Augsne
Ja pilnībā pārzināt augsņu tipus savos tīrumos, augsnes tipus veidojošos elementus un raksturlielumus, jums ir lielisks pamats efektīvai un ilgtspējīgai saimniekošanai.
Lai optimizētu darbību saimniecībā, ir nepieciešams pilnībā izprast to, kāda būs jūsu augsne dažādos apstākļos. Šī iemesla dēļ esam apkopojuši vienkāršus, bet svarīgus faktus par dažādiem augšņu tipiem, augsnes struktūru un struktūru veidojošiem procesiem.
Augsni veidojoši elementi
Augsni, kas kultivēta, lai izveidotu sēklas gultni, veido puse cieto vielu un atlikušais ir poras, kas pildītas ar ūdeni vai gaisu. No cietajām vielām māls un organiskās vielas ir tās, kas visvairāk ietekmē augsni un nosaka, kāda apstrāde būs nepieciešama.
Augsni veido aptuveni 50% cieto daļiņu un 50% poras. Vienkārši sakot, puse no augsnes cilas ir cietas vielas, otra puse ir poras.
Poras ar ūdeni vai gaisu
Cietās vielas ir vai nu dažādu izmēru minerālu daļiņas vai organiskās vielas. Svarīgās poras ir pildītas ar gaisu vai ar ūdeni ¬ atkarībā no tā, cik mitra ir augsne konkrētajā laikā, no tās struktūras un augsnes apstrādes. Ideālā gadījumā puse no porām ir pildītas ar ūdeni un puse ¬ ar gaisu. Tomēr augsnēs ar struktūras agregātstāvokli, piemēram, mālam, poru daudzums ir nedaudz lielāks (40-60%), nekā smilšainās augsnēs (35-45%).
Nogulumi notur ūdeni
Kultivēta aramzeme bieži ir dažādu daļiņu izmēru grupu sajaukums. Ja augsnes tekstūrā dominē grants un smilts, veidojas caurlaidīga, sausa un relatīvi neauglīga augsne, bet smilts klātbūtne mālainā augsnē padara to siltāku. Nogulumu augsnes parasti ir aukstas un ūdeni saglabājošas, un tās viegli var uzņemt ūdeni caur kapilāro sistēmu. Smalkākās minerālvielu daļiņas, t.i., māls, spēcīgi ietekmē augsni, pat ja tā koncentrācija augsnē ir tikai 5%. Mālainas augsnes sarūk un uzbriest, un nodrošina augsnes struktūras agregātstāvokli, kas veido plaisas, pa kurām augu saknes var augt cauri augsnes profilam. Dažādas augsnes parasti raksturo pēc māla daudzuma to sastāvā, kas ietekmē augsnes tipu un līdz ar to arī augsnes gatavošanu.
Organiskās vielas
Organiskās vielas augsnē ievērojami ietekmē augsnes raksturojumu. Tās veido aptuveni 60% oglekļa (C) un rodas no augu atliekām, kuras noārdās mikroorganismu ietekmē. Noārdīšanās procesā (skat. attēlu) izdalās augu barības vielas, piemēram, slāpeklis (N), fosfors (P) un sērs (S). Organiskajām vielām ir ļoti liela nozīme, veidojot augsni raksturojošās īpašības un parasti to ietekme ir tikai un vienīgi pozitīva. Tās ietekmē:
- struktūru un agregātstāvokļa stabilitāti
- ūdens novadīšanu
- augsnes apstrādi
- barības vielu rezerves
- nogulumu un garozas veidošanos
-
Attēlā parādīta izmēru atšķirība dažiem minerāliem augsnē un izmēra nozīme. Māla un humusa daļiņas ir pašas mazākās augsnes sastāvdaļas. To vidējais diametrs ir mazāks nekā 0,0002 mm (t. i., 1000 reizes mazāks nekā smilšu graudiņš), un tās sauc par koloīdiem. Māla daļiņas virsma ir negatīvi lādēta. Tas nozīmē, ka pozitīvi lādētas barības vielu daļiņu, piemēram, kālija, kalcija un magnēzija joni, var saistīties ar māla daļiņām. Šī iemesla dēļ māla daļiņas veido barības vielu rezerves augiem.
1) smalka smilts; 2) ļoti smalka smilts; 3) rupji nogulumi; 4) smalki nogulumi; 5) rupjš māls
-
Visu māla minerālu raksturojošais lielums ir to plakanā forma. Tas apvienojumā ar īpaši mazo izmēru nozīmē, ka māla koloīdiem ir ļoti liela virsmas platība attiecībā pret to masu – liela specifiskā platība.
Piemēram, vienam gramam smilšu kombinētā platība ir aptuveni 1,5-2cm2, kas ir tikpat, cik neliela pastmarka. Vienam gramam māla kombinētā platība var sasniegt vairākus 100m2 – vidējas mājas izmērus.
Sadalīšanās process
- Augsnes fauna sāk mirušo organisko vielu sadalīšanu, daļēji sadalot to mazākos gabalos un daļēji veidojot caurumus augsnē, tādā veidā palielinot skābekļa piegādi. Sliekām ir specifiska un ļoti nozīmīga loma vielu sadalīšanās procesā un to iejaukšanā augsnē.
- Baktērijas un sēnītes turpina sadalīšanos pa posmiem. Beidzamo posmu, kas ir vienkāršu galaproduktu veidošanās, kas pieejami augiem (piem., nitrāti, fosfāti un sulfāti), dēvē par mineralizāciju.
- Humusa veidošanās. Organisko vielu sadalīšanās notiek ar dažādiem starpposmiem, dažādos sadalīšanās posmos veidojot aizvien vienkāršākus produktus. Šie starpposma produkti reaģē viens ar otru un ar savienojumiem, kurus rada augsnē esošie organismi. Šajā procesā veidojas jauni ķīmiski savienojumi, kas transformējas augstas molekulmasas tumšas krāsas vielā, kas zināma kā humus. Humusam piemīt īpašība piesaistīt pozitīvi lādētus kālija, kalcija un magnija jonus.
Dažādu augsnes tipu raksturojums
Augsnes tips nosaka, kā un ko mēs varam audzēt, un tas ir visas saimniekošanas pamatā. Piedāvājam ātro ceļvedi par katra augsnes tipa īpašībām.
Smilšainas augsnes un nogulumu augsnes(3)
1. Smilšainas augsnes
Smilšainas augsnes parasti ir sausas, ar izteiktu barības vielu trūkumu un ātri izžūstošas. Tām ir neliela (vai nav) spēja novadīt ūdeni no dziļākajiem slāņiem pa kapilāriem. Šī iemesla dēļ smilšainu augšņu apstrādei pavasarī vajadzētu būt minimālai, lai sēklas gultnē saglabātu mitrumu. Barības vielas smilšainās augsnēs un to ūdens saturēšanas kapacitāti var uzlabot, pievienojot organiskas vielas
2. Nogulumu augsnes, 0-10% māls
Šīs augsnes atšķiras no smilšu augsnēm ar to, ka tām piemīt lielāka tendence veidot garozu, kas bieži vien ir ļoti cieta. Ja augsni apstrādā par daudz, tā noblīvējas un tas samazina spēju infiltrēt ūdeni mitros periodos. Sausos apstākļos tā kļūst ļoti cieta un grūti apstrādājama. Tomēr tās ir viegli apstrādāt un tās spēj uzkrāt ievērojamu daudzumu ūdens. Ir nepieciešama laba augsnes pieblīvēšana, bet jāizvairās no augsnes apstrādes mitros apstākļos.
1. Smilšainas augsnes
Smilšainas augsnes parasti ir sausas, ar izteiktu barības vielu trūkumu un ātri izžūstošas. Tām ir neliela (vai nav) spēja novadīt ūdeni no dziļākajiem slāņiem pa kapilāriem. Šī iemesla dēļ smilšainu augšņu apstrādei pavasarī vajadzētu būt minimālai, lai sēklas gultnē saglabātu mitrumu. Barības vielas smilšainās augsnēs un to ūdens saturēšanas kapacitāti var uzlabot, pievienojot organiskas vielas
2. Nogulumu augsnes, 0-10% māls
Šīs augsnes atšķiras no smilšu augsnēm ar to, ka tām piemīt lielāka tendence veidot garozu, kas bieži vien ir ļoti cieta. Ja augsni apstrādā par daudz, tā noblīvējas un tas samazina spēju infiltrēt ūdeni mitros periodos. Sausos apstākļos tā kļūst ļoti cieta un grūti apstrādājama. Tomēr tās ir viegli apstrādāt un tās spēj uzkrāt ievērojamu daudzumu ūdens. Ir nepieciešama laba augsnes pieblīvēšana, bet jāizvairās no augsnes apstrādes mitros apstākļos.
Mālainas augsnes(3)
3. Mālainas augsnes ar 10-25% mālu
Šī veida augsne ievērojami atšķiras no iepriekš aprakstītajām , jo tās veido ļoti cietu virskārtu. Virskārta bieži ir tik cieta, ka nepieciešama irdināšana. Augsnē ir zems māla un organisko vielu īpatsvars, tādēļ augsnes struktūras agregātstāvokļa veidošanās ir slikta.
4. Mālainas augsnes ar 25-40% mālu
Šīm augsnēm ir laba spēja transportēt ūdeni pa kapilāriem no dziļākajiem slāņiem, bet tas notiek lēni, līdz ar to augi netiek pietiekami apgādāti ar mitrumu tikai no kapilārā ūdens. Šīs augsnes ir tumšākas un augsnes daļiņu veidošanās ir izteiktāka. Augsnes daļiņas samazina garozas veidošanās risku. Šīs augsnes ir jāapstrādā pareizā mitrumā, lai tās varētu viegli kultivēt. Pastāv cilu veidošanās risks, ja apstākļi ir pārāk sausi vai smērēšanās, ja ir pārāk mitrs. Šī veida augsnēm piemīt laba spēja uzlabot struktūru klimata, sakņu un citu faktoru iedarbības rezultātā.
3. Mālainas augsnes ar 10-25% mālu
Šī veida augsne ievērojami atšķiras no iepriekš aprakstītajām , jo tās veido ļoti cietu virskārtu. Virskārta bieži ir tik cieta, ka nepieciešama irdināšana. Augsnē ir zems māla un organisko vielu īpatsvars, tādēļ augsnes struktūras agregātstāvokļa veidošanās ir slikta.
4. Mālainas augsnes ar 25-40% mālu
Šīm augsnēm ir laba spēja transportēt ūdeni pa kapilāriem no dziļākajiem slāņiem, bet tas notiek lēni, līdz ar to augi netiek pietiekami apgādāti ar mitrumu tikai no kapilārā ūdens. Šīs augsnes ir tumšākas un augsnes daļiņu veidošanās ir izteiktāka. Augsnes daļiņas samazina garozas veidošanās risku. Šīs augsnes ir jāapstrādā pareizā mitrumā, lai tās varētu viegli kultivēt. Pastāv cilu veidošanās risks, ja apstākļi ir pārāk sausi vai smērēšanās, ja ir pārāk mitrs. Šī veida augsnēm piemīt laba spēja uzlabot struktūru klimata, sakņu un citu faktoru iedarbības rezultātā.
Mālainas augsnes ar 40% mālu(2)
5. Mālainas augsnes ar 40% mālu
Smagās mālu augsnēs labi saglabājas ūdens, bet lielākā daļa ūdens ir cieši saistīts un nav pieejams augiem. Humusa sastāvs ir lielāks nekā citām minerālu augsnēm. Izžūstot tās neveido cietu kārtu. Šīm augsnēm piemīt ļoti laba spēja uzlabot struktūru, piemēram, sasalstot/atkūstot un izžūstot/paliekot mitrām. Aukstās ziemās māls sasalst un veido ļoti labvēlīgu augsnes struktūras agregātstāvokli augšējā augsnes slānī. Ja māls izkalst nesasalstot, tas var kļūt ļoti ciets un grūti apstrādājams.
Piesātinātas ar ūdeni, šīs augsnes var būt ļoti lipīgas un ūdens necaurlaidīgas. Lielā māla īpatsvara dēļ barības vielu daudzums ir ļoti liels. Smagas mālainas augsnes ir pamatīgi jāpieveļ ap sēklu, ja tās ir sausas, bet nav jāpieveļ, ja augsne ir mitra un plastiska. Apstrādājot tās mitros apstākļos, pastāv augsnes noblietēšanās risks.
Augsnes struktūra
Augsnes struktūra nosaka augsnes fizisko konfigurāciju. Smilšu daļiņas smilšu augsnē kopā turas slikti un tās neveido struktūras agregātstāvokli, savukārt māla daļiņas māla augsnē veido augsnes struktūras agregātstāvokli. Tas padara mālainas augsnes viegli apstrādājamas, un uzlabo gaisa un ūdens cirkulāciju augsnē.
Smilšainas augsnes neturas kopā
Smilšu augsne, tāda kā šī (skatīt attēlu) ir viengraudainas struktūras augsnes piemērs. Smilšu graudiņi ir salīdzinoši lieli un parasti slikti turas kopā. Pat smilšu augsnes ar augstāku koloīdu saturu viegli sabirst, ja uz tām izdara spiedienu. Smilšu augsnei ar zemu māla saturu bieži vien nepieciešama dziļāka kultivēšana, lai radītu labu aramzemi un apstākļus kultūru augšanai. Zems māla saturs smilšainai augsnei nozīmē mazu iekšējās struktūras veidošanas spēju.
Māla augsnes iegūst agregātstāvokli
Mālu augsne, kā šī (skatīt attēlu), turas kopā un tai bieži vien ir agregātstāvokļa struktūra. Pat 5% māla saturs spēcīgi ietekmē augsni un dominē pār citām īpašībām.
Augsnes struktūra veidojas dažādu tādu procesu rezultātā, kas apvienojumā veido agregātstāvokli. Šie struktūras veidošanas procesi ietekmē augsnes struktūru dinamiskā mijiedarbībā ar augsnes apstrādi.
Agregātstāvoklis uzlabo augsni
Kad māla daļiņas tiek saistītas kopā drupatās, augsnes īpašības gandrīz vienmēr uzlabojas. Svarīgi ir tas, ka augsnes apstrāde kļūst vieglāka. Arī augsnes aerācija ir labāka, uzlabojas skābekļa piegāde sakņu sistēmai un oglekļa dioksīda aizvade no tās. Agregātstāvokļa struktūra uzlabo arī augsnes caurlaidspēju attiecībā uz ūdeni un tās ūdens uzturošo spēju. Laba augsnes struktūra padara aramu māla augsni ražīgāku, jo tiek nodrošinātas visas būtiskās funkcijas auga un tā sakņu sistēmas attīstībai. Tas nodrošina ātrāku augšanu un labāku ražu.
Struktūras veidošanās procesi
Māla augsnes struktūra ir dažādu procesu rezultāts, kas kopā veido augsnes profila raksturojumu. Augsnes struktūru ietekmē arī augsnes gatavošana, uzirdinot to zināmā dziļumā un iejaucot tajā augu atliekas.
Sals vai karstums
Sals un aukstums ziemā un karstums vasarā vienādi ietekmē augsni – tajā zūd mitrums. Abi procesi izsausē augsni un kad ūdens nav, māla daļiņas saspiežas ciešāk kopā. Rezultātā tiek mehāniski radīts agregātstāvoklis.
Sliekas
Sliekas ēd augu atliekas un iejauc tās augsnē, veidojot ejas augsnes profilā. Slieku izmeši darbojas kā saistviela starp augsnes daļiņām un uzlabo to kopuma stabilitāti. Sliekas, ražojot biohumusu, stimulē augsnes mikroorganismus, un tas uzlabo augsnes stabilitāti.
Augi
Augi izžāvē augsni, uzņemot ūdeni, tāpat kā sals un karstums. Kad augsne izžūst, māla daļiņas saspiežas tuvāk kopā, un rada un stiprina augsnes daļiņu kopumu. Augu saknes vairo organisko vielu daudzumu augsnē un aiz tām paliek sakņu kanāli. Kopumā tas nozīmē, ka augu klājiens uz augsnes veido augsnes struktūru, bet kaila augsne bez augošiem augiem, to noplicina.
Ķīmiskie procesi
Organiskās vielas, dzelzs un alumīnija oksīdi un karbonāti stabilizē augsnes daļiņu kopumu, iedarbojoties kā saistvielas. Neapstrādātām augsnēm tas ir īpaši svarīgi. Tomēr atkārtota augsnes apstrāde samazina daļiņu stabilitāti un tādēļ aramzemē struktūra ir vairāk atkarīga no māla satura augsnē un bioloģiskas aktivitātes.
Meliorācija
Meliorācijas sistēma nodrošina liekā ūdens novadīšanu augsnes profilā un žāvē augsni Tas palīdz uzlabot augsnes profilu. Tikai daži augšņu veidi ir pietiekami pašdrenējoši un tādēļ meliorācija ir svarīga, lai augsne žūtu vienmērīgi, mazinātu augsnes pieblīvēšanos un lai rudenī un pavasarī kultūra sadīgtu agri.
Organiskās vielas un kaļķis
Kūtsmēsli, pasējas kultūras, augu atliekas, utt. ir organisko vielu avots augsnei. Īstermiņā tie uzlabo bioloģisko aktivitāti un ļauj vairoties mikroorganismiem augsnē. Ilgtermiņā tie uzlabo organisko vielu saturu augsnē un tas uzlabo augsnes agregātstāvokļa stabilitāti. Regulāra kaļķa pievienošana arī uzlabo agregātu veidošanos.
Smagā tehnika
Braucot ar smago tehniku, aramzeme bieži vien noblietējas. Noblietētā augsnē lielās poras tiek saspiestas un samazinās. Tas nozīmē, ka tiek traucēta ātra ūdens un gaisa novadīšana pie auga saknēm. Arī drenāža ir ierobežota un saknēm ir grūtāk iespiesties augsnē.
Rezultāts - augsnes profils
Visi struktūru veidojošie procesi, kas tika aprakstīti iepriekš, rezultātā veido augsnes profilu, kurā bieži vien ir smalkākas daļiņas virspusē un rupjākas augsnes daļiņas dziļāk. Procesi ir dinamiski un tādēļ laika gaitā struktūra mainās. Lauksaimniekiem, kas raugās nākotnē un plāno ilgtspējīgu saimniekošanu, ir svarīgi saprast to dažādo faktoru nozīmi, kas ir atbildīgi par struktūras veidošanās procesu. Veicot diagnozi, ir viegli noteikt augsnes struktūras stāvokli.
Apstrāde ietekmē struktūru
Augkopības sistēmas ietekmē augsnes struktūru un augu atlieku iestrāde nosaka, vai jāizmanto parastā vai minimālā augsnes apstrāde vai tiešā sēja. Apstrādātajam slānim parasti ir irdenāka struktūra, bet blīvāks slānis atrodas sagatavošanas dziļumā. Blīvākais slānis izveidojas neatkarīgi no apstrādes metodes, bet dziļums, kurā tas veidojas, ir mainīgs. Lai izvairītos no blīvu augsnes slāņu veidošanās, ir svarīgi variēt apstrādes dziļumu.
Vārdnīca:
Kapilāri = kapilārais ūdens ir ūdens, kas var virzīties augšup augsnē pa smalkajām porām starp saistītajām ūdens molekulām porās, un arī piesaistot ūdens molekulas. Nogulumu augsnēm ir augsta kapilaritāte un tajās novēro lielu kapilārās pacelšanās augstumu apvienojumā ar lielu kapilārā ūdens pacelšanās daudzumu
Katjoni = pozitīvi lādēti joni augsnē, piem., kālijs, kalcijs un magnijs
Koloīds = koloīdi ir sīkākās daļiņas augsnē, kuru vidējais diametrs ir mazāks nekā 0,0002 mm. Koloīdi ir dažas organiskās vielas un smalks māls
Minerālu daļiņas = augsnes minerālu daļiņas ir mazākās neorganiskās augsnes daļiņas, kuras veidojas dažādu minerālu un klinšu erozijas procesā, vai tās ir atceļojušas, piemēram, ar ledājiem. Augsnes īpašības lielā mērā ir atkarīgas no augsnes daļiņu izmēra atbilstoši izmēriem, kas norādīti Daļiņu izmēru sadalījuma tabulā
Poras = augsnes poras ir tukšās vietas, kanāli un plaisas augsnē, kas aizpildītas ar ūdeni vai gaisu atkarībā no faktiskā ūdens daudzuma augsnē
Augsnes fauna = sliekas, simtkāji, lēcastes, ērces un citas dzīvas radības, kas paver ceļu baktērijām un sēnītēm, sadalot augu atliekas savās mutēs, vēderos un zarnu traktos
Specifiskā platība = augsnes daļiņu kombinētā virsmas platība, izteikta kvadrātmetros uz gramu sausā augsnē; svarīgs raksturlielums, jo norāda uz barības vielu daudzumu augsnē, kas var izdalīties erozijas ietekmē un piesaistīties to virsmai
Tekstūra = augsnes tekstūra attiecas uz minerālu daļiņu proporcijām ar atšķirīgu vidējo diametru, t.i., smilts, nogulumu un māla relatīvo attiecību, jo īpaši saskaņā ar Daļiņu izmēru sadalījuma tabulu
Vārdnīca:
Kapilāri = kapilārais ūdens ir ūdens, kas var virzīties augšup augsnē pa smalkajām porām starp saistītajām ūdens molekulām porās, un arī piesaistot ūdens molekulas. Nogulumu augsnēm ir augsta kapilaritāte un tajās novēro lielu kapilārās pacelšanās augstumu apvienojumā ar lielu kapilārā ūdens pacelšanās daudzumu
Māls = māls ir mazākā daļiņu grupa, vidējais daļiņu izmērs ir mazāks nekā 0.002 mm. Skatīt tabulu "Daļiņu izmēru sadalījums" nodaļā Augsni veidojošie elementi.
Vārdnīca:
Agregātstāvokļa struktūra = kad primārās daļiņas ir no māla daļiņu izmēra grupas, tās ir saistītas viena ar otru un veido struktūru, ko var stabilizēt organiskās vielas, kaļķis un dažādas ķīmiskas nogulsnes
Oglekļa dioksīds = šūnu elpošanas gāzveida atlieku produkts saknēs, kas, kopā ar ūdeni, ir cukuru, ko augs veido fotosintēzes procesā, izejviela
Koloīds = koloīdi ir sīkākās daļiņas augsnē, kuru vidējais diametrs ir mazāks nekā 0,0002 mm. Koloīdi ir dažas organiskās vielas un smalks māls
Skābeklis = elements, kas atrodas gaisā kā skābekļa gāze pie 21% koncentrācijas – būtisks šūnu elpošanai augiem un to saknēm
Viengraudaina struktūra = augsnē ar viengraudainu struktūru agregātstāvokļa primārās daļiņas turas kopā ļoti vāji vai nemaz
Tekstūra = augsnes tekstūra attiecas uz minerālu daļiņu proporcijām ar atšķirīgu vidējo diametru, t.i., smilts, nogulumu un māla relatīvo attiecību, jo īpaši saskaņā ar Daļiņu izmēru sadalījuma tabulu Augsni veidojošie elementi
Vārdnīca:
Karbonāti = karbonāti (CO32–) ir ogļskābes (H2CO3) sāļi – biežāk sastopams ir kalcija karbonāts (CaCO3), kas ir kaļķakmens galvenā sastāvdaļa
Sals = nozīmē, ka augsnes ūdens, pazeminoties temperatūrai, sasalst ledū – tas ir pozitīvi no augsnes struktūras viedokļa, jo, veidojoties ledum, ūdens daudzums palielinās un šis process uzirdina augsni
Starpkultūras = tādi augi kā zāles, sinepes, āboliņš, utt., kas aug periodā starp galvenajām kultūrām, piem., starp ziemas kviešiem un vasaras miežiem. Izmanto dažādos nolūkos – lai samazinātu slāpekļa noplūdi no augsnes, palielinātu organisko vielu daudzumu un piesaistītu savvaļas putnus un zvērus, utt.
Dzelzs un alumīnija oksīdi = ķīmiski savienojumi, ko veido dzelzs (Fe) un alumīnijs (Al) no vienas puses un skābeklis (O) no otras puses, piem., parastā rūsa ir dzelzs oksīds
Poras = augsnes poras ir brīvas vietas, kanāli un plaisas augsnē, kas aizpildīti ar ūdeni vai gaisu atkarībā no faktiskā ūdens satura augsnē