Влияние механического состава и структурного сложения почвы на агрономические свойства почв и их плодородие

 Тяжелоглинистые почвы  имеют большую влагоемкость, богаты  гумусом и элементами питания  для растений, но они имеют  слабую водопроницаемость, образуют  корку при высыхании, отличаются  большой плотностью, липкостью, неблагоприятными  воздушным и тепловым режимами.

 Влияние гранулометрического  состава на рост растений зависит  от конкретных условий: типа  почвы, климата, требований сельскохозяйственных  культур к почвенным условиям. В степной зоне на черноземах  с благоприятной структурой более  ценны глинистые почвы, накапливающие больший запас влаги. В условиях избыточного увлажнения предпочтительны суглинистые и супесчаные почвы [11, c. 66].

Минералогический, химический и механический состав пород определяет условия произрастания растений, оказывает большое влияние на гумусонакопление, оподзоливание, оглеение, засоление и другие процессы. В зависимости от механического состава породы различают по водопроницаемости, влагоемкости, пористости, что предопределяет в процессе развития почв их водный, воздушный, тепловой режимы. От материнских пород зависят скорость и направление почвообразовательного процесса, формирование и уровень почвенного плодородия, а также условия использования почв в сельском хозяйстве.

Сельскохозяйственные  культуры по-разному реагируют на гранулометрический состав почв. Например, картофель, корнеплоды (кроме брюквы), томат нуждаются в рыхлых, супесчаных и суглинистых почвах. Брюква хорошо растет на глинистых почвах с хорошими запасами влаги и элементов питания [17, c. 79].

Структура почвы при сельскохозяйственном использовании, если не применять необходимых мер, постепенно теряет свою водопрочность и разрушается. Управление процессами структурообразования позволяет поддерживать почву в необходимом структурном состоянии. Основными причинами утраты структуры являются: механическое разрушение, физико - химические и биологические процессы, происходящие в почве.

Механическое разрушение структуры почвы происходит вследствие обработки почвы, передвижения по ее поверхности машин и орудий, людей  и животных. Важнейшими путями уменьшения механического разрушения является обработка почвы в спелом состоянии и сокращение количества обработок.

Физико - химические причины  утраты структуры связаны с реакциями  обмена внутри почвы кальция и  магния на 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.) способствуют улучшению ее структуры.

 Биологические причины  разрушения структуры обусловлены  разложением гумусовых веществ  почвенными микроорганизмами. В  результате потери гумуса - главного  цементирующего вещества - структура  почвы теряет водопрочность и разрушается. В пахотных почвах наряду с разрушением структуры происходит и ее создание; поэтому в зависимости от того, какие процессы будут преобладать, наблюдается уменьшение или увеличение содержания водопрочных агрегатов [13, c. 96].

Таким образом, структура почвы оказывает влияние на аэрацию почвы и ее водопроницаемость, определяет устойчивость почвы против эрозии. На образование почвенной структуры оказывают влияние: корневая система травянистой растительности, деятельность почвенной фауны, а также различные физические процессы: увлажнение и высыхание, замерзание и оттаивание, нагревание и охлаждение. Главными клеющими веществами почв при их оструктуривании являются: гумус, глинистое вещество, гидроксиды железа и алюминия. Поэтому песчаные почвы, лишенные глинистых частиц и содержащие мало гумусовых веществ, бесструктурны. Важную роль структурообразования в гумусовом горизонте играют травянистые растения, создающие своей корневой системой комковатую структуру.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

 

Таким образом, мы изучили  имеющуюся по вопросу литературу и узнали, что вопрос изучения гранулометрического  состава и структуры почвы  имеет давнюю историю. Начиная со второй половины XVIII века и до наших дней, написано много учебной и научной литературы по данной теме. Среди учёных придававших изучению гранулометрического состава и структуры почвы особое внимание можно назвать прежде всего В.Р. Вильямса, а также К.К.Гедройца, А.Н. Соколовского, И.Н. Антипова-Каратаева, П. В. Вершинина, Н. А. Качинского и В.В. Медведева.

Установлено, что  почвообразующие   породы  различаются по происхождению, составу строению и свойствам. Твердая оболочка Земли состоит из магматических, метаморфических и осадочных пород. Для почвообразования наибольшее значение играют осадочные. 

Почвообразующие породы в большой степени влияют на состав, свойства формирующихся из них почв. Это сказывается на скорости преобразования минеральной массы при почвообразовании, закрепления образующихся органических веществ и др.

Гранулометрическим или механическим (устаревшее) составом называется относительное содержание различных размеров фракций элементарных почвенных частиц выраженное в массовых процентах. Гранулометрический состав определяет многие физические свойства и водно-воздушный режим почв, а также химические, физико-химические и биологические свойства.

В основу классификации  почв по механическому составу положено процентное соотношение фракций  физического песка и физической глины. В классификации учитываются генетические особенности почв, что отражается в различии градаций содержания физической глины и физического песка при определении наименования механического состава различных по генезису почв. Почвы разного механического состава существенно отличаются по своим свойствам, обладают неодинаковым плодородием.

Структурность почвы - ее способность распадаться на отдельные агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов.

Под структурой почвы  понимают совокупность отдельностей, или агрегатов, различных по величине, форме, прочности и связности. Структурой почвы называют отдельности более или менее четкой геометрической формы, на которые распадается почва, без применения какого-либо значительного механического воздействия. Форма структурных отдельностей зависит от свойств почвы, определяемых механическим составом и почвообразовательным процессом.

Существуют следующие  виды почвенной структуры: зернистая со структурными отдельностями более или менее ясно ограниченной формы с шероховатой поверхностью диаметром 0,5-5,0 мм; комковатая, отличающаяся от зернистой большим разбором и меньшей прочностью, неправильной округлой формой с относительно шероховатой поверхностью, мелко-комковатая с диаметром 0,5-3,0 см и крупно-комковатая с диаметром 3-5 см; и, наконец, глыбистая структура с отдельностями неправильной формы размером в поперечнике от 5 до 10 см и больше.

Агрономически ценная структура  характеризуется тремя основными  показателями: размером (показатель зональный), водопрочностью и пористостью агрегатов.

В образовании водопрочной  структуры основная роль принадлежит  минеральным и органическим коллоидам  почвы и катионам-коагуляторам кальция, железа и др. При участии гуминовых  кислот и глинистых минералов  формируется наиболее водопрочная  структура. Интенсивно процесс структурообразования происходит под травянистыми луговыми растениями с хорошо развитой корневой системой. После их отмирания остается большое количество органических остатков. Лучшие условия для образования ценной структуры создаются на черноземных почвах.

На пахотных почвах механическая обработка может оказывать на структурообразование как положительное, так и отрицательное влияние. При оптимальных условиях увлажнения в процессе обработки создается  дополнительное количество агрегатов, структурное состояние почвы улучшается. Отрицательное влияние обработки проявляется на сухих и переувлажненных почвах, на которых происходит разрушение структуры.

Структурная почва по сравнению с бесструктурной имеет  рыхлое сложение, меньшую плотность  и большую пористость. Благодаря наличию некапиллярных пор структурная почва хорошо впитывает влагу, которая по мере движения рассасывается комками; промежутки между комками заполняются воздухом. Воздух содержится и в порах аэрации внутри комков. Потери воды от поверхностного стока незначительны, а наличие некапиллярных пор предохраняет почву от испарения влаги с поверхности. Следовательно, в структурной почве одновременно создаются условия обеспечения растений влагой и воздухом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Ахтырцев Б.П.. Яблонский Л.А. Зависимость состава гумуса от гранулометрического состава в почвах. - Почвоведение. - 2006. - № 7 - С . 114-120.
2. Вильяме В.Р. Естественнонаучные основы луговодства, или луговедение.- М.: Новая деревня, 2002.- 354 с.
3. Воронин А.Д. Основы физики почв. - М.: Изд-во МГУ, 2008. - 244с.
4. Качинский Н.А.  Почва, её свойства и жизнь. – М.: Наука, 2005.- 412 с.
5. Классификация и диагностика почв. – М.: Наука, 2007.- 408 с.
6. Кузнецова И.В.. Данилова В.И. Влияние гранулометрического состава, минералогического состава и содержания органического вещества на набухание почв. - Почвоведение. - 2007. - №10. – С. 69-83.
7. Лобова Е.В., Хабаров А.В. Почвы.- М.: Мысль, 2008.- 304 с.
8. Медведев В.В.  Структура почвы (методы, генезис, классификация, эволюция, география, мониторинг, охрана).- Харьков: Институт почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколовского, 2008.-  405 с.
9. Низовцев В.А.  Почвы.  // Новая Российская энциклопедия, 2011 - с.81-97.
10. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд. Моск. ун-та, 2010.- 354 с.
11. Панников В. Д. Почва, удобрения и урожай.- М.: Колос, 2010.- 416 с.
12. Почвоведение /Под ред. И.П.Гречина. – М.: КолосС, 2009.- 308 с.
13. Почвы Сибири: генезис,  география,  экология и рациональное использование: материалы конференции,  посвященной 100-летию выдающегося организатора почвенной науки  Р. В. Ковалева,  1–4 декабря 2007 г.,  Новосибирск / отв. за вып. проф. М. И. Дергачева. – Новосибирск: Институт почвоведения и агрохимии,  2007. –220 с.
14. Почвы СССР. – М.- Мысль, 1979.- 284 с.
15. Розанов Б. Г. Морфология почв: учебник для высшей школы. - М.: Академический Проект, 2004.- 502 с.
16. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв.- СПб.: Питер, 2008.- 256 с.
17. Роль почв в биосфере: труды  МГУ им. М.В. Ломоносова. Вып. 8: Экология почв. Почвенные ресурсы. Модели почвообразования / отв. ред.: акад. РАН Г.В. Добровольский, д-р биол. наук Г. С. Куст. –М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2007. - 209 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

 

Таблица 1.

Российская классификация  гранулометрических элементов почв

Диаметр элементов, мм	Наименование фракций (по Н.А. Качинскому, 1965)
>3	Скелет	Камни
		Гравий
1-0,5	Мелкозем	Физический песок	Песок	Крупный
0,5-0,25				Средний
0,25-0,05				Мелкий
0,05-0,01			Пыль	Крупная
0,01-0,005		Физическая глина		Средняя
0,005-0,001				Мелкая
0,001-0,0005			Ил	Грубый
0,0005-0,0001				Тонкий
<0,0001				Коллоидный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

Таблица 2.

 

Классификация гранулометрических элементов почв, принятая Международным  обществом почвоведов

Диаметр элементов, мм	Наименование элементов
>3	Камни (stones, boulders)
20-6	Гравий	Грубый (coarse gravel)
6-2		Тонкий (finegravel)
2-0,6	Песок	Грубый (coarse sand)
0,6-0,2		Тонкий (finesand)
0,2-0,06		Очень тонкий (very fine sand)
0,06-0,02	Пыль	Песчаная (грубая) (sandy silt, coarse silt)
0,02-0,006		Средняя (medium silt)
0,006-0,002		Тонкая (fine silt)
<0,002	Глина	Тонкая (clay)
<0,0002		Коллоиды (colloids)