14. Структурна будова ґрунту.

Під структурністю ґрунту розу­міють його здатність розпадатися на агрегати під впливом меха­нічних дій. Структура ґрунту — сукупність агрегатів різної вели­чини, форми, щілинності, механічної міцності та водостійкості. При оцінці структури відрізняють морфологічне її розуміння від агрономічного.

Для агрономічної оцінки структури М.І. Савіновим запропо­нована класифікація, згідно з якою до агрономічно цінних відно­сяться агрегати розміром 0,25—10 мм. Більші ґрунтові окремості вважаються глибистою частиною ґрунту, а мілкіші — розпиле­ною. Ці три частини ґрунту діляться на види .

Відношення маси грудочок діаметром 0,25—10 мм до маси решти фракцій зветься коефіцієнтом структурності.

Найкращі водно-повітряні властивості ґрунту степової зони, складаються при розмірі агрегатів 0,25—3 мм, дерново-підзо­листих — при 0,5—5 мм.

При оцінці стійкості ґрунту проти дефляції враховують вміст агрегатів розміром більше 1 мм в шарі 0-5 см.

Важливішими умовами агрономічної цінності структури є водотривкість та пористість (понад 45 %).

Вміст водостійких агрегатів в орному шарі чорноземів знахо­диться в мажах 40—60 %, що визначає стійкість складання і опти­мальні значення щільності ґрунту для багатьох культур. Зменшення вмісту водостійких агрегатів у типових чорноземах нижче 40 % не­гативно позначається на деяких фізичних властивостях, і в першу чергу на водопроникності. При зниженні кількості водотривких аг­регатів з 45—55 до 30 % водопроникність знижується в 3 рази.

Нестійкість будови дерново-підзолистих ґрунтів пов'язана з невисоким вмістом в них водостійких агрегатів, який змінюється від 15—17 % під просапними культурами до 20-30 % під зерно­вими і до 30—40 % під багаторічними травами. Ця мінливість особливо помітно проявляється в екстремальних за погодними умовами роках. Дерново-підзолисті суглинкові ґрунти з вмістом водостійких агрегатів менше як 20 % можуть ущільнюватись в орному шарі в роки з надлишковим зволоженням до 1,5—1,6 г/см³. Оптимальна для вимогливих культур будова дерново-підзолистих ґрунтів досягається при вмісті водостійких агрегатів (> 0,25 мм) понад 40 %.

Орієнтовно оптимальний вміст водостійких агрегатів — рі­вень 75—80 %. При більш високий кількості водостійких агрега­тів значно зростає щілинність аерації, в наслідок зростає непро­дуктивна витрата вологи на фізичне випарування.

Нижня межа інтервалів вмісту водостійких агрегатів відноситься до малогумусних ґрунтів поліської зони, а верхня — до високогумусних ґрунтів лісостепової та степової зон.

Агрономічне значення структури має декілька положень:

6. У структурних ґрунтах складається найбільш сприятливий водно-повітряний режим завдяки раціональному поєднанню ка­ пілярної і некапілярної щілинності. Наявність некапілярних щі­ лин сприяє зменшенню випаровування вологи з поверхні.

7. Достатня аерація при наявності доступної вологи створює кращі умови для активізації мікробіологічних процесів, упере­ дження денітрифікації, мобілізації поживних речовин.

8. Завдяки зменшенню поверхневого стікання на структурних ґрунтах зменшується змив і розмив, а структурні агрегати понад 1 мм стійко протистоять дефляції.

9. Агрономічно цінна структура забезпечує краще проростання насіння і розміщення кореневої системи в ґрунтовій товщі.

10. На структурних ґрунтах зменшуються енергетичні витрати на механічний обробіток, створюються умови його мінімалізації.

Процеси структуроутворення в ґрунтах протікають під впли­вом фізико-хімічних, хімічних та біологічних факторів.

До фізико-механічних факторів відноситься поділ ґрунту на агрегати в наслідок зміни об'єму і тиску при змінному висушу­ванні і зволоженні, замерзанні і відтаюванні води в ньому, тиску коренів рослин, діяльності тварин та впливу ґрунтообробних зна­рядь. Розрихлюючий вплив на ґрунт проморожування виявляєть­ся тільки при оптимально вологому його стані. При замерзанні перезволоженого ґрунту, навпаки, відбувається розрив структур­них окремостей, а промерзання сухого ґрунту не впливає на його подрібнення.

Фізико-хімічні фактори структуроутворення — коагуляція і цементуючий вплив ґрунтових колоїдів. При цьому водостійкість забезпечується лише склеюванням часток органічними колоїдами при їх коагуляції дво- і тривалентними катіонами. Агрегати, створені за участі тільки мінеральних колоїдів, не водостійкі. Найбільш водостійка структура утворюється при взаємодії гумі­нових кислот з мінералами.

Серед хімічних факторів оструктурення важливе значення має цементація агрегатів формами заліза при зміні відновних умов оки­слювачами в періодично перезволожуваних ґрунтах. Такі агрегати при високій водостійкості мають малу щілинність (< 40 %), тому що частина об'єму щілин поступово заповнюється гідроксидом заліза.

Основне значення в структуроутворенні належить біологічним факторам, тобто рослинності і організмам, що населяють ґрунт (особливо дощові черв'яки).

Ґрунтові агрегати, сформовані під впливом різних факторів, не можуть мати однакову стабільність. Грудочка ґрунту, склеєна гуміновими речовинами, стійкими до мікроорганізмів, помітно повільніше руйнується, ніж агрегат, сформований під впливом білків, бактеріальних слизів та деяких міцеліїв.