Tanah ialah kekayaan semula jadi yang sangat besar. Ia menyediakan haiwan dengan makanan, manusia dengan makanan, dan industri dengan bahan mentah yang diperlukan untuk pengeluaran barangan. Penciptaan tanah telah berlangsung selama berabad-abad dan beribu tahun. Dan hari ini, manusia berhadapan dengan persoalan penggunaan tanah yang betul. Dan ini adalah mustahil tanpa pengetahuan tentang struktur, sifat, komposisi dan struktur tanah.
Sejarah kajian lapisan subur bumi
Malah pada abad ke-18, saintis mendapati bahawa tanah terdiri daripada pelbagai komponen. Minat terhadap hartanah ini disambung semula kemudian. Oleh itu, di Jerman, dari 1879 hingga 1899, kajian dalam bidang ini diterbitkan setiap tahun oleh Volney dan sekolahnya. Banyak kajian makmal telah membuktikan pergantungan sifat fizikal tanah pada saiz ketulannya dan kandungan habuk.
Pada tahun 1877, saintis P. A. Kostachev menyatakan bahawa selepas membajak tanah dara, mereka cepat tersebar, yang membawa kepada penurunan hasil. Struktur tanah dipulihkan hanya selepas ladang dibiarkan di bawah tumbuh-tumbuhan herba saka. Kajian-kajian ini sangat penting. Mereka membuktikan bahawa dalam pertanian struktur tanahmemainkan peranan agroteknik yang penting.
Banyak perhatian diberikan kepada kajian lapisan atas bumi pada 30-40an abad yang lalu. Pada masa yang sama, para saintis mementingkan struktur tanah dalam hal kesuburan. Mereka menaikkan kedua-dua istilah ini kepada kedudukan sinonim.
Struktur tanah dan kepentingannya secara praktikal tidak dipertimbangkan oleh saintis pada tahun 50-60an abad yang lalu. Sebabnya adalah kritikan terhadap sistem padang rumput. Pengkaji mula mempersoalkan peranan struktur tanah dalam soal kesuburan. Dan kadangkala mereka menafikannya sama sekali.
Walau bagaimanapun, beberapa saintis meneruskan penyelidikan dalam bidang ini. Dan di sini karya-karya Academician V. V. Medvedev sangat dibezakan. Para saintis mengkaji struktur tanah dan kepentingannya menggunakan kaedah mikromorfologi. Pada masa yang sama, beliau menggunakan alat matematik moden yang membolehkan beliau menganalisis dan meringkaskan data yang diperoleh. Hasil kerja Medvedev adalah monograf yang diterbitkan pada tahun 2008 mengenai struktur tanah. Dalam kerja ini, kajian telah diringkaskan, yang secara meyakinkan membuktikan bahawa peningkatan rejim terma dan udara lapisan atas bumi secara langsung dan tidak langsung mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan.
Takrifan asas
Apakah itu struktur tanah? Definisi istilah ini menunjukkan bahawa ia adalah himpunan pelbagai agregat (ketulan) yang berbeza dari segi saiz dan bentuk. Setiap unsur ini terdiri daripada bahan yang saling berkaitan oleh akar tumbuhan, humus, dsb.
Struktur tanah adalah sangat penting. Ia adalah faktor utama yang bertanggungjawab untuk kesuburan tanah. Terutama penting bagi manusia ialah struktur tanah di ufuk atas. Ini adalah lapisan di mana perkembangan sistem akar tumbuhan berlaku. Pelbagai organisma tanah hidup di dalamnya. Dari ufuk ini datangnya bekalan nutrien dan air yang diperlukan untuk pertumbuhan tumbuhan. Itulah sebabnya tanah atas mesti mempunyai nisbah optimum antara fasa cecair, pepejal dan gas. Perkadaran ini kelihatan seperti ini - 25:50:25.
Pengkelasan tanah mengikut struktur
Horizon atas bumi mungkin kelihatan berbeza. Mereka tidak berstruktur dan berstruktur. Yang pertama daripada jenis ini termasuk unsur granulometrik, keadaan yang dicirikan sebagai zarah yang berasingan. Contoh yang menarik bagi tanah tanpa struktur ialah berpasir. Ia mengandungi sedikit humus dan zarah tanah liat. Jenis peralihan struktur tanah adalah antara tanpa struktur dan struktur. Di dalamnya, hubungan agregat antara satu sama lain dinyatakan dengan sangat lemah.
Tanah yang subur dianggap berstruktur. Ia lebih baik menahan hakisan angin dan air, dan juga mudah hancur apabila membajak. Sekiranya komposisi dan struktur tanah membolehkan ia diklasifikasikan sebagai subur, maka ia mempunyai gabungan rejim udara, haba dan air yang seimbang. Faktor ini mempunyai kesan positif terhadap pemakanan tumbuhan dan perkembangan proses biologi.
Tanah yang tidak berstruktur tidak dapat menyerap air dengan baik. Selain itu, air larian hujan di tanah tersebut menyebabkan hakisan. Udara dan air dalam tanah tersebut adalah antagonis. Hujan yang turun tidak meninggalkan lembapan di ufuk tanah sedemikian. Ini berlaku kerana kenaikan kapilari air yang kuat. Tanah semakin kering. Pada masa yang sama, tumbuhan tidak dibekalkan dengan jumlah cecair dan nutrien yang mereka perlukan. Walaupun semua ini, di ladang dengan tanah tanpa struktur, adalah mungkin untuk memperoleh hasil yang tinggi. Walau bagaimanapun, ini memerlukan usaha berterusan untuk memastikan teknologi pertanian pada tahap yang tinggi.
Pembentukan struktur lapisan subur
Horizon atas bumi menjadi sesuai untuk hidupan tumbuhan di bawah pengaruh dua proses yang berlaku serentak. Oleh itu, pembentukan struktur tanah berlaku akibat pemisahan mekanikal lapisan kepada agregat pelbagai bentuk dan saiz. Proses kedua ialah memberikan sifat dalaman dan struktur kepada elemen yang terhasil.
Penyelidikan oleh saintis telah menunjukkan bahawa pembentukan struktur tanah menjadi mungkin di bawah pengaruh faktor kimia, fiziko-kimia, biologi dan fizikal-mekanikal.
Oleh itu, pembentukan agregat berlaku semasa pengeringan dan pelembab, pembekuan dan pencairan silih berganti. Komposisi dan struktur tanah berubah di bawah pengaruh aktiviti penting haiwan menggali, daripada tekanan yang diberikan oleh akar tumbuh-tumbuhan yang semakin meningkat. Menukar sifat lapisan atas bumi dan pelbagai medan pemprosesan alat.
Selain itu, komposisi dan struktur tanah bergantung pada kehadiran pelekat. Mereka biasanya koloid humik. Unsur-unsur ini, apabila digumpalkan, mampu bertukarstruktur tanah menjadi kalis air. Ciri ini bergantung pada jumlah humus, komposisi mekanikal, keupayaan untuk mengekalkan dan menyerap air, dan juga untuk membekalkannya ke permukaan melalui kapilari. Selepas hujan, kerak tidak terbentuk di tanah sedemikian, yang mengurangkan akses oksigen ke akar tumbuhan yang sedang tumbuh.
Tanah berat
Mengikut komposisi mekanikalnya, tanah yang subur dibahagikan kepada tanah liat dan tanah liat, berpasir, dan tanah gambut. Bagaimana ia ditakrifkan? Komposisi mekanikal tanah diperiksa oleh sampel. Zarah-zarah tanah diambil dari beberapa tempat di ufuk atas, membuat lekukan 20 cm setiap satu. Seterusnya, sampel dicampur antara satu sama lain dan dilembapkan kepada keadaan berkerut dengan air biasa. Jika anda mendapat bola, tetapi mustahil untuk menggulungnya ke dalam kord, maka tanah dikelaskan sebagai loam berpasir. Dengan pelaksanaan mudah tindakan sedemikian, bumi boleh diklasifikasikan sebagai loam. Dan dalam kes apabila tali keluar dari bola, yang kemudiannya ditutup ke dalam gelang, tanah dikelaskan sebagai tanah liat. Tanah atas jenis ini dianggap berat. Tanah ini mempunyai ketumpatan dan kelikatan yang tinggi. Mereka melekat dengan mudah dan sukar untuk diproses, sekali gus mengesahkan nama mereka.
Semasa menggali, tanah liat tidak hancur. Ia membentuk gumpalan besar yang sukar dipecahkan dan dihancurkan. Jika tanah sebegitu dibajak dan dibiarkan berbaring seketika, maka semua kerja akan ke longkang. Selepas beberapa ketika, gumpalan akan melekat semula. Sawah itu perlu dibajak semula.
Apakah sebab bagi kelakuan tanah berat ini? Ia dikaitkan dengan struktur yang terlalu kecilzarah agregat, hanya meninggalkan ruang kecil di antaranya.
Pemadatan tanah liat yang tinggi menyebabkan kebolehnafasan yang lemah. Ini, seterusnya, membawa kepada fakta bahawa akar tumbuhan tidak dibekalkan dengan oksigen yang mencukupi. Akses udara kepada mikroorganisma yang hidup dalam tanah tersebut juga terhad. Sebilangan kecil oksigen membawa kepada kelembapan dalam proses penguraian bahan organik kepada produk penguraian akhir. Ini menjadikan tanah miskin, tidak dapat menyediakan tumbuhan dengan bahan organik yang mereka perlukan untuk tumbuh. Itulah sebabnya terdapat sedikit kehidupan biologi dalam lapisan tanah liat. Beberapa bahagian tanah sedemikian bahkan dipanggil mati. Mereka tidak mempunyai persekitaran mikrobiologi yang dibangunkan.
Mampatan zarah tanah agregat dikaitkan dengan ciri tanah seperti kebolehtelapan airnya. Sistem kapilari yang dibangunkan tidak terbentuk di ufuk tanah liat. Itulah sebabnya kelembapan tidak melaluinya. Akar tumbuhan di ladang sebegitu sukar mendapatkan air yang sangat diperlukan untuk kehidupan mereka.
Tanah berat mempunyai satu lagi ciri negatif. Sekiranya air terkumpul di dalamnya, maka ia tidak masuk ke lapisan bawah ufuk tanah liat. Jumlah yang ketara kekal di kawasan pertumbuhan sistem akar tumbuhan, yang membawa kepada pereputannya.
Tidak mungkin untuk mengatakan bahawa struktur tanah yang terbaik ialah tanah liat. Dan ini disahkan oleh banjir lapisan pertanian semasa hujan. Titisan yang jatuh memecahkan agregat tanah kecil. tanah liatketulan masuk ke dalam komponen yang lebih kecil, sebahagiannya larut dalam air. Buburan yang terhasil mengikat agregat tanah dengan sangat ketat. Selepas pengeringan, bidang tersebut ditutup dengan kerak yang keras dan sangat padat, yang mengehadkan penembusan oksigen, kelembapan dan cahaya ke sistem akar tumbuhan. Fenomena ini dipanggil "tanah konkrit". Tindakan cahaya matahari membawa kepada keretakan tanah, yang strukturnya menjadi lebih padat.
Ya, tanah liat kaya dengan unsur surih dan mineral. Walau bagaimanapun, tumbuhan tidak dapat memanfaatkannya sepenuhnya. Hakikatnya ialah sistem akar hanya boleh menyerap nutrien yang berada dalam bentuk terlarut, dan juga merupakan produk akhir pemprosesan mikroorganisma. Tanah liat mempunyai kebolehtelapan air yang lemah. Mereka mempunyai kehidupan biologi yang lemah. Ini menjejaskan kemustahilan pemakanan tumbuhan biasa.
Hasil yang rendah pada tanah tersebut adalah akibat daripada fakta bahawa lapisan tanah liat, disebabkan kepadatannya, kurang dipanaskan oleh sinaran matahari. Kawasan paling ekstrem untuk pertanian kekal tidak panas sepanjang tempoh musim panas.
Pembaikan tanah yang berat
Untuk mendapatkan tanaman biasa dari ladang tanah liat, tanah mesti diberi struktur yang lebih longgar dan berketul-ketul. Hanya dalam kes ini keadaan yang menggalakkan untuk pertumbuhan tumbuhan akan diwujudkan. Bagaimana untuk memperbaiki struktur tanah, yang dianggap berat? Ini boleh dilakukan dengan pengenalan biasa komponen melonggarkan dan mencerahkan ke dalam tanah. Mereka bolehjadi gambut atau pasir, kapur atau abu. Di samping itu, untuk mewujudkan keadaan yang menggalakkan untuk pertumbuhan tumbuhan, baja dan kompos akan diperlukan. Komponen ini akan mewujudkan persekitaran biologi dan nutrien yang normal di dalam tanah.
Penambahbaikan struktur tanah dari segi kapasiti lembapan adalah mungkin apabila pasir ditambah kepadanya. Ini secara serentak akan meningkatkan kekonduksian terma tanah berat. Selepas prosedur pengamplasan, ufuk tanah liat menjadi panas, kering dengan cepat dan bersedia untuk pemprosesan selanjutnya.
Tanah ringan atau berpasir
Untuk ufuk sedemikian, bahagian zarah tanah liat yang rendah adalah tipikal. Sebahagian besar tanah ini diduduki oleh pasir. Humus terdapat di dalamnya hanya dalam kuantiti yang kecil.
Tanah berpasir dipanggil ringan atas sebab tertentu. Lagipun, ia agak mudah untuk memprosesnya. Dan ini disukai oleh struktur berbutir tanah. Terima kasih kepadanya, ufuk sedemikian mempunyai kadar kebolehtelapan air dan udara yang tinggi. Walau bagaimanapun, ia tertakluk kepada hakisan dan tidak dapat mengekalkan kelembapan dalam lapisannya. Di samping itu, tanah berpasir bukan sahaja panas dengan baik. Mereka juga menyejuk dengan cepat.
Tetapi ini bukan satu-satunya sebab mengapa mustahil untuk mengatakan bahawa struktur tanah terbaik adalah berpasir. Kehidupan biologi adalah miskin di ufuk sedemikian. Ini disebabkan oleh kekurangan nutrien dan kelembapan untuk mikroorganisma yang hidup di dalam tanah tersebut.
Peningkatan tanah berpasir
Untuk mendapatkan hasil tuaian yang baik, komponen pengikat dan pemadatan kerap digunakan pada tanah yang ringan. Penambahbaikan struktur tanah,diklasifikasikan sebagai ringan, menjadi mungkin apabila dicampur dengan pembentukan gambut atau kelodak, tepung penggerudian atau tanah liat. Ini akan mengisi liang antara zarah pasir. Dan untuk kemunculan persekitaran biologi yang sesuai untuk tumbuhan, pengenalan humus dan kompos akan diperlukan.
Ciri-ciri tanah berpasir juga mesti diambil kira dalam isu pengayaannya dengan baja. Tanah ringan dengan sempurna melepasi kelembapan melalui diri mereka sendiri, yang membasuh semua unsur berguna daripadanya. Itulah sebabnya baja mineral dalam bidang sedemikian hanya menggunakan baja bertindak pantas dan kerap menggunakannya, tetapi dalam jumlah yang kecil.
Tanah sederhana
Tanah tanah liat adalah yang paling sesuai untuk pertanian dan berkebun. Mereka mempunyai struktur tanah terbaik, perbezaannya terletak pada kekeruhan butiran. Komposisi tanah sedemikian termasuk kedua-dua pepejal, zarah yang agak besar, dan komponen seperti habuk halus. Tanah di ladang sebegini agak mudah untuk diusahakan. Selepas membajak, mereka tidak membuat kek dan tidak membentuk ketulan padat.
Dalam tanah berlempung terdapat banyak mineral dan nutrien, yang bekalannya diisi semula disebabkan oleh kehidupan aktif mikroorganisma. Tanah sedemikian mempunyai kebolehtelapan udara dan kebolehtelapan air yang tinggi. Mereka mengekalkan kelembapan dengan sempurna, dan juga dengan cepat dan memanaskan badan di bawah pengaruh cahaya matahari. Terima kasih kepada kelembapan yang seimbang, rejim suhu malar dikekalkan dalam loam.
Pembaikan tanah sederhana
Untuk menyokongbekalan nutrien berada pada tahap yang sepatutnya, tanah yang berlempung mesti dibaja secara berkala dengan kompos. Baja mineral dan organik tambahan digunakan secara sengaja selepas analisis awal keadaan tanah pertanian.
