Il suolo è una colossale ricchezza naturale. Fornisce agli animali mangimi, agli esseri umani cibo e all'industria le materie prime necessarie per la produzione di beni. La creazione del suolo è andata avanti per secoli e millenni. E oggi l'umanità si trova di fronte alla questione del corretto uso della terra. E questo è impossibile senza la conoscenza della struttura, delle proprietà, della composizione e della struttura dei suoli.
Storia dello studio dello strato fertile della terra
Anche nel 18° secolo, gli scienziati hanno notato che il suolo è costituito da vari componenti. L'interesse per questa proprietà riprese molto più tardi. Così, in Germania, dal 1879 al 1899, gli studi in questo campo furono pubblicati ogni anno da Volney e dalla sua scuola. Numerosi studi di laboratorio hanno stabilito la dipendenza delle proprietà fisiche dei terreni dalle dimensioni dei suoi grumi e dal contenuto di polvere.
Nel 1877, lo scienziato P. A. Kostachev notò che dopo aver arato terre vergini, si disperdono rapidamente, il che porta a una diminuzione della resa. La struttura del terreno è stata ripristinata solo dopo che i campi sono stati lasciati sotto la vegetazione erbacea perenne. Questi studi sono stati di grande importanza. Hanno dimostrato che in agricoltura la struttura del suolosvolge un importante ruolo agrotecnico.
Molta attenzione è stata dedicata allo studio dello strato superiore della terra negli anni 30-40 del secolo scorso. Allo stesso tempo, gli scienziati attribuivano un'importanza fondamentale alla struttura del suolo in materia di fertilità. Hanno elevato questi due termini al rango di sinonimi.
La struttura del suolo e il suo significato non erano praticamente considerati dagli scienziati negli anni '50-'60 del secolo scorso. La ragione di ciò era la critica al sistema dei campi in erba. I ricercatori hanno iniziato a mettere in discussione il ruolo della struttura del suolo in materia di fertilità. E a volte lo negavano del tutto.
Tuttavia, alcuni scienziati hanno continuato a fare ricerca in quest'area. E qui si distinguono particolarmente le opere dell'accademico V. V. Medvedev. Gli scienziati hanno studiato la struttura del suolo e il suo significato utilizzando metodi micromorfologici. Allo stesso tempo, ha utilizzato moderni strumenti matematici che gli consentono di analizzare e sintetizzare i dati ottenuti. Il risultato del lavoro di Medvedev è stata una monografia pubblicata nel 2008 sulla struttura dei suoli. In questo lavoro sono stati riassunti gli studi che hanno dimostrato in modo convincente che il miglioramento del regime termico e dell'aria degli strati superiori della terra influisce direttamente e indirettamente sulla crescita delle piante.
Definizione di base
Cos'è la struttura del suolo? La definizione di questo termine indica che si tratta di un insieme di vari aggregati (grumi) che differiscono per dimensioni e forma. Ciascuno di questi elementi è costituito da sostanze interconnesse da radici vegetali, humus, ecc.
La struttura del suolo è di grande importanza. È il principale fattore responsabile della fertilità del suolo. Particolarmente importante per l'uomo è la struttura dei suoli dell'orizzonte superiore. Questo è lo strato in cui si verifica lo sviluppo del sistema radicale delle piante. In esso vivono una varietà di organismi del suolo. Da questo orizzonte arriva l'apporto dei nutrienti e dell'acqua necessari alla crescita delle piante. Ecco perché il terriccio deve avere un rapporto ottimale tra le sue fasi liquida, solida e gassosa. Questa proporzione è simile a questa - 25:50:25.
Classificazione dei suoli per struttura
Gli orizzonti superiori della terra potrebbero avere un aspetto diverso. Sono non strutturati e strutturali. Il primo di questi tipi comprende elementi granulometrici, il cui stato è caratterizzato come particella separata. Un esempio lampante di terreno senza struttura è sabbioso. Contiene piccole particelle di humus e argilla. I tipi transitori di struttura del suolo sono tra senza struttura e strutturale. In essi, le connessioni degli aggregati tra loro sono espresse in modo molto debole.
Il suolo fertile è considerato strutturale. Resiste meglio all'erosione del vento e dell'acqua e si sbriciola facilmente durante l'aratura. Se la composizione e la struttura del suolo consentono di classificarlo come fertile, allora ha una combinazione equilibrata di regimi aria, termali e idrici. Questo fattore ha un effetto positivo sulla nutrizione delle piante e sullo sviluppo dei processi biologici.
I terreni non strutturati non sono in grado di assorbire bene l'acqua. Inoltre, il deflusso delle piogge su tali terreni provoca l'erosione. L'aria e l'acqua in tali terreni sono antagonisti. Le piogge che cadono non lasciano umidità in tali orizzonti del suolo. Ciò accade a causa dell'intenso aumento capillare dell'acqua. Il terreno si sta asciugando. Allo stesso tempo, alle piante non viene fornita la quantità di liquidi e sostanze nutritive di cui hanno bisogno. Nonostante tutto ciò, in campi con suoli privi di struttura, è possibile ottenere una resa elevata. Tuttavia, ciò richiederà un lavoro costante per mantenere la tecnologia agricola a un livello elevato.
Formazione della struttura dello strato fertile
L'orizzonte superiore della terra diventa adatto alla vita vegetale sotto l'influenza di due processi che si verificano simultaneamente. Pertanto, la formazione della struttura del suolo avviene a seguito della separazione meccanica dello strato in aggregati di varie forme e dimensioni. Il secondo processo consiste nel dare proprietà e struttura interne agli elementi risultanti.
Ricerche degli scienziati hanno dimostrato che la formazione della struttura del suolo diventa possibile sotto l'influenza di fattori chimici, fisico-chimici, biologici e fisico-meccanici.
Così, la formazione degli inerti avviene durante l' alternanza di essiccazione e umidificazione, congelamento e disgelo. La composizione e la struttura del suolo cambiano sotto l'influenza dell'attività vitale degli animali scavatori, dalla pressione esercitata dalle radici in crescita delle piante. Modifica le proprietà dello strato superiore della terra e vari campi di lavorazione dell'attrezzo.
Inoltre, la composizione e la struttura del terreno dipendono dalla presenza di un adesivo. Di solito sono colloidi umici. Questi elementi, una volta coagulati, sono in grado di convertirsistruttura del suolo in resistente all'acqua. Questa caratteristica dipende dalla quantità di humus, dalla composizione meccanica, dalla capacità di trattenere e assorbire l'acqua e anche di fornirla in superficie attraverso i capillari. Dopo la pioggia, su tali terreni non si forma una crosta, che riduce l'accesso di ossigeno alle radici delle piante in crescita.
Terreni pesanti
Secondo la loro composizione meccanica, le terre fertili sono divise in argilla e torbiere argillose, sabbiose e torbiere. Come sono definiti? La composizione meccanica dei suoli viene esaminata da campioni. Le particelle di terreno vengono prelevate da diversi punti dell'orizzonte superiore, formando rientranze di 20 cm ciascuna, quindi i campioni vengono mescolati tra loro e inumiditi in uno stato pastoso con acqua normale. Se ottieni una palla, ma è impossibile arrotolarla in una corda, il terreno è classificato come terriccio sabbioso. Con una facile attuazione di tali azioni, la terra può essere classificata come terriccio. E nel caso in cui una corda esca dalla palla, che poi si chiude in un anello, il terreno è classificato come argilla. Questo tipo di terriccio è considerato pesante. Questi terreni hanno un' alta densità e viscosità. Si attaccano facilmente e sono difficili da elaborare, confermando così il loro nome.
Durante lo scavo, il terreno argilloso non si sgretola. Forma grandi zolle difficili da rompere e frantumare. Se tale terra viene arata e lasciata sdraiarsi per un po', tutto il lavoro andrà in malora. Dopo un po', le zolle si attaccheranno di nuovo. Il campo dovrà essere arato di nuovo.
Qual è la ragione di questo comportamento dei terreni pesanti? È associato a una struttura troppo piccolaparticelle aggregate, lasciando solo un piccolo spazio tra di loro.
L'elevata compattazione dei terreni argillosi provoca scarsa traspirabilità. Questo, a sua volta, porta al fatto che le radici delle piante non sono sufficientemente fornite di ossigeno. Anche l'accesso dell'aria a quei microrganismi che vivono in tali suoli è limitato. Una piccola quantità di ossigeno porta ad un rallentamento nel processo di decomposizione delle sostanze organiche ai prodotti di decomposizione finali. Questo rende il suolo povero, incapace di fornire alle piante la materia organica di cui hanno bisogno per crescere. Ecco perché c'è poca vita biologica negli strati di argilla. Alcune parti di tali terre sono persino chiamate morte. Mancano di un ambiente microbiologico sviluppato.
La compressione delle particelle di terreno aggregate è associata a caratteristiche del terreno come la loro permeabilità all'acqua. Un sistema capillare sviluppato non si forma negli orizzonti argillosi. Ecco perché l'umidità non li attraversa. Le radici delle piante in questi campi difficilmente possono ottenere l'acqua tanto necessaria per la loro vita.
I terreni pesanti hanno un' altra caratteristica negativa. Se l'acqua si accumula in essi, non passa negli strati inferiori dell'orizzonte argilloso. Volumi significativi rimangono nell'area di crescita dell'apparato radicale delle piante, che porta al suo decadimento.
Difficilmente si può dire che la migliore struttura del suolo sia l'argilla. E ciò è confermato dall'allagamento del seminativo durante la pioggia. Le gocce che cadono rompono piccoli aggregati di terreno. argillosoi grumi passano in componenti più piccoli, parzialmente solubili in acqua. Il liquame risultante lega molto strettamente gli aggregati del terreno. Dopo l'essiccazione, tali campi sono ricoperti da una crosta dura e molto densa, che limita la penetrazione di ossigeno, umidità e luce negli apparati radicali delle piante. Questo fenomeno è chiamato "terreno di cemento". L'azione della luce solare porta alla fessurazione del terreno, la cui struttura diventa per questo motivo ancora più densa.
Sì, i terreni argillosi sono ricchi di oligoelementi e minerali. Tuttavia, le piante non sono in grado di trarne pieno vantaggio. Il fatto è che l'apparato radicale può assorbire solo quei nutrienti che sono in forma disciolta e sono anche il prodotto finale della lavorazione dei microrganismi. I terreni argillosi hanno una scarsa permeabilità all'acqua. Hanno una vita biologica povera. Ciò influisce sull'impossibilità di una normale nutrizione delle piante.
Le basse rese di tali terreni sono una conseguenza del fatto che gli strati argillosi, per la loro densità, sono poco riscaldati dai raggi del sole. Le aree più estreme per l'agricoltura rimangono non riscaldate per tutto il periodo estivo.
Miglioramento del suolo pesante
Per ottenere un raccolto normale dai campi argillosi, la terra deve avere una struttura più sciolta e bitorzoluta. Solo in questo caso si creeranno condizioni favorevoli per la crescita delle piante. Come migliorare la struttura del terreno, che è considerato pesante? Ciò è possibile con l'introduzione regolare di componenti di allentamento e alleggerimento nel terreno. Loro possonoessere torba o sabbia, lime o cenere. Inoltre, per creare condizioni favorevoli per la crescita delle piante, saranno necessari letame e compost. Questi componenti creeranno un normale ambiente biologico e nutritivo nel suolo.
Il miglioramento della struttura del suolo in termini di capacità di umidità è possibile aggiungendo sabbia. Ciò aumenterà contemporaneamente la conduttività termica del terreno pesante. Dopo la procedura di levigatura, gli orizzonti argillosi si riscaldano, si asciugano rapidamente e diventano pronti per l'ulteriore lavorazione.
Terreni chiari o sabbiosi
Per tali orizzonti, è tipica una bassa percentuale di particelle di argilla. La maggior parte di questo terreno è occupata da sabbia. L'humus si trova in loro solo in piccole quantità.
I terreni sabbiosi sono chiamati leggeri per un motivo. Dopotutto, è abbastanza facile elaborarli. E questo è favorito dalla struttura granulare del terreno. Grazie ad esso, tali orizzonti hanno alti tassi di permeabilità all'acqua e all'aria. Tuttavia, sono soggetti ad erosione e non sono in grado di trattenere l'umidità nei loro strati. Inoltre, i terreni sabbiosi non solo si riscaldano bene. Inoltre si raffreddano molto rapidamente.
Ma questo non è l'unico motivo per cui è impossibile dire che la migliore struttura del suolo sia sabbiosa. La vita biologica è povera in tali orizzonti. Ciò è dovuto alla mancanza di nutrienti e umidità per i microrganismi che vivono in tali terreni.
Miglioramento del suolo sabbioso
Per ottenere un buon raccolto, i componenti leganti e compattanti vengono regolarmente applicati su terreno leggero. Miglioramento della struttura del suolo,classificato come leggero, diventa possibile se mescolato con formazioni di torba o limo, farina di perforazione o argilla. Questo riempirà i pori tra le particelle di sabbia. E per l'emergere di un ambiente biologico favorevole alle piante, sarà necessaria l'introduzione di humus e compost.
Devono essere prese in considerazione anche le caratteristiche dei terreni sabbiosi nella questione del loro arricchimento con fertilizzanti. I terreni leggeri trasmettono perfettamente l'umidità attraverso se stessi, eliminando tutti gli elementi utili da essi. Ecco perché i fertilizzanti minerali in tali campi utilizzano solo fertilizzanti ad azione rapida e li applicano spesso, ma in piccoli volumi.
Terreni medi
I terreni argillosi sono i più favorevoli per l'agricoltura e il giardinaggio. Hanno la migliore struttura del suolo, le cui differenze risiedono nella cloridità granulare. La composizione di un tale terreno comprende sia particelle solide, piuttosto grandi, sia componenti simili a polvere fine. La terra in questi campi è abbastanza facile da coltivare. Dopo l'aratura, non si agglutinano e non formano grumi densi.
Nei terreni argillosi ci sono molti minerali e sostanze nutritive, il cui apporto viene reintegrato grazie alla vita attiva dei microrganismi. Tali terreni hanno un'elevata permeabilità all'aria e permeabilità all'acqua. Mantengono perfettamente l'umidità e si riscaldano rapidamente e uniformemente sotto l'influenza della luce solare. Grazie all'umidità bilanciata, nei terreni argillosi viene mantenuto un regime di temperatura costante.
Miglioramento dei terreni medi
Per supportarel'apporto di nutrienti è a un livello adeguato, i terreni argillosi devono essere periodicamente concimati con compost. Ulteriori fertilizzanti minerali e organici vengono applicati di proposito dopo un'analisi preliminare delle condizioni dei seminativi.
