Люди, которые жили в деревне, за городом, те, кто любит природу и умеет ее наблюдать, по опыту знают, что наиболее плодородна структурная, комковатая почва. Ученые доказали, что структурная почва плодородна. Но раз от структуры почвы зависит ее плодородие, это значит, что почва, состоящая из маленьких комочков, может хорошо обеспечивать растения и водой, и пищей. Как же это происходит?
Возьмите два или три десятка небольших шариков, хотя бы горошин, и насыпьте их в стакан. Вы увидите, что, как бы плотно ни лежали шарики, между ними остаются небольшие промежутки – поры. То же можно видеть и в почве. Между структурными комочками в почве находится целая сеть пор, или, как их еще называют, скважин. Они имеют самые разные размеры, от долей миллиметра до нескольких сантиметров.
Сами комочки также пронизаны целой сетью мельчайших пор. Общий объем скважин очень велик. В среднем он составляет 50 процентов от объема почвы. Значит, около половины объема почвы заполнено воздухом с парами и капельками воды. Еще больше объем пор в пахотном слое, где он может достигать 60 процентов.
Думали ли вы когда-нибудь, что, передвигаясь по земле, вы ходите чуть ли не по воздуху? Именно благодаря наличию крупных и мелких пор структурная почва обеспечивает растения водой и пищей. Это происходит так. Идет дождь. Попадая в почву, вода тотчас начинает впитываться в нее и стекать вниз по большим порам, идущим между комками. Часть воды по маленьким узким порам проникает внутрь комка, целиком заполняя его.
Когда кончится дождь, вода, находящаяся в больших порах, постепенно стечет глубоко вниз, и корни растений не смогут ее достать. Иначе обстоит дело с водой, которая пропитала структурные комки и заполнила мелкие поры. Способность почвы вмещать и удерживать воду называют влагоемкостью. И почвы обладают не только влагоемкостью, но и водопроницаемостью – способностью пропускать воду, которая течет по крупным порам. Влагоемкость и водопроницаемость очень важные свойства почвы.
От них зависит, как быстро дождевая или снеговая вода может проникнуть в почву и сколько ее в ней задержится, то есть будет заготовлено для растений, а сколько стечет вглубь и пропадет. Корням растений нужна не только вода, им нужен также воздух. Если все поры в почве будут заполнены водой, то в ней не будет воздуха. Корни начнут задыхаться, загнивать, и растения погибнут. Такое положение может быть только в бесструктурной почве, где комочки разрушены. В структурной почве этого не бывает.
В ней вода удерживается только внутри комочков, а из больших пор она стекает, и эти поры заполняются воздухом. Поэтому если комочки служат «бачками» для запаса воды, то промежутки между ними, то есть большие поры, служат «форточками», «отдушинами», через которые в почву поступает воздух. Это ее вентиляторы. Итак, на структурной почве, которая состоит из маленьких комочков, растения имеют в достатке воды и воздуха, могут нормально дышать и пить.
А как в структурной почве растения обеспечены пищей? Ничуть не хуже, чем водой. В структурной почве вокруг комка располагается воздух, а внутри комка воздуха нет, комок заполнен водой. На поверхности комка структурной почвы, где много воздуха, растительные остатки будут разлагаться аэробными микроорганизмами быстро и целиком, здесь образуется много доступной для растений пищи.
Внутри комка, где воздуха нет, анаэробные микроорганизмы разлагают растительные остатки неполно, медленно, образуя перегной, в котором запасены нужные растениям питательные вещества. Иное дело – в бесструктурной почве. В ней почвенные частички лежат плотно, поры между ними очень мелкие.
Если пойдет дождь, вода в них будет впитываться медленно, ее избыток быстро стечет по поверхности почвы в низины и реки. Вода, проникшая в почву, полностью насытит ее капиллярные поры, вытеснив оттуда воздух. Даже тот запас воды, который может образоваться в бесструктурной почве, недолго в ней сохранится. После дождя такая почва очень быстро сохнет.
Вода в ней по тонким порам легко, как по фитилю, поднимается к нагретой солнцем земной поверхности и испаряется. Структурная почва тоже высыхает, но гораздо медленнее, чем бесструктурная, так как крупные поры не дают воде подходить к поверхности. В ней высыхает только самый верхний слой. В бесструктурной почве и условия питания растений хуже, чем в структурной. В то время, когда почва пересушена, растения не в состоянии использовать имеющуюся пищу.
После дождя, когда почва заполнена водой, пища не образуется, и растения начинают голодать. И так постоянно: то много воды и мало пищи, то нет воды, без которой пища не может быть усвоена. В таких условиях растения не могут нормально развиваться. Как же создается структура почвы? Какие факторы влияют на ее образование? Почву оструктуривают, например, дождевые черви. Почва, прошедшая через их кишечник, слипается в комочки.
Там, где много дождевых червей, много таких комочков. Но почва имеет структуру и там, где червей почти нет. Так что же приводит к образованию чудесных комочков? Чтобы узнать это, прежде всего, нужно было выяснить, какое вещество склеивает почвенные частички в структурные комочки. После многочисленных исследований ученые установили, что лучшим склеивающим веществом является перегной. Но хорошо склеивать почвенные частички может только свежий перегной. Под влиянием мороза или при высыхании перегной изменяется.
Он переходит в нерастворимую форму, как бы «свертывается», становится более плотным и при этом склеивает почвенные частички. Потом почва при нагревании и охлаждении то расширяется, то сжимается (ее уплотняют, раздвигают корни растений) и распадается на отдельные комочки. Образуется структура почвы. Очень хорошо склеивает почвенные частички перегной в соединении с солями кальция. Он образует тогда очень прочные, трудно размываемые водой комочки, которые хорошо противостоят разрушению при обработке почвы.