Η σημασία των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του εδάφους είναι σημαντική για τον προσδιορισμό της αξίας του για γεωργική χρήση. Ας εξετάσουμε μια περιγραφή των χαρακτηριστικών των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων, που περιλαμβάνουν πλαστικότητα, κολλητικότητα, διόγκωση και την αντίστοιχη συρρίκνωση, συνοχή, φυσική ωριμότητα του εδάφους, σκληρότητα και ειδική αντίσταση κατά την επεξεργασία από γεωργικά μηχανήματα.
Γενικές έννοιες
Οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του εδάφους του επιτρέπουν να επηρεάζει έντονα την ανάπτυξη και ανάπτυξη οποιασδήποτε μορφής φυτών, την ταχύτητα και την ομοιομορφία της βλάστησης των σπόρων, την εξάπλωση του ριζικού συστήματος σε βάθος και πλάτος και έχει σημαντικό αντίκτυπο στις μηχανές άροσης.
Φυσικές και μηχανικές ιδιότητες
Αυτή η έννοια περιλαμβάνει πλαστικότητα, κολλητικότητα εδάφους, διόγκωση υπό την επίδραση της υγρασίας, συρρίκνωση ξήρανσης, σκληρότητα και ειδική αντίσταση, συνοχή και φυσική ωριμότητα.
Πλαστική ύλη
Η ικανότητα ενός χωμάτινου λόφου να αποκτά μια μορφή στην ακατέργαστη κατάσταση που του δόθηκε τεχνητά. Σε αυτή την περίπτωση, δεν πρέπει να σχηματιστούν ρωγμές, το εξόγκωμα θα πρέπει να διατηρηθεί ακόμη και μετά το τέλος της έκθεσης. Το πολύ υγρό ή στεγνό χώμα δεν θα είναι πλαστικό· η καλή πλαστικότητα εμφανίζεται σε έναν ορισμένο βαθμό υγρασίας.
Η πλαστικότητα με τον μέγιστο δείκτη μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τον κώνο Vasiliev, εάν εισέλθει 1 cm βαθιά στο έδαφος υπό την επίδραση του βάρους του σε 5 δευτερόλεπτα. Ο ελάχιστος δείκτης επιτυγχάνεται εάν ένα καλώδιο με διάμετρο 3 mm, το οποίο μπορεί να τυλιχτεί από το έδαφος, σπάσει σε ξεχωριστά μέρη.
Η πλαστικότητα υποδηλώνει τη μηχανική σύνθεση του εδάφους (0 – άμμος, 0-7 – τυπικό για αμμοπηλώδη, από 7 έως 17 – αργιλώδες, πάνω από 17 – πηλός). Η ιδιότητα εξαρτάται από το μέγεθος των σωματιδίων και τη σύσταση των αλάτων που απορροφώνται, γιατί δείχνουν σε μεγάλο βαθμό πόσο υγρό είναι το έδαφος και πόσο χούμο περιέχει. Το χούμο χώμα είναι λιγότερο πλαστικό.
Κολλώδες
Η ιδιότητα ορίζεται ως η ικανότητα του υγρού εδάφους να κολλάει σε αντικείμενα που αγγίζει. Η κολλητικότητα ανιχνεύεται όταν η πρόσφυση των σωματιδίων είναι πιο αδύναμη από ό,τι μεταξύ αυτών και των αντικειμένων.Η ιδιότητα εξαρτάται από τη χημική, μεταλλική, μηχανική σύνθεση, την υγρασία και τη δομή. Τα δομημένα αργιλώδη εδάφη κολλάνε πιο έντονα, ενώ τα δομημένα και χαλαρά εδάφη κολλάνε λιγότερο.
Η κολλητικότητα αυξάνεται με την αύξηση της υγρασίας, αλλά σε ένα ορισμένο επίπεδο, στη συνέχεια μειώνεται ακόμη και για υγρό έδαφος, καθώς αυξάνεται η πρόσφυση μεταξύ των σωματιδίων. Σε δομικά εδάφη, αυτή η ιδιότητα ανιχνεύεται στο 60-80% της συνολικής ικανότητας υγρασίας. Το χώμα χωρίς δομή κολλάει ακόμα και σε χαμηλή υγρασία.
Η κολλητικότητα του εδάφους μετριέται με βάση την προσπάθεια που πρέπει να καταβληθεί για την ανύψωση ενός κολλημένου αντικειμένου από το έδαφος (σε g ανά 1 cm2). Υπάρχουν παχύρρευστα (>15 g/cm2), έντονα (5-15), μεσαία (2-5) και ασθενώς παχύρρευστα (<2 g/cm2) εδάφη.
Πρήξιμο
Αυτή η ιδιότητα περιγράφει την αύξηση του όγκου του εδάφους μετά τη διαβροχή. Ως αποτέλεσμα, το έδαφος αυξάνεται σε όγκο. Το έδαφος που περιέχει πολλά κολλοειδή διογκώνεται· η διόγκωση είναι πιο χαρακτηριστική των αργιλωδών εδαφών. Τα εδάφη με βερμικουλίτη και παρόμοια ορυκτά διογκώνονται εύκολα.
Η διόγκωση προσδιορίζεται σε ποσοστό όγκου. Η τιμή εξαρτάται από την ποιότητα και τον αριθμό των κολλοειδών. Τα ανταλλάξιμα κατιόντα επηρεάζουν τη διόγκωση. Εάν το έδαφος περιέχει κατιόντα 1 σθένους (κυρίως νάτριο), τότε το έδαφος μπορεί να διογκωθεί κατά 120-150%· όταν είναι κορεσμένο με 2- και 3-σθενή κατιόντα, το έδαφος πρακτικά δεν διογκώνεται.
Συρρίκνωση
Αυτή η έννοια ορίζει τη μείωση του όγκου του εδάφους κατά την ξήρανση. Η συρρίκνωση μετράται ως ποσοστό του όγκου που προκύπτει από το πρωτότυπο. Η συρρίκνωση εξαρτάται από τις ίδιες συνθήκες με το πρήξιμο και είναι, σαν να λέγαμε, η αντίστροφη διαδικασία της. Με μεγάλη συρρίκνωση, το έδαφος ραγίζει και οι ρίζες των φυτών σκίζονται.
Συνδεσιμότητα
Η ικανότητα του εδάφους να αντέχει τη δύναμη που αποσκοπεί στον διαχωρισμό των σωματιδίων του εδάφους.Η συνοχή υποδηλώνει τη δομική αντοχή του εδάφους. Η ιδιότητα εξαρτάται από τη μεταλλική και μηχανική σύνθεση, τη σύνθεση των κατιόντων, την υγρασία, την οργανική περιεκτικότητα και τη δομή. Εκφράζεται σε kg/cm2. Σημαντική συνοχή είναι εγγενής στα αργιλώδη εδάφη· το επίπεδο αυξάνεται εάν το έδαφος είναι κορεσμένο με ιόντα νατρίου.
Φυσική ωριμότητα
Η κατάσταση του εδάφους όταν μπορεί να υποστεί εύκολη επεξεργασία είναι σβώλους και χαλαρό. Η γη θρυμματίζεται και δεν κολλάει στα αγροτικά μηχανήματα. Τα αμμώδη και αμμοπηλώδη εδάφη ωριμάζουν πιο γρήγορα, τα αργιλώδη τελευταία. Ο ρυθμός φυσικής ωρίμανσης εξαρτάται επίσης από την περιεκτικότητα σε χούμο· όσο περισσότερο χούμο υπάρχει, τόσο πιο γρήγορα γίνεται το έδαφος κατάλληλο για επεξεργασία.
Σκληρότητα
Καθορίζεται από την αντίσταση του εδάφους στη διείσδυση διαφόρων αντικειμένων σε αυτό. Η σκληρότητα εκφράζεται σε kg/cm2. Καθορίζεται από χαρακτηριστικά που είναι εγγενή στη συνδεσιμότητα.
Καθώς το επίπεδο υγρασίας μειώνεται, η σκληρότητα αυξάνεται. Η παρουσία ασβεστίου και μαγνησίου μειώνει τη σκληρότητα κατά μια τάξη μεγέθους σε σύγκριση με τη σκληρότητα των εδαφών solonetz. Οι άργιλοι και οι αργιλικοί είναι σκληροί, οι αμμώδεις είναι πιο μαλακοί. Η σκληρότητα καθορίζει μια άλλη ιδιότητα - την ειδική αντίσταση, η οποία αποκαλύπτει την καταλληλότητα της γης για γεωργική καλλιέργεια.
Με βάση τη σκληρότητα τα εδάφη χωρίζονται σε χαλαρά (<10 kg/cm2), χαλαρά (10-20), πυκνά (20-30). Διακρίνουν επίσης μεταξύ πυκνού (30-50), πολύ πυκνού (50-100) και συνεχούς (>100 kg/cm2).Εάν το έδαφος είναι πολύ σκληρό, αυτό υποδηλώνει κακές αγροφυσικές ιδιότητες.
Αντίσταση
Εκφράζεται με την προσπάθεια που πρέπει να καταβληθεί για το κόψιμο της ραφής, το γύρισμα και το τρίψιμο στην επιφάνεια του εργαλείου. Μετράται στην περιοχή από 0,2 έως 1,2 kg/cm2, επηρεάζεται από τη σύνθεση, την πυκνότητα, την υγρασία, τη σύνθεση κατιόντων, τη σκληρότητα, τον όγκο της οργανικής ύλης, τη δομή.
Χαμηλή αντοχή στο φως, ακόρεστα με άλατα, αμμοπηλώδη και αμμώδη εδάφη, η υψηλότερη σε αργιλώδη και αλατούχα εδάφη. Κατά την καλλιέργεια παρθένου εδάφους και απεριποίητων εκτάσεων, η αντίσταση αυξάνεται κατά 45-50% σε σχέση με τα οργωμένα χωράφια.
Τα καλά δομημένα εδάφη με υψηλή περιεκτικότητα σε χούμο έχουν μικρότερη αντοχή από εκείνα με ασθενή δομή και μικρή στιβάδα χούμου.
Οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του εδάφους καθορίζουν τα χαρακτηριστικά του, τα οποία επηρεάζουν την αξία της γης, κυρίως για γεωργική χρήση. Οι καλύτερες ιδιότητες βρίσκονται σε ισχυρά, δομικά, υψηλής περιεκτικότητας σε χούμο, καλά αεριζόμενα και μέτρια υγρά εδάφη ελαφριάς μηχανικής σύστασης. Μεταξύ όλων των τύπων εδαφών, τα chernozems θεωρούνται τα καλύτερα σύμφωνα με τους περισσότερους δείκτες. Αυτές είναι οι καταλληλότερες εκτάσεις για αγροτική χρήση, οι πιο εύφορες και παραγωγικές.
