В обыденном сознании почва чаще всего сводится к двум утилитарным трактовкам: либо как верхний плодородный слой литосферы, либо как объект и средство сельскохозяйственного производства. Однако для почвоведа и агрохимика такое понимание поверхностно — за ним скрывается гораздо более сложная, многофазная и динамичная природная система.
Почва, в более развернутом понимании, — это экосистема, состоящая из твердой, жидкой, газообразной и живой фазы. Здоровая, продуктивная почва формируется исключительно в том случае, если все эти фазы находятся в состоянии динамического равновесия. Выход из оптимума любой из составляющих ведет к нарушению баланса почвенной экосистемы и неизбежно снижает плодородие.
Оптимальный с точки зрения агрономии состав почвы — 50-45 % твердых веществ (минеральные частицы), около 5 % гумуса (органические вещества), 25 % воздуха и 25 % воды.
К ключевым параметрам твердой фазы относятся агрофизические свойства почвы — плотность, гранулометрический состав, количество и соотношение агрономически ценных агрегатов, водпрочность и устойчивость почвенной структуры , характеризующие стабильность «скелета почвы».
Плотность почвы — один из самых значимых показателей, так как он определяет водный, воздушный и тепловой режимы, а также доступность питательных веществ.
Для нормального развития большинства культур оптимальной плотностью считаются диапазоны, указанные в таблице 1
При этом отклонение плотности от оптимума всего на 0,1–0,3 г/см³ может приводить к снижению урожайности на 20–40%. (1,2)
По данным В. Н. Слесарева (3), на почве с плотностью 0,9 и 1,5 г/см3 урожайность зерновых культур может снижаться на 32 %. Причина заключается в том, что высокая плотность (1,5 см3) затрудняет возможность корневой системы проникать в нижележащие увлажненные горизонты, а почва с низкой плотностью (0,9 г/см3) в результате повышенного диффузного испарения имеет неблагоприятный водный режим. Согласно наблюдениям экспертов, особенно чувствительны к переуплотненным почвам сахарная свекла и кукуруза, а также культуры со стержневой корневой системой: подсолнечник, горох, соя, рапс, и др. При этом озимые культуры менее чувствительны, чем яровые (4).
Прямое влияние на урожай имеет гранулометрический состав.
Гранулометрический состав почвы — это относительное содержание в ней частиц разного размера (механических элементов), выраженное в процентах от массы абсолютно сухой почвы.
По гранулометрическому составу почвы делятся на типы, указанные в таблице 2
От гранулометрического состава зависят водопроницаемость, водоудержание, запас элементов питания, структура, поглотительная способность и обрабатываемость почвы.
Лёгкие почвы — бесструктурны, бедны гумусом и питанием, имеют низкую буферность, легко подкисляются.
Тяжёлые почвы — медленно фильтруют воду, переувлажняются, плохо прогреваются (задержка сева), но зато богаты гумусом, имеют высокую поглотительную способность и буферность;
Однако тяжелые по гранулометрическому составу, но оструктуренные почвы обладают хорошими свойствами, а бесструктурные — страдают от плохого водно-воздушного режима, повышенной плотности, липкости, коркообразования и эрозии.
Структура почвы оценивается по количеству и соотношение агрономически ценных агрегатов.
Агрономически ценная структура — это способность почвы распадаться на водопрочные комочки (агрегаты) размером от 0,25 до 10 мм. Сама по себе структура не влияет на растения напрямую, но она является основой для формирования всех благоприятных физических режимов: водного, воздушного, теплового, питательного.
Результаты опыта В.В.Медведева показывают, что в зависимости от агрегатного состава урожайность может варьировать от 0 до 9 условных единиц (различаться в 9 раз). Это значит, что благодаря изменению агрегатного состава можно значительно повысить продуктивность почвы, т.к. хорошая структура обеспечивает оптимальное соотношение капиллярных пор (удерживающих воду) и некапиллярных (заполненных воздухом), что создает идеальные условия для развития корневой системы.
Определение структурного состояния проводится методом мокрого и сухого просеивания Н. И. Савинову и оценивается согласно таблице 3
Взаимосвязь между агрофизическими свойствами почвы и урожайностью культур является прямой и количественно измеримой. Плотность, структура, гранулометрический состав, тепловой и водный режим почвы — это не изолированные показатели, а звенья единой системы, определяющей продуктивность сельскохозяйственных угодий. Управление этими свойствами через грамотную обработку, оптимизацию работы с/х техники, внесение органических удобрений и выбор севооборотов — это не просто агротехнический прием, а стратегический путь к получению стабильно высоких урожаев и сохранению плодородия почв.
