средняя пыль лучше удерживает влагу и характеризуется слабой водопроницаемостью. Частицы неспособны к коагуляции и структурообразованию. Почвы, в которых преобладает фракция средней пыли, легко распыляются, склонны к уплотнению и образованию сплошной корки.

Тонкая пыль (0,005–0,001 мм) высоко дисперсна. Кусочки горных пород отсутствуют, характерно наличие минералов, как первичных, так и вторичных. Доля кварца в ней резко уменьшается, она может содержать органические вещества. Появляются свойства, не присущие крупным фракциям: способность к коагуляции и структурообразованию. В неструктурных почвах присутствие этой фракции способствует развитию явлений набухания, усадки, низкой водопроницаемости, липкости, трещиноватости, плотного сложения.

Ил (< 0,001 мм) состоит преимущественно из вторичных глинистых минералов, гумусовых и органо-минеральных веществ. Все коллоиды почвы входят в состав этой фракции. Для илистых частиц характерна громадная поверхностная энергия, так как 1 г частиц имеет удельную поверхность около 20 000 см². Илистую фракцию называют плазмой почвы. Это главный участник практически всех происходящих и почве процессов. Содержание ила предопределяет многие генетические характеристики почвы. Например, количествозапасов гумуса или поглощенных оснований, глубина появления карбонатов коррелируют с содержанием илистой фракции в почвах. В илистой фракции сосредоточен почти весь гумус, сконцентрированы азот, фосфор, и другие биофильные элементы. От количества ила, содержащегося в почвах, и его способности к агрегированию во многом зависят физические свойства почв, их влагоёмкость и структурное состояние, водопроницаемость. Ил – главный поглотитель, абсорбент многих тонкодисперсных веществ, в том числе и загрязнителей окружающей среды, различных катионов, включая как элементы-биофилы, так и тяжелые металлы и радиоактивные элементы.

Таким образом, гранулометрический состав оказывает большое влияние на регулирование водного режима и тепловых свойств почв. Легкие почвы относятся к более «теплым», т.е. быстрее оттаивают и прогреваются. Тяжелые почвы считаются «холодными». Гранулометрический состав почв часто определяет ландшафтный облик громадных территорий в различных природных зонах Земли: глинистые такыры и песчаные барханы в пустынях, сосновые боры на песках таежного пояса и т.д. Это важнейшее условие среды обитания растений. Обычно, чем легче гранулометрический состав, тем меньше в почвах гумуса и элементов питания растений. По мере возрастания количества илистых частиц увеличивается и потенциальное плодородие. Однако оно зависит не только от богатства почвы, но и от ее физического состояния. Так, очень тяжелые глинистые почвы хотя и могут содержать много гумуса и элементов питания, но снижают свое плодородие из-за ухудшения физических свойств. Это характерно для слитых почв черноземной полосы и долин рек, серых и бурых лесных почв, каштановых почв сухих степей. Негативное влияние высокого содержания глинистых частиц в почвах может быть компенсировано их хорошей оструктуренностью. Такие свойства типичны для черноземов, имеющих хорошую структуру при глинистом составе, для сероземов, обладающих карбонатной микроагрегатностью, для красных и желтых аллитных почв с железистой псевдопесчаной агрегатностью.

Поиск по сайту: