Žemdirbystė

Dirvožemio fizikinės – mechaninės savybės

Pagrindinės dirvožemio fizikinės – mechaninės savybės yra’ lipnumas7, kietumas, plastiškumas, brinkimas; rišlumas. Nuo šių savybių priklauso žemės dirbimo laikas ir kokybė. Dėl to jos kartais vadinamos dirvos technologinėmis savybėmis.

3.1 Dirvožemio lipnumo nustatymas

Drėgno dirvožemio dalelių savybė lipti tarpusavyje arba prie įvairią daiktų yra vadinama dirvožemio lipnumu. Jis išreiškiamas jėga, kuri reikalinga atplėšti prie dirvožemio prilipusią metaline plokštelę. Lipnumas matuojamas G/ cm2.

Lipnumas priklauso nuo dirvožemio -mineralinės, granuliometrinės sudėties, drėgnumo, humuso kiekio ir kitų savybių. Kuo dirvožemio dalelės smulkesnes, tuo didesnis jų paviršius, sorbcinė energija, rišlumas ir lipnumas. Dėl to sunkių dirvožemių lipnumas yra didesnis negu lengvų. Labai rišlių dirvožemių lipnumas siekia 80 G/ cm2 , rišlių – daugiau kaip 15 G/

cm2 ir menko rišlumo-mažiau negu 0,5 G/ cm2. Vidutinio sunkumo priemoliu lipnumas priklausomai nuo drėgmės kiekio, gali būti nuo 0 iki 15 G/ cm2.

Humusas molio dirvožemiu lipnumą mažina, o smėlių – didina.

Dirvožemio lipnumui didele reikšmę turi drėgnumas. Didėjant drėgnumui lipnumas”didėja iki tam tikros ribos, o vėliau pradeda mažėti. Dirvožemis labiausiai limpa, kai jo drėgnumas pasiekia žemiausią tekėjimo ribą, t.y.

kai inde j dvi dalis perskirtas dirvožemis vėl susijungia tik kelis kartus lengvai stuktelėjus į indą. Dar labiau didinant dirvožemio drėgmę, lipnumas pradeda mažėti. Esant aukščiausiai tekėjimo ribai, ( kai dirvožemis teka kaip klampus skystis), dirvožemis visai nebelimpa.

Praktinė šio laboratorinio darbo prasmė – padėti studentams suvokti, kaip svarbu parinkti tinkamą žemės dirbimo laiką pavasarį. Tam reikia atidžiai stebėti dirvų džiūvimą ir nuo jo priklausantį lipnumą. Žemę reikia pradėti dirbti tada, kai ji nelimpa prie padargų ir gražiai trupa, t.y. kai pasiekia fizinę brandą. Perdžiūvusi dirva nelimpa, bet sukietėja ir padidėja pasipriešinimas padargams. Dirbant perdžiūvusią dirvą ardoma jos struktūra, susidaro dideli grumstai.

3.2 Dirvos kietumo nustatymas

Dirvos savybe priešintis ją veikiančiam kietam kūnui yra vadinama dirvos kietumu. Kietumas parodo-dirvožemio dalelių sąryšį ir tų dalelių trinties jėgą su kietu kūnu. Ši dirvos savybė yra svarbi konstruojant žemės ūkio padargus ir mašinas, nustatant dirvos pasipriešinimą žemės dirbimo padargams ir skaičiuojant traukos jėgą.

Dirvos kietumas augalams taip pat turi didelę reikšmę. Jau dygdamas daigas turi įveikti dirvožemio dalelių pasipriešinimą. Jeigu tuo metu dirva yra kieta, lįsdama į jos paviršių augalų daigai eikvoja daug energijos. Dėl to dalis jų žūsta, o sudygę esti silpni. Tokie daigai, jeigu dirvos kietumas nesumažinamas, ir toliau negali normaliai augti: menkai išsivysto jų šaknys, jos yra deformuotos, augalas blogiau aprūpinamas maisto medžiagomis.

Norint sudaryti normalias sąlygas augalams augti, dirvos kietumą reikia reguliuoti. Jis greičiausiai pakeičiamas (sumažinamas) dirbant žemę. Todėl intensyviau dirbamų dirvų kietumas visuomet yra mažesnis. Pvz., vienodos granuliometrinės sudėties ir vienodo drėgnumo dirvos po varpinių javų esti kietesnės negu po kaupiamųjų, nes prižiūrint kaupiamuosius purenami tarpueiliai. Rudenį bulvienoje dirvos kietumas esti tik 7-10 kg/cm2, o miežienoje ar rugienoje – 12-15 kg/cm2. Kiečiausios yra velėninės dirvos (dobilienos, dirvonai). Tokių dirvų kietumas gali siekti 20-25 kg/cm2.

Mažiausias dirvos kietumas yra įdirbus žemę. Vėliau, augalų vegetacijos laikotarpiu, jis vėl padidėja, nes dirva suslūgsta, sutankėja.

Dirvos kietumas priklauso nuo jos mineralinės, granuliometrinės sudėties, struktūringurno, tankumo; drėgnumo, lipnumo, rišlumo ir kitų savybių. Šios fizikinės -mechaninės dirvos savybės tarpusavyje yra glaudžiai susijusios. Keičiantis vienai iš šių savybių, keičiasi ir kitos.

Bet kurios iš jų pasikeitimas daro tiesioginę arba netiesioginę įtaką dirvos kietumui.

Sunkios granuliometrinės sudėties dirvožemiai (moliai, priemoliai) yra žymiai rišlesni negu lengvi (smėliai, priesmėliai). Kuo didesnis dirvožemio rišlumas, tuo didesnis ir jo kietumas. Tačiau ir tos pačios granuliometrinės sudėties dirvų kietumas mažėja, didėjant jų drėgnumui, gerėjant struktūrai, gausėjant organinių medžiagų. Taigi, norint per visą vegetaciją palaikyti purią, nesukietėjusią dirvą, reikia gausinti joje

organinių medžiagų kiekį, gerinti struktūringumą.

Dirvos kietumas, nustatomas kietmačiais ir išreiškiamas pasipriešinimo jėga kg/cm2 Kietmačių konstrukcija gali būti įvairi. Lietuvoje daugelį metų naudojamas mechaninis Reviakino kietmatis . Šiuo kietmačiu dirvos pasipriešinimas fiksuojamas nubrėžiant

*- – ■|1M-

atitinkamą kreivę milimetrinio popieriaus juostelėje.

Dirvos kietumas kg/cm2 apskaičiuojamas laboratorijoje pagal kreivės aukštį, taikant žemiau pateiktą metodiką.

Šiuo metu gaminami kietmačiai, kurie jau matavimo metu lauke parodo dirvos pasipriešinimą kg/cm2.

Dirvožemio tankis

‘ Dirvožemio tankia vadinama sauso nesuardyto dirvožemio 1 cm: mase gramais. Žemę dirbant – ariant, kultivuojant, akėjant – ji supurenama.

Purioje dirvoje gausu tuštumų, todėl jos tankis tesiekia 0,95 – 1,1 g/cm3.

Tačiau puri dirva lieka neilgai. Dirvožemis suslūgsta, su tankėja veikiamas savo svorio jėgos, atmosferos kritulių, augančių augalų, sunkių mašinų.

Visų čia paminėtų veiksnių veikiama prieš sėją supurenta dirva vegetacijos pabaigoje su tankėja iki 1,4 -1,45 g/cm3. Traktoriaus vėžėje dirvožemio tankis gali siekti 1,6 g/cm3.

Suslūgusiose dirvose sumažėja porų apimtis, pablogėja vandens ir oro santykis. Tokiose dirvose greičiau susidaro pluta, sulėtėja oro apykaita, menkiau vystosi augalų šaknys. Tačiau augalams netinka ir labai purios dirvos, nes jos greičiau išdžiūsta. J purią dirvą įterptos sėklos turi blogesnį sąlytį su dirvožemiu. Dėl to augalai dygsta ilgiau ir nevienodai.

Geriausiai sėklos dygsta, kai jos patenka ant suspaustos dirvos ir užberiamos puraus dirvožemio sluoksniu. Kai sėklos patenka į kietą guolį ir užklojamos puriu patalu, iš apačios jas drėkina drėgnas dirvožemis, dėl to jos greičiau išbrinksta ir sudygsta. Jauni, gležni daigeliai per purų sluoksnį greičiau pasiekia dirvos paviršių.

Vegetacijos metu augalams palankesnės sąlygos optimaliai suslūgusioje

-tankesnėje dirvoje. Nustatyta, kad bulvės ir pupos gerai auga, kai priemolio dirvožemio tankus yra 1,0 – 1,2 g/cm3} miežiai ir kukurūzai – kai

1,2 – 1,4 g/cm3, o žieminiai – kai 1,3 – 1,4 glcm.3.

Optimalus dirvožemio tankis priklauso nuo jo drėgmės. Drėgnos dirvos turi būti puresnės, sausos – tankesnės. Optimalaus tankio dirvose lengviau augalų pasisavinamas fosforas ir kalis, geriau adsorbuojasi ir mažiau išpjaunama nitratų.

Dirva savaime sutankėja tik iki tam tikro laipsnio. Vėliau jos tankis, veikiamas drėgmės, šalčio ir augalų šaknų, keičiasi labai nežymiai. Tokias dirvas sutankinus mechaniškai, jos paprastai pasiekia pirmykštę būklę. Toks dirvos tankumas, iki kurio sutankėjusi ji toliau savaime nebeslūgsta, o dirbtinai suspausta grįžta į pirmykštę būklę, vadinamas pusiausvyros tankumu. Lengvo priemolio pusiausvyros tankumas yra l,4 g/cm3, sunkaus priemolio – 1,45 g/cm3.

Dirvožemio mėginiai tankiui nustatyti turi būti nesuardyti ir žinomo tūrio. Dėl to jie imami specialiais grąžtais.

Dirvožemio drėgnumo nustatymas

Dirvožemio drėgme vadinamai jame esantis vanduo su ištirpusiais mineraliniais junginiais. Tai vienas pagrindinių augalų vegetacijos faktorių. Vandens yra augalų ląstelėse, jis dalyvauja fotosintezėje, yra būtinas maisto medžiagoms ištirpti, sėkloms išbrink.i, sudygti ir kitiems augalo biologiniams procesams vykti. Nuo vandens kiekio priklauso dirvožemio fizikinės savybės; kietumas, lipnumas, plastiškumas, oro ir šilumos laidumas.

Dirvožemio vanduo-gali būti įvairių formų: chemiškai sujungtus, garą pavidalo. sorbuotas (higroskopine ir plėveline drėgme),laisvasis (kapiliarinis ir gravitacinis) bei ledo būkles.

Chemiškai sujungto vandens molekulės dalys arba sveikos molekulės įeina j medžiagų sudėti.

Garų pavidalo vanduo susidaro dirvožemio porose garuojat laisvai ir plėvelinei drėgmei. Šio vandens augalai nepasisavina.

Higroskopine drėgmė. Tai oro garų vanduo, adsorbuotas dirvožemio dalelių paviršiuje. Šis vanduo stipriai laikomas dirvožemio dalelių, todėl augalai jo taip pat nepasisavina. Higroskopinė drėgmė esti orasausiame dirvožemyje.

Plėveline drėgmė yra dirvožemio dalelių paviršinių jėgų pritraukta iš skysto vandens. Ši drėgmė yra higroskopinio vandens molekulių paviršiuje ir apie dirvožemio daleles sudaro ploną plėvele. Išoriniai šio vandens sluoksniai gali judėti nuo daleles prie daleles. Plėvelinis vanduo šiek tiek, tankesnis už laisvąjį vandenį, augalų sunkiai pasisavinamas.

Kapiliarine drėgmė laikosi dirvožemio tarpeliuose (kapiliaruose)

veikiama meniskinių jėgų. Ši drėgmė yra judriausia. Ji juda iš platesnių kapiliarų i siauresnius, lai pagrindinis augalų lengvai pasisavinamo vandens šaltinis.

Prasisunkiančioji drėgme, arba gravitacinis vanduo. Veikiamas gravitaciniu jėgų

, dirvožemio poromis juda žemyn. Šis vanduo dirvoje atsiranda po lietaus, dirvą palaisčius arba tirpstant sniegui. Besisunkdamas gilyn vanduo užpildo nekapiliarinius tarpus. Jį augalai pasisavina, tačiau jis greitai juda, ir tai trunka neilgai.

Ilgesnis prasisunkiančio vandens buvimas dirvoje yra žalingas augalams, nes jiems trūksta oro.

Dirvožemio drėgnumo laipsnį išreiškia šios konstantos:

■ dirvožemio vandentalpa.,Tai maksimalus vandens kiekis, kurį dirvožemis gali išlaikyti kapiliariniuose ir nekapiliariniuose tarpeliuose;

* lauko drėgme. Tai dirvožemio drėgmė jos nustatymo metu. Ji nuolat keičiasi. Ši drėgmė

dažnai nustatoma lauko bandymuose, nes parodo tiriamų priemonių įtaką dirvožemio

drėgnumui;

* kapiliarinis dirvožemio drėgnumas. Tai didžiausias drėgmės kiekis, kuris gali laikytis

dirvožemio kapiliaruose, prasisunkus gilyn vandeniui po lietaus arba palaisčius dirvą;

* augalų vytimo dirvožemio drėgnumas. Tai toks vandens kiekis dirvožemyje, kai augalai

pradeda vysti;

* higroskopinis, arba orasausių dirvožemio, drėgnumas yra mažiausias drėgmės kiekis dirvožemyje. Higroskopinė drėgmė lieka dirvožemyje, kai jis laikomas sausoje patalpoje 3-7 dienas ir aplinkos temperatūra siekia

+30±5°c;

■ absoliučiai sausas dirvožemis būna tada, kai jis džiovinamas + 105±5°C

temperatūroje, kol tampa pastovaus svorio.

Laboratorinį darbą „Dirvožemio drėgnumas” sudaro trys dalys, kadangi skirtingai nustatoma lauko ir higroskopinė drėgmė, didžiausias dirvožemio higroskopiškumas ir augalų vytimo dirvožemio drėgnumas bei kapiliarinis dirvožemio drėgnumas.

5.2 Didžiausio dirvožemio higroskopiškumo ir augalų vytimo drėgnumo nustatymas

Didžiausias drėgmės kiekis, kurį dirvožemio dalelės adsorbuoja iš oro, prisotinto vandens garų, vadinamas didžiausiu dirvožemio higroskopiškumu. Dirvožemio savybė sorbuoti drėgmę priklauso nuo granuliometrinės sudėties bei organinių medžiagų kiekio. Kuo dirvožemio dalelės smulkesnės, tuo didesnis jų bendras paviršius, didesnė ir sorbcinė galia. Dirvožemyje vyraujant stambioms smėlio dalelėms, stipriai sujungto vandens yra mažiau.

Didžiausias dirvožemio higroskopiškumas yra molio ir durpių. Tai matyti

4. Lentelėje

4. Lentelė. Įvairių dirvožemių didžiausias higroskopiškumas %

|Dirvožemio |Didžiausia dirvožemio |

|granuliometrinė sudėtis |higroskopinė drėgmė |

| |absoliučiai sausos |

| |dirvožemio masės % |

|Smėlis |0,5- 1,0 |

|Priesmėlis |1,0-3,0 |

|Priemolis lengvas |3,0 – 5,0 5,0 – 7,0 |

|vidutinis sunkus |7,0 – 9,0 |

|Molis |9,0 – 15,0 |

|Durpės |30,0 – 40,0 |

Nuo didžiausio dirvožemio higroskopiškumo priklauso ir vytimo drėgmė.

Ji apima visas augalams neprieinamo vandens formas. Vytimo drėgmė dirvos drėgme dalina į dvi dalis. Mažesnė negu augalų vytimo drėgmė vadinama augalų nepasisavinama drėgme. Didesnė už vytimo drėgme yra augalų pasisavinama, arba produktyvi drėgmė. Vytimo drėgmė nustatoma dviem būdais:

* tiesiogiai, t.y. kai augalai auginami vegetaciniame inde nedrėkinant dirvožemio

kol jie pradeda vysti. Tada imamas dirvožemio mėginys ir džiovinant nustatomas

jo drėgnumas;

* netiesiogiai, t.y. panaudojant koeficientus. Nustatyta, kad vytimo drėgmė yra 1,34

karto didesnė už didžiausią dirvožemio higroskopiškumą.

Didžiausias dirvožemio higroskopiškumas nustatomas Nikolajevo metodu.

22. 5.3. Dirvožemio kapiliarinės drėgmės imlumo nustatymas

Didžiausias drėgmės kiekis, kuris gali laikytis dirvožemyje, nutekėjus prasisunkiančiam vandeniui ir išreikštas absoliučiai sauso dirvožemio masės procentais vadinamas kapiliarinės drėgmės imlumu.

Dirvožemio kapiliarinės drėgmės imlumas laboratorijoje nustatomas monolituose arba cilindruose su natūraliai susiklojusio dirvožemio mėginiais, remiantis dviem prisotinimo drėgme būdais – užpilant vandenį iš viršaus arba drėkinant iš apačios.

Dirvos užterštumo piktžolių sėklomis nustatymas

Dirvožemyje piktžolių sėklų yra labai daug, LŽŪU bandymų lauke vieno hektaro plote 24 cm sluoksnyje jų yra apie 500 milijonų. Piktžolių sėklų dirvožemyje yra žymiai daugiau negu išsėjama kultūrinių augalų. Pavyzdžiui, sėjant miežių 180 kg Į hektarą, išberiama 3,5 milijono sėklų, bulvių pasodinama į vieną hektarą apie 50 tūkstančių gumbų. Vadinasi, bet kurio kultūrinio augalo sėkla dirvožemyje turi šimtus konkurentų, neskaičiuojant daugiamečių piktžolių vegetatyvinių dauginimosi pradų.

Sunaikinti armens sluoksnyje esančias piktžolių sėklas neįmanoma.

Dalis dirvožemyje esančių piktžolių sėklų supūva, bet jų atsargos kasmet pasipildo naujomis Norint sumažinti piktžolių sėklų atsargas, reikia stengtis neleisti jų sėkloms patekti j dirvožemį. Svarbiausios priemonės, kuriomis galima sumažinti dirvožemių užteršimą piktžolių sėklomis, yra šios:

1)pakelių, išgedusią pasėlių šienavimas^ Išnykus kultūriniams augalams arba išretėjus pasėliams, priželia daug piktžolių. Daug jų priauga nedirbamose vietose: apie stulpus, pakelėse, pagrioviuose. Kad tokios piktžolės nesubrandintų seklų, jas būtina šienauti. Piktžoles reikia šienauti dar prieš žydėjimą. Jei šienaujama žydėjimo metu, tai nupjautoje žolėje gali pribręsti nemažai daigių sėklų;

2)derliaus nuėmimas laiku. Kuo anksčiau pradedama javapjūtė, tuo mažiau piktžolių sėklų išbyra ant dirvos paviršiaus ir daugiau jų pakliūva į grūdų mase., tada nesunku jas išvalyti;

3) pelų rinkimas ir išvežimas iš lauko. Nuimant javus kombainais, j pelus patenka apie 26% visų pasėlyje išaugusių piktžolių sėklų. Jei pelai išmetami ant ražienų, piktžolių sėklos lieka dirvoje;

4)sėklų valymas. Javapjūtės metu su grūdais iš lauko išgabenama apie

50% visų pasėlyje išaugusių piktžolių sėklų. Dėl to grūdus prieš sėją būtina gerai išvalyti. Priešingu atveju piktžolių sėklos vėl grįš į dirvožemį;

5)tinkamas mėšlo laikymas. Mėšlą geriausia laikyti specialiose mėšlidėse arba giliuose tvartuose. Lauke mėšlas laikomas 1,5 – 2 m aukščio krūvose, kad jis savaime įkaistų. Nustatyta, kad 40-50°C temperatūroje visos piktžolių sėklos praranda daigumą per 1,5-2 mėn. 30°C temperatūroje nustoja daigumo tik dalis piktžolių sėklų, o 10°C temperatūroje visos piktžolių sėklos išlieka daigios.

Dirvožemio struktūros patvarumo nustatymas

Struktūros sąvoka. Dirvožemio kietąją dalį sudaro įvairūs mechaniniai elementai. Smėlio dirvožemiuose jie būna palaidi. Sunkesniuose dirvožemiuose, kuriuose yra koloidinių dalelių, atskiri mechaniniai elementai sulimpa į įvairaus dydžio grumstelius. Šie grumsteliai vadinami agregatais. Dirvožemio mechaninių elementų agregatinė būklė vadinama dirvožemio struktūra./Pagal agregatų dydį dirvožemio struktūra skirstoma taip:

1) megastruktūra, arba grumstinė, (agregatai didesni kaip 10 mm);

2) makrostruktūra, arba trupininė – grūdinė, (agregatai 10,0-0,25 mm);

3) makrostruktūra, arba dulkinę, (agregatai arba atskiri mechaniniai elementai

mažesni kaip 0,25 mm).

Nuo agregatų dydžio ir kiekio priklauso dirvožemio poringumas, vandens ir oro kiekis jame. Geriausios vandens ir oro sąlygos augalams bei mikroorganizmams susidaro dirvožemiuose, kurie yra makroagregatinės struktūros. Tokiuose dirvožemiuose makroagregatų viduje esančias poras užpildo vanduo, o poros tarp makroagregatų dažniausiai lieka laidžios orui.

Struktūros susidarymo faktoriai. Pavieniai mechaniniai elementai dėl koloidų koaguliacijos ir kapiliarinių jėgų sukimba ir sudaro mikroagregatus. Padidėjus drėgmei mikroagregatai greitai suirtų, jei jų nelipdytų klijingi koloidai – geležies ir aliuminio hidroksidai, silicio rūgštis, humusinės medžiagos. Ypač tvirtai dirvožemio daleles suklijuoja kalcio ir magnio humatai (humusinių rūgščių junginiai su kalcio ir magnio druskomis). Humusinės medžiagos klijuoja ne tik mechaninius elementus, bet ir mikroagregatus tarpusavyje. Šitaip limpant mikroagregatams susidarytų ištisinė masė, jei nebūtų veiksnių, kur e tą masę ardo ir trupina: šalčio, dirvožemio faunos, augmenijos, žemės dirbimo ir kt.

Dirvožemio porose esantis vanduo šaldamas plečiasi, spaudžia ir ardo sulipusią masę. Tačiau šąlant mikroagregatai susidaro tik normalaus drėgnumo dirvožemyje. Sausame ir labai šlapiame dirvožemyje vertingų agregatų susidaro nedaug.

(vairūs dirvožemio gyvūnai taip pat trupina dirvožemį. Judėdami jie pastumia, suspaudžia dirvožemio daleles ir paskui save palieka poras.

Dirvožemio daleles ir agregatus lipdo ir bakterijos bei grybų išskyros.

Didžiulę reikšmę susidarant agregatams turi augalai, kurių šaknys išraizgo visą armens sluoksnį. Augdamos jos spaudžia dirvožemio daleles į agregatus. Dirvožemio struktūra visuomet yra geresnė ten, kur lieka daugiau augalų šaknų. Daugiausia dirvožemyje lieka derlingų daugiamečių žolių šaknų, o mažiausia – bulvių, runkelių, linų.

Dirvožemio struktūra keičiasi dirbant žemę. Bet kuris padargas dirvožemį deformuoja ir sutrupina į didesnius ar mažesnius agregatus.

Tačiau žemės dirbimo metu agregatai ne tik ardomi, bet jie ir susidaro. Šie du priešingi procesai priklauso nuo granuliometrinės sudėties, organinių medžiagų kiekio, žemės dirbimo įrankių darbinės dalies tipo, dirbimo intensyvumo ir kitų faktorių. Agregatams susidarant ypač svarbi dirvožemio drėgmė. Dirbant išdžiūvusią žemę, kietosios dalelės yra taip glaudžiai sukibusios, kad jas sunkiai paveikia padargai. Tokiame dirvožemyje susidaro daug grumstų,

0 juos trupinant – dulkių. Priešingai, dirbant perdaug šlapią žemę, drėgmė neleidžia

mechaniniams elementams ir mikroagregatams suartėti ir sudaryti mikroagregatus.

Dirvožemis geriausiai trupa, kai jo drėgmė yra 40-60% vandens talpos”.

Tokia dirvožemio

būklė, kai ją dirbant susidaro daugiausia struktūrinių agregatų, vadinama fizine branda.

Dirbant brandžią žemę, agregatų susidaro daugiau negu jų suardoma.

Struktūros patvarumas. Dirvožemio agregatų savybė nesuirti vandenyje vadinama struktūros patvarumu.Tai labai svarbi savybė. Kuo daugiau dirvožemyje patvarių agregatų, tuo pastovesnė struktūra. Ir priešingai, jei dirvožemio struktūra yra nepatvari, po lietaus agregatai suyra.

Džiūstant suardytos struktūros dirvožemiui susidaro pluta.

Patvariems agregatams susidaryti didžiausią reikšmę turi kalcio ir magnio numatai. Kuo dirvožemis labiau sukultūrintas, kuo jis turi daugiau humuso, tuo patvaresnė jo struktūra.

(S1 I c n t e I ė. Humuso ir patvarių agregatų kiekis įvairaus sukultūrinimo dirvožemiuose

|Dirvožemio |Humuso kiekis % |Patvarių |

|sukultūrinimo | |agregatų kiekis |

|lygis | |% |

|Žemas |1,0-1,5 |20 |

|Vidutiniškas |1,5-2,0 |29 – 40 |

|Geras |2,0 – 3,0 |40 – 60 |

|Aukštas |> 3,0 |60 – 80 |

Struktūros ardymo faktoriai skirstomi į mechaninius, fizinius –

cheminius ir biologinius.

Mechaniniai faktoriai: žemės dirbimas, intensyvus važinėjimas traktoriais ir mašinomis, lietaus ir liūčių poveikis. Struktūra ypač gadinama, kai dirbamas ir važinėjamas dirvožemis yra labai sausas arba labai šlapias.

Kuo stipresnis lietus ir didesni lietaus lašai bei jų kritimo greitis, tuo labiau suplakamas ir suardomas viršutiniu dirvožemio sluoksnis. Liūčių vanduo dirvožemio porose staigiai tarsi uždaro orą. Vėliau išsiskirianti šiluma verčia jį plėstis.

Besiplėsdamas oras spaudžia dirvožemio daleles ir ardo agregatus.

Fiziniai – cheminiai faktoriai. Atmosferos krituliai turi amonio ir angliarūgštės junginių. Šie junginiai yra vienvalenčiai. Patekę į dirvožemį, iš absorbuojančio komplekso jie išstumia kalcį. Kalcio vietą užėmus vienvalenčiams katijonams, dirvožemio struktūros patvarumas mažėja.

Biologiniai faktoriai. Svarbiausias patvarios struktūros susidarymo faktorius yra humusas. Jis taip pat yra augalų bei mikroorganizmų maisto šaltinis. [ humuso sudėti įeina visi pagrindiniai maisto elementai. Kai dirvožemyje oro yra pakankamai, mikroorganizmą? intensyviai skaldo humusą iki augalams prieinamų mineralinių junginių ir išskiria azotą, fosforą, kalį, kalcį, sierą. Taigi dirvožemio mikroorganizmai ir kuria humusą, ir jį suardo. Jei mineralizacijos procesas yra spartesnis už humifikacijos procesą, humuso kiekis mažėja, dirvožemio struktūra blogėja, ir atvirkščiai

– intensyvi humifikacija ją gerina.

Suardytą dirvožemio struktūrą galima atkurti – reikia padidinti humuso kiekį dirvožemyje. Svarbiausias humuso šaltinis yra augalų liekanos ir organinės trąšos. Įvairūs augalai dirvožemyje palieka nevienodą kiekį organinių medžiagų ir dėl to jų įtaka struktūrai yra skirtinga. Antrųjų naudojimo metų daugiametės žolės patvarių trupinėlių kiekį padidina 18%, žieminiai kviečiai – 8%, vasariniai javai – 6,6%, o bulvės, kukurūzai, padariniai runkeliai ir linai jiems beveik neturi įtakos.

Tiesioginė mėšlo reikšmė humuso kiekiui dirvožemyje yra nežymi, nes jis greitai mineralizuojąs!. Ši organinė trąša naudinga tuo, kad pagerina augalų mitybos sąlygas, užauga gausesnis derlius, dirvožemyje lieka daugiau organinių liekanų. Be to, patręšus mėšlu, sulėtėja paties humuso mineralizacija.

Dirvožemio struktūrai ir jos patvarumui nustatyti plačiai naudojamas

Savinovo metodas.

8. Pav. Dirvožemio sudėtis

DIRVOŽEMIO PORINGUMO APSKAIČIAVIMAS

Dirvožemis yra sudėtingas gamtos kūnas. Jį sudaro:

• kietoji dalis, t.y. mineraliniai junginiai ir

organinės medžiagos,

• skystoji, t.y. vanduo su jame ištirpusiomis

įvairiomis medžiagomis (dirvožemio tirpalas),

• dujinė, arba dirvos oras (8 pav.).

Kietosios dirvožemio dalelės yra įvairios cheminės sudėties, dydžio ir formos.

Mineralinės dalelės ir organinės medžiagos sudaro agregatus (trupinėlius, grumstelius). Taip agregatų ir jų pačių viduje yra tarpeliai, arba poros, kurias užpildo vanduo arba oras. Pagal dydį poros skirstomos į kapiliarines ir nekapiliarines. Kapiliarinės poros vyrauja sunkiuose, molio dirvožemiuose, o nekapiliarines būdingos smėlio dirvoms. Kapiliarinėse porose laikosi vanduo, kurio neveikia traukos jėgos, o nekapiliarinėmis poromis lengvai sunkiasi svorio jėgų veikiamas vanduo. Kai prasisunkiantis vanduo nuteka į gilesnius dirvožemio sluoksnius, poras užpildo oras. Todėl lengvi dirvožemiai visada yra geros aeracijos.

Bendras visų porų tūris vadinamas poringumu. Dirvos poringumas apskaičiuojamas pagal formulę:

P% = (1 – q/k) 100, čia P – poringumas %, q – dirvožemio tankis g/cm3

k – kietosios dirvožemio fazės tankis g/cm3 ( vidutinio sunkumo priemolyje K- 2,5).

Skirtingos granuliometrinės sudėties dirvožemių poringumas būna toks:

smėlių – 30-40%, priemolių – 40-50%, molių – 50%, durpių – iki 85%.

Poringumas turi didelę reikšmę augalų augimui ir vystymuisi, nes vandens ir oro pripildytose porose vyksta visi gyvybiniai procesai: auga augalų šaknys, gyvena mikroorganizmai. Geriausios sąlygos augalams augti susidaro tada, kai 50% viso dirvožemio tūrio užima kietoji dalis ir 50% –

poros (iš to skaičiaus 50% užima oras ir 50% vanduo). Tačiau tokios sandaros dirvožemių retai pasitaiko, nes poringumas nuolat keičiasi. Jis priklauso nuo daugelio veiksnių: dirvožemio granuliometrinės sudėties, organinių medžiagų kiekio, struktūringumo. Ypač poringumą veikia žemės dirbimas.

Vandens ir oro santykio skaičiavimas

Vandens ir oro santykis dirvoje nuolat keičiasi, nes po lietaus dirvožemis drėksta, brinksta, o esant giedrai – džiūsta. Vanduo ir oras konkuruoja dėl vietos dirvožemio porose. Didėjant dirvožemio drėgnumui, oro kiekis mažėja, o dirvai džiūstant – didėja.

Norint sužinoti, koks vandens ir oro santykis buvo tiriamoje dirvoje mėginių ėmimo metu reikia apskaičiuoti bendrą poringumą (pagal duotą formulę). Žinodami tūrio procentais išreikštą lauko drėgmę galime apskaičiuoti aeracijos poringumą. Bendrojo poringumo ir drėgmės pripildytų porų tūrio skirtumas rodo porų, pripiltų oro, tūrį.

Augalams optimalios sąlygos augti ir vystytis yra tada, kai aeracijos poringumas siekia 25 proc.