Agregatai, poros ir oro apykaita: kaip dirvožemio išsidėstymas palaiko šaknis

Dalelės sudaro tam tikrą išsidėstymą

Dalelių dydžio ataskaita apibūdina dirvožemio sudedamąsias dalis, tačiau šaknys auga per jų sudarytą struktūrą. Dalelės gali sudaryti agregatus – grupes, kurių dalelės tarpusavyje surištos stipriau negu su aplinkinėmis grupėmis. Tarpų yra ir šių grupių viduje, ir tarp jų. Todėl struktūra suteikia informacijos, kurios vienodi smėlio, dulkių ir molio procentai negali pateikti.

Įsivaizduokite dvi lysves iš panašios mineralinės medžiagos. Vienoje šaknys gali sekti susijungiančiais tarpais aplink agregatus. Kitoje tankus paviršius ar suspaustas sluoksnis nutraukia tuos kelius. Šis palyginimas yra galimas paaiškinimas, o ne diagnozė vien iš išvaizdos. Straipsnis apie granuliometrinę sudėtį apibūdina komponentus; šiame klausiama, kaip jų išsidėstymas sukuria fizinę buveinę.

Surišimas ir suardymas

Agregatų susidarymas apima sąveikaujančius fizinius, cheminius ir biologinius procesus. Šaknys ir grybų gijos gali laikyti daleles kartu, o biologiniai produktai prisideda prie jų surišimo. Mineralų savybės ir su paviršiais susiję jonai taip pat veikia patvarumą. Nėra vienų „dirvožemio klijų“, kurių kiekis vienas lemtų visą struktūrą.

Agregatų patvarumas reiškia atsparumą suardymui, o ne vien matomus grumstelius sausame mėginyje. Nepatvarus paviršius per lietų gali suirti; išjudintos smulkios dalelės gali užkimšti angas ir prisidėti prie plutos susidarymo džiūstant. Didelis kietas grumstas nėra savaime naudingas patvarus agregatas. Jo vidinės poros ir keliai aplink jį yra svarbūs šaknims bei vandeniui.

Poroms reikia jungčių

Poringumas apibūdina porų užimamą viso dirvožemio tūrio dalį. Jis neapibūdina kiekvienos poros dydžio, formos ar ryšio su paviršiumi. Didelė atskira ertmė ir siauras ištisinis kanalas gali sudaryti tą patį bendrą tūrį, bet atlikti skirtingą darbą. Vandens patekimas per paviršių taip pat skiriasi nuo judėjimo gilesniu sluoksniu.

Šaknys gali išnaudoti tinkamus tarpus, įskaitant ankstesnių šaknų paliktus kanalus, tačiau tarpas gali baigtis ties ribojančiu sluoksniu. Panašiai vanduo negali judėti ištisiniu keliu, jei svarbiausia jo įėjimo vieta užsandarinta. Todėl vienodas poringumas negarantuoja vienodo įsigėrimo ar drenažo. Naudingas stebėjimas seka kelią, o ne vien skaičiuoja matomas skyles.

Apskaitykite vandenį ir orą

Naudokite tyčia supaprastintą, nekintamos geometrijos mokomąjį 100 cm³ tūrį. Kietoji fazė užima 50 cm³, o poros – 50 cm³. A sąlygomis porose yra 30 cm³ vandens ir 20 cm³ oro; B sąlygomis – 45 cm³ vandens ir 5 cm³ oro. Tas pats porų tūris užpildytas skirtingai. Diagrama lygina alternatyvias sąlygas, o ne dvi kartu esančias vieno mėginio dalis.

Abiem sąlygomis bendras poringumas yra 50%. Oro užimamos poros A atveju sudaro 20% viso dirvožemio tūrio, o B atveju – 5%; išreiškus porų tūrio dalimi, tai atitinkamai 40% ir 10%. Nė vienas procentas nėra darbinis tikslas. Tikras dirvožemis gali susitraukti, išbrinkti ar pakeisti struktūrą; nekintant kietosios fazės ir porų tūriams galima atskirai nagrinėti vieną apskaitos skirtumą.

Deguonis tiekiamas ir naudojamas

Įprastų sausumoje auginamų augalų šaknys ir aerobiniai dirvožemio organizmai kvėpuodami naudoja deguonį. Tiekimas priklauso nuo jo judėjimo iš aplinkinio oro link jį naudojančių audinių ir nuo vietoje jau esančio deguonies. Vandens užpildyti keliai gali smarkiai sulėtinti šį tiekimą. Daugiau oro porose gali padėti, tačiau vien oro tūris nematuoja deguonies koncentracijos ar tiekimo greičio.

Temperatūra, aktyvios šaknys ir biologinė veikla veikia poreikį. Nedidelėje agregato vidaus srityje deguonies gali būti mažai net tada, kai kitose porose yra oro. Ir atvirkščiai: mažo deguonies sąlygoms prisitaikę organizmai ten gali išlikti aktyvūs. Todėl „aeruojamas“ apibūdina apykaitos procesą, o ne teiginį, kad sąlygos visose mikroskopinėse vietose vienodos. Labai sausas dirvožemis taip pat gali riboti biologinę veiklą: vandens pašalinimas nėra universalus pagerinimas.

Funkciją stebėkite atsižvelgdami į aplinkybes

Ieškokite kelių įrodymų: agregatų formos, plutos, šaknijimosi pobūdžio, drėgnumo po lietaus ir tarpų tęstinumo per sluoksnius. Užrašykite gylį ir pastaruosius orus. Purus paviršius virš ribojančio podirvio gali atrodyti perspektyvus, nors giliau vandens judėjimas tebėra ribotas. Viena momentinė situacija neparodo viso sezono deguonies tiekimo ar prasto augalų augimo priežasties.

Biologinio dalelių surišimo apsauga, žalojančio eismo vengimas ir tinkamos dangos išlaikymas gali palaikyti struktūrą, tačiau rezultatai priklauso nuo dirvožemio, klimato ir naudojimo. Konkrečius dirbimo, drenažo ir laistymo sprendimus reikia vertinti vietoje. Kitame straipsnyje apie suslėgimą nagrinėjamas spaudimas ir šaknų ribojimas; straipsnis apie mėginių ėmimą paaiškina, kaip lyginti stebėjimus neprarandant tiriamo išsidėstymo.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Pasitikrinkite supratimą

1. Sausame mėginyje yra didelių kietų grumstų. Ar tai įrodo puikią agregaciją?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Ne.

   Vien grumsto dydis neparodo patvarumo, vidinių porų ar naudingų susijungusių kelių. Sausas kietumas ir agregato funkcija yra skirtingi stebėjimai.

2. Ar B sąlygomis 5 cm³ oro porose sudaro 10% viso dirvožemio tūrio?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Ne; tai yra 5% viso dirvožemio tūrio ir 10% porų tūrio.

   Vardikliai yra 100 cm³ dirvožemio ir 50 cm³ porų. Abu teiginiai gali būti naudingi, kai įvardijamas jų pagrindas.

3. Ar daug matomo oro porose įrodo, kad kiekvienai šakniai deguonies pakanka?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Ne.

   Svarbūs ir deguonies koncentracija, susijungę pernašos keliai bei kvėpavimo poreikis; mažai deguonies turinčios vietos gali egzistuoti kartu su oru kitur.

Svarbiausios mintys

• Struktūra apibūdina išsidėstymą ir patvarumą, suteikdama daugiau informacijos nei mineralinė granuliometrinė sudėtis.
• Porų tūris, jungtys ir vandens užimama dalis yra skirtingos savybės.
• Oro apykaita turi susieti deguonies tiekimą su biologiniu poreikiu.