Механический состав почвы и способы его изменения
Главная / — Следующая статья Почвы и удобрения / Механический состав почвы и способы его изменения
В первую очередь создание достаточного по мощности корнеобитаемого слоя направлено на улучшение физических свойств почвы. Это достигается прежде всего созданием благоприятного механического состава.
По механическому составу почвы делятся на лёгкие (песчаные, супесчаные), суглинистые и тяжёлые (глинистые). От механического состава зависят плотность почвы, её влагоёмкость, водопроницаемость, воздушный и тепловой режим. Большое значение имеет механический состав в формировании пищевого режима почв — от него зависят дозы и сроки внесения удобрений, извести. Поэтому понятно, насколько важно знать механический состав почвы вашего участка для проведения действенных мероприятий по её улучшению.
Почвы разного механического состава имеют свои достоинства и недостатки. Они требуют разных способов улучшения.
Тяжёлые глинистые почвы лучше обеспечены элементами питания, чем лёгкие. Вместе с тем эти почвы медленнее прогреваются весной, трудны в обработке, заплывают после дождей, на их поверхности при высыхании образуется корка — требуется их систематическое рыхление. Водный режим этих почв неблагоприятен для растений: атмосферные осадки и талые воды плохо просачиваются в нижние горизонты. Застой воды на поверхности приводит к образованию в почве газов (сероводорода, метана, аммиака), отравляющих растения. Из-за того что тяжёлые по механическому составу почвы содержат мало воздуха и много воды,
активность микроорганизмов низкая, разложение органического вещества идёт слабо, а значит, условия питания растений в них неудовлетворительные.
Поэтому создание корнеобитаемого слоя с благоприятными для растений свойствами на почвах тяжёлого механического состава необходимо проводить в первую очередь. Для этого существуют разные способы.
На почвах подзолистого типа (тяжёлого механического состава, без признаков переувлажнения) создание корнеобитаемого слоя под овощные, цветочные культуры должно проводиться глубокой перекопкой с одновременным внесением рыхлящих материалов (песка, опилок), органических и минеральных удобрений.
При глубокой перекопке почв подзолистого типа в корнеобитаемый слой попадает грунт из бесплодного подзолистого горизонта. В этом случае обязательно следует вносить органические удобрения (в дозе 5-6 кг/м2), известь, а также минеральные фосфорные и калийные удобрения. Иначе при углублении слоя (даже при том, что будет создан благоприятный механический состав) плодородие снизится. Такая перекопка будет малоэффективной или даже вредной.
Хороший результат можно получить, если внести в тяжёлые почвы песок. Делается это следующим образом. На почву положите слой песка толщиной 10-15 см, на него — слой органического удобрения (перепревшего навоза или созревшего компоста) толщиной 5 см. Оба слоя перекопайте с таким же по толщине (примерно на 2/3 штыка лопаты) слоем глинистой почвы.
Для разных культур, выращиваемых на садовых участках, требования к механическому составу почвы неодинаковы, поэтому количество песка тоже должно быть разное.
Пескование глинистых почв — трудоёмкий процесс, но, проведя его единожды, вы на много лет создадите благоприятные условия для растений.
Хорошее рыхлящее действие на тяжёлые почвы оказывают опилки. Их лучше вносить с осени — не более 5 вёдер на 10 м2. Не следует применять свежие опилки, в этом случае разлагающие их микроорганизмы будут использовать азот почвы, что приведёт к снижению её плодородия. Перед внесением опилки следует смочить раствором любого азотного удобрения. Растворите в ведре воды 220 г мочевины (или чуть меньше 300 г аммиачной селитры) и этим количеством раствора обработайте 3 ведра опилок.
Способ посадки плодовых и декоративных деревьев, кустарников определяется режимом влажности почвы.
Создание глубокого корнеобитаемого слоя необходимо также и на лёгких почвах. Без этого на них, как и на тяжёлых, нельзя получить хороших урожаев.
Лёгкие почвы быстро прогреваются весной, легко поддаются обработке, имеют хороший воздушный режим. Но при этом плохо удерживают воду. Урожай на них больше, чем на почвах другого типа, зависит от количества атмосферных осадков, выпадающих в период вегетации. Из-за того что они «водопроницаемы», растворимые питательные вещества при сильных дождях уходят с водой на большую глубину и могут быть потеряны для растений. Поэтому эти почвы бедны питательными веществами. Приёмы улучшения лёгких почв должны быть направлены в первую очередь на повышение их водоудерживающей способности. Для этого прибегают к «глинованию»: вносят 5-6 вёдер глины на 1 м2 и перекапывают на глубину корнеобитаемого слоя, добавляя органические, минеральные удобрения и известь.
Лёгкие почвы можно улучшить, искусственно создав плодородный слой. Данная работа трудоёмка, но результат получается хороший. Этот способ применяется на небольшой площади участка. Для этого следует на песчаную почву насыпать слой глины (5-6 вёдер на 1 м2), тщательно его разровнять. Затем положить на него слой плодородной земли не менее 20-25 см, чтобы при вскапывании не выворачивать песок и глину наружу. Слой глины будет препятствовать вымыванию питательных веществ из плодородного слоя и способствовать сохранению в нем влаги.
Заслуживает внимания внесение в лёгкие почвы прудового ила (сапропеля). Сапропель имеет тяжёлый механический состав, и его внесение улучшает водно-физические свойства лёгких почв, повышает их влагоёмкость, поглотительную способность. Сапропель обогащает почву питательными веществами, но надо иметь в виду, что вносить его следует только после проветривания и промораживания. Такая подготовка необходима для улучшения его структуры и перехода закисных соединений железа, содержащихся в нем и токсичных для растений, в окисные — нетоксичные.
Обогатить песчаные почвы питательными веществами и повысить их водоудерживающую способность можно внесением больших доз органических удобрений. Для этого больше всего подходят компосты и вызревший навоз. Средняя доза 5-10 кг/м2. Значительной водоудерживающей способностью обладает торф. Однако в чистом виде торф не имеет значительной ценности, кроме того, в нем могут содержаться токсичные для растений вещества. Поэтому торф лучше использовать в виде компостов, наиболее эффективны торфо-навозные компосты.
Посадку плодовых и декоративных деревьев, ягодных кустарников на лёгких почвах следует проводить так же, как и на тяжёлых, в посадочные ямы.
Создание корнеобитаемого слоя на переувлажнённых почвах требует больших затрат, чем на хорошо дренированных.
Избыточная влажность создаёт в почве недостаток кислорода, подавляет разложение органического вещества почвы и использование растениями удобрений, тем самым нарушает режим питания растений. В переувлажнённых почвах накапливаются вредные для растений вещества, такие как сероводород, аммиак, метан. Происходит загнивание и отмирание корней.
Если вы установили (по признакам, указанным в предыдущей главе), что почвы вашего участка переувлажнены, то первым шагом при их освоении должно быть устранение переувлажнения, улучшение водно-воздушного режима.
На садовых участках улучшить водный режим переувлажнённых почв, уменьшить вредное влияние избыточной влажности на растения можно особыми способами посадки растений — профилированием, устройством холмов, валов, гребней, гряд. Цель этих способов посадки растений — искусственным путём поднять уровень почвы, отдалив таким образом растения от переувлажнённых слоев.
Если переувлажнение почвы происходит из-за присутствия близкого залегания водоупорной глины, не пропускающей влагу, то этот слой можно разрушить, перекопав с песком и внеся органические удобрения или даже мелко порубленные ветки деревьев и кустарников. Рационально на переувлажнённых почвах выращивать овощи, цветы, землянику на насыпных грядах. Для этого следует грядки или рабатки оконтурить коробом из досок или другим материалом, насыпать на дно песок слоем около 5 см, перекопать почву с песком, а сверху насыпать слоем 25-30 см плодородный грунт.
Среди типов почв нашей зоны торфяные почвы по своим свойствам и химическому составу занимают особое место. Сформировавшиеся преимущественно из растений, они, в отличие от почв, возникших на минеральной основе, на 90% и более состоят из органических остатков. Природа торфяных почв определила своеобразие сочетания в них элементов минерального питания, температурного режима, влажности и других свойств.
Торфяные почвы в естественном состоянии вследствие переувлажнения, недостаточной обеспеченности воздухом и, нередко, высокой кислотности малопригодны для выращивания культурных растений. Для этих целей их можно использовать только после осушения. Однако и после осушения торфяные почвы сохраняют ряд неблагоприятных свойств и требуют проведения комплекса мелиоративных работ, направленных в первую очередь на улучшение их физических свойств и теплового режима.
Изменить в положительную сторону физические свойства торфяных почв можно путём внесения минеральных добавок. Создание минеральных корнеобитаемых горизонтов повышает теплопроводность торфяных почв, уменьшает перегрев почв, снижает контрасты температур, ускоряет созревание культур.
Существует несколько способов улучшения осушенных торфяных почв, которые могут быть применены на садовых участках. Они основаны на внесении песка в корнеобитаемый слой.
Один из таких способов — внесение песка на поверхность почвы (в дозе 30-60 кг/м2) и перекапывание его с торфом на глубину корнеобитаемого слоя.
Другой способ (так называемая покровная культура торфяных почв) был предложен в Саксонии немецким землевладельцем Римпау. Суть его заключается в следующем: на поверхность торфяной почвы насыпается слой песка толщиной 14-15 см и перемешивается с небольшим слоем торфа (2-4 см). Все остальные мероприятия — внесение органических и минеральных удобрений, извести — производятся только во вновь созданный горизонт.
Если слой торфяной почвы небольшой и он подстилается глиной или суглинком, то можно перемешать торф с подстилающей породой. Таким образом искусственно будет создана новая почва, обладающая достаточным плодородием.
Однако, если торф подстилается бесплодным кварцевым песком, окультуривать его сложно, нередко просто невозможно.
При песковании торфяных почв, с одной стороны, улучшаются их физические и тепловые свойства, а с другой — за счёт улучшения в них воздушного режима увеличивается скорость разложения торфа. Скорость его разложения после осушения под разными культурами составляет от 2 до 3 см/год. Процесс разложения торфа (или, как говорят, «сработки») называется деградацией. Этот процесс надо затормозить, иначе торфяная почва (особенно если мощность слоя небольшая) может полностью исчезнуть и на поверхности окажется бесплодная подстилающая порода.
Чтобы предотвратить разрушение торфа, необходимо в торфяные почвы вносить биологически активные (богатые азотом) органические удобрения (навоз, компосты на его основе, фекальные компосты, компосты с птичьим помётом и др.).
Торфяные почвы имеют специфический состав минеральных веществ. Торфяные почвы низинного типа потенциально богаты азотом, кальцием, железом, но бедны фосфором, калием и микроэлементами (особенно медью). Поэтому для обеспечения сбалансированного питания культурных растений необходимо систематическое внесение повышенных доз фосфорных и калийных удобрений, микроэлементов. Азотные удобрения на торфяных почвах применяют в первые годы на вновь осваиваемых участках.
Торфяные почвы, как правило, малопригодны для выращивания плодовых деревьев. Даже если устранить переувлажнение почвы, то опасность частых заморозков, летнего перегрева почвы будет лимитировать их рост.
Источник
Общие сведения. Утверждено редакционно-издательским советом ТГТУ
А.Г.Павлов
ПРАКТИКУМ
ПО ТЕХНОЛОГИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА
Учебное пособие
Утверждено редакционно-издательским советом ТГТУ
Тамбов
РИС ТГТУ
Рецензенты:
кандидат экономических наук, заместитель директора ТОГБУ «РИКЦ АПК», доцент С.Н. Воропаев;
кандидат педагогических наук, доцент каф. ТиТПН ФГБОУ ВПО «ТГТУ» А.И. Попов
Павлов, А.Г.Практикум по технологии растениеводства: учебное пособие/ А. Г. Павлов. – Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2013 – 123 с.
В учебном пособии изложены содержание и методики выполнения лабораторных работ и практических заданий, направленных на закрепление теоретических знаний по курсу.
Для студентов, обучающихся по направлению 110800 – «Агроинженерия» профили «Технические системы в агробизнесе»; «Технический сервис в АПК», по дисциплинам «Технология растениеводства», «Технология сельскохозяйственного производства»
технический университет, 2013
Раздел 1
Основы почвоведения
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВЫ ПОЛЕВЫМ МЕТОДОМ
Общие сведения
Твердой фаза почв состоит из частиц различной величины, которые называются механическими элементами. Они представляют собой обломки горных пород, отдельные минералы, гумусовые вещества, продукты взаимодействия органических и минеральных веществ. Различные по размеру фракции механических элементов слагают почвы в различных количественных соотношениях (рис.1.1).
Рисунок 1.1. Механические элементы почвы
Относительное содержание в почве частиц различного размера называется механическим составом. В основу классификации почв по механическому составу положено содержание, в ней физической глины и физического песка. Физической глиной называются частицы размером меньше 0,01 мм, а физическим песком — частицы больше 0,01 мм.
В зависимости от конкретного соотношения этих частиц выделяются следующие по механическому составу почвы (табл. 1.1).
Таблица 1.1. Классификация почв по механическому составу
(по Н. А. Качинскому)
| Краткое название почвы по механическому составу | Содержание физической глины (частицы 0,01 мм) % | Содержание физического песка (частицы 0,01 мм) % |
| Песок рыхлый Песок связный Супесь Суглинок легкий Суглинок средний Суглинок тяжелый Глина легкая Глина средняя Глина тяжелая | 0 – 5 5 – 10 10 – 20 20 – 30 30 – 45 46 – 60 60 – 75 75 – 85 | 100 – 95 95 – 90 90 – 80 80 – 70 70 – 55 55 – 40 40 – 25 25 – 15 |
Графически данная зависимость выглядит следующим образом (рис. 1.2).
Рисунок 1.2. Треугольник Ферре
Механический состав оказывает большое влияние на агрономические свойства почвы: влагоемкостъ, влагопроницаемость, структурность, плотность, пористость, связность, липкость, пластичность, воздухоемкость, теплоемкость, поглотительную способность, накопление в почве гумуса и другие.
В зависимости от механического состава почв меняются условия обработки, сроки полевых работ, нормы удобрений, сельскохозяйственные культуры.
Почвы песчаные и супесчаные легко поддаются обработке, поэтому издавна их называют легкими. Они обладают хорошей водопроницаемостью, быстро прогреваются (теплые почвы); благодаря крупным порам, здесь хорошая аэрация. Разложение послеуборочных остатков и органических удобрений в пахотном слое таких почв происходит быстро.
Легкие почвы, по сравнению с тяжелыми, меньше подвергаются процессам водной эрозии, так как влага быстро впитывается и поверхностный сток бывает незначительным.
Но легкие почвы обладают рядом отрицательных свойств. Из-за низкой влагоёмкости на песчаных и супесчаных почвах, даже во влажных районах,
растения страдают от недостатка влаги. Эти почвы бедны гумусом, минеральные вещества вымываются глубоко вниз, в грунтовые воды, вследствие низкой поглотительной способности песков. При внесении больших доз удобрений подобный процесс может вызвать потери элементов питания и загрязнение гидросферы. Легкие почвы наиболее подвержены ветровой эрозии, износ почвообрабатывающих орудий здесь более значительный (рис. 1.3).
Рисунок 1.3. Износ носовой части стрельчатых лап
Иными свойствами обладают почвы тяжелого механического состава. Они медленно прогреваются весной, позднее поспевают к обработке, поэтому их называют холодными. Эти почвы трудно поддаются обработке сельскохозяйственными орудиями, поэтому их называют тяжелыми.
Тяжелосуглинистые и глинистые почвы отличаются более высокой связностью и влагоемкостъю, лучше обеспечены питательными веществами, богаче гумусом. Но они плохо пропускают воду и воздух, легко заплывают после дождей и образуют плотную корку (рис1.4).
Разложение послеуборочных остатков на тяжелых почвах происходит медленно, вследствие чего медленно пополняются запасы элементов минерального питания растений. Однако, вымывание элементов питания в нижние слои почвы здесь незначительное.
Рисунок 1.4. Прорастание сквозь почвенную корку
Как легкие песчаные, так и тяжелые глинистые почвы являются крайними типами и имеют ряд недостатков. Лучшими являются почвы, состоящие из смеси песчаных и глинистых механических элементов – легко- и среднесуглинистые. В них наиболее благоприятно складывается сочетание теплового, водного, воздушного и питательного режимов.
Учитывая влияние механического состава на свойства почв и требования к ним сельскохозяйственных культур, необходимо правильно размещать посевы. Такие культуры как пшеница, ячмень, горох, сахарная свекла, подсолнечник довольно требовательны к условиям произрастания и хорошо развиваются только на почвах средних по механическому составу (легко- и среднесуглинистых). Картофель, арбуз, эспарцет предпочитают легкие супесчаные почвы. Хорошо переносят легкие почвы рожь, люпин, вика озимая. А рис, овес, могут хорошо расти и на тяжелосуглинистых почвах.
Определение механического состава почвы в лабораторных условиях проводится путем установления количества физического песка и физической глины, а затем их соотношения, после чего по таблице определяется разновидность почвы.
В полевых условиях пользуются более простым, органолептическим методом, который мы и рассмотрим.
Цель работы: Определение механического состава почвы простейшим методом.
Материалы и оборудование: чашки, колба с водой, лист фанеры, шпатели, образцы почвы.
Источник