Die Bedeutung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Bodens ist wichtig für die Bestimmung seines Werts für die landwirtschaftliche Nutzung. Betrachten wir eine Beschreibung der Merkmale physikalischer und mechanischer Eigenschaften, zu denen Plastizität, Klebrigkeit, Quellung und die entsprechende Schrumpfung, Kohäsion, physikalische Reife des Bodens, seine Härte und sein Widerstand bei der Bearbeitung durch landwirtschaftliche Maschinen gehören.
Allgemeine Konzepte
Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Bodens ermöglichen einen intensiven Einfluss auf das Wachstum und die Entwicklung jeder Pflanzenart, die Geschwindigkeit und Gleichmäßigkeit der Samenkeimung, die Ausbreitung des Wurzelsystems in Tiefe und Breite und haben einen erheblichen Einfluss auf Bodenbearbeitungsmaschinen.
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Dieses Konzept umfasst Plastizität, Bodenklebrigkeit, Quellung unter Feuchtigkeitseinfluss, Trocknungsschrumpfung, Härte und Widerstand, Kohäsion und physikalische Reife.
Plastik
Die Fähigkeit eines Erdklumpens, im Rohzustand eine ihm künstlich verliehene Form anzunehmen. In diesem Fall sollten sich keine Risse bilden, der Klumpen sollte auch nach dem Ende der Belichtung erhalten bleiben. Zu nasser oder trockener Boden ist nicht plastisch; ab einem bestimmten Feuchtigkeitsgrad stellt sich eine gute Plastizität ein.
Die Plastizität mit dem maximalen Indikator kann mit dem Wassiljew-Kegel bestimmt werden, wenn er unter dem Einfluss seines Gewichts in 5 Sekunden 1 cm tief in den Boden eindringt. Der Mindestindikator wird erreicht, wenn eine aus dem Boden ausrollbare Schnur mit einem Durchmesser von 3 mm in einzelne Teile zerfällt.
Die Plastizität gibt die mechanische Zusammensetzung des Bodens an (0 – Sand, 0-7 – typisch für sandigen Lehm, von 7 bis 17 – Lehm, über 17 – Ton). Die Eigenschaft hängt von der Größe der Partikel und der Zusammensetzung der aufgenommenen Salze ab, denn sie zeigen maßgeblich an, wie feucht der Boden ist und wie viel Humus er enthält. Humusboden ist weniger plastisch.
Klebrigkeit
Die Eigenschaft ist definiert als die Fähigkeit von nassem Boden, an Gegenständen zu haften, die er berührt. Klebrigkeit wird erkannt, wenn die Haftung der Partikel schwächer ist als zwischen ihnen und Gegenständen.Die Eigenschaft hängt von der chemischen, mineralischen, mechanischen Zusammensetzung, Feuchtigkeit und Struktur ab. Strukturlose Lehmböden haften stärker, während strukturierte und lockere Böden weniger haften.
Die Klebrigkeit nimmt mit zunehmender Luftfeuchtigkeit zu, bis zu einem gewissen Grad, und nimmt dann selbst bei nassem Boden ab, da die Haftung zwischen den Partikeln zunimmt. In Strukturböden wird diese Eigenschaft bei 60–80 % der gesamten Feuchtigkeitskapazität festgestellt. Strukturlose Erde haftet auch bei geringer Luftfeuchtigkeit.
Die Klebrigkeit des Bodens wird anhand der Kraft gemessen, die aufgewendet werden muss, um einen festsitzenden Gegenstand vom Boden zu heben (in g pro 1 cm2). Es gibt zähflüssige (>15 g/cm2), stark (5-15), mittel (2-5) und schwach viskose (<2 g/cm2) Böden.
Schwellung
Diese Eigenschaft beschreibt die Zunahme des Bodenvolumens nach der Befeuchtung. Dadurch nimmt das Bodenvolumen zu. Böden, die viele Kolloide enthalten, quellen auf; die Quellung ist am charakteristischsten für Lehmböden. Böden mit Vermiculit und ähnlichen Mineralien quellen leicht auf.
Die Quellung wird in Volumenprozent bestimmt. Der Wert hängt von der Qualität und Anzahl der Kolloide ab. Austauschbare Kationen beeinflussen die Schwellung. Enthält der Boden 1-wertige Kationen (hauptsächlich Natrium), kann der Boden um 120-150 % aufquellen; bei Sättigung mit 2- und 3-wertigen Kationen quillt der Boden praktisch nicht auf.
Schwindung
Dieses Konzept definiert die Abnahme des Bodenvolumens beim Trocknen. Die Schrumpfung wird als Prozentsatz des resultierenden Volumens gegenüber dem Original gemessen. Das Schrumpfen unterliegt den gleichen Bedingungen wie das Quellen und ist sozusagen der umgekehrte Vorgang. Bei starker Schrumpfung kommt es zu Rissen im Boden und zum Ausreißen der Pflanzenwurzeln.
Konnektivität
Die Fähigkeit des Bodens, der Kraft standzuhalten, die auf die Trennung von Bodenpartikeln abzielt.Die Kohäsion gibt die strukturelle Festigkeit des Bodens an. Die Eigenschaft hängt von der mineralischen und mechanischen Zusammensetzung, der Kationenzusammensetzung, der Feuchtigkeit, dem organischen Gehalt und der Struktur ab. Ausgedrückt in kg/cm2. Lehmböden weisen eine erhebliche Kohäsion auf, die sich erhöht, wenn der Boden mit Natriumionen gesättigt ist.
Körperliche Reife
Der Zustand des Bodens ist bei guter Bearbeitbarkeit klumpig und locker. Die Erde bröckelt und haftet nicht an landwirtschaftlichen Maschinen. Sandige und sandige Lehmböden reifen am schnellsten, tonige Böden zuletzt. Die physische Reife hängt auch vom Humusgehalt ab: Je mehr Humus vorhanden ist, desto schneller ist der Boden für die Bearbeitung geeignet.
Härte
Sie wird durch den Widerstand des Bodens gegen das Eindringen verschiedener Gegenstände bestimmt. Die Härte wird in kg/cm2 ausgedrückt. Bestimmt durch Merkmale, die der Konnektivität innewohnen.
Mit abnehmender Luftfeuchtigkeit nimmt die Härte zu. Das Vorhandensein von Kalzium und Magnesium verringert die Härte um eine Größenordnung im Vergleich zur Härte von Solonetzböden. Ton und Lehm sind hart, sandiger ist weicher. Die Härte bestimmt eine weitere Eigenschaft – den spezifischen Widerstand, der die Eignung des Landes für den landwirtschaftlichen Anbau offenbart.
Basierend auf der Härte werden Böden in lockere (<10 kg/cm2), lockere (10–20) und dichte (20–30) Böden unterteilt. Sie unterscheiden außerdem zwischen dicht (30-50), sehr dicht (50-100) und kontinuierlich (>100 kg/cm2).Ist der Boden zu hart, deutet dies auf schlechte agrophysikalische Eigenschaften hin.
Widerstand
Sie drückt sich in der Kraft aus, die beim Schneiden der Naht, beim Umdrehen und beim Reiben an der Werkzeugoberfläche aufgewendet werden muss. Sie wird im Bereich von 0,2 bis 1,2 kg/cm2 gemessen und wird von Zusammensetzung, Dichte, Feuchtigkeit, Kationenzusammensetzung, Härte, Volumen organischer Substanz und Struktur beeinflusst.
Geringer Widerstand in leichten, mit Salzen ungesättigten, sandigen Lehm- und Sandböden, am höchsten in Ton- und Salzböden. Bei der Bewirtschaftung von Neuland und ungepflegtem Land erhöht sich der Widerstand im Vergleich zu gepflügten Feldern um 45–50 %.
Gut strukturierte Böden mit hohem Humusgehalt sind weniger widerstandsfähig als solche mit schwacher Struktur und geringer Humusschicht.
Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Bodens bestimmen seine Eigenschaften, die den Wert des Landes, vor allem für die landwirtschaftliche Nutzung, beeinflussen. Die besten Eigenschaften finden sich in kräftigen, strukturreichen, humusreichen, gut durchlüfteten und mäßig feuchten Böden mit leichter mechanischer Beschaffenheit. Unter allen Bodenarten gelten Tschernozeme nach den meisten Indikatoren als die besten. Dies sind die für die landwirtschaftliche Nutzung am besten geeigneten, fruchtbarsten und produktivsten Flächen.
