Structura învelișului de sol
Conceptul structurii solului și a performanțelor sale
Structura solului - un raport între volumele fazei solide a solului și a porilor de dimensiuni diferite (porozitate). Aceasta depinde în mare măsură de distribuția dimensiunii particulelor, conținutul de humus, structura și adăugarea (aranjament reciprocă a particulelor de sol) sol. Caracterizat prin structura greutății în vrac a solului și porozitatea.
masa volumetrica - o masă de 1 cm, atunci când structura solului absolut uscat netulburată (într-o stare în care solul în domeniu). Se caracterizează densitatea constituției solului, prin urmare, este de înțeles ca un sinonim pentru acest parametru.
Porozitatea - volumul total al tuturor porilor, exprimată ca procent din volumul total de sol. Porii sunt diferite proprietăți de dimensiuni și de formă nu sunt aceleași. Distinge intra și inter-agregate pori, în raport cu capilarul apă (diametru mai mic de 0,1 mm) și noncapillary (mai mult de 0.1mm). porii capilari sunt în măsură să dețină și ridicați apă. Porii forțele gravitaționale noncapillary predomină asupra forțelor meniscului, astfel încât astfel de pori nu pot reține apa în absența presiunii apei cade în jos.
Deoarece umiditatea solului la capacitatea de umiditate capilară este rară, cu atât mai izolat cea mai mică porozitate capacitate de umiditate (pori umplute cu apă atunci când capacitatea de apă inferioară) și aerare stabilă (porii umplute cu aer atunci când sunt umezite la cea mai mică capacitate de umiditate). porozitate mai izolat aerare (gradul de aerare) - pori umplute cu aer la umiditatea predominantă.
Solul este caracterizată prin densitatea de echilibru, adică densitate, care este stabilită sub influența factorilor externi și interni.
Structura solului joaca un rol foarte important în crearea fertilității sale. Acesta este un mediu în care există apă, aer și substanțe nutritive, precum și rădăcinile plantelor și microorganismelor.
Cerințele plantelor la densitate a solului
Numeroase studii au arătat că plantele reacționează negativ ca o constituție foarte strânsă și foarte largi a solului. Top atunci când acestea dezvolta ceea ce că densitatea optimă.
1. Densitatea optimă adăugării solului cernoziom pentru cultivarea diferitelor culturi
In marea majoritate a indicatorilor de densitate optimă a solului pentru soluri aproape toate studiate variază foarte mult. V. V. Medvedev (1988) sugerează că motivul pentru aceasta - umiditatea solului diferit în timpul cercetării. . S. A. Naumov (1969), C. S. Rubin și colab (1973), a constatat că cerințele pentru culturile de cartofi din sol și la densitatea a variat în funcție de nivelul de umiditate: cu plante bune de alimentare cu apă efect negativ al densității ridicate a scăzut considerabil. În mod similar, cerința de a densitatea plantelor poate fi reglată la niveluri diferite de baterii de securitate. In experimentele Sh Sipos (1970) de porumb, fără aplicarea îngrășămintelor a dat un randament maxim la o porozitate totală de 48%, în timp ce introducerea doze mari de îngrășăminte - la 56%. Aceasta înseamnă că valoarea densității optime a solurilor poate fi considerată dinamică.
A. Ya. Rassadin (1985) are ca rezultat date densitate optimă a solului generalizate ale unui set mare pentru culturile de cereale și a solului și tilled le compară cu densitatea de echilibru a solului (tabelul. 2). Aceste date arată, de asemenea, o gamă destul de largă de densitate optimă pentru culturile de câmp și suprapunerea considerabilă cu datele oferite V. V. Medvedevym pentru solurile respective. Date interesante date A. Ya. Rassadinym și densitatea de echilibru, ceea ce se va discuta în continuare.
3. Equilibrium și optimă pentru densitatea plantelor câmp sol, g / cm (A. Ya. Rassadin 1985)
masa volumetrica a solului, g / cm
Optim pentru culturi
Gradul de descompunere a turbei - 35-40%
compactarea solului Admisibilă
Deoarece, ca urmare, în principal de densitatea de impact mecanic adăugării solului poate atinge valori foarte mari la care creșterea rădăcină limitată, activitatea microbiologică și constată o serie de alte consecințe negative pentru ceva timp a introdus conceptul de compactare a solului admisibil (densitatea critică).
Acolo unde Pmax - densitatea maximă admisibilă (greutate în vrac), g / cc; d - greutatea specifică a solului, g / cc; W - cea mai mică capacitate de umiditate,% din greutatea solului.
În principiu, această abordare pentru determinarea densității critice însă adevărat pentru formula indusă nu poate fi determinată, ca și cea mai mică capacitate de umiditate este stabilită de mai multe studii, schimbarea volumetrică a masei în sine nu rămâne constantă.
Densitatea maximă admisibilă a solului poate fi determinată și reprezentate grafic, arătând relația dintre porozitate totală și părțile sale angajate apă și aer la capacitatea de apă mai mică, cu greutatea sa în vrac. Punctul de intersecție al liniilor și rezerva de capacitate mai mică pentru apă fiziologică minimă a aerului (15%) indică densitatea critică a solului.
Găsit prin aceste metode prezintă densitatea critică sigiliu admisibilă, în care modul de aer nu este deteriorat chiar și atunci când umiditatea solului la capacitatea apei mai mică. Cu toate acestea, în multe zone ale solului stepă și agricultura alimentată de precipitații forestiere sunt rare și scurte sunt umezite la cea mai mică capacitate de umiditate. Prin urmare, condiții favorabile pentru dezvoltarea plantelor vor fi păstrate și o densitate mai mare puțini. Acest indicator este de interes practic, deoarece permite să țină seama de densitatea solului în domeniu.
Maximă admisibilă, sau densitatea critică pentru orice umiditate care rămâne încă 15% din cupluri angajate în aer, constatăm din această relație:
În cazul în care V - porozitate totală,%; W - umiditate% din masa de sol; P - sol în vrac în masă, g / cc.
Înlocuind în această formulă valoarea porozității totale și transformându-l primit formula:
Acolo unde Pk - densitatea critică a solului, g / cm; d - greutatea specifică a solului.
Această formulă este în mod esențial aceeași cu formula S. I.Dolgova pentru determinarea densității critice atunci când cea mai mică capacitate de umiditate, dar este posibil să se utilizeze pentru calcularea densității critice la orice umiditate și orice soluri. În mod firesc, PK va fi mai mare decât Pmax. Astfel, pentru carbonat cernoziom de sud, la o umiditate de 25% din Pk va fi 1,35, iar la 20% - 1,47 g / cm, în timp ce Pmax - 1,28 g / cm.
Un astfel de fond exemplară calcul prealabil al densității critice menținând în același timp modul de aer favorabil. Ei nu pretind a fi o soluție completă a problemei. Rămâne necunoscută, în care ar trebui să fie distribuit cu grosimea stratului de sol, astfel densitate. Nu destul este aceeași pentru diferite tipuri de plante, de faza lor de dezvoltare, părțile individuale ale stratului de plug, și așa mai departe. N. Și într-adevăr, porozitatea ocupată de aerul din aproximativ 15%. Pore dimensiune, pentru a permite schimbul de aer și de gaz bun între sol și atmosferă (15%) sunt destul de convenționale. Aceasta depinde de intensitatea proceselor biologice din sol. De exemplu, în sezonul rece intensitatea proceselor biologice este scăzută, acumularea aerului în consumul de acid sol și oxigen este lent. Și apoi, chiar și la o densitate relativ ridicată a solului și o porozitate mai mică de aerare se menține regimul normal de aer a solului.
După cum puteți vedea, densitatea admisibilă a solului crește în mod natural cu scăderea conținutului de humus, reducerea și de relief declasat
Densitatea admisă a stratului arabil diferite de sol
Densitatea de echilibru a solului
Densitatea Equilibrium - este o condiție a solului la care se angajează sub influența factorilor externi și interni. Pentru soluri diferite variază. Aceasta depinde de distribuția dimensiunilor particulelor, compoziția bazelor absorbite, conținutul de humus și starea structurală a solului. Acest lucru este confirmat în mod clar de NY Russadinym generalizate, prividonnye mai sus Tabelul. 2. Densitatea Equilibrium cernoziom carbonat Crimeea sud în stratul 0 - de 10 cm este cuprinsă în intervalul 1,17 - 1,19 g / cm, un strat de 10 - 20 cm - 1,24 - 1.26 și într-un strat de 20 - 30 cm - 1.26-1.28 g / cm (VP Gordienko).
4. Distribuția arabile murdărește Ucraina cea mai mare densitate de echilibru de adăugarea de sol într-un strat de 10 - 15 cm
Condiții tehnologice solului Clasa și
adăugare Densitate, g / cm
Localizare pe teritoriul Ucrainei, cu densitate diferite de echilibru este prezentată în Fig. 1.
- să permită - adăugarea la densitatea de echilibru în stratul tratat <1,25 г/см (код для синтезирования 1). Согласно выполненного обобщения, названная оценка является максимально возможным и наиболее часто встречающимся верхним пределом равновесной плотности сложения для наилучшим образом оструктуренного и хорошо гумусированного чернозёма типичного. В зависимости от уровня атмосферного увлажнения, условий зимнего периода (числа циклов замерзания-оттаивания) и агротехнического содержания поверхности почвы плотность сложения перед обработкой может быть несколько ниже названной величины весной и всегда почти равна ей – осенью. При таком состоянии почва легко подвергается крошению и образует высококачественный пахотный (посевной) слой. Конечно, при условии, что обработка почвы осуществляется при важности физической спелости. Тогда, почвенно-технологические её свойства (сопротивление, сцепление, липкость и другие) близки к оптимальным. В этом случае почвенно-технологическая и агрономическая (по соотношению к растениям) оценки почти подобны, за исключением повышенной способности этой почвы к деформации, что, к сожалению, не может быть оценено так же положительно, как другие её особенности;
- srednetyazholye - la o densitate de echilibru 1,36 - 1,45 g / cm (cod 3). Aici, ca și mai înainte, și în următoarea clasificare subsecțiuni considerată model cunoscut: cu o creștere a densității stratului tratat adăugării solului, în general (indiferent de proprietățile și geneza acestora) și fizico-mecanice proprietăți tehnologice ale solului deteriorat treptat;
- grele - adăugarea la densitate de echilibru 1,46-1,55 g / cc (cod 4);
- foarte severă - cu adăugarea de echilibru densitate> 1,55 g / cm (Code 5).
media ponderată Densitatea de echilibru în plugul și partea de sus a straturilor de adâncime ale solului de teren arabil în Ucraina sunt reflectate în figura 1. În primul rând, ar trebui să acorde o atenție la faptul că densitatea adăugarea solurilor arabile înainte de tratament peste spațiile mari și silvostepă din nordul Stepa nu mai mare de 1,25 g / cm . Acest lucru, în conformitate cu clasificarea V. V. Medvedeva, permite evaluarea solului ca favorabil în sol și punct de vedere tehnologic. În aceste domenii, în special, în principal din cauza eroziunii (insulare Vinnitsky întunecate și gri deschis soluri erodate) sau gleying (Precarpathians), crește densitatea în vrac și proprietăți ale solului tehnologice se deterioreze în consecință. În zona de stepă uscată, în legătură cu manifestarea alcalinizarea prelucrare a solului și proprietățile tehnologice și se deterioreze.
cea mai rea evaluare specifică a acestor proprietăți obținute în Polesie, precum și alte zone în care gransostav devine mai ușor. După cum sa subliniat mai sus, este contrară unei evaluări favorabile a solurilor ușoare, au primit în virtutea parametrilor minime de rezistivitate în timpul manipulării și de tracțiune. Cu toate acestea, din cauza absenței aproape totală a procesului de agregare, densitățile de echilibru sunt maxime, ca și capacitatea de abrazive. Shallow (adesea în stratul tratat) pentru așternut gleying orizonturi Illuvial complică și sol operații cultivarea. Prin urmare, numai evaluarea integrată prin luarea în considerare mai mulți factori pe hartă sintetică poate obține evaluarea mai obiectivă a condițiilor de sol și tehnologice ale Polesye.
Dar încă mult mai important decât alți factori. Prelucrarea în Polessie exercită un efect de moment asupra proprietăților stratului superior. perioada de relaxare după slăbirea mecanică este foarte mică, potențialul proprietăților fizice este optimizarea minimă (din nou, ca urmare a luminii gradate, nesaturarea în calciu scăzut și humificare). Prin urmare, solul este constant supraaglomerat (densitatea de echilibru în intervalul de 1,50 g / cm inhibă dezvoltarea sistemelor de bază ale majorității culturilor de câmp), în timp ce rolul prelucrării mecanice și mijloace tehnice este destul de diferit față de cel pe care operează în zonele de pădure și de stepă.
Metode de a controla densitatea solului
două moduri de a controla densitatea corespunzătoare să ia în considerare. Primul dintre acestea nu permite decât o schimbare de densitate pentru scurt timp în direcția corectă (pentru a îndepărta orice urmă compactat), iar apoi, după o perioadă scurtă de timp recapătă condițiile caracteristice (soluri și agrobackground) valoare cvasi-date. Al doilea - o mai durabil și asociat cu o modificare a factorilor care formează densitatea în vrac (în particular o compoziție structurală). În ciuda simplității sale aparente și ineficacitatea primei metode și complexitatea (costul ridicat) al doilea, ambele metode sunt utilizate pe scară largă și justificate în practicile agricole.
Controlul densității Scurtă realizată în principal printr-un tratament mecanic și se limitează la timpul semănatului culturilor. De obicei, cultură corectă și calitativă (deviație la rând și la o adâncime de maximum 1 cm) se realizează la o densitate inițială de adăugare de 1,0 - 1,1 g / cm și dominanța în plantele de agronomie valoroase dimensiune stratului de agregate (cel puțin 50 - 70%, de S. I. Dolgovu, 1966). In medie cernoziom si grele clasificate, toamna arat, astfel de parametri sunt generate după cultivarea și grăpat (cu condiția, desigur, că tratamentul este efectuat la o umiditate optimă mărunțire). În lumea reală desfășoară operațiuni majore, în special în datele medii de cultură și de însămânțare târziu, deoarece există o nevoie de a efectua sarcini legate - pentru a distruge buruienile. Astfel, de regulă, stratul de semințe și necesită excesiv vspushivaetsya posleposevnogo reconsolidare (mai ales când semințele fine). Straturile inferioare, din contră, pereuplotnyayutsya din cauza utilajelor grele pe multe treceri sol umed. Deoarece în producția de control al densității nu se desfășoară, aceste operații sunt efectuate „cu ochiul liber“. Necesitatea punerii în aplicare a acestora este de obicei determinată în funcție de experiența (intuiție) agronom și eficiență - o foarte pestriță, deoarece aceasta depinde de mai mulți factori.
Trebuie remarcat deficiențe evidente în abordarea actuală a regulamentului densității de adăugare a arcului: modelul nejustificat (fiind această tehnologie se schimbă puțin, în funcție de zonă, sol, cultură), o adâncime de lucru mic, nici un control de densitate și, cel mai important, imposibilitatea ca orice modificare după însămânțare cultură.
6. Determinarea densității solului
Sub o densitate a solului este raportul dintre masa de plus neperturbat sol absolut uscat la unitatea de volum și se calculează după cum urmează:
În cazul în care dv - sol densitate, g / cm; P - masa de sol uscat deranjate adăugarea unei sume fixe; V - volumul de sol.
Aceasta este una dintre cele mai importante caracteristici fizice ale legării pentru apă, aer, regimuri termice. Cunoscându densitate scheletic sau densitatea netulburat plus sol uscat este necesar pentru a rezolva o serie de probleme practice: calcularea porozitatea, alimentarea cu apă, nutrienți, humus, oligoelemente, irigații și norme de irigare la al.
Cea mai raspandita pentru determinarea densității solului metodei N. A. Kachinskogo (AF Vadyunina, Z. A. Korchagina, 1986).
Kachinskii Dispozitiv (. Figura) Constă dintr-un volum cilindru-buri de aproximativ 100 cm și aproximativ 500 cm pentru prelevarea de probe; un ghidaj vertical pentru imersarea cilindrului (mici) la sol; cilindru de curățare tijă pentru încastrare în sol; un ciocan pentru antrenarea cilindrului în cazul prelevarea probei compactată de la orizont; cuțit spatulei spatule și locașul cilindrului cu solul și îndepărtarea solului în exces, cutii din aluminiu cu capace pentru proba de sol prelevate de depozitare.
cilindru mai mare - prelevează probe de strat arabil pufos maro și mici - de orizonturi compactate. Puteți utiliza un burghiu mic pentru toate orizonturile, în acest caz, este necesar să se mărească controlul lucrărilor.
Cunoscând masa de borcane de sol și cutii de conserve de greutate gol pe diferența de greutate a solului găsite pentru această umiditate. Se determină conținutul de umiditate în procente, masa calculată de sol absolut uscat. Împărțirea masei de sol absolut uscat pe volum (volumul cilindrului) acestuia sunt densitatea plus netulburat sol uscat.