Плотность почвы
Плотность почвы — отношение массы почвы ненарушенного сложения к её объёму.
Равновесная плотность почвы — равновесное состояние между пористостью и твёрдой фазой почвы, которое наступает в естественных условиях при отсутствии обработки в течение 1-2 лет под действием под влиянием силы тяжести, осадков и других природных факторов.
Плотность сухой почвы (ρds) рассчитывается по формуле:
где md — масса абсолютно сухой почвы с ненарушенным сложением; V — объём абсолютно сухой почвы с ненарушенным сложением.
Плотность зависит от гранулометрического состава, гумуса, количества водопрочных агрегатов, влажности. При тяжёлом гранулометрическом составе с большой долей илистой фракции и гумуса почвы подвержены существенному набуханию при увлажнении и разрыхлении, что приводит к изменению равновесной и оптимальной плотности.
Оптимальная плотность
Оптимальная плотность — плотность почвы, при которой складываются наиболее благоприятные условия для роста растений и жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Оптимальная плотность для большинства культур считается 1,0-1,2 г/см3 (по другим данным, 1,0-1,3 г/см3). Плотность более 1,55-1,6 г/см3 считается критической.
Изучение реакции растений на физическое состояние почв различного генезиса позволило определить интервалы оптимальных значений плотности для зерновых и пропашных культур. Например, моделирование плотности сложения дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы показало, что оптимальная плотность в средние по увлажнению годы для зерновых колосовых культур составляют 1,1-1,3 г/см3, картофеля — 1,0-1,2, сахарной свёклы — 1,1-1,5 кг/м3, для остальных пропашных — 1,0-1,2. Равновесная плотность тех же почв составляет 1,35-1,50 г/см3.
Таблица. Равновесная и оптимальная плотность почвы для полевых культур (по данным А. И. Пупонина, 1986), г/см3.
| Почва | Гранулометрический состав | Равновесная плотность | Оптимальная плотность для культур | |
|---|---|---|---|---|
| зерновые | пропашные | |||
| Дерново-подзолистая | Песчаная | 1,5-1,6 | - | 1,4-1,5 |
| Супесчаная | 1,3-1,4 | 1,2-1,35 | 1,10-1,45 | |
| Суглинистая | 1,35-1,50 | 1,1-1,3 | 1,0-1,2 | |
| Дерново-карбонатная | Суглинистая | 1,4-1,5 | 1,1-1,25 | 1,0-1,2 |
| Дерново-глеевая | Суглинистая | 1,4 | 1,2-1,4 | - |
| Луговая пойменная | Суглинистая | 1,15-1,2 | - | 1,0-1,2 |
| Болотная | Степень разложения торфа 35-40% | 0,17-0,18 | - | 0,23-0,25 |
| Серая лесная | Суглинистая | 1,35-1,4 | 1,15-1,25 | 1,0-1,2 |
| Чернозём | Суглинистая | 1,0-1,3 | 1,2-1,3 | 1,0-1,3 |
В структурной почве разрыв между оптимальной и равновесной плотностью минимален, а в хорошо окультуренных они могут совпадать, например, в чернозёмах. Чернозёмные почвы с высоким содержанием гумуса имеют равновесную плотность 1,0-1,3 г/см3, совпадающую с оптимальной, что позволяет уменьшить интенсивность и глубину обработок. Оптимальные условия для появления всходов зерновых культур, а также уменьшения испарения влаги, складываются, в чернозёмной тяжелосуглинистой почве при плотности верхнего 7-сантиметрового слоя 0,98-1,04 г/см3, а нижнего на глубине 7-30 см — 1,18-1,20 г/см3. Для достижения такого сочетанием плотностей применяют сочетание разноглубинной отвальной и безотвальной обработок с поверхностной.
Литература
- Баздырев Г. И., Лошаков В. Г., Пупонин А. И. и др. Земледелие. Учебник для вузов. М.: Издательство «Колос». 2000
- Минеев В. Г., Сычёв В. Г., Гамзиков Г. П. и др. Агрохимия. Учебник. / Под ред. Минеева В. Г. М.: Изд-во ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова. 2017
- Ягодин Б. А., Жуков Ю. П., Кобзаренко В. И. Агрохимия. / Под ред. Б. А. Ягодина М.: Колос. 2002
- Кленин Н. И., Киселев С. Н., Левшин А. Г. Сельскохозяйственные машины. М.: КолосС. 2008
- Халанский В. М., Горбачёв И. В. Сельскохозяйственные машины. М.: КолосС. 2004