Войти
Структура почвы описывает расположение твердых частей почвы и расположенного порового пространства между ними. Это определяется тем, как отдельные почвенные гранулы слипаются, связываются и агрегируются, в результате чего между ними образуются поры почвы. Почва оказывает большое влияние на движение воды и воздуха, биологическую активность, рост корней и всходы. Есть несколько различных типов структуры почвы. По сути, это динамичная и сложная система, на которую влияют различные факторы
Структура почвы описывает расположение твердых частей почвы и расположенных между ними поровых пространств (Marshall Holmes, 1979). Агрегация - это результат взаимодействия частиц почвы посредством перегруппировки, флокуляции и цементации. Он усиливается за счет: осаждения оксидов, гидроксидов, карбонатов и силикатов; продукты биологической активности (такие как биопленки, гифы грибов и гликопротеины ); ионный мостик между отрицательно заряженными частицами (как глинистыми минералами, так и органическими соединениями) многовалентными катионами; и взаимодействия между органическими соединениями (водородная связь и гидрофобная связь ).
Качество структуры почвы будет ухудшаться при большинстве форм культивации - связанного с этим механического перемешивания уплотнений почвы и срезания агрегатов и заполнения поровых пространств; он также подвергает органическое вещество большей скорости разложения и окисления. Еще одним следствием продолжающегося культивирования и движения транспорта является развитие уплотненных, непроницаемых слоев или «поддонов» внутри профиля.
Ухудшение структуры почвы при орошении обычно связано с разрушением агрегатов и диспергированием глинистого материала в результате быстрого увлажнения. Это особенно верно, если почвы натриевые ; то есть наличие высокого процентного содержания обменного натрия (ESP) в катионах, присоединенных к глинам. Высокие уровни натрия (по сравнению с высокими уровнями кальция ) заставляют частицы отталкиваться друг от друга во влажном состоянии и связанные с ними агрегаты дезагрегироваться и диспергироваться. ESP увеличится, если при орошении соленая вода (даже с низкой концентрацией) попадает в почву.
Для сохранения и улучшения структуры почвы применяется широкий спектр методов. Например, Департамент охраны земель и водных ресурсов штата Новый Южный Уэльс выступает за: увеличение содержания органических веществ путем включения пастбищных фаз в севообороты ; сокращение или отказ от обработки почвы и выращивания сельскохозяйственных культур и пастбищ; недопущение нарушения почвы в периоды чрезмерной засухи или влажности, когда почва может соответственно разрушаться или размазываться; и обеспечение достаточного почвенного покрова для защиты почвы от ударов дождевых капель. В орошаемом земледелии может быть рекомендовано: применять гипс (сульфат кальция ) для замещения катионов натрия кальцием и, таким образом, снижения ЭСВ или натриевой активности, избегать быстрого увлажнения и избегать нарушения почв, когда они слишком влажные или сухие.
Платы - блоки плоские и пластинчатые. Обычно они ориентированы горизонтально.
Призматический - отдельные блоки ограничены плоскими или закругленными вертикальными гранями. Блоки заметно длиннее по вертикали, а грани обычно представляют собой отливки или формы соседних блоков. Вершины угловые или округлые; вершины призм несколько нечеткие и обычно плоские. На рис. 3-17 показан почвенный профиль с призматической структурой в недрах.
Столбчатый - блоки похожи на призмы и ограничены плоскими или слегка закругленными вертикальными гранями. Вершины колонн, в отличие от призм, очень четкие и обычно округлые.
Блочные - блоки блочные или многогранные. Они ограничены плоскими или слегка закругленными поверхностями, которые представляют собой слепки граней окружающих пешеходов. Как правило, блочные структурные единицы почти одинаковы по размеру, но соответствуют призмам и пластинам. Структура описывается как угловатая блочная (рис. 3-18), если грани пересекаются под относительно острыми углами, и как субугловая блочная, если грани представляют собой смесь скругленных и плоских граней, а углы в основном закруглены.
Гранулированная - единицы приблизительно сферические или многогранные. Они ограничены изогнутыми или очень неправильными гранями, которые не являются слепками соседних пешеходов.
Клин - блоки имеют приблизительно эллиптическую форму со сблокированными линзами, которые заканчиваются острыми углами. Обычно они ограничены небольшими пластинами скольжения.
Линзовидные - единицы представляют собой перекрывающиеся линзы, параллельные поверхности почвы. Они самые толстые в середине и тонкие к краям. Чечевицеобразная структура обычно ассоциируется с влажными почвами, классами текстуры с высоким содержанием ила или очень мелкого песка (например, илистый суглинок) и высоким потенциалом воздействия мороза.
Преимущества улучшение структуры почвы для роста растений, особенно в сельскохозяйственных условиях, включает: уменьшение эрозии из-за большей прочности агрегата почвы и уменьшения сухого стока; улучшенное проникновение корней и доступ к почвенной влаге и питательным веществам; улучшенная всхожесть всходов за счет уменьшения образования корки на поверхности; и большее проникновение воды, удерживание и доступность благодаря улучшенной пористости.
Урожайность от орошаемой нулевой обработки или минимальной обработки почвы в садоводстве обычно снижается со временем из-за деградации структуры почвы, подавления роста корней и удержания воды. Есть несколько исключений, почему такие исключительные поля сохраняют структуру, неизвестно, но это связано с высоким содержанием органического вещества. Улучшение структуры почвы в таких условиях может значительно повысить урожайность. Департамент по охране земель и водных ресурсов штата Новый Южный Уэльс предполагает, что в системах возделывания урожайность пшеницы может быть увеличена на 10 кг / га на каждый дополнительный миллиметр дождя, который может проникнуть из-за структуры почвы.
Жесткие почвы теряют свою структуру во влажном состоянии, а затем затвердевают по мере высыхания, образуя бесструктурную массу, которую очень трудно культивировать. Их можно обрабатывать только тогда, когда их влажность находится в ограниченном диапазоне. При обработке почвы часто получается очень комковатая поверхность (плохая обработка почвы ). Когда они высыхают, высокая прочность почвы часто ограничивает рост рассады и корней. Скорость инфильтрации низкая, а дождевой сток и ирригация ограничивают продуктивность многих твердотвердых почв.
Жесткое схватывание определяется следующим образом: «Твёрдотверждающаяся почва - это почва, которая почти однородна. при высыхании. Иногда на нем могут образовываться трещины, обычно на расстоянии>0,1 м. Сухая на воздухе твердая почва является твердой и хрупкой, и невозможно прижать указательный палец к поверхности профиля. Как правило, она имеет предел прочности на разрыв 90 кН. Грунты с коркой не обязательно являются твердотвердеющими, поскольку твердотвердеющий горизонт толще корки (в культивируемых почвах толщина твердотвердевающего горизонта часто равна или больше толщины обрабатываемого слоя). и становится мягким во влажном состоянии. Комья в твердотвердевающем горизонте, который культивируется, будут частично или полностью разрушаться при увлажнении. Если почва была достаточно увлажнена, она вернется в твердое состояние при высыхании. Это может произойти после паводковое орошение или единичный интенсивный дождь. "
Структура почвы по своей сути является динамической и сложной системой, на которую влияют различные факторы, такие как обработка почвы, движение колес, корни, биологическая активность в почве, выпадение дождя, ветровая эрозия, усадка, набухание, замерзание и оттаивание. В свою очередь, структура почвы взаимно взаимодействует и влияет на рост и функцию корней, почвенную фауну и биоту, процессы переноса воды и растворенных веществ, газообмен, теплопроводность и электропроводность, транспортная несущая способность и многие другие аспекты, связанные с почвой. Игнорирование структуры почвы или рассмотрение ее как «статической» может привести к плохому прогнозированию свойств почвы и может значительно повлиять на управление почвой.
Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием из документа правительства США : "https://www.nrcs.usda.gov/wps/ портал / nrcs / detail / soils / ref /? cid = nrcs142p2_054253 ".
