Maa on v altava luonnonrikkaus. Se tarjoaa eläimille rehua, ihmisille ruokaa ja teollisuudelle tavaroiden valmistukseen tarvittavat raaka-aineet. Maaperän luominen on jatkunut vuosisatoja ja vuosituhansia. Ja nykyään ihmiskunnan edessä on kysymys maan oikeasta käytöstä. Ja tämä on mahdotonta ilman tietoa maaperän rakenteesta, ominaisuuksista, koostumuksesta ja rakenteesta.
Maan hedelmällisen kerroksen tutkimuksen historia
Jo 1700-luvulla tiedemiehet huomasivat, että maaperä koostuu useista komponenteista. Kiinnostus tätä omaisuutta kohtaan palasi paljon myöhemmin. Näin ollen Saksassa vuosina 1879-1899 Volney ja hänen koulunsa julkaisivat tämän alan tutkimuksia vuosittain. Lukuisat laboratoriotutkimukset ovat osoittaneet maaperän fysikaalisten ominaisuuksien riippuvuuden sen kokkareiden koosta ja pölypitoisuudesta.
Vuonna 1877 tiedemies P. A. Kostachev totesi, että neitseellisten maiden kyntämisen jälkeen ne hajoavat nopeasti, mikä johtaa sadon laskuun. Maaperän rakenne palautui vasta sen jälkeen, kun pelto oli jätetty monivuotisen ruohomaisen kasvillisuuden alle. Näillä tutkimuksilla oli suuri merkitys. He osoittivat, että maataloudessa maaperän rakennesillä on tärkeä maataloustekninen rooli.
Maan ylemmän kerroksen tutkimukseen kiinnitettiin paljon huomiota viime vuosisadan 30-40-luvuilla. Samaan aikaan tiedemiehet pitivät maaperän rakennetta ensiarvoisen tärkeänä hedelmällisyyden kann alta. He nostivat nämä kaksi termiä synonyymien arvoon.
Maan rakennetta ja sen merkitystä tutkijat eivät käytännössä käsitelleet viime vuosisadan 50-60-luvuilla. Syynä tähän oli nurmikenttäjärjestelmää kohtaan esitetty kritiikki. Tutkijat alkoivat kyseenalaistaa maaperän rakenteen merkitystä hedelmällisyyteen liittyvissä asioissa. Ja joskus he kielsivät sen kokonaan.
Jotkut tiedemiehet kuitenkin jatkoivat tutkimustaan tällä alalla. Ja tässä akateemikko V. V. Medvedevin teokset ovat erityisen erottuvia. Tiedemiehet tutkivat maaperän rakennetta ja sen merkitystä mikromorfologisilla menetelmillä. Samaan aikaan hän käytti nykyaikaisia matemaattisia työkaluja, joiden avulla hän voi analysoida ja tehdä yhteenvedon saaduista tiedoista. Medvedevin työn tulos oli vuonna 2008 julkaistu monografia maaperän rakenteesta. Tässä työssä tiivistettiin tutkimukset, jotka vakuuttavasti osoittivat, että maan ylempien kerrosten lämpö- ja ilmatilan paraneminen vaikuttaa suoraan ja epäsuorasti kasvien kasvuun.
Perusmääritelmä
Mikä on maaperän rakenne? Tämän termin määritelmä osoittaa, että se on kokoelma erilaisia aggregaatteja (pakkauksia), jotka eroavat kooltaan ja muodoltaan. Jokainen näistä alkuaineista koostuu aineista, jotka liittyvät toisiinsa kasvien juurien, humuksen jne.
Maan rakenteella on suuri merkitys. Se on tärkein maaperän hedelmällisyyteen vaikuttava tekijä. Erityisen tärkeä ihmisille on ylähorisontin maaperän rakenne. Tämä on kerros, jossa kasvien juurijärjestelmän kehittyminen tapahtuu. Siinä elää monenlaisia maaperän eliöitä. Tästä horisontista tulee kasvien kasvulle välttämättömien ravinteiden ja veden saanti. Siksi pintamaan nestemäisen, kiinteän ja kaasumaisen faasin suhteen tulee olla optimaalinen. Tämä suhde näyttää tältä - 25:50:25.
Maan luokittelu rakenteen mukaan
Maan ylähorisontit voivat näyttää erilaisilta. Ne ovat rakenteettomia ja rakenteellisia. Ensimmäinen näistä tyypeistä sisältää granulometriset elementit, joiden tila on karakterisoitu erillisenä hiukkasena. Näyttävä esimerkki rakenteettomasta maaperästä on hiekkainen. Se sisältää vähän humus- ja savehiukkasia. Maaperän rakenteen siirtymätyypit ovat rakenteettoman ja rakenteellisen välillä. Niissä aggregaattien yhteydet toisiinsa ilmaistaan hyvin heikosti.
Hedeltävää maaperää pidetään rakenteellisena. Se kestää paremmin tuulta ja vesieroosiota ja myös murenee helposti kynnettäessä. Jos maaperän koostumus ja rakenne sallivat sen luokittelun hedelmälliseksi, siinä on tasapainoinen yhdistelmä ilma-, lämpö- ja vesiolosuhteita. Tällä tekijällä on myönteinen vaikutus kasvien ravintoon ja biologisten prosessien kehittymiseen.
Järjestämätön maaperä ei pysty imemään vettä hyvin. Lisäksi sateen valuminen tällaisille maille aiheuttaa eroosiota. Ilma ja vesi tällaisessa maaperässä ovat antagonisteja. Sateet eivät jätä kosteutta sellaisiin maahorisontteihin. Tämä johtuu veden voimakkaasta kapillaarisesta noususta. Maaperä kuivuu. Samaan aikaan kasvit eivät saa tarvitsemaansa määrää nestettä ja ravinteita. Kaikesta tästä huolimatta pelloilla, joilla on rakenteeton maaperä, on mahdollista saada korkea sato. Tämä vaatii kuitenkin jatkuvaa työtä maataloustekniikan pitämiseksi korkealla tasolla.
Hedelmällisen kerrosrakenteen muodostuminen
Maan ylähorisontti tulee sopivaksi kasveille kahden samanaikaisesti tapahtuvan prosessin vaikutuksesta. Näin ollen maaperän rakenteen muodostuminen tapahtuu kerroksen mekaanisen erottamisen seurauksena erimuotoisiksi ja -kokoisiksi aggregaatteiksi. Toinen prosessi antaa tuloksena oleville elementeille sisäisiä ominaisuuksia ja rakennetta.
Tiedemiesten tutkimukset ovat osoittaneet, että maaperän rakenteen muodostuminen tulee mahdolliseksi kemiallisten, fysikaalis-kemiallisten, biologisten ja fysikaalis-mekaanisten tekijöiden vaikutuksesta.
Siksi aggregaattien muodostuminen tapahtuu vuorotellen kuivaamisen ja kostutuksen, jäädytyksen ja sulatuksen aikana. Maaperän koostumus ja rakenne muuttuvat kaivavien eläinten elintärkeän toiminnan vaikutuksesta kasvien kasvavien juurien aiheuttamasta paineesta. Muuttaa maan pintakerroksen ja työkoneen eri käsittelykenttien ominaisuuksia.
Lisäksi maaperän koostumus ja rakenne riippuvat liiman läsnäolosta. Ne ovat yleensä humuskolloideja. Nämä alkuaineet koaguloituessaan pystyvät muuntumaanmaaperän rakenne vedenkestäväksi. Tämä ominaisuus riippuu humuksen määrästä, mekaanisesta koostumuksesta, kyvystä pidättää ja imeä vettä sekä myös toimittaa sitä pintaan kapillaarien kautta. Sateen jälkeen tällaisille maille ei muodostu kuorta, mikä vähentää hapen pääsyä kasvavien kasvien juuriin.
Raskas maaperä
Mekaanisen koostumuksensa mukaan hedelmälliset maat jaetaan savi- ja savi-, hiekka- ja turvesoihin. Miten ne määritellään? Maaperän mekaaninen koostumus tutkitaan näytteillä. Ylähorisontin useasta paikasta otetaan maapartikkeleita 20 cm:n syvennyksiä kohti, minkä jälkeen näytteet sekoitetaan keskenään ja kostutetaan tahnamaiseen tilaan puhtaalla vedellä. Jos saat pallon, mutta sitä on mahdotonta rullata naruksi, maaperä luokitellaan hiekkasaviksi. Tällaisten toimien helpolla toteutuksella maa voidaan luokitella saviksi. Ja siinä tapauksessa, että pallosta rullaa ulos naru, joka sitten sulkeutuu renkaaksi, maa luokitellaan saveksi. Tämän tyyppistä pintamaata pidetään raskaana. Näillä mailla on korkea tiheys ja viskositeetti. Ne tarttuvat helposti toisiinsa ja niitä on vaikea käsitellä, mikä vahvistaa heidän nimensä.
Kaivamisen aikana savimaa ei murene. Se muodostaa suuria paakkuja, joita on vaikea rikkoa ja murskata. Jos tällainen maa kynnetään ja annetaan makaamaan jonkin aikaa, kaikki työ menee viemäriin. Jonkin ajan kuluttua paakut tarttuvat jälleen yhteen. Pelto on kynnettävä uudelleen.
Mikä on syynä tähän raskaan maaperän käyttäytymiseen? Se liittyy liian pieneen rakenteeseenaggregaattihiukkasia jättäen niiden väliin vain pienen tilan.
Savimaan tiivistyminen aiheuttaa huonon hengittävyyden. Tämä puolestaan johtaa siihen, että kasvien juuret eivät saa riittävästi happea. Ilman pääsy tällaisissa maaperässä eläville mikro-organismeille on myös rajoitettu. Pieni määrä happea hidastaa orgaanisten aineiden hajoamisprosessia lopullisiksi hajoamistuotteiksi. Tämä tekee maaperästä köyhän, eikä se pysty tarjoamaan kasveille niiden kasvamiseen tarvittavaa orgaanista ainesta. Siksi savikerroksissa on vähän biologista elämää. Joitakin tällaisten maiden osia kutsutaan jopa kuolleiksi. Heiltä puuttuu kehittynyt mikrobiologinen ympäristö.
Aggregoituneiden maahiukkasten puristuminen liittyy sellaisiin maan ominaisuuksiin kuin niiden vedenläpäisevyys. Kehittynyttä kapillaarijärjestelmää ei muodostu savimaisiin horisontteihin. Siksi kosteus ei pääse niiden läpi. Tällaisten peltojen kasvien juuret tuskin saavat elämäänsä kaivattua vettä.
Raskaalla maaperällä on vielä yksi negatiivinen piirre. Jos vesi kerääntyy niihin, se ei kulje savihorisontin alempiin kerroksiin. Kasvien juuriston kasvualueelle jää huomattavia määriä, mikä johtaa sen rappeutumiseen.
On tuskin mahdollista sanoa, että maaperän paras rakenne on savi. Ja tämän vahvistaa peltokerroksen tulva sateen aikana. Putoavat pisarat hajottavat pieniä maaperää. savinenkokkareet hajoavat pienemmiksi komponenteiksi, jotka liukenevat osittain veteen. Syntyvä liete sitoo maa-ainekset erittäin tiukasti. Kuivumisen jälkeen tällaiset pellot peitetään kovalla ja erittäin tiheällä kuorella, mikä rajoittaa hapen, kosteuden ja valon tunkeutumista kasvien juurijärjestelmään. Tätä ilmiötä kutsutaan "betonimaaksi". Auringonvalon vaikutus johtaa maaperän halkeilemiseen, jonka rakenne tästä syystä tiivistyy entisestään.
Kyllä, savimaassa on runsaasti hivenaineita ja mineraaleja. Kasvit eivät kuitenkaan pysty hyödyntämään niitä täysimääräisesti. Tosiasia on, että juurijärjestelmä voi imeä vain ne ravinteet, jotka ovat liuenneessa muodossa ja ovat myös mikro-organismien käsittelyn lopputuote. Savimailla on huono vedenläpäisevyys. Heillä on huono biologinen elämä. Tämä vaikuttaa normaalin kasvien ravinnon mahdottomuuteen.
Tällaisten maiden alhainen tuotto johtuu siitä, että savikerrokset ovat tiheytensä vuoksi huonosti lämmitettyjä auringon säteiden vaikutuksesta. Maatalouden äärimmäiset alueet pysyvät lämmittämättöminä koko kesäkauden.
Raskas maanparannus
Normaalin sadon saamiseksi savipelloilta maaperälle on tehtävä löysempi ja muhkeampi rakenne. Vain tässä tapauksessa luodaan suotuisat olosuhteet kasvien kasvulle. Kuinka parantaa raskaaksi pidetyn maaperän rakennetta? Tämä on mahdollista lisäämällä säännöllisesti irtoavia ja keventäviä komponentteja maaperään. He voivatolla turvetta tai hiekkaa, kalkkia tai tuhkaa. Lisäksi kasvien kasvulle suotuisten olosuhteiden luomiseksi tarvitaan lantaa ja kompostia. Nämä komponentit luovat normaalin biologisen ja ravinneympäristön maaperään.
Maan rakenteen kosteuskapasiteetin parantaminen on mahdollista, kun siihen lisätään hiekkaa. Tämä lisää samanaikaisesti raskaan maaperän lämmönjohtavuutta. Hiontatoimenpiteen jälkeen saviiset horisontit lämpenevät, kuivuvat nopeasti ja ovat valmiita jatkokäsittelyyn.
Kevyt tai hiekkainen maaperä
Tällaisille horisonteille savihiukkasten alhainen osuus on tyypillistä. Suurin osa tästä maaperästä on hiekkaa. Niistä löytyy humusta vain pieniä määriä.
Hiekkamaata kutsutaan syystä kevyeksi. Loppujen lopuksi niitä on melko helppo käsitellä. Ja tätä suosii maaperän rakeinen rakenne. Sen ansiosta tällaisilla horisonteilla on korkea veden ja ilman läpäisevyys. Ne ovat kuitenkin alttiina eroosiolle eivätkä pysty pidättämään kosteutta kerroksissaan. Lisäksi hiekkamaa ei vain lämpene hyvin. Ne myös jäähtyvät hyvin nopeasti.
Mutta tämä ei ole ainoa syy, miksi on mahdotonta sanoa, että paras maaperän rakenne on hiekkainen. Biologinen elämä on köyhää sellaisissa horisonteissa. Tämä johtuu sellaisessa maaperässä elävien mikro-organismien ravinteiden ja kosteuden puutteesta.
hiekkainen maanparannus
Hyvän sadon saamiseksi kevyelle maaperälle levitetään säännöllisesti sitovia ja tiivistäviä komponentteja. maaperän rakenteen parantaminen,luokitellaan kevyeksi, tulee mahdolliseksi, kun se sekoitetaan turpeen tai lietemuodostelmien, porausjauhon tai saven kanssa. Tämä täyttää huokoset hiekkahiukkasten välillä. Ja kasveille suotuisan biologisen ympäristön muodostuminen edellyttää humuksen ja kompostin lisäämistä.
Hiekkamaan ominaisuudet on otettava huomioon myös niiden lannoitteiden rikastamisessa. Kevyet maaperät kuljettavat kosteutta täydellisesti läpi itsensä, mikä pesee niistä kaikki hyödylliset elementit. Siksi mineraalilannoitteissa tällaisilla pelloilla käytetään vain nopeasti vaikuttavia lannoitteita ja niitä levitetään usein, mutta pieninä määrinä.
Keskiperäiset maaperät
Saveiset maat ovat suotuisimpia maataloudelle ja puutarhanhoidolle. Niillä on paras maaperän rakenne, jonka erot piilevät rakeisuudessa. Tällaisen maaperän koostumus sisältää sekä kiinteitä, melko suuria hiukkasia että hienojakoisia pölymäisiä komponentteja. Tällaisten peltojen maata on melko helppo viljellä. Kynnyksen jälkeen ne eivät paakkuunnu eivätkä muodosta tiheitä paakkuja.
Savamaalla on monia mineraaleja ja ravinteita, joiden saanti täydentyy mikro-organismien aktiivisen elämän ansiosta. Tällaisilla maaperällä on korkea ilmanläpäisevyys ja vedenläpäisevyys. Ne säilyttävät kosteuden täydellisesti ja lämpenevät myös nopeasti ja tasaisesti auringonvalon vaikutuksesta. Tasapainoisen kosteuden ansiosta savessa ylläpidetään vakiolämpötilaa.
Keskitason maaperän parantaminen
Tukearavinteiden saanti on oikealla tasolla, savimaat tulee lannoittaa säännöllisesti kompostilla. Lisälannoitteita ja orgaanisia lannoitteita levitetään määrätietoisesti pellon tilan ennakkoanalyysin jälkeen.
