Augsne ir milzīga dabas bagātība. Tā nodrošina dzīvniekus ar barību, cilvēkus ar pārtiku, bet rūpniecību ar preču ražošanai nepieciešamajām izejvielām. Augsnes veidošanās ir notikusi gadsimtiem un tūkstošiem gadu. Un šodien cilvēce saskaras ar jautājumu par pareizu zemes izmantošanu. Un tas nav iespējams bez zināšanām par augšņu struktūru, īpašībām, sastāvu un struktūru.
Zemes auglīgā slāņa izpētes vēsture
Pat 18. gadsimtā zinātnieki pamanīja, ka augsne sastāv no dažādām sastāvdaļām. Interese par šo īpašumu atsākās daudz vēlāk. Tā Vācijā no 1879. līdz 1899. gadam Volnijs un viņa skola katru gadu publicēja pētījumus šajā jomā. Daudzos laboratorijas pētījumos ir noskaidrota augsnes fizikālo īpašību atkarība no tās gabaliņu lieluma un putekļu satura.
1877. gadā zinātnieks P. A. Kostačevs atzīmēja, ka pēc neapstrādātu zemju uzaršanas tās ātri izklīst, kas noved pie ražas samazināšanās. Augsnes struktūra tika atjaunota tikai pēc tam, kad lauki tika atstāti zem daudzgadīgas zālaugu veģetācijas. Šiem pētījumiem bija liela nozīme. Viņi pierādīja, ka lauksaimniecībā augsnes struktūraspēlē nozīmīgu agrotehnisko lomu.
Pagājušā gadsimta 30.-40. gados liela uzmanība tika pievērsta zemes virskārtas izpētei. Tajā pašā laikā zinātnieki augsnes struktūrai piešķīra īpašu nozīmi auglības jautājumos. Viņi paaugstināja šos divus terminus par sinonīmiem.
Augsnes uzbūvi un tās nozīmi zinātnieki pagājušā gadsimta 50.-60.gados praktiski neapskatīja. Iemesls tam bija zālāju sistēmas kritika. Pētnieki sāka apšaubīt augsnes struktūras lomu auglības jautājumos. Un dažreiz viņi to vispār noliedza.
Tomēr daži zinātnieki turpināja veikt pētījumus šajā jomā. Un šeit īpaši izceļas akadēmiķa V. V. Medvedeva darbi. Zinātnieki pētīja augsnes struktūru un tās nozīmi, izmantojot mikromorfoloģiskās metodes. Tajā pašā laikā viņš izmantoja modernus matemātiskos rīkus, kas ļauj analizēt un apkopot iegūtos datus. Medvedeva darba rezultāts bija 2008. gadā publicētā monogrāfija par augšņu struktūru. Šajā darbā tika apkopoti pētījumi, kas pārliecinoši pierādīja, ka zemes virsējo slāņu termiskā un gaisa režīma uzlabošanās tieši un netieši ietekmē augu augšanu.
Pamata definīcija
Kas ir augsnes struktūra? Šī termina definīcija norāda, ka tas ir dažādu agregātu (gabalu) kopums, kas atšķiras pēc izmēra un formas. Katrs no šiem elementiem sastāv no vielām, kas savstarpēji saistītas ar augu saknēm, humusu utt.
Augsnes struktūrai ir liela nozīme. Tas ir galvenais augsnes auglības faktors. Cilvēkiem īpaši svarīga ir augšējā horizonta augšņu struktūra. Tas ir slānis, kurā notiek augu sakņu sistēmas attīstība. Tajā dzīvo dažādi augsnes organismi. No šī horizonta nāk augu augšanai nepieciešamo barības vielu un ūdens piegāde. Tāpēc augsnes virskārtai jābūt optimālai attiecībai starp tās šķidro, cieto un gāzveida fāzēm. Šī proporcija izskatās šādi - 25:50:25.
Augsņu klasifikācija pēc struktūras
Zemes augšējie horizonti var izskatīties citādi. Tie ir nestrukturēti un strukturāli. Pirmais no šiem veidiem ietver granulometriskos elementus, kuru stāvokli raksturo kā atsevišķu daļiņu. Spilgts bezstruktūras augsnes piemērs ir smilšaina. Tas satur maz humusa un māla daļiņu. Augsnes struktūras pārejas veidi ir starp bezstruktūru un strukturālu. Tajos agregātu savienojumi savā starpā izteikti ļoti vāji.
Auglīga augsne tiek uzskatīta par strukturālu. Tas labāk iztur vēja un ūdens eroziju, kā arī viegli drūp arot. Ja augsnes sastāvs un struktūra ļauj to klasificēt kā auglīgu, tad tajā ir līdzsvarota gaisa, termiskā un ūdens režīma kombinācija. Šis faktors pozitīvi ietekmē augu uzturu un bioloģisko procesu attīstību.
Nestrukturētas augsnes nespēj labi uzsūkt ūdeni. Turklāt lietus notece šādās zemēs izraisa eroziju. Gaiss un ūdens šādās augsnēs ir antagonisti. Līstošās lietusgāzes neatstāj mitrumu šādos zemes horizontos. Tas notiek intensīvas kapilārās ūdens paaugstināšanās dēļ. Augsne izžūst. Tajā pašā laikā augi netiek nodrošināti ar tiem nepieciešamo šķidruma un barības vielu daudzumu. Neskatoties uz to visu, laukos ar bezstruktūru augsnēm ir iespējams iegūt augstu ražu. Tomēr tas prasīs pastāvīgu darbu, lai uzturētu lauksaimniecības tehnoloģijas augstā līmenī.
Auglīgā slāņa struktūras veidošanās
Zemes augšējais horizonts kļūst piemērots augu dzīvībai divu vienlaicīgi notiekošu procesu ietekmē. Tādējādi augsnes struktūras veidošanās notiek slāņa mehāniskās atdalīšanas rezultātā dažādu formu un izmēru agregātos. Otrais process ir iekšējo īpašību un struktūras piešķiršana iegūtajiem elementiem.
Zinātnieku pētījumi liecina, ka augsnes struktūras veidošanās kļūst iespējama ķīmisko, fizikāli ķīmisko, bioloģisko un fizikāli mehānisko faktoru ietekmē.
Tādējādi agregātu veidošanās notiek, mainot žāvēšanu un mitrināšanu, sasaldēšanu un atkausēšanu. Augsnes sastāvs un struktūra mainās ieraktu dzīvnieku dzīvībai svarīgās aktivitātes ietekmē, no spiediena, ko rada augošās augu saknes. Maina zemes virsējā slāņa īpašības un dažādus agregāta apstrādes laukus.
Arī augsnes sastāvs un struktūra ir atkarīga no līmvielas klātbūtnes. Tie parasti ir humuskoloīdi. Šie elementi, koagulējot, spēj pārveidotiesaugsnes struktūra kļūst ūdensizturīga. Šī īpašība ir atkarīga no humusa daudzuma, mehāniskā sastāva, spējas aizturēt un absorbēt ūdeni, kā arī novadīt to uz virsmas caur kapilāriem. Pēc lietus šādās zemēs neveidojas garoza, kas samazina skābekļa piekļuvi augošu augu saknēm.
Smagas augsnes
Pēc mehāniskā sastāva auglīgās zemes iedala māla un smilšmāla, smilšainās un kūdras purvos. Kā tie tiek definēti? Augsņu mehānisko sastāvu pārbauda ar paraugiem. Augsnes daļiņas tiek ņemtas no vairākām augšējā horizonta vietām, katrā veidojot 20 cm ievilkumus, pēc tam paraugus sajauc savā starpā un samitrina ar tīru ūdeni līdz pastveida stāvoklim. Ja jūs iegūstat bumbu, bet to nav iespējams saritināt auklā, tad augsne tiek klasificēta kā smilšmāls. Viegli veicot šādas darbības, zemi var klasificēt kā smilšmālu. Un gadījumā, ja no bumbas izripo aukla, kas pēc tam saslēdzas gredzenā, augsne tiek klasificēta kā māls. Šāda veida augsnes virskārta tiek uzskatīta par smagu. Šīm augsnēm ir augsts blīvums un viskozitāte. Tie viegli salīp kopā un ir grūti apstrādājami, tādējādi apstiprinot to vārdu.
Rakšanas laikā māla augsne nedrūp. Tas veido lielus duļķus, kurus ir grūti salauzt un sasmalcināt. Ja tādu zemi uzars un ļaus kādu laiku pagulēt, tad viss darbs aizies kanalizācijā. Pēc kāda laika kluči atkal salips kopā. Lauks būs jāar vēlreiz.
Kāds ir iemesls šādai smagas augsnes uzvedībai? Tas ir saistīts ar pārāk mazu struktūruagregātu daļiņas, atstājot tikai nelielu atstarpi starp tām.
Māla augsnes augsta sablīvēšanās izraisa sliktu elpojamību. Tas savukārt noved pie tā, ka augu saknes nav pietiekami apgādātas ar skābekli. Ir ierobežota arī gaisa piekļuve tiem mikroorganismiem, kas dzīvo šādās augsnēs. Neliels skābekļa daudzums noved pie organisko vielu sadalīšanās procesa palēninājuma līdz galīgajiem sadalīšanās produktiem. Tas padara augsni nabadzīgu, nespējot nodrošināt augus ar augšanai nepieciešamo organisko vielu. Tāpēc mālu slāņos ir niecīga bioloģiskā dzīvība. Dažas šādu zemju daļas pat sauc par mirušām. Viņiem trūkst attīstītas mikrobioloģiskās vides.
Agregātu augsnes daļiņu saspiešana ir saistīta ar tādām zemes īpašībām kā to ūdens caurlaidība. Mālainos apvāršņos neveidojas attīstīta kapilāru sistēma. Tāpēc mitrums caur tiem neiziet. Augu saknes šādos laukos diez vai var iegūt savai dzīvei tik nepieciešamo ūdeni.
Smagām augsnēm ir vēl viena negatīva iezīme. Ja tajās sakrājas ūdens, tad tas nenokļūst mālu horizonta apakšējos slāņos. Ievērojami apjomi saglabājas augu sakņu sistēmas augšanas zonā, kas noved pie tās sairšanas.
Diez vai varētu teikt, ka vislabākā augsnes struktūra ir māls. Un to apliecina aramslāņa appludināšana lietus laikā. Krītoši pilieni sadala nelielus augsnes agregātus. mālainakunkuļi sadalās mazākos komponentos, daļēji šķīst ūdenī. Iegūtā virca ļoti cieši saista augsnes agregātus. Pēc žāvēšanas šādus laukus klāj cieta un ļoti blīva garoza, kas ierobežo skābekļa, mitruma un gaismas iekļūšanu augu sakņu sistēmās. Šo parādību sauc par "betona augsni". Saules gaismas iedarbība izraisa augsnes plaisāšanu, kuras struktūra šī iemesla dēļ kļūst vēl blīvāka.
Jā, mālainās augsnes ir bagātas ar mikroelementiem un minerālvielām. Tomēr augi nespēj tos pilnībā izmantot. Fakts ir tāds, ka sakņu sistēma var absorbēt tikai tās barības vielas, kas ir izšķīdinātā veidā, kā arī ir mikroorganismu pārstrādes galaprodukts. Māla augsnēm ir slikta ūdens caurlaidība. Viņiem ir slikta bioloģiskā dzīve. Tas ietekmē normālas augu barošanas neiespējamību.
Zemas ražas šādās zemēs ir sekas tam, ka mālu slāņi to blīvuma dēļ ir slikti uzkarsēti no saules stariem. Lauksaimniecībai ekstrēmākie rajoni paliek neapsildīti visu vasaras periodu.
Smaga augsnes uzlabošana
Lai iegūtu normālu ražu no māla laukiem, zemei jāpiešķir irdenāka un kunkuļaināka struktūra. Tikai šajā gadījumā tiks radīti labvēlīgi apstākļi augu augšanai. Kā uzlabot augsnes struktūru, kas tiek uzskatīta par smagu? Tas ir iespējams, regulāri ieviešot augsnē atslābinošus un atvieglojošus komponentus. Viņi varbūt kūdrai vai smiltīm, kaļķim vai pelniem. Turklāt, lai radītu labvēlīgus apstākļus augu augšanai, būs nepieciešami kūtsmēsli un komposts. Šīs sastāvdaļas radīs normālu bioloģisko un uzturvielu vidi augsnē.
Augsnes struktūras uzlabošana mitruma kapacitātes ziņā iespējama, pievienojot tai smiltis. Tas vienlaikus palielinās smagas augsnes siltumvadītspēju. Pēc slīpēšanas procedūras mālains horizonts sasilst, ātri izžūst un kļūst gatavs turpmākai apstrādei.
Vieglas vai smilšainas augsnes
Šādiem apvāršņiem raksturīgs zems māla daļiņu īpatsvars. Šīs augsnes lielāko daļu aizņem smiltis. Humuss tajos ir atrodams tikai nelielos daudzumos.
Smilšainas augsnes ne velti sauc par vieglām. Galu galā to apstrāde ir diezgan vienkārša. Un to veicina augsnes granulētā struktūra. Pateicoties tam, šādiem horizontiem ir augsta ūdens un gaisa caurlaidība. Tomēr tie ir pakļauti erozijai un nespēj noturēt mitrumu savos slāņos. Turklāt smilšainās augsnes ne tikai labi sasilst. Tās arī ļoti ātri atdziest.
Bet tas nav vienīgais iemesls, kāpēc nevar teikt, ka vislabākā augsnes struktūra ir smilšaina. Bioloģiskā dzīve šādos apvāršņos ir nabadzīga. Tas ir saistīts ar barības vielu un mitruma trūkumu mikroorganismiem, kas dzīvo šādās augsnēs.
Smilšainās augsnes uzlabošana
Lai iegūtu labu ražu, vieglai augsnei regulāri tiek uzklāti saistošie un blīvējošie komponenti. augsnes struktūras uzlabošana,klasificēts kā viegls, kļūst iespējams, ja to sajauc ar kūdru vai dūņu veidojumiem, urbšanas miltiem vai māliem. Tas aizpildīs poras starp smilšu daļiņām. Un augiem labvēlīgas bioloģiskās vides rašanās būs nepieciešama humusa un komposta ieviešana.
Smilšainu augsņu īpatnības ir jāņem vērā arī jautājumā par to bagātināšanu ar mēslojumu. Vieglas augsnes lieliski izlaiž cauri mitrumu, kas no tām izskalo visus noderīgos elementus. Tāpēc minerālmēsliem šādos laukos izmanto tikai ātras iedarbības mēslojumu un tos izmanto bieži, bet nelielos daudzumos.
Vidējas augsnes
Mālainās zemes ir vislabvēlīgākās lauksaimniecībai un dārzkopībai. Tiem ir vislabākā augsnes struktūra, kuras atšķirības slēpjas graudainumā. Šādas augsnes sastāvā ir gan cietas, diezgan lielas daļiņas, gan smalki putekļiem līdzīgi komponenti. Zeme šādos laukos ir diezgan viegli apstrādājama. Pēc uzaršanas tie nesablīvē un neveido blīvus kunkuļus.
Mālainās augsnēs ir daudz minerālvielu un barības vielu, kuru krājumi tiek papildināti, pateicoties aktīvai mikroorganismu dzīvei. Šādām augsnēm ir augsta gaisa un ūdens caurlaidība. Tie lieliski saglabā mitrumu, kā arī ātri un vienmērīgi sasilst saules gaismas ietekmē. Pateicoties sabalansētam mitrumam, smilšmālajos tiek uzturēts nemainīgs temperatūras režīms.
Vidēju augšņu uzlabošana
Lai atbalstītubarības vielu piegāde ir atbilstošā līmenī, smilšmāla zemes periodiski jāmēslo ar kompostu. Papildu minerālmēsli un organiskie mēslošanas līdzekļi tiek izmantoti mērķtiecīgi pēc iepriekšējas aramzemes stāvokļa analīzes.
