Структурний склад ґрунту

Ґрунт, який підлягає обробітку в сільськогосподарських цілях, лише на половину складаються з твердої речовини. Решта - пори, наповнені водою і повітрям. Зі складу твердої речовини, глина та органічні сполуки найсильніше впливають на ґрунт і визначають його агротехнічні властивості.

Ґрунт складається приблизно на 50% з твердого матеріалу і 50% ґрунтових пор. Іншими словами половина всієї маси ґрунту - твердa речовина, інша половина - пори.

Водяні і повітряні пори

Тверда речовина може складатися з мінеральних часток різного розміру, або з органічної речовини. Важливо, чим наповнені пори: повітрям чи водою, саме від цього залежить вологість ґрунту, його структура та вибір агротехнічних заходів. Всі пори ґрунту, не зайняті водою, — заповнені повіт­рям. Ідеальним є співвідношення 50% на 50%. Проте, на глинистих ґрунтах , співвідношення трохи вище (60% до 40% ), ніж, наприклад, на піщаних, де вміст вологи складає близько 35-45%.

Механічні елементи ґрунту

Тверда фаза ґрунту складається з часток різної величини.Структура ґрунту залежить від розподілу мінеральних часток на різні за величиною класи. Міжнародна загальноприйнята система поділяє структуру ґрунту на: брили, каміння, гравій, пісок, мул і глину, виходячи із розмірів цих часток. Співвідношення цих часток зазначений нижче в Таблиці «Класифікація часток за розміром».

Know How
Малюнок ілюструє різницю величин між деякими мінеральними частками в ґрунті і їх значенням.

Глиняні і гумусові частки є найменшими складовими ґрунту. Їх середній діаметр менше 0,0002 мм (тобто в 1000 разів менше піщинки) і вони називаються колоїдами. Поверхня колоїдів має негативний заряд. Це означає, що позитивно заряджені частки поживних речовин, такі як іони калію, кальцію і магнію можуть зв'язуватися з частками глини. Тому частки глини містять запас поживних речовин для рослин.

Затримування води мулом

Оброблювані ґрунти - це частіше суміш з часток, що відрізняються за розміром. Якщо гравій і пісок переважають в ґрунті, це робить його сухим і відносно неродючими, тоді як вміст піску в глиняному ґрунті робить його теплішим. Мулисті ґрунти часто холодні та здатні затримувати вологу.
Глиняні ґрунти стискаються, набрякають і передають загальну структуру ґрунту, з тріщинами і розломами, де корені можуть рости, не пробиваючись через ґрунтовий профіль. Типові характеристики ґрунту залежать від вмісту глини, яка сильно впливає на тип ґрунту і від чого обирається той чи інший спосіб обробітку.

Органічна речовина, як позитивний чинник

Органічна речовина в ґрунті робить певний вплив на її характер. Воно майже на 60 % складається з вуглецю і утворюється з рослинних залишків, які розкладаються під дією мікроорганізмів. В процесі розкладання рослин вивільняються поживні речовини такі, як азот (N), фосфор (P) і сірка (S).
Органічна речовина може мати величезне позитивне значення для властивостей ґрунту, наприклад:

  • структурна і агрегатна стабільність
  • вміст продуктивної вологи
  • проведення обробітку
  • запаси поживних речовин
  • замулювання і утворення кірки

KnowHow channel
Процес розкладання:
a) Ґрунтова мікрофлора (дивитися нижче) починає розкладати мертві органічні залишки, частково за рахунок розділення його на дрібні частини, а також за рахунок утворення пор  в ґрунті для кращого доступу кисню. Земляні черв'яки відіграють специфічну і дуже важливу роль, подрібнюючи органічну речовину і перемішуючи її з ґрунтом.

b) Бактерії і гриби продовжують етап розкладання ще у декілька етапів. Остання фаза, яка полягає у формуванні простих кінцевих продуктів, доступних для рослин (наприклад: нітрати, фосфати і сульфати), називається мінералізацією.

c) Утворення гумусу. Розкладання різних органічних залишків відбувається з утворенням ряду проміжних продуктів, що мають простішу природу, ніж з'єднання, що отримуються в результаті цього процесу. Ці проміжні продукти вступають в реакцію один з одним і із з'єднаннями, створеними ґрунтовими організмами. Це призводить до утворення нових хімічних сполук, які трансформуються у важкі, високомолекулярні, темно-забарвлені гумінові речовини.Ці гумінові структури мають здатність зв'язувати позитивно заряджені частки, такі як, калій, кальцій і магній.

Найдрібніші частки мають велику площу поверхні

Глина (менше 0,0002 мм) і деякі органічні матеріали - це колоїди, які являють собою найдрібніші частки. Проте вони мають велику питому площу, тобто площу поверхні, яка перевищує їх вагу. Питома площа збільшується зі зменшенням розміру часток. Поверхня часток глини заряджена негативно, тому вони зв'язуються з позитивно зарядженими поживними частками катіонами, тим самим створюючи їх запас.

Know How
Характеристикою усіх глиняних часток є їх плоска форма. Це, спільно з їх неймовірно малим розміром, означає, що колоїди мають дуже велику площу поверхні по відношенню до їх маси - високу питому площу. Наприклад, 1 грам піску має загальну площу 1,5 - 2 см2, яка соотносима з поштовою маркою. А 1 грам глини може мати площу близько 100 м2- будинок середніх розмірів.


Класифікація часток за розміром ( таблиця) 

Група часток

Діаметр частки (мм)

Глина

<0.002

Мул

0.002-0.06

Пісок

0.06-2

Гравій

2-60

Каміння

60-600

Глиби

> 600

Визначення:

Пори : Ґрунтові пори - це порожнечі, ходи і тріщини в ґрунті, які заповнюються або водою, або повітрям залежно від поточного змісту вологи в землі.

Мінеральні частки : Ґрунтові мінеральні частки  - найдрібніші неорганічні включення, які були сформовані в місці руйнування кліматичними чинниками різних мінерально-піщаних порід або були туди занесені, наприклад, льодовиками. Властивості ґрунту сильно залежать від розміру часток, складових її, відповідно до Таблиці ("Співвідношення часток по поширеності")

Структура: Ґрунтова структура визначається співвідношенням класів з різним діаметром, зокрема відносні пропорції піску, мулу і глини, відповідно до Таблиці ("Співвідношення часток по поширеності")

Капілярність: Капілярна вода - це вода, здатна піднятися у верхні шари ґрунту по дрібних порах шляхом зв'язування молекул води в порах (адгезії), але також і шляхом зближення молекул води (когезія). Мулисті ґрунти мають високу капілярність, поєднуючи в собі велику глибину підйому і високу швидкість капілярного руху.

Колоїди: Колоїди є кращими структурними одиницями ґрунту, з середнім діаметром менше 0,0002 мм. Колоїди включають деякі органічні речовини і глину.

Питома площа: Загальна площа поверхні часток, що виражається в квадратних метрах на 1 грам сухого ґрунту. Це поняття є важливою характеристикою, що показує середню кількість поживних речовин, яку ґрунт може віддати при вивітрюванні і, навпаки, зв'язати зі своєю поверхнею
Катіони: Позитивно заряджені іони в ґрунті, такі як: калій, кальцій, магній.

Ґрунтова фауна: Земляні черв'яки, стоноги, багатоніжки, кліщі – живі організми, що відкривають шлях бактеріям і грибам, завдяки діленні на частини і подрібнення рослин в їх ротовій порожнині, шлунку і кишечнику.