7 років тому
Немає коментарів

Серед факторів, які впливають на родючість грунтів, значне місце належить структурі його орних горизонтів. Структура грунту — це грунтові окремості (агрегати або грудочки), на які розпадається грунт, а здатність його розпадатися на ці окремості називають структурністю. Найбільше агрономічне значення мають агрегати або грудочки орного горизонту діаметром від 0,5 до 10 мм. При цьому грунт найбільш пухкий і втрачає найменше вологи, має достатню водопроникність, добре затримує вологу і стійкий проти вітрової ерозії. Крупніші окремості, які утворюються в безструктурних грунтах під час обробітку, називають грудками, або брилами.

На безструктурному грунті майже неможливо високоякісно провести сівбу, сходи бувають дуже нерівномірні. В таких грунтах незадовільно відбуваються мікробіологічні процеси, ускладнюється міжрядний обробіток культур тощо.

Агрономічне значення структури. Значення структури підкреслювали ще класики ґрунтознавства В. В. Докучаєв, П. А, Костичев, К. К. Гедройц, І. М. Комов, В. Р. Вільямс та ін.

П. А. Костичев вперше наголосив на значенні трав’яних рослин і мікроорганізмів у створенні структури грунту. Він науково розробив основні питання агротехніки і вчення про структуру грунту. Ще в 1886 р. П. А. Костичев класифікував структурні агрегати на водотривкі і водонетривкі і звернув увагу на вплив органічної речовини на процеси утворення водотривких агрегатів.

В. Р. Вільямс пов’язував утворення агрономічно цінної структури з «цементацією» механічних елементів грунту гуміновою і особливо ульміновою кислотами і гуматами кальцію цих кислот.

К. К. Гедройц утворення структури пов’язував з фізико-хімічними процесами в грунті (процес коагуляції колоїдів, роль окремих катіонів у створенні водотривких агрегатів). Проте К. К. Гедройц не надавав належного значення біологічним факторам в утворенні структури.

Структура грунту певною мірою є результатом утворення і розвитку грунту. Вона дещо регулює фізичні процеси в грунті і тільки побічно впливає на рослину, тоді як щільність грунту впливає на процеси життєдіяльності рослин безпосередньо.

Вчення про структуру грунту є одним з найважливіших розділів ґрунтознавства й агрономії. Від структури значною мірою залежать пористість, водо- і повітропроникність, вологоємкість, опір грунту під час обробітку, повітряний і тепловий режими, а також розвиток мікробіологічних процесів.

Основною агрономічно цінною властивістю структури грунту є водостійкість структурних агрегатів, тобто властивість їх бути стійкими проти розмивання атмосферними опадами. Природу водостійкості мікроагрегатів і макроагрегатів вивчали багато вчених — В. Р. Вільямс, К. К. Гедройц, І. В. Тюрін, П. В. Вершинін та ін. Дослідження П. В. Вершиніна показали, що з гумусових сполук чорнозему тільки гумінові кислоти і деякі солі їх впливають на створення водостійкої структури в ґрунтових грудочках. Тепер наукою встановлено, що основну роль в утворенні водостійких структурних агрегатів у грунті відіграють гумінові сполуки.

Сприяють створенню водостійкої структури і мікроорганізми грунту — гриби і бактерії, продукти життєдіяльності яких «цементують» елементи грунту.

За визначенням О. М. Соколовського, структурні агрегати повинні бути зцементовані свіжоосадженими колоїдами органічного походження (скоагульовані кальцієм і магнієм) і бути простими. У зв’язку з цим не всі грудочки грунту мають однакову водостійкість, навіть якщо вони на перший погляд здаються міцними агрегатами. Наприклад, грудки, брили і навіть грудочки часто бувають дуже міцні, але у воді вони легко розпливаються. Найбільш водостійкі структурні агрегати чорнозему. Саме тому треба розрізняти зв’язність грунту і міцність структурних водотривких агрегатів, зцементованих колоїдами і насичених кальцієм і магнієм.

Кількість водостійких агрегатів в орному горизонті різних агрегатів неоднакова. Наприклад, опідзолені чорноземи лісостепової зони УРСР (Умань) містять водотривких агрегатів 60—70, сірі опідзолені ґрунти — 25—30, староорні опідзолені чорноземи — 35—40, сірі опідзолені ґрунти на староорних землях — 12—18%.

Утворенню водостійких агрегатів сприяє також періодичне підсушування і промерзання грунту. Агрегація відбувається і при зволоженні грунту, якщо його розпушити (суглинкові і глинисті) при 60—70% повної вологоємкості. Це можна спостерігати навесні під час обробітку навіть безструктурних грунтів. Однак утворені при цьому грудочки неміцні, якщо вони не зцементовані гумусними сполуками. Вони швидко і легко розпадаються при випаданні опадів, внаслідок чого утворюється кірка і грунт запливає. Щоб на таких грунтах не руйнувалася структура, треба частіше розпушувати їх при відповідному зволоженні. В природних умовах процеси структуроутворення відбуваються під впливом навперемінного підсушування і зволоження верхніх горизонтів грунту, а також дії кореневої системи рослин. Дія коріння на ґрунтову масу різнобічна: Корінь механічно поділяє масу грунту на окремості різного розміру, особливо в місцях розгалуження. Так утворюються структурні агрегати в орному і підорних горизонтах. На цілинних чорноземних грунтах завжди помітно, що у верхньому гумусовому горизонті майже вся маса грунту розпадається на дрібнозернисті, а в глибоких горизонтах на крупнозернисті і горіхоподібні з ребристо-хвилястою поверхнею структурні агрегати.

Структура орних горизонтів у грунті змінюється навіть протягом вегетаційного періоду під впливом механічних, фізико-хімічних та біологічних факторів.

Механічне руйнування зумовлюється дією різних знарядь і машин під час обробітку грунту, особливо сухого або надмірно зволоженого. Руйнується структура грунту і під час злив.

Фізико-хімічне руйнування спричиняється опадами, які завжди містять певну кількість іонів водню і незначну кількість карбонату амонію. Іони водню і амонію витискують із вбирного комплексу кальцій, що веде до руйнування не тільки макро-, а й мікроструктурних агрегатів,

Негативно можуть впливати на структуру агрегатів і деякі мінеральні добрива, одновалентні катіони яких витискують із вбирного комплексу кальцій, магній та інші катіони.

Біологічне руйнування полягає в тому, що у верхньому горизонті при аеробних умовах мікроорганізми мінералізують органічну речовину, що призводить також до втрати водостійкості структури грунту. Тому для відновлення структури грунту треба збагачувати його органічною речовиною незалежно від типу грунту. Агрономічно цінну структуру в орному горизонті грунту можна створювати, висіваючи зернові разом з бобовими, сіяні трави та інші сільськогосподарські культури.

Чим вища урожайність культур, які ми вирощуємо, тим більше залишається кореневої маси в грунті, тим кращі умови для створення в ньому агрономічно цінної структури (рис. 30).

Розвиток кореневої системи гороху

Розвиток кореневої системи гороху

На утворення структурних агрегатів дуже впливають органічні добрива, сидеральні культури та представники фауни — черв’яки, комахи та ін.

Дощові черви, як зазначав А. А. Роде, виділяють з особливих залоз кристалики вуглекислого кальцію, які нейтралізують кислоти і, очевидно, певною мірою впливають на коагуляцію колоїдів і утворення структури грунту.

Наші спостереження на ділянках, зайнятих овочевими культурами, показали, що навесні і восени кількість водотривких агрегатів менша, ніж улітку. При цьому різні однорічні сільськогосподарські культури неоднаково впливають на утворення водостійких агрегатів і певною мірою збільшують кількість їх у грунті.

Будь-яке збіднення грунту на органічну речовину неминуче призводить до зменшення водостійких структурних агрегатів. Щоб запобігти руйнуванню структури, треба постійно дбати про збагачення грунту органічною речовиною, що сприяє збільшенню вмісту гумусу в грунтах.

Тепер рекомендують використовувати для оструктурювання грунтів високомолекулярні полімеризуючі сполуки (криліуми), що є похідними трьох кислот — акрилової, метакрилової і малеїнової.

Останнім часом досліджено можливості створення штучних міцних структурних агрегатів шляхом застосування різних клеючих речовин — вугільного і смоляного клею, лігно-сульфонату амонію, лігно-сульфонату кальцію та різних полімерів вітчизняного і закордонного виробництва. Як показали досліди в Молдавському науково-дослідному інституті ґрунтознавства і агрохімії ім. Н. А. Дімо, врожай зерна кукурудзи на оструктурених за допомогою полімерів грунтах збільшився на 7,9— 17,8 ц/га.

Застосування правильної агротехніки в сівозміні, використання органічних і мінеральних добрив з урахуванням особливостей грунту, боротьба з ерозією, вапнування кислих і гіпсування солонцюватих грунтів — заходи, які сприяють утворенню в орному горизонті грунту водостійких структурних агрегатів.