אדמה היא עושר טבעי אדיר. הוא מספק לבעלי חיים מזון, לבני אדם מזון ולתעשייה את חומרי הגלם הדרושים לייצור סחורות. יצירת קרקע נמשכת כבר מאות ואלפי שנים. וכיום עומדת האנושות בפני שאלת השימוש הראוי בקרקע. וזה בלתי אפשרי בלי ידע על המבנה, התכונות, הרכבן והמבנה של קרקעות.
תולדות חקר השכבה הפורייה של כדור הארץ
גם במאה ה-18, מדענים שמו לב שהאדמה מורכבת ממרכיבים שונים. ההתעניינות בנכס זה התחדשה הרבה מאוחר יותר. כך, בגרמניה, מ-1879 עד 1899, התפרסמו מדי שנה מחקרים בתחום זה על ידי וולני ובית ספרו. מחקרים מעבדתיים רבים קבעו את התלות של התכונות הפיזיקליות של קרקעות בגודל הגושים שלה ובתכולת האבק.
בשנת 1877, המדען P. A. Kostachev ציין כי לאחר חריש אדמות בתולות, הם מתפזרים במהירות, מה שמוביל לירידה בתפוקה. מבנה הקרקע שוקם רק לאחר שהשדות הושארו מתחת לצמחייה עשבונית רב שנתית. למחקרים אלו הייתה חשיבות רבה. הם הוכיחו שבחקלאות מבנה הקרקעממלא תפקיד אגרוטכני חשוב.
תשומת לב רבה הוקדשה לחקר השכבה העליונה של כדור הארץ בשנות ה-30-40 של המאה הקודמת. יחד עם זאת, מדענים ייחסו חשיבות עליונה למבנה הקרקע בענייני פוריות. הם העלו את שני המונחים הללו לדרגת מילים נרדפות.
מבנה האדמה ומשמעותה כמעט ולא נחשבו על ידי מדענים בשנות ה-50-60 של המאה הקודמת. הסיבה לכך הייתה הביקורת על מערכת שדות הדשא. חוקרים החלו להטיל ספק בתפקיד מבנה הקרקע בענייני פוריות. ולפעמים הם הכחישו זאת לחלוטין.
עם זאת, כמה מדענים המשיכו לעשות מחקר בתחום זה. וכאן נבדלות במיוחד יצירותיו של האקדמאי V. V. Medvedev. המדענים חקרו את מבנה הקרקע ומשמעותה באמצעות שיטות מיקרומורפולוגיות. במקביל, הוא השתמש בכלים מתמטיים מודרניים המאפשרים לו לנתח ולסכם את הנתונים שהתקבלו. התוצאה של עבודתו של מדבדב הייתה מונוגרפיה שפורסמה ב-2008 על מבנה הקרקעות. בעבודה זו סוכמו מחקרים שהוכיחו בצורה משכנעת ששיפור המשטר התרמי והאווירי של השכבות העליונות של כדור הארץ משפיע באופן ישיר ועקיף על צמיחת הצמחים.
הגדרה בסיסית
מהו מבנה הקרקע? ההגדרה של מונח זה מצביעה על כך שמדובר באוסף של אגרגטים (גושים) שונים הנבדלים בגודל ובצורה. כל אחד מהיסודות הללו מורכב מחומרים המחוברים ביניהם על ידי שורשי צמחים, חומוס וכו'.
למבנה האדמה יש חשיבות רבה.זהו הגורם העיקרי האחראי על פוריות הקרקע. חשוב במיוחד עבור בני אדם הוא מבנה הקרקעות של האופק העליון. זוהי השכבה שבה מתרחשת התפתחות מערכת השורשים של הצמחים. מגוון אורגניזמים בקרקע חיים בו. מאופק זה מגיעה אספקת חומרי הזנה ומים הדרושים לצמיחת הצמח. לכן הקרקע העליונה חייבת להיות בעלת יחס אופטימלי בין השלב הנוזלי, המוצק והגזי שלה. הפרופורציה הזו נראית כך - 25:50:25.
סיווג קרקעות לפי מבנה
האופקים העליונים של כדור הארץ עשויים להיראות אחרת. הם לא מובנים ומבניים. הראשון מבין הסוגים הללו כולל אלמנטים גרנולומטריים, שמצבם מאופיין כחלקיק נפרד. דוגמה בולטת לאדמה חסרת מבנה היא חולית. הוא מכיל מעט חלקיקי חומוס וחימר. סוגי מעבר של מבנה קרקע הם בין חסרי מבנה למבניים. בהם מתבטאים החיבורים של אגרגטים זה עם זה בצורה חלשה מאוד.
אדמה פורייה נחשבת מבנית. הוא מתנגד טוב יותר לשחיקת רוח ומים, וגם מתפורר בקלות בעת החריש. אם הרכב ומבנה הקרקע מאפשרים לסווג אותה כפורייה, אז יש לה שילוב מאוזן של משטרי אוויר, תרמיים ומים. לגורם זה יש השפעה חיובית על תזונת הצמח ופיתוח תהליכים ביולוגיים.
קרקעות לא מובנות אינן מסוגלות לספוג מים היטב. בנוסף, נגר גשמים על אדמות כאלה גורם לשחיקה.אוויר ומים בקרקעות כאלה הם אנטגוניסטים. גשמים יורדים אינם משאירים לחות באופקי קרקע כאלה. זה קורה עקב עלייה נימית אינטנסיבית של מים. האדמה מתייבשת. יחד עם זאת, לצמחים לא מסופקים כמות הנוזלים והחומרים המזינים הדרושים להם. למרות כל זאת, בשדות עם קרקעות חסרות מבנים, ניתן להשיג יבול גבוה. עם זאת, הדבר ידרוש עבודה מתמדת כדי לשמור על טכנולוגיה חקלאית ברמה גבוהה.
היווצרות מבנה השכבה הפורה
האופק העליון של כדור הארץ הופך מתאים לחיי צמחים בהשפעת שני תהליכים המתרחשים בו זמנית. לפיכך, היווצרות מבנה הקרקע מתרחשת כתוצאה מהפרדה מכנית של השכבה לאגרגטים בצורות וגדלים שונים. התהליך השני הוא הענקת תכונות ומבנה פנימיים לאלמנטים המתקבלים.
מחקר של מדענים הראה שהיווצרות מבנה קרקע מתאפשרת בהשפעת גורמים כימיים, פיזיקו-כימיים, ביולוגיים ופיזיקליים-מכאניים.
לפיכך, היווצרות אגרגטים מתרחשת במהלך חילופין של ייבוש והרטבה, הקפאה והפשרה. הרכב ומבנה הקרקע משתנים בהשפעת הפעילות החיונית של בעלי חיים חופרים, מהלחץ שמפעילים שורשי הצמחים הגדלים. משנה את המאפיינים של השכבה העליונה של כדור הארץ ושדות עיבוד שונים של הכלי.
כמו כן, הרכב ומבנה האדמה תלויים בנוכחות של דבק. הם בדרך כלל קולואידים הומיים. אלמנטים אלה, כאשר הם קרישים, מסוגלים להמירמבנה אדמה עמיד במים. מאפיין זה תלוי בכמות החומוס, בהרכב המכני, ביכולת השמירה והספיגה של מים וגם באספקתם אל פני השטח באמצעות נימים. לאחר הגשם, לא נוצר קרום על אדמות כאלה, מה שמפחית את הגישה של חמצן לשורשי הצמחים הגדלים.
אדמה כבדה
לפי הרכבם המכני, אדמות פוריות מחולקות לחימר ולבצות, חוליות וכבול. איך הם מוגדרים? ההרכב המכני של הקרקעות נבדק על ידי דגימות. חלקיקי אדמה נלקחים מכמה מקומות של האופק העליון, תוך יצירת חריצים של 20 ס מ כל אחד. לאחר מכן, הדגימות מעורבבות זו בזו ומרטיבות למצב דביק במים רגילים. אם אתה מקבל כדור, אבל זה בלתי אפשרי לגלגל אותו לתוך חוט, אז האדמה מסווגת אדמה חולית. עם יישום קל של פעולות כאלה, ניתן לסווג את כדור הארץ כחמר. ובמקרה שבו חוט מתגלגל מתוך הכדור, שנסגר לאחר מכן לטבעת, האדמה מסווגת לחימר. סוג זה של אדמה עליונה נחשב לכבד. לקרקעות אלו יש צפיפות וצמיגות גבוהים. הם נצמדים זה לזה בקלות וקשים לעיבוד, ובכך מאשרים את שמם.
במהלך החפירה, אדמת חרסית אינה מתפוררת. הוא יוצר גושים גדולים שקשה לשבור ולמעוך. אם נחרוש אדמה כזו ומאפשרים לה לשכב זמן מה, אז כל העבודה תרד לטמיון. לאחר זמן מה, הגושים ידבקו שוב. יהיה צורך לחרוש את השדה שוב.
מה הסיבה להתנהגות זו של קרקעות כבדות? זה קשור למבנה קטן מדיחלקיקים מצטברים ומשאירים רק מרווח קטן ביניהם.
דחיסה גבוהה של קרקעות חרסית גורמת לנשימה לקויה. זה, בתורו, מוביל לעובדה ששורשי הצמחים אינם מסופקים מספיק בחמצן. גם הגישה של אוויר לאותם מיקרואורגניזמים החיים בקרקעות כאלה מוגבלת. כמות קטנה של חמצן מובילה להאטה בתהליך הפירוק של חומרים אורגניים לתוצרי הפירוק הסופיים. זה הופך את האדמה לעניים, לא מסוגלת לספק לצמחים את החומר האורגני שהם צריכים כדי לגדול. לכן יש מעט חיים ביולוגיים בשכבות החרסית. חלקים מסוימים של ארצות כאלה אפילו נקראים מתים. חסרה להם סביבה מיקרוביולוגית מפותחת.
דחיסה של חלקיקי אדמה מצטברים קשורה למאפיינים של קרקע כמו חדירות המים שלהם. מערכת קפילרית מפותחת לא נוצרת באופקים חרסיתיים. לכן לחות לא עוברת דרכם. שורשי הצמחים בשדות כאלה בקושי יכולים להשיג את המים הדרושים לחייהם.
לקרקעות כבדות יש עוד תכונה שלילית אחת. אם מצטברים בהם מים, אז הם לא עוברים לשכבות התחתונות של אופק החימר. נותרו נפחים משמעותיים באזור הגידול של מערכת השורשים של הצמחים, מה שמוביל לריקבון שלה.
קשה לומר שמבנה האדמה הטוב ביותר הוא חימר. וזה מאושר על ידי הצפה של שכבת הגידול במהלך הגשם. טיפות נופלות מפרקות אגרגטים קטנים של אדמה. חימריתגושים עוברים לרכיבים קטנים יותר, מסיסים חלקית במים. התרחיץ המתקבל קושר אגרגטים אדמה בחוזקה מאוד. לאחר הייבוש, שדות כאלה מכוסים בקרום קשה וצפוף מאוד, המגביל את חדירת החמצן, הלחות והאור למערכות השורשים של הצמחים. תופעה זו נקראת "אדמה בטון". פעולת אור השמש מובילה לסדיקה של האדמה, שמבנהה מסיבה זו הופך צפוף עוד יותר.
כן, קרקעות חרסית עשירות ביסודות קורט ומינרלים. עם זאת, צמחים אינם מסוגלים לנצל אותם במלואם. העובדה היא שמערכת השורשים יכולה לספוג רק את אותם חומרים מזינים שנמצאים בצורה מומסת, והם גם התוצר הסופי של עיבוד מיקרואורגניזמים. לקרקעות חרסית יש חדירות מים ירודה. יש להם חיים ביולוגיים גרועים. זה משפיע על חוסר האפשרות של תזונה צמחית רגילה.
תשואות נמוכות באדמות כאלה הן תוצאה של העובדה ששכבות החרסית, בשל צפיפותן, מתחממות בצורה גרועה על ידי קרני השמש. האזורים הקיצוניים ביותר לחקלאות נשארים לא מחוממים לאורך כל תקופת הקיץ.
שיפור אדמה כבד
כדי להשיג יבול רגיל משדות חימר, יש לתת לאדמה מבנה רופף וגבשושי יותר. רק במקרה זה ייווצרו תנאים נוחים לצמיחת צמחים. כיצד לשפר את מבנה הקרקע הנחשבת לכבדה? זה אפשרי עם החדרה קבועה של רכיבי התרופפות והבהרה לאדמה. הם יכוליםלהיות כבול או חול, סיד או אפר. בנוסף, כדי ליצור תנאים נוחים לגידול צמחים, יידרש זבל וקומפוסט. רכיבים אלו ייצרו סביבה ביולוגית ותזונתית נורמלית בקרקע.
שיפור מבנה הקרקע מבחינת יכולת הלחות מתאפשר כשמוסיפים לה חול. זה יגדיל בו זמנית את המוליכות התרמית של אדמה כבדה. לאחר הליך השיוף, האופקים החרסיים מתחממים, מתייבשים במהירות ומוכנים לעיבוד נוסף.
אדמה קלה או חולית
עבור אופקים כאלה, שיעור נמוך של חלקיקי חימר אופייני. עיקר האדמה הזו תפוס על ידי חול. חומוס נמצא בהם רק בכמויות קטנות.
קרקעות חוליות נקראות אור מסיבה כלשהי. אחרי הכל, די קל לעבד אותם. וזה מועדף על ידי המבנה הגרגירי של האדמה. הודות לו, לאופקים כאלה יש שיעורים גבוהים של חדירות מים ואוויר. עם זאת, הם נתונים לשחיקה ואינם מסוגלים לשמור על לחות בשכבותיהם. בנוסף, קרקעות חוליות לא רק מתחממות היטב. הם גם מתקררים מהר מאוד.
אבל זו לא הסיבה היחידה שבגללה אי אפשר לומר שמבנה האדמה הטוב ביותר הוא חולי. החיים הביולוגיים דלים באופקים כאלה. זה נובע ממחסור בחומרי הזנה ולחות עבור מיקרואורגניזמים החיים בקרקעות כאלה.
שיפור אדמת חול
כדי להשיג יבול טוב, מרכיבים קשירה ודחיסה מיושמים באופן קבוע על אדמה קלה. שיפור מבנה הקרקע,מסווג כקל, הופך אפשרי כאשר הוא מעורבב עם כבול או תצורות סחף, קידוח קמח או חימר. זה ימלא את הנקבוביות בין חלקיקי החול. ובשביל הופעת סביבה ביולוגית נוחה לצמחים, תידרש הכנסת חומוס וקומפוסט.
יש לקחת בחשבון גם תכונות של קרקעות חוליות בנושא העשרה שלהן בדשנים. קרקעות קלות מעבירות לחות בצורה מושלמת דרך עצמן, אשר שוטפת מהם את כל האלמנטים השימושיים. לכן דשנים מינרליים בשדות כאלה משתמשים רק בדשנים מהירי פעולה ומיישמים אותם לעתים קרובות, אך בכמויות קטנות.
קרקעות בינוניות
קרקעות חרסיות הן הנוחות ביותר לחקלאות ולגינון. יש להם את מבנה הקרקע הטוב ביותר, שההבדלים ביניהם נעוצים בעור הגרגירי. ההרכב של אדמה כזו כולל גם חלקיקים מוצקים, גדולים למדי וגם רכיבים דמויי אבק עדין. אדמה בשדות כאלה היא די קלה לעיבוד. לאחר החריש, הם לא מתגבשים ואינם יוצרים גושים צפופים.
בקרקעות חרסית יש הרבה מינרלים וחומרי הזנה, שהאספקה שלהם מתחדשת עקב החיים הפעילים של מיקרואורגניזמים. לקרקעות כאלה יש חדירות אוויר וחדירות מים גבוהה. הם שומרים על לחות בצורה מושלמת, וגם מתחממים במהירות ובאופן שווה תחת השפעת אור השמש. הודות ללחות מאוזנת, נשמר משטר טמפרטורות קבוע בחומרים.
שיפור של קרקעות בינוניות
לתמיכהאספקת החומרים התזונתיים היא ברמה המתאימה, אדמות חרסות חייבות להיות מופריות מעת לעת בקומפוסט. דשנים מינרליים ואורגניים נוספים מיושמים בכוונה לאחר ניתוח ראשוני של מצב האדמה הראויה לעיבוד.
