Đất là một tài sản thiên nhiên khổng lồ. Nó cung cấp cho động vật thức ăn, con người thức ăn và công nghiệp những nguyên liệu thô cần thiết để sản xuất hàng hóa. Quá trình tạo đất đã diễn ra hàng thế kỷ và hàng thiên niên kỷ. Và ngày nay, nhân loại đang phải đối mặt với câu hỏi về việc sử dụng đất hợp lý. Và điều này là không thể nếu không có kiến thức về cấu trúc, tính chất, thành phần và cấu trúc của đất.
Lịch sử nghiên cứu lớp màu mỡ của trái đất
Ngay cả trong thế kỷ 18, các nhà khoa học đã nhận thấy rằng đất bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Sự quan tâm đến tài sản này đã tiếp tục trở lại nhiều sau đó. Vì vậy, ở Đức, từ năm 1879 đến năm 1899, các nghiên cứu về lĩnh vực này đã được Volney và trường của ông xuất bản hàng năm. Nhiều nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đã xác định sự phụ thuộc của các đặc tính vật lý của đất vào kích thước của các cục của nó và vào hàm lượng bụi.
Năm 1877, nhà khoa học P. A. Kostachev lưu ý rằng sau khi cày xới các vùng đất còn nguyên sơ, chúng nhanh chóng phân tán, dẫn đến giảm năng suất. Cấu trúc đất chỉ được phục hồi sau khi các cánh đồng chỉ còn lại dưới thảm thực vật thân thảo lâu năm. Những nghiên cứu này có tầm quan trọng lớn. Họ đã chứng minh rằng trong nông nghiệp, cấu trúc của đấtđóng một vai trò quan trọng trong kỹ thuật nông nghiệp.
Việc nghiên cứu lớp trên của trái đất được chú ý nhiều vào những năm 30-40 của thế kỷ trước. Đồng thời, các nhà khoa học cũng coi trọng cấu trúc của đất trong các vấn đề về độ phì nhiêu. Họ đã nâng hai thuật ngữ này lên hàng đồng nghĩa.
Cấu trúc của đất và ý nghĩa của nó thực tế không được các nhà khoa học xem xét trong những năm 50-60 của thế kỷ trước. Nguyên nhân là do hệ thống sân cỏ bị chỉ trích. Các nhà nghiên cứu bắt đầu đặt câu hỏi về vai trò của cấu trúc đất trong các vấn đề về độ phì nhiêu. Và đôi khi họ phủ nhận hoàn toàn.
Tuy nhiên, một số nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu trong lĩnh vực này. Và ở đây các tác phẩm của Viện sĩ V. V. Medvedev được đặc biệt chú ý. Các nhà khoa học đã nghiên cứu cấu trúc của đất và ý nghĩa của nó bằng các phương pháp vi hình. Đồng thời, ông sử dụng các công cụ toán học hiện đại cho phép ông phân tích và tóm tắt các dữ liệu thu được. Kết quả công việc của Medvedev là một chuyên khảo được xuất bản năm 2008 về cấu trúc của đất. Trong công trình này, các nghiên cứu đã được tổng kết, chứng minh một cách thuyết phục rằng việc cải thiện chế độ nhiệt và không khí của các tầng trên của trái đất ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sự phát triển của thực vật.
Định nghĩa cơ bản
Kết cấu đất là gì? Định nghĩa của thuật ngữ này chỉ ra rằng nó là một tập hợp của nhiều tập hợp (cục) khác nhau về kích thước và hình dạng. Mỗi nguyên tố này bao gồm các chất liên kết với nhau bằng rễ cây, chất mùn, v.v.
Cấu trúc của đất rất quan trọng. Nó là nhân tố chính tạo nên độ phì nhiêu của đất. Đặc biệt quan trọng đối với con người là cấu trúc của các loại đất của đường chân trời phía trên. Đây là lớp diễn ra sự phát triển của hệ thống rễ cây. Một loạt các sinh vật đất sống trong đó. Từ chân trời này đến việc cung cấp các chất dinh dưỡng và nước cần thiết cho sự phát triển của thực vật. Đó là lý do tại sao lớp đất mặt phải có một tỷ lệ tối ưu giữa các pha lỏng, rắn và khí của nó. Tỷ lệ này trông như thế này - 25: 50: 25.
Phân loại đất theo cấu trúc
Các chân trời phía trên của trái đất có thể trông khác. Chúng không có cấu trúc và cấu trúc. Loại đầu tiên trong số các loại này bao gồm các phần tử đo hạt, trạng thái của chúng được đặc trưng như các hạt riêng biệt. Một ví dụ nổi bật của đất vô cấu trúc là đất cát. Nó chứa ít mùn và các hạt đất sét. Các loại cấu trúc chuyển tiếp của đất là giữa không cấu trúc và cấu trúc. Ở chúng, sự liên kết của các tập hợp với nhau được thể hiện rất yếu.
Đất màu mỡ được coi là cấu trúc. Nó chống lại sự xói mòn của gió và nước tốt hơn, và cũng dễ bị vỡ vụn khi cày. Nếu thành phần và cấu trúc của đất cho phép nó được xếp vào loại màu mỡ, thì nó có sự kết hợp cân bằng giữa các chế độ không khí, nhiệt và nước. Yếu tố này có ảnh hưởng tích cực đến dinh dưỡng thực vật và sự phát triển của các quá trình sinh học.
Đất không kết cấu không có khả năng hút nước tốt. Ngoài ra, mưa chảy tràn trên những vùng đất như vậy gây ra xói mòn. Không khí và nước trong các loại đất như vậy là đối kháng. Những cơn mưa rơi xuống không để lại hơi ẩm trong những chân trời mặt đất như vậy. Điều này xảy ra do sự dâng lên mạnh mẽ của mao dẫn của nước. Đất đang khô héo. Đồng thời, cây không được cung cấp đủ lượng chất lỏng và chất dinh dưỡng cần thiết. Mặc dù vậy, ở những ruộng có đất không có cấu trúc, có thể thu được năng suất cao. Tuy nhiên, điều này sẽ đòi hỏi phải làm việc liên tục để duy trì công nghệ nông nghiệp ở trình độ cao.
Hình thành cấu trúc lớp màu mỡ
Đường chân trời phía trên của trái đất trở nên thích hợp cho đời sống thực vật dưới tác động của hai quá trình xảy ra đồng thời. Do đó, sự hình thành cấu trúc đất xảy ra do sự phân tách cơ học của lớp thành các tập hợp có hình dạng và kích thước khác nhau. Quá trình thứ hai là cung cấp các thuộc tính và cấu trúc bên trong cho các phần tử kết quả.
Nghiên cứu của các nhà khoa học đã chỉ ra rằng việc hình thành cấu trúc đất có thể xảy ra dưới tác động của các yếu tố hóa học, lý hóa, sinh học và cơ lý học.
Do đó, sự hình thành các khối kết tụ xảy ra trong quá trình luân phiên làm khô và làm ẩm, đóng băng và rã đông. Thành phần và cấu trúc của đất thay đổi dưới ảnh hưởng của hoạt động sống của động vật đào hang, do áp lực do rễ cây đang phát triển. Thay đổi các thuộc tính của lớp trên cùng của trái đất và các trường xử lý khác nhau của nông cụ.
Ngoài ra, thành phần và cấu trúc của đất phụ thuộc vào sự hiện diện của chất kết dính. Chúng thường là chất keo humic. Các nguyên tố này khi đông tụ lại có khả năng chuyển hóacấu trúc đất thành chịu nước. Đặc tính này phụ thuộc vào lượng mùn, thành phần cơ giới, khả năng giữ và hút nước, đồng thời cung cấp lên bề mặt qua các mao quản. Sau mưa, một lớp vỏ không hình thành trên những vùng đất như vậy, điều này làm giảm khả năng tiếp cận oxy của rễ cây đang phát triển.
Đất nặng
Theo thành phần cơ giới của chúng, các vùng đất màu mỡ được chia thành đất sét và đất mùn, cát và than bùn. Chúng được định nghĩa như thế nào? Thành phần cơ giới của đất được kiểm tra bằng các mẫu. Các hạt đất được lấy từ một số vị trí của đường chân trời phía trên, tạo ra các vết lõm vào mỗi chỗ 20 cm. Tiếp theo, các mẫu được trộn với nhau và làm ẩm đến trạng thái nhão bằng nước lã. Nếu bạn lấy được một quả bóng, nhưng không thể cuộn nó thành dây, thì đất đó được xếp vào loại đất thịt pha cát. Với việc dễ dàng thực hiện các hành động như vậy, đất có thể được phân loại là đất mùn. Và trong trường hợp khi một sợi dây cuộn ra khỏi quả bóng, sau đó đóng lại thành một vòng, đất được phân loại là đất sét. Loại đất mặt này được coi là nặng. Những loại đất này có mật độ và độ nhớt cao. Chúng dính vào nhau dễ dàng và khó xử lý, do đó khẳng định tên tuổi của chúng.
Trong quá trình đào, đất sét không bị vỡ vụn. Nó tạo thành các cục lớn khó vỡ và khó nghiền. Nếu đất như vậy được cày lên và để nằm một thời gian, thì mọi công việc sẽ trôi xuống cống. Sau một thời gian, các vón cục sẽ kết dính lại với nhau. Ruộng sẽ phải được cày lại.
Lý do cho hành vi này của đất nặng là gì? Nó được liên kết với một cấu trúc quá nhỏtập hợp các hạt lại, chỉ để lại một khoảng trống nhỏ giữa chúng.
Đất sét có độ nén cao gây ra khả năng thoát khí kém. Điều này dẫn đến việc rễ cây không được cung cấp đủ oxy. Sự tiếp cận của không khí đối với những vi sinh vật sống trong đất như vậy cũng bị hạn chế. Một lượng nhỏ oxy dẫn đến quá trình phân hủy các chất hữu cơ đến các sản phẩm phân hủy cuối cùng bị chậm lại. Điều này làm cho đất nghèo dinh dưỡng, không thể cung cấp cho cây những chất hữu cơ cần thiết để phát triển. Đó là lý do tại sao có rất ít sự sống sinh học trong các lớp đất sét. Một số phần của những vùng đất như vậy thậm chí còn được gọi là chết. Chúng thiếu môi trường vi sinh phát triển.
Sự nén của các hạt đất kết hợp với các đặc tính của đất như khả năng thấm nước của chúng. Một hệ thống mao dẫn phát triển không được hình thành trong các tầng đất sét. Đó là lý do tại sao hơi ẩm không đi qua chúng. Rễ cây trồng trên những cánh đồng như vậy khó có thể lấy được lượng nước cần thiết cho sự sống của chúng.
Đất nặng có thêm một đặc điểm tiêu cực. Nếu nước tích tụ trong chúng, thì nó sẽ không đi vào các lớp dưới của chân trời đất sét. Khối lượng đáng kể vẫn còn trong khu vực phát triển của hệ thống rễ của thực vật, dẫn đến sự phân hủy của nó.
Khó có thể nói rằng cấu trúc đất tốt nhất là đất sét. Và điều này được xác nhận bởi sự ngập lụt của lớp canh tác khi mưa. Giọt rơi xuống làm vỡ các tập hợp đất nhỏ. đất sétvón cục chuyển thành các thành phần nhỏ hơn, một phần hòa tan trong nước. Bùn tạo thành liên kết các tập hợp đất rất chặt chẽ. Sau khi khô, những cánh đồng như vậy được bao phủ bởi một lớp vỏ cứng và rất dày, hạn chế sự xâm nhập của oxy, độ ẩm và ánh sáng đối với hệ thống rễ của cây trồng. Hiện tượng này được gọi là "đất bê tông". Tác động của ánh sáng mặt trời dẫn đến nứt đất, vì lý do này mà cấu trúc của nó càng trở nên dày đặc hơn.
Đúng, đất sét rất giàu nguyên tố vi lượng và khoáng chất. Tuy nhiên, thực vật không thể phát huy hết tác dụng của chúng. Thực tế là hệ thống rễ chỉ có thể hấp thụ những chất dinh dưỡng ở dạng hòa tan, và cũng là sản phẩm cuối cùng của quá trình xử lý vi sinh vật. Đất sét có khả năng thấm nước kém. Chúng có đời sống sinh học kém. Điều này ảnh hưởng đến việc không thể cung cấp dinh dưỡng bình thường cho cây trồng.
Năng suất thấp trên những vùng đất như vậy là hệ quả của thực tế là các lớp đất sét, do mật độ của chúng, được làm nóng kém bởi các tia nắng mặt trời. Các khu vực khắc nghiệt nhất đối với nông nghiệp vẫn chưa được làm nóng trong suốt mùa hè.
Cải tạo đất nặng
Để có được một loại cây trồng bình thường trên những cánh đồng đất sét, đất phải có cấu trúc lỏng lẻo và sần sùi. Chỉ trong trường hợp này, điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của thực vật mới được tạo ra. Làm thế nào để cải thiện cấu trúc của đất, được coi là nặng? Điều này có thể thực hiện được với việc thường xuyên đưa các thành phần lỏng và nhẹ vào đất. Họ có thểlà than bùn hoặc cát, vôi hoặc tro. Ngoài ra, để tạo điều kiện thuận lợi cho cây phát triển, sẽ cần đến phân chuồng và phân trộn. Những thành phần này sẽ tạo ra một môi trường sinh học và dinh dưỡng bình thường trong đất.
Việc cải thiện cấu trúc của đất về khả năng giữ ẩm có thể thực hiện được khi thêm cát vào. Điều này đồng thời sẽ làm tăng khả năng dẫn nhiệt của đất nặng. Sau quy trình chà nhám, chân trời đất sét nóng lên, khô nhanh chóng và sẵn sàng cho quá trình xử lý tiếp theo.
Đất nhẹ hoặc cát
Đối với những chân trời như vậy, một tỷ lệ thấp các hạt đất sét là điển hình. Phần lớn của đất này bị chiếm bởi cát. Chất mùn chỉ được tìm thấy trong chúng với số lượng nhỏ.
Đất cát được gọi là đất nhẹ là có lý do. Sau khi tất cả, nó là khá dễ dàng để xử lý chúng. Và điều này được ưa chuộng bởi cấu trúc dạng hạt của đất. Nhờ đó, các chân trời như vậy có tỷ lệ thấm nước và không khí cao. Tuy nhiên, chúng có thể bị xói mòn và không có khả năng giữ ẩm trong các lớp của chúng. Ngoài ra, đất cát không chỉ giữ ấm tốt. Chúng cũng hạ nhiệt rất nhanh.
Nhưng đây không phải là lý do duy nhất tại sao không thể nói rằng cấu trúc đất tốt nhất là đất cát. Đời sống sinh vật nghèo nàn ở những chân trời như vậy. Điều này là do thiếu chất dinh dưỡng và độ ẩm cho các vi sinh vật sống trong các loại đất như vậy.
Cải tạo đất cát
Để thu hoạch tốt, các thành phần liên kết và nén chặt thường xuyên được bón vào đất nhẹ. Cải thiện cấu trúc đất,được phân loại là nhẹ, trở nên khả thi khi trộn với các thành tạo than bùn hoặc bùn, bột khoan hoặc đất sét. Điều này sẽ lấp đầy các lỗ rỗng giữa các hạt cát. Và để tạo ra một môi trường sinh học thuận lợi cho thực vật, việc sử dụng mùn và phân trộn sẽ được yêu cầu.
Đặc điểm của đất cát cũng phải được tính đến trong vấn đề làm giàu bằng phân bón. Đất nhẹ sẽ truyền hơi ẩm qua chính chúng một cách hoàn hảo, giúp loại bỏ tất cả các yếu tố hữu ích khỏi chúng. Đó là lý do tại sao phân khoáng ở những cánh đồng như vậy chỉ sử dụng những loại phân bón có tác dụng nhanh và bón thường xuyên nhưng với lượng nhỏ.
Đất vừa
Đất mùn là thuận lợi nhất cho nông nghiệp và làm vườn. Chúng có cấu trúc đất tốt nhất, sự khác biệt của chúng nằm ở độ kết hạt. Thành phần của đất như vậy bao gồm cả các hạt rắn, khá lớn và các thành phần giống như bụi mịn. Đất ở những cánh đồng như vậy khá dễ canh tác. Sau khi cày, chúng không bị đóng bánh và không tạo thành cục đặc.
Trong đất mùn có nhiều khoáng chất và chất dinh dưỡng, nguồn cung cấp được bổ sung do hoạt động sống của vi sinh vật. Loại đất này có độ thoáng khí và thấm nước cao. Chúng giữ ẩm một cách hoàn hảo, đồng thời ấm lên nhanh chóng và đồng đều dưới tác động của ánh sáng mặt trời. Nhờ độ ẩm cân bằng, một chế độ nhiệt độ ổn định được duy trì trong các cục xốp.
Cải tạo đất trung bình
Để ủng hộViệc cung cấp các chất dinh dưỡng ở mức thích hợp, những vùng đất nhiều mùn phải được bón lót định kỳ bằng phân trộn. Phân khoáng và phân hữu cơ bổ sung được bón có mục đích sau khi phân tích sơ bộ về tình trạng đất canh tác.
