Методы улучшения структуры почвы и её плодородия

Плодородие почвы в большой степени зависит не только от ее состава, но и от структурности. Так называют способность грунта распадаться на отдельности разного размера (агрегаты) при незначительном механическом воздействии. Чтобы повысить урожайность земли, нужно добиться преобладания в ее структуре мезоагрегатов – комочков величиной от 0,25 до 10 мм. Для этого используют сельскохозяйственные плуги, машины для внесения удобрений и прочее оборудование.

Влияние почвенной структуры на плодородие

Почвенные агрегаты – это механические частицы (зерна первичных и вторичных минералов, остатки корней растений и т.д.), склеенные между собой минеральной тонкодисперсной плазмой, гумусом (органическим коллоидным веществом) и иловыми частицами. Земля с преобладанием мезоагрегатов в структуре имеет следующие свойства:

• хорошо пропускает и удерживает воду и кислород;
• является комфортной средой для полезных животных, грибов и микроорганизмов;
• позволяет корням легко расти.

В почве с такой структурой пористость является оптимальной – на уровне 50%. Все это обеспечивает наилучшие условия для развития растений, а значит и высокую урожайность. Кроме того, для обработки такого участка требуются минимальные усилия.

Землю без агрегатов называют малоструктурной или бесструктурной. Если она сыпучая, то говорят о бесструктурной раздельночастичной почве. Если представляет собой сплошную массу – о бесструктурной массивной. В обоих вариантах сельскохозяйственным культурам приходится сталкиваться с неблагоприятными условиями. Например, в массивную почву, где есть только капиллярные поры, вода проникает крайне медленно и большая ее часть успевает испариться, вследствие чего растения испытывают недостаток влаги. При обильном же поливе или в дождь грунт пропитывается жидкостью с избытком, в результате чего наблюдается уже недостаток кислорода.

Оценка структуры почвы

Структура почвы зависит от многих факторов. К числу наиболее важных относится минеральный состав. По этому признаку почвы делятся на типы:

• глинистая;
• суглинки;
• супеси;
• песчаные;
• известняковые;
• торфяные.

Глинистая земля чаще всего бесструктурная или малоструктурная. Ее можно узнать по лужам, которые по несколько часов держатся на поверхности после ливня или применения дождевальной техники. В замоченном виде такая почва пластична, ее можно раскатать в тонкий шнур.

Суглинки (соотношение глины и песка составляет примерно 7/3) и супеси (соотношение 2/8)в основном имеют оптимальную структуру, богатую мезоагрегатами, и потому являются наиболее плодородными. В особенности это касается грунтов с крупными песчинками и иловыми частицами. После дождя лужи на их поверхности быстро впитываются, при этом почва в течение долгого времени остается влажной. Суглинки и супеси распознают по средней пластичности: после замачивания шар из них сделать можно, а при попытке скатать в шнур последний крошится и рассыпается.

Песчаный грунт является бесструктурным. Воду он впитывает моментально, но она так же быстро испаряется, что приводит к пересыханию. Из влажной песчаной почвы даже шар скатать не получится.

Известковая земля похожа по свойствам на песчаную. Узнать ее можно по грязно-белому или сероватому оттенку (в сухом виде).

Торфяная почва имеет агрономически ценную структуру с выраженной пористостью и способностью задерживать влагу. Но в ней мало азота и минералов в той форме, какую способны усваивать растения. Для улучшения почвенного здоровья рекомендуется вносить компост в количестве 10-15 кг на 10 кв. м.

Для оценки состояния почвы сведений о минеральном составе недостаточно. Ее структура зависит и от таких факторов:

• физических – увлажнения и иссушения, замерзания и оттаивания почвенной влаги, давления корней растений, рыхлящей деятельности животных, механической обработки почвы;
• физико-химических – коагуляции минеральных и органических почвенных коллоидов, их цементирующего воздействия;
• химических – образования нерастворимых соединений, цементирующих комки;
• биологических – гумификации корней с образованием органических коллоидов (гумуса) с хорошей склеивающей способностью, переработки растительных остатков дождевыми червями с образованием копролитов, выделения микроорганизмами продуктов жизнедеятельности.

Оценить структуру почвы поможет простой опыт: некоторое количество грунта подбрасывают на лопате, чтобы он рассыпался. Для промышленного земледелия нужны более точные данные – их даст лабораторное исследование.

Методы улучшения структуры

Для управления структурой почвы принимают целый ряд мер. В первую очередь корректируют минеральный состав:

• в глинистую землю вносят золу и крупный песок;
• в песчаную и известковую – сухую порошкообразную глину в количестве 3 ведра на 2 кв. м (каждый год в течение 5-6 лет);
• в торфяную – 20 ведер сухой глины и 40 ведер песка на каждые 10 кв. м.

Супеси и суглинки в коррекции минерального состава не нуждаются.

Чтобы песчаные и известковые почвы не теряли влагу слишком быстро, их покрывают слоем любой мульчи толщиной не менее 7 см.

Другие эффективные методы улучшения плодородия:

• известкование кислых почв;
• правильное чередование культур в севообороте;
• посев многолетних трав;
• запрет бессистемного выпаса скота на пастбищных угодьях.

Для определения кислотности почвы выкапывают ямку на штык лопаты и срезают тонкий слой грунта по ее периметру. Затем землю смешивают с дистиллированной или дождевой водой и сжимают ее в руке вместе с лакмусовой бумагой. Красный цвет последней укажет на сильную кислотность, розовый – на среднюю, желтый – на слабую. Зеленая лакмусовая бумага свидетельствует о щелочном составе почвы.

Внесение удобрений

Органические удобрения содержат вещества, способствующие образованию гумуса. Последний в силу своих коллоидных свойств склеивает частички грунта с образованием мезоагрегатов. К органическим удобрениям относятся:

• компост;
• перегной (перегнивший навоз);
• опилки;
• торф;
• сапропель (многовековые донные отложения пресноводных водоемов из остатков растительности, животных и планктона);
• солома.

В результате их несения почва становится рыхлой, проницаемой и плодородной. Микроэлементы, содержащиеся в органических удобрениях, усваиваются лучше, чем из химических. Также они способствуют развитию микроорганизмов и увеличению их разнообразия. Выделяемые микробами полимеры обеспечивают агрегатирование почвы.

Минеральные удобрения тоже улучшают агрохимические показатели почвы, но они оказывают на нее и негативное воздействие:

• ухудшают физические свойства;
• увеличивают кислотность;
• способствуют минерализации гумуса;
• затрудняют мобилизацию питательных веществ (переход из недоступной формы в доступную);
• вызывают антагонизм элементов питания (из-за химических реакций некоторые из них хуже усваиваются);
• угнетающе действуют на микроорганизмы, грибы и червей, деятельность которых способствует разложению органики на легкоусвояемые растениями компоненты и образованию гумуса.

Оптимизации структуры земли способствует некоторые минеральные добавки. Так, известь связывает частицы почвы, вследствие чего та становится более водо- и воздухоемкой, а питательные вещества – доступными для растений. Гипс делает землю рыхлой и зернистой, повышает ее водоудерживающие свойства, помогает регулировать солевой баланс.

В промышленном земледелии для внесения удобрений используют различные технические приспособления, например культиватор междурядной обработки. Также этот механизм используется для внесения гербицидов.

Механические методы обработки почвы

Механическая обработка может способствовать как образованию отдельностей, так и их разрушению, поэтому ею нельзя злоупотреблять. Работы проводят в периоды физической спелости почвы, т.е. когда ее влажность является оптимальной. Такая земля хорошо крошится, но не рассыпается и не образует глыбистых агрегатов. Также она не налипает на сельскохозяйственные орудия.

Для рыхления почвы и удаления поверхностной корки используют культиватор сплошной обработки либо более простые устройства – тракторные бороны. Плуги не только рыхлят землю, но и переворачивают ее пласты. В результате сорняки и остатки жнивья заделываются в почву.

Существует несколько разновидностей плугов:

• ротационные;
• чизельные;
• лемешные;
• оборотные;
• дисковые.

Глубина обработки земли составляет 18-35 см. За несколько лет ниже этой отметки образуется т.н. плужная подошва, для разрушения которой используют глубокорыхлители.

На уже освоенных площадях вместо вспашки плугом допускается применять фрезерование. Почвообрабатывающие фрезы (ротоваторы) тоже рыхлят землю и вдобавок подобно мульчеру измельчают произрастающие на ней растения.

Результаты

Перечисленные меры способствуют увеличению пористости почвы и насыщению ее питательными веществами. Возрастает концентрация гумуса, появляются легкоусвояемые вещества с содержанием азота, фосфора и калия. В результате улучшаются характеристики посевных площадей, что позволяет получать большой и стабильный урожай.

Заключение

На показатели урожайности влияет целый ряд факторов. Одним из важнейших является структура почвы. Для ее улучшения производят механическую обработку земли, коррекцию ее минералогического состава и внесение удобрений.