Структура почв
Особенности взаимодействия с почвой ходовых систем сельскохозяйственных тракторов и машин обусловлены необычными условиями их работы, заключающимися в том, что опорная поверхность является сложнейшей биологической средой, обладающей бесценный свойством — плодородием, т. е. способностью давать урожай. Если не учитывать это обстоятельство и рассматривать почву как среду, обеспечивающую только реализацию тягового усилия трактора и функцию несущего основания, то последствиями такого подхода будут переуплотнение, разрушение структуры почвы, эрозия, ухудшение плодородия и снижение урожайности сельскохозяйственных культур.
Почва — продукт.длительных и чрезвычайно сложных процессов, протекающих в природе на протяжении многих тысячелетий. Толщина слоя почвы составляет 20—50- см (в редких, наиболее благоприятных случаях достигает 1,5 м). Почва постоянно реагирует на изменение внешних* условий: так, за время только одного дождя с распаханного поля может быть смыт слой почвы толщиной 5—10 см, для восстановления которого требуется около 1000 лет (по расчетам почвоведов, за 100—150 лет образуется слой почвы около 1 см). Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой (почвенной фауны и флоры) частей. От соотношения этих частей зависит плодородие почвы и жизнедеятельность организмов в ней. Твердая часть почвы состоит из частиц разных размеров (мм).
В зависимости от количественного состава различных по размерам фракций изменяется не только минералогический состав почвы, но и ее химические и физико-механические свойства. Например, с дисперсностью связаны способность почвы адсорбировать питательные вещества, газы, пары воды, удерживать определенное количество воды в свободном состоянии. С дисперсностью связаны также комплексы тепловых и воздушных условий в почве. В зависимости от дисперсности образуется та или иная микро- и макроагрегатная структура почвы. Структурный состав почвы характеризуется коэффициентом структурности. Установлено, что чем больше С, тем лучше структура почвы.
Факторы образования микро- и макроагрегатной структуры почвы следующие:
1) биогенные (корневая система растений и различные живые организмы);
2) климатогенные (увлажнение и высыхание, смена температур, замораживание и оттаивание почвы и другие);
3) деятельность человека, связанная с обработкой и другими видами воздействия на почву.
Корневая система растений является фактором повышения коэффициента структурности К- В ряде случаев влияние почвенной фауны и флоры (различных организмов) оказывается более рет зультативным, чем работа рабочих органов сельскохозяйственных орудий, так как последние перерабатывают пахотный слой, а микроорганизмы могут проникать за пределы этого слоя, иногда на глубину до 1 м и более.
Структурообразование почвы происходит также под влиянием объемных изменений в ней, вызываемых попеременным увлажнением и высыханием, промерзанием и оттаиванием. Морозная зима заметно улучшает структуру почвы: после обработки хорошо промерзшая почва содержит 52 % микроагрегатов оптимальных размеров и лишь 12 % крупных глыб, в то время как почва после мягкой зимы и обработки содержит только 33 % микроагрегатов оптимальных размеров и 29 % глыб. Известно, что при определенной влажности любая почва при-обретает особые свойства, при которых она «готова» к механической обработке. Состояние почвы, при котором механическая обра--ботка наиболее эффективна, получило название физической спелости. При физической спелости почва лучше крошится, а для ее обработки требуются минимальные энергетические затраты.
Наиболее существенно структура почвы сказывается на ее плотности, а также на поровом пространстве, т. е. на объеме пор и распределении их по размерам. Плотность почвы является существенной характеристикой, от которой зависит комплекс физических условий в почве: водный, воздушный и тепловой режимы, а следовательно, условия биологической деятельности. Поэтому в системе обработки почвы в нашей стране и за рубежом предусматривается прежде всего регулирование плотности почвы. Установлено, что наивысшей урожайности растения достигают при оптимальной плотности, имеющей различное значение для разных почв и отличающейся от равновесной плотности (плотности естественного сложения)