Вплив способів основного обробітку на агрофізичні показники ґрунту

У той же час не досить лише наявності структури, а необхідно, щоб структурні агрегати не руйнувались під дією води, що відбувається при змочувані та промиванні атмосферними опадами, які містять в собі СО2, в результаті чого кальцій вилуговується з ґрунту. У цьому випадку в якості структуроутворюючого факторі виступає гумус, який під впливом періодичного висушування та віку частково втрачає здатність пептизуватись, навіть після видалення коагулятора – Са2+. Руйнування структури можливе тільки після руйнування гумусу внаслідок дії мікроорганізмів або хімічних реагентів.

За К. К. Гедройцем (1975), механізм утворення водотривкої структури в тучних чорноземах такий: ґрунти ці багаті гумусом, отже, і органічними колоїдними речовинами; кількість мінеральних колоїдних часточок буде залежати від ступеня глинистості материнської породи. Вбирний ґрунтовий комплекс насичений кальцієм і частково магнієм; навколо колоїдних часточок вбирного комплексу ґрунтова волога завжди багата сильним коагулятором – гідроксидом кальцію; тому такі ґрунти, незважаючи на багатство їх колоїдними фракціями, ніколи не мають вільних колоїдних часточок; часточки ці склеєні у мілкі агрегати, утворюючи мікроструктуру, яка не руйнується навіть при збовтуванні з водою. Внаслідок високої клеючої здатності, головним чином високодисперсної органічної частини вбирного комплексу, здатність ця зберігається і у тих первинних агрегатів, хоча і в меншій мірі, ніж у колоїдних часточок. Тому первинні агрегати дають у подальшому більш крупні структурні елементи, виконуючи, разом з тим, роль цементу для склеювання часточок більш крупних механічних фракцій; утворюються макроструктурні елементи, які, в той же час, не можуть досягати більш-менш крупних розмірів, оскільки клеюча здатність колоїдних часточок у тій чи іншій своїй частині витрачена вже на утворення первинних агрегатів. Але ця мілка структура (зерниста) має велику стійкість відносно розпиляючої дії води і подрібнюючої дії знарядь обробітку. Вчений Вершинін П. В. [43] підкреслює, що не кожна органічна речовина, що входить до складу ґрунтового гумусу, може надавати ґрунтовим агрегатам водотривкості, а лише та, яка розчиняється в лугах і не розчиняється у кислотах, тобто гумінова кислота. Вчені зазначають важливу роль ґрунтових мікроорганізмів у створенні водотривкої структури. [36, 18] Мікроорганізми сприяють накопиченню у ґрунті міцелію грибів та клеючих речовин (бактеріальний слиз), які є обов'язковою умовою формування структури. Але варто підкреслити, якщо орні ґрунти не поповнювати енергетичними і поживними речовинами, то присутня в них мікробіологічна діяльність буде відбуватися за рахунок руйнування органічних речовин самого ґрунту, що в кінцевому рахунку призведе до погіршення водотривкості структурних агрегатів

Соколовський О. Н. (1956) висловлював, що глина і гумус повинні самі бути коагульовані кальцієм, для утворення структури. Він підтверджує тот факт, що гумус є фактором водостійкості структури. Отже стосовно вчення О. Н. Соколовського[24] гумусові речовини зв'язуються з мінеральною частиною ґрунту двома шляхами: 1) через «місточки» з багатовалентних катіонів, і перш за все, кальцію; 2) внаслідок взаємної дегідратації (коагуляції) мінеральних і органічних колоїдів. Вивчаючи механіз утворення водотривкої ґрунтової структури, приходять висновку, що макроагрегати більшості досліджуваних ґрунтів утворюються за участю органічних речовин. [46] При незначному вмісті органічних речовин (< 2% С) вони беруть участь у формуванні мілких фракцій ґрунтових агрегатів (0, 25-3 мм), при більш високому їх вмісті вони беруть участь в утворенні і крупних фракцій агрегатів (>3 мм). Більша частина (понад 50%) макроагрегатів утворюється за участю вільних і рухомих форм органічних речовин. Менша (17-25%) і найбільш водотривка утворюється за участю міцнозв'язаних з мінеральною частиною ґрунту органічних речовин. Основна маса мікроагрегатів (40-60%) утворюється за участю органічних речовин, що міцнозв'язані з мінеральною частиною ґрунту.

Давно вченими висвітлено, що структурний ґрунт здатний у сотні і навіть тисячі разів ефективніше всмоктувати вологу порівняно з безструктурним, розпиленим. При цьому, в просторі пор агрегатів, буде збережена волога і стане доступною для численних мешканців у ґрунті.. Чим структурніше ґрунт, тим краще в ньому умови для забезпечення мешканців ґрунту вологою, біоремедіації, збереження біорізноманіття, зменшення надмірної мінералізації органічної речовини і особливо для секвестрації вуглецю.

Слід зазначити, що однією з основних причин погіршення водотривкості агрегатів є антропогене навантаження. В кінцевому результаті призводить до погіршення щільності, яка за даними В. В. Медведєва (2008) досягає 1, 3 г/см і більше. Кількість агрономічно цінних водостійких агрегатів в типових і звичайних чорноземах знизилась на 20-28%.

Нашими дослідженнями встановлено, що на варіанті диференційованого і безполицевого обробітку в цілому міститься найбільша кількість агрономічно цінних агрегатів і тим самим зменшенням відсотку водотривких агрегатів розміром < 1 мм у зіставлені з оранкою. Слід підкреслити, що у фазу бутонізації та перед збиранням врожаю спостерігається збільшення мілких фракцій, що в свою чергу, вплинуло на вміст структурних агрегатів розміром 1 – 3 мм по всім досліджуваним варіантам.

Отже у період 3-5ти листочків, аналіз показав, що вміст водотривких окремостей розміром 1 – 3 мм (агрономічно цінні) у шарі ґрунту 0 – 20 см становить 25, 8% (рис. 5. 1), у дослідженій товщі 20 – 40 см – 27, 4%.

 

Кількість водотривких агрегатів розміром більше 3 мм на глибині 0 – 20 складає 25, 6%, ідентичні значення вимальовуються і в