Классификация структуры и значение ее в плодородии почвы

Почвенная структура — совокупность отдельностей, состоящих из склеенных гумусом и иловыми частицами механических элементов почвы (первичных и вторичных минералов, корней растений и др.), на которые способна распадаться почва при несильном механическом воздействии. Чаще всего структуру почвы определяют, подбрасывая почвенный ком несколько раз, пока он не рассыпется на отдельные элементы.

Структурность — способность почвы распадаться на агрегаты, размер и форма которых характерны для каждого типа структуры.

Структурные отдельности носят название почвенные агрегаты. Они являются естественной сложной почвенной отдельностью, образовавшейся из микроагрегатов или элементарных почвенных частиц в результате их взаимодействия под влиянием физических, химических, физико-химических и биологических процессов.

По форме структурных отдельностей выделяют три типа структуры (С.А. Захаров).

• 1. Кубовидная — структурные отдельности равномерно развиты в трех позициях, например, глыбистая, комковатая, ореховатая и зернистая.
• 2. Призмовидная — развитие вертикальных граней и ребер структурных отдельностей преобладает над горизонтальными, такими как столбовидная, столбчатая, призматическая.
• 3. Плитовидная — структурные отдельности имеют преобладающее развитие горизонтальных граней и ребер, например, плитчатая, чешуйчатая.

В зависимости от размера выделяют группы структур (П.В. Вершинин):

• 1 — мегаструктура (глыбистая) >10 мм;
• 2 — макроструктура 10−0,25 мм;
• 3 — грубая микроструктура 0,25−0,01 мм;
• 4 — тонкая микроструктура <0,01 мм.

С агрономической точки зрения, наиболее ценной является мелкокомковатая, или зернистая водопрочная структура, с размерами агрегатов в пределах от 0,25 до 1,0 мм. В почве с такой структурой создаются оптимальные воздушные и водно-физические условия для развития корневой системы растений, что способствует интенсивному развитию микробиологической активности и мобилизации питательных веществ.

Со временем структура может нарушиться в результате влияния многих факторов:

• 1. Изменение внешних условий — действие дождя или ветра, колебание температур — постоянно приводит к разрушению структурных отдельностей.
• 2. Обработка почвы плугами и другими сельскохозяйственными орудиями вызывает крошение, распыление почвы.
• 3. Изменение физико-химических свойств почв может привести почву в бесструктурное состояние, например, к изменению состава обменных катионов. Так, натрий в ППК вызывает диспергирование почвенных коллоидов, что ведет к разрушению агрегатов и структурных отдельностей.
• 4. Минерализация гумусовых компонент структурных отдельностей до конечных продуктов СС>2, Н2О и минеральных солей приводит к разрушению гумуса, при этом утрачивается водопрочность структуры.

В результате действия названных выше процессов почва может превратиться в бесструктурную массу.

Бесструктурная почва — это почва, в которой отдельные механические элементы не соединены между собой в почвенные агрегаты, а существуют отдельно или залегают одной сплошной сцементированной массой. Типичный пример бесструктурной почвы — рыхлый песок или слитые иллювиальные горизонты тяжелых по механическому составу почв.

Для создания агрономически ценной структуры и поддержания ее оптимальных свойств используются агротехнические мероприятия, мелиоративные приемы и структурообразователи.

Агротехнические мероприятия включают в себя приемы современной агротехники, такие, как своевременная и правильная обработка почвы, соблюдение севооборотов с обязательным посевом многолетних трав, сидератов. Химическая мелиорация предполагает систематическое внесение органических удобрений, известкование кислых и гипсование солонцовых почв. Очень эффективно применение природных и искусственных структурообразователей.

Внесение угольного и торфяного клея, отходов целлюлозной и сахарной промышленности со временем улучшает структуру почв. Наибольший эффект получен от применения искусственных полимеров и сополимеров, которые называют крилумами. Это производные акриловой, метакриловой и малеиновых кислот. Внесение незначительных доз полимера в концентрации 0,001% от массы почвы существенно увеличивает водопрочность структуры.

Значение гранулометрического состава почв при изучении плодородия трудно переоценить. Он определяет в значительной мере химический, минералогический состав и другие свойства почв.