ดินเป็นทรัพย์สมบัติทางธรรมชาติมหาศาล จัดหาอาหารสัตว์ อาหารมนุษย์ และอุตสาหกรรมด้วยวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับการผลิตสินค้า การสร้างดินดำเนินมาเป็นเวลาหลายศตวรรษและนับพันปี และทุกวันนี้ มนุษยชาติกำลังเผชิญกับคำถามเกี่ยวกับการใช้ที่ดินอย่างเหมาะสม และเป็นไปไม่ได้หากไม่มีความรู้เกี่ยวกับโครงสร้าง สมบัติ องค์ประกอบ และโครงสร้างของดิน
ประวัติศาสตร์การศึกษาชั้นดินที่อุดมสมบูรณ์
แม้แต่ในศตวรรษที่ 18 นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าดินประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ ความสนใจในทรัพย์สินนี้กลับมามีขึ้นอีกครั้งในภายหลัง ดังนั้น ในประเทศเยอรมนี ตั้งแต่ พ.ศ. 2422 ถึง พ.ศ. 2442 การศึกษาในสาขานี้จึงได้รับการตีพิมพ์เป็นประจำทุกปีโดย Volney และโรงเรียนของเขา การศึกษาในห้องปฏิบัติการจำนวนมากพบว่าคุณสมบัติทางกายภาพของดินขึ้นอยู่กับขนาดของก้อนและปริมาณฝุ่น
ในปี พ.ศ. 2420 นักวิทยาศาสตร์ P. A. Kostachev ตั้งข้อสังเกตว่าหลังจากการไถพรวนดินที่บริสุทธิ์แล้วพวกเขาก็แยกย้ายกันไปอย่างรวดเร็วซึ่งทำให้ผลผลิตลดลง โครงสร้างดินได้รับการฟื้นฟูหลังจากที่ทุ่งถูกทิ้งไว้ภายใต้ไม้ล้มลุกยืนต้นเท่านั้น การศึกษาเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง พวกเขาพิสูจน์ว่าโครงสร้างของดินในการเกษตรมีบทบาทสำคัญทางการเกษตร
ความสนใจอย่างมากในการศึกษาชั้นบนของโลกในช่วงทศวรรษที่ 30-40 ของศตวรรษที่ผ่านมา ในเวลาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ให้ความสำคัญกับโครงสร้างของดินในเรื่องความอุดมสมบูรณ์ พวกเขายกระดับคำสองคำนี้เป็นลำดับคำพ้องความหมาย
นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้พิจารณาโครงสร้างของดินและความสำคัญของดินในช่วงทศวรรษที่ 50-60 ของศตวรรษที่ผ่านมา สาเหตุมาจากการวิพากษ์วิจารณ์ระบบสนามหญ้า นักวิจัยเริ่มตั้งคำถามถึงบทบาทของโครงสร้างดินในเรื่องความอุดมสมบูรณ์ และบางครั้งก็ปฎิเสธไปพร้อมกัน
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์บางคนยังคงทำวิจัยในด้านนี้ต่อไป และที่นี่ผลงานของนักวิชาการ V. V. เมดเวเดฟมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาโครงสร้างของดินและความสำคัญของดินโดยใช้วิธีการทางจุลสัณฐานวิทยา ในเวลาเดียวกัน เขาใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์สมัยใหม่ที่ช่วยให้เขาวิเคราะห์และสรุปข้อมูลที่ได้รับ ผลงานของ Medvedev เป็นเอกสารที่ตีพิมพ์ในปี 2551 เกี่ยวกับโครงสร้างของดิน ในงานนี้ มีการสรุปผลการศึกษา ซึ่งพิสูจน์ได้อย่างน่าเชื่อถือว่าการปรับปรุงระบบการระบายความร้อนและอากาศของชั้นบนของโลกโดยตรงและโดยอ้อมส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืช
คำจำกัดความพื้นฐาน
โครงสร้างดินคืออะไร? คำจำกัดความของคำนี้บ่งชี้ว่าเป็นกลุ่มของมวลรวม (ก้อน) ต่างๆ ที่มีขนาดและรูปร่างแตกต่างกัน แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยสารที่เชื่อมต่อกันด้วยรากพืช ฮิวมัส ฯลฯ
โครงสร้างของดินมีความสำคัญมากเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับมนุษย์คือโครงสร้างของดินบนขอบฟ้า นี่คือชั้นที่เกิดการพัฒนาระบบรากของพืช สิ่งมีชีวิตในดินหลากหลายชนิดอาศัยอยู่ในนั้น จากขอบฟ้านี้มีสารอาหารและน้ำที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืช นั่นคือเหตุผลที่ดินชั้นบนต้องมีอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างเฟสของเหลว ของแข็ง และก๊าซ สัดส่วนนี้หน้าตาเป็นแบบนี้ - 25:50:25.
จำแนกดินตามโครงสร้าง
ขอบฟ้าเบื้องบนอาจดูแตกต่างออกไป พวกเขาไม่มีโครงสร้างและมีโครงสร้าง ประเภทแรกเหล่านี้รวมถึงองค์ประกอบแกรนูลเมตริกซึ่งสถานะมีลักษณะเป็นอนุภาคแยกต่างหาก ตัวอย่างที่โดดเด่นของดินที่ไม่มีโครงสร้างคือทราย ประกอบด้วยฮิวมัสและอนุภาคดินเหนียวเล็กน้อย โครงสร้างดินแบบช่วงเปลี่ยนผ่านอยู่ระหว่างแบบไม่มีโครงสร้างและแบบโครงสร้าง ในนั้น ความเชื่อมโยงของมวลรวมนั้นแสดงออกอย่างอ่อนมาก
ดินที่อุดมสมบูรณ์ถือเป็นโครงสร้าง ต้านทานการกัดเซาะของลมและน้ำได้ดีขึ้น และยังร่วนง่ายเมื่อไถพรวน หากองค์ประกอบและโครงสร้างของดินอนุญาตให้จัดเป็นความอุดมสมบูรณ์ แสดงว่ามีการผสมผสานที่สมดุลระหว่างระบบอากาศ ความร้อน และน้ำ ปัจจัยนี้ส่งผลดีต่อธาตุอาหารพืชและการพัฒนากระบวนการทางชีวภาพ
ดินที่ไม่มีโครงสร้างดูดซับน้ำได้ดี นอกจากนี้น้ำฝนที่ไหลบ่าลงมายังพื้นที่ดังกล่าวทำให้เกิดการกัดเซาะอากาศและน้ำในดินดังกล่าวเป็นปฏิปักษ์ ฝนที่ตกลงมาไม่ทิ้งความชื้นไว้ในขอบฟ้าพื้นดินดังกล่าว สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของน้ำในเส้นเลือดฝอยที่รุนแรง ดินกำลังแห้ง ในขณะเดียวกัน พืชก็ไม่ได้รับปริมาณของเหลวและธาตุอาหารที่ต้องการ แม้จะมีทั้งหมดนี้ในทุ่งที่มีดินที่ไม่มีโครงสร้าง แต่ก็เป็นไปได้ที่จะได้ผลผลิตสูง อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะต้องทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อให้เทคโนโลยีการเกษตรอยู่ในระดับสูง
การก่อตัวของชั้นที่เจริญพันธุ์
ขอบฟ้าบนของโลกเหมาะสมกับชีวิตพืชภายใต้อิทธิพลของสองกระบวนการที่เกิดขึ้นพร้อมกัน ดังนั้นการก่อตัวของโครงสร้างดินจึงเกิดขึ้นจากการแยกชั้นทางกลของชั้นออกเป็นรูปร่างและขนาดต่างๆ กระบวนการที่สองคือการให้คุณสมบัติภายในและโครงสร้างแก่องค์ประกอบผลลัพธ์
การวิจัยโดยนักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของโครงสร้างดินเป็นไปได้ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทางเคมี เคมีกายภาพ ชีวภาพ และกายภาพ-เครื่องกล
ดังนั้น การก่อตัวของมวลรวมจึงเกิดขึ้นในระหว่างการเปลี่ยนการทำให้แห้งและการทำให้ชื้น การแช่แข็งและการละลาย องค์ประกอบและโครงสร้างของดินเปลี่ยนแปลงไปภายใต้อิทธิพลของกิจกรรมที่สำคัญของสัตว์ที่ขุดดิน จากแรงดันที่เกิดจากรากพืชที่กำลังเติบโต เปลี่ยนคุณสมบัติของชั้นบนสุดของโลกและฟิลด์การประมวลผลต่าง ๆ ของการติดตั้ง
องค์ประกอบและโครงสร้างของดินขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของกาว พวกมันมักจะเป็นฮิวมิกคอลลอยด์ องค์ประกอบเหล่านี้เมื่อจับตัวเป็นก้อนแล้วจะสามารถแปลงได้โครงสร้างดินทนน้ำได้ ลักษณะนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณฮิวมัส องค์ประกอบทางกล ความสามารถในการกักเก็บและดูดซับน้ำ และยังส่งผ่านเส้นเลือดฝอยไปยังพื้นผิว หลังฝนตก เปลือกจะไม่ก่อตัวบนดินแดนดังกล่าว ซึ่งลดการเข้าถึงของออกซิเจนไปยังรากของพืชที่กำลังเติบโต
ดินหนัก
ตามองค์ประกอบทางกล ดินที่อุดมสมบูรณ์แบ่งออกเป็นดินเหนียวและดินร่วนปน ทราย และพรุ พวกเขาถูกกำหนดอย่างไร? องค์ประกอบทางกลของดินถูกตรวจสอบโดยตัวอย่าง อนุภาคของดินนำมาจากหลายแห่งบนขอบฟ้าด้านบน โดยแต่ละส่วนเว้นระยะ 20 ซม. จากนั้นจึงนำตัวอย่างมาผสมกันและชุบน้ำเปล่าให้กลายเป็นสีซีด หากคุณได้ลูกบอล แต่ไม่สามารถม้วนเป็นเชือกได้ แสดงว่าดินจัดเป็นดินร่วนปนทราย ด้วยการดำเนินการดังกล่าวอย่างง่าย โลกสามารถจำแนกเป็นดินร่วน และในกรณีที่เชือกม้วนออกมาจากลูกบอลแล้วปิดเป็นวงแหวน ดินจะจัดเป็นดินเหนียว ดินชั้นบนประเภทนี้ถือว่าหนัก ดินเหล่านี้มีความหนาแน่นและความหนืดสูง พวกมันเกาะติดกันได้ง่ายและยากต่อการประมวลผลจึงยืนยันชื่อของพวกเขา
ระหว่างขุดดินเหนียวไม่พัง มันก่อตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่ที่ยากต่อการทำลายและบดขยี้ หากที่ดินดังกล่าวถูกไถและปล่อยให้นอนพักชั่วคราว งานทั้งหมดก็จะไหลลงสู่ท่อระบายน้ำ สักพักก้อนจะเกาะติดกันอีกครั้ง สนามจะต้องไถอีกแล้ว
พฤติกรรมดินหนักแบบนี้เกิดจากอะไร? มีความเกี่ยวข้องกับโครงสร้างที่เล็กเกินไปรวมอนุภาค โดยเหลือเพียงช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างพวกเขา
ดินเหนียวอัดแน่นสูงทำให้ระบายอากาศได้ไม่ดี สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่ารากของพืชไม่ได้รับออกซิเจนเพียงพอ การเข้าถึงของอากาศไปยังจุลินทรีย์เหล่านั้นที่อาศัยอยู่ในดินดังกล่าวก็มีจำกัด ออกซิเจนปริมาณเล็กน้อยจะทำให้กระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ช้าลงจนถึงผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่สลายตัว ทำให้ดินยากจนไม่สามารถให้อินทรียวัตถุแก่พืชได้ นั่นคือเหตุผลที่มีชีวิตทางชีววิทยาไม่เพียงพอในชั้นดินเหนียว บางส่วนของดินแดนดังกล่าวถึงกับเรียกว่าตายไปแล้ว พวกเขาขาดสภาพแวดล้อมทางจุลชีววิทยาที่พัฒนาแล้ว
การกดทับของอนุภาคดินรวมนั้นสัมพันธ์กับลักษณะเช่นที่ดินเป็นการซึมผ่านของน้ำ ระบบเส้นเลือดฝอยที่พัฒนาแล้วไม่ได้ก่อตัวขึ้นในขอบฟ้าดินเหนียว นั่นคือสาเหตุที่ความชื้นไม่ผ่านเข้าไป รากของพืชในทุ่งนาแทบจะไม่สามารถได้รับน้ำที่จำเป็นมากสำหรับชีวิตของพวกเขา
ดินหนักมีลักษณะเชิงลบอีกอย่างหนึ่ง หากน้ำสะสมอยู่ในนั้นมันจะไม่ผ่านเข้าไปในชั้นล่างของขอบฟ้าดินเหนียว ปริมาณที่มีนัยสำคัญยังคงอยู่ในพื้นที่การเจริญเติบโตของระบบรากของพืชซึ่งนำไปสู่การสลายตัว
แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะบอกว่าโครงสร้างดินที่ดีที่สุดคือดินเหนียว และนี่คือการยืนยันโดยน้ำท่วมของชั้นที่เหมาะแก่การเพาะปลูกในช่วงฝนตก หยดที่ร่วงหล่นสลายมวลรวมของดินขนาดเล็ก ดินเหนียวก้อนจะผ่านเข้าไปในส่วนประกอบที่เล็กกว่าซึ่งละลายได้บางส่วนในน้ำ สารละลายที่ได้จะจับมวลรวมของดินแน่นมาก หลังจากการอบแห้ง พื้นที่ดังกล่าวจะถูกปกคลุมด้วยเปลือกแข็งและหนาแน่นมาก ซึ่งจำกัดการแทรกซึมของออกซิเจน ความชื้น และแสงไปยังระบบรากของพืช ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "ดินคอนกรีต" การกระทำของแสงแดดนำไปสู่การแตกร้าวของดิน ซึ่งทำให้โครงสร้างมีความหนาแน่นมากขึ้นด้วยเหตุนี้
ใช่ ดินเหนียวอุดมไปด้วยธาตุและแร่ธาตุ อย่างไรก็ตามพืชไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้เต็มที่ ความจริงก็คือระบบรากสามารถดูดซับสารอาหารที่อยู่ในรูปแบบที่ละลายได้เท่านั้นและเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการแปรรูปจุลินทรีย์ ดินเหนียวมีการซึมผ่านของน้ำได้ไม่ดี พวกเขามีชีวิตทางชีวภาพที่ไม่ดี สิ่งนี้ส่งผลต่อความเป็นไปไม่ได้ของธาตุอาหารพืชตามปกติ
ผลผลิตต่ำในดินแดนดังกล่าวเป็นผลมาจากความจริงที่ว่าชั้นดินเหนียวเนื่องจากความหนาแน่นของพวกมันได้รับความร้อนต่ำจากแสงอาทิตย์ พื้นที่สุดโต่งที่สุดสำหรับการเกษตรยังคงไม่ได้รับความร้อนตลอดช่วงฤดูร้อน
ปรับปรุงดินหนัก
การที่จะได้พืชผลแบบธรรมดาจากดินเหนียว ดินจะต้องมีโครงสร้างที่หลวมและเป็นก้อน เฉพาะในกรณีนี้เท่านั้นที่จะสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตของพืช จะปรับปรุงโครงสร้างของดินที่จัดว่าหนักได้อย่างไร? สิ่งนี้เป็นไปได้ด้วยการแนะนำส่วนประกอบที่คลายและทำให้สว่างลงในดินเป็นประจำ พวกเขาสามารถจะเป็นพีทหรือทราย มะนาวหรือเถ้า นอกจากนี้เพื่อสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตของพืชจำเป็นต้องใช้ปุ๋ยคอกและปุ๋ยหมัก ส่วนประกอบเหล่านี้จะสร้างสภาพแวดล้อมทางชีวภาพและสารอาหารตามปกติในดิน
ปรับปรุงโครงสร้างของดินในแง่ของความจุความชื้นได้เมื่อเติมทรายลงไป สิ่งนี้จะเพิ่มการนำความร้อนของดินหนักไปพร้อม ๆ กัน หลังจากขั้นตอนการขัดแล้ว Clayey Horizons จะอุ่นขึ้น แห้งเร็ว และพร้อมสำหรับการประมวลผลต่อไป
ดินเบาหรือปนทราย
สำหรับขอบเขตอันไกลโพ้นดังกล่าว อนุภาคดินเหนียวในสัดส่วนต่ำเป็นเรื่องปกติ ดินส่วนใหญ่นี้ถูกครอบครองโดยทราย ฮิวมัสพบได้ในปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น
ดินปนทรายเรียกว่าแสงด้วยเหตุผล ท้ายที่สุดมันค่อนข้างง่ายในการประมวลผล และนี่เป็นที่ชื่นชอบโดยโครงสร้างที่ละเอียดของดิน ด้วยเหตุนี้ขอบฟ้าดังกล่าวจึงมีอัตราการซึมผ่านของน้ำและอากาศสูง อย่างไรก็ตามอาจมีการกัดเซาะและไม่สามารถเก็บความชื้นไว้ในชั้นได้ นอกจากนี้ดินทรายไม่เพียงอุ่นขึ้นเท่านั้น พวกเขายังเย็นลงอย่างรวดเร็วมาก
แต่นี่ไม่ใช่เหตุผลเดียวที่จะบอกว่าโครงสร้างดินที่ดีที่สุดคือดินทราย ชีวิตทางชีววิทยานั้นยากจนในขอบเขตอันไกลโพ้น สาเหตุมาจากการขาดสารอาหารและความชื้นของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในดินดังกล่าว
ปรับปรุงดินปนทราย
เพื่อให้ได้ผลผลิตที่ดี ควรใช้ส่วนประกอบการมัดและการบดอัดกับดินเบาเป็นประจำ ปรับปรุงโครงสร้างดินจัดเป็นแสง เป็นไปได้เมื่อผสมกับพีทหรือตะกอน เจาะแป้งหรือดินเหนียว นี้จะเติมรูพรุนระหว่างอนุภาคทราย และสำหรับการเกิดขึ้นของสภาพแวดล้อมทางชีวภาพที่ดีสำหรับพืช จำเป็นต้องมีการแนะนำของฮิวมัสและปุ๋ยหมัก
คุณสมบัติของดินปนทรายต้องนำมาพิจารณาในเรื่องการเพิ่มคุณค่าด้วยปุ๋ยด้วย ดินเบาส่งความชื้นผ่านตัวเองได้อย่างสมบูรณ์แบบซึ่งล้างองค์ประกอบที่มีประโยชน์ทั้งหมดออกจากพวกมัน นั่นคือเหตุผลที่ปุ๋ยแร่ธาตุในพื้นที่ดังกล่าวใช้เฉพาะปุ๋ยที่ออกฤทธิ์เร็วและใส่บ่อยแต่ในปริมาณน้อย
ดินปานกลาง
ดินร่วนเป็นพื้นที่ที่เอื้ออำนวยต่อการเกษตรและการทำสวนมากที่สุด พวกเขามีโครงสร้างดินที่ดีที่สุดซึ่งความแตกต่างอยู่ในความสกปรกของเม็ด องค์ประกอบของดินดังกล่าวมีทั้งของแข็ง อนุภาคที่ค่อนข้างใหญ่ และส่วนประกอบคล้ายฝุ่นละเอียด ที่ดินในพื้นที่ดังกล่าวปลูกง่าย หลังจากการไถพรวนแล้วจะไม่เค้กและไม่ก่อตัวเป็นก้อนหนาแน่น
ในดินร่วนปนดินมีแร่ธาตุและสารอาหารมากมาย ซึ่งแร่ธาตุเหล่านี้จะถูกเติมเต็มเนื่องจากจุลินทรีย์มีชีวิตที่กระฉับกระเฉง ดินดังกล่าวมีการซึมผ่านของอากาศสูงและมีการซึมผ่านของน้ำ พวกเขารักษาความชื้นได้อย่างสมบูรณ์แบบและยังอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอภายใต้อิทธิพลของแสงแดด ต้องขอบคุณความชื้นที่สมดุล การรักษาอุณหภูมิให้คงที่ในดินร่วนปน
ปรับปรุงดินขนาดกลาง
สนับสนุนปริมาณสารอาหารอยู่ในระดับที่เหมาะสม ดินร่วนปนต้องใส่ปุ๋ยหมักเป็นระยะ มีการใช้แร่ธาตุและปุ๋ยอินทรีย์เพิ่มเติมหลังจากการวิเคราะห์เบื้องต้นเกี่ยวกับสภาพของที่ดินทำกิน