К физико-механическим свойствам почвы относятся пластичность, липкость, набухание, усадка, связность, твёрдость и сопротивление при обработке.

Физико-механические свойства зависят от минералогического и гранулометрического составов, содержания гумуса, структурного состояния и обменных катионов.

Пластичность – способность почвы менять свою форму под действием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращения механического воздействия. (глинистые и суглинистые почвы во влажном состоянии)

Липкость – свойство влажной почвы прилипать к другим телам. В результате прилипания почвы к рабочим частям машин и орудий увеличивается тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы.

Липкость определяет такое важное производственное свойство почв, как их физическая спелость. Физическая спелость почв обуславливается уровнем увлажнения, при котором исчезает способность почвенных «частиц» прилипать к сельскохозяйственным орудиям, но возникает способность самоагрегироваться. Раньше других достигают состояния физической спелости почвы лёгкого гранулометрического состава и гумусированные почвы [12].

Набухание – увеличение объема почвы при увлажнении. Набухание присуще мелкоземистым почвам, содержащим большое количество коллоидов, и объясняется связыванием тонкими частицами почвы молекул воды (увеличением гидратных оболочек). Наиболее набухаемые глинистые почвы. Набухание тесно связано с составом глинистых минералов почвы. Минералы монтмориллонитовой группы с расширяющейся кристаллической решеткой обладают наибольшей набухаемостью, минералы каолинитовой группы – наименьшей. Органические коллоиды при увлажнении также сильно увеличиваются в объёме.

Большое значение на набухание оказывает состав обменных катионов почв.

Усадка – сокращение объёма почвы при высыхании. Величина усадки обусловлена теми же факторами, что и набухание. Чем больше набухание, тем сильнее усадка почвы.

Связность – способность почвы сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить почвенные частицы. Вызывается связность силами сцепления между частицами почвы. Степень сцепления обусловлена механическим и минералогическим составом, структурным состоянием почвы, влажностью и характером её сельскохозяйственного использования.

Наибольшей связностью характеризуются глинистые почвы, наименьшей – песчаные. Малоструктурные почвы в сухом состоянии имеют максимальную связность. Выражается в кг/см².

Твёрдость – сопротивление, которое оказывает почва проникновению в нее какого-либо тела. Высокая твердость признак плохих физико-химических и агрофизических свойств почв. Она хуже пропускает воду и воздух. На почвах со значительной твердостью растения развиваются плохо.

Твердость почвы зависит от её увлажнения. По мере уменьшения влажности она резко возрастает.

С твердостью связана такая важная техническая характеристика почвы, как сопротивление её обработке. В обычном интервале влажности сопротивление почвы при обработке находится в прямой зависимости от твёрдости почвы. Измеряется в кг/см².

Удельное сопротивление – усилие, затрачиваемое на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность. Удельным сопротивлением обуславливается величина силы тяги при вспашке почвы. Выражается в кг/см² [12].

Биологической спелости почва достигает при максимальной активности микробиологических процессов. Об этом судят по количеству углекислого газа, образующегося в результате их проявления. В период биологической спелости возрастает содержание в почве доступных растениям элементов питания. Для регулирования общих, физико-механических свойств почвы используют различные приемы: а) агротехнические (правильная обработка почвы с соответствующими приемами, способами, сроками); в) химические (формирование оптимального состава катионов ППК, необходимой реакции путем известкования почвы, применения определенных минеральных удобрений и др.); в) биологические (посев сидератов, многолетних трав, внесение органических удобрений и др.) [11,12].

3.4. Содержание гумуса в почвах, его типы, роль в почвообразовании и плодородии

Внесение органических удобрений положительно влияет на физические свойства почвы, активизирует ее микрофлору, пополняет запасы гумуса, а минерализируясь, они дают растениям все необхо­димые элементы питания. Поэтому очень важно спланировать вне­сение органических удобрений с бездефицитным балансом по орга­ническому веществу или с положительным балансом [13].

Используя нормативные данные, в зависимости от гранулометрического состава почв рассчитывается потребность в органических удобрениях для бездефицитного баланса гумуса на всю площадь хозяйства.

Гумус - центр жизнедеятельности микроорганизмов и хороший адсорбент по закреплению элементов питания в почве. Гумус универсальный аккумулятор и экономный распределитель элементов питания и энергии для нормального обмена (почва-удобрение-растение) и круговорота веществ в природе. Содержание гумуса в почве - важнейший показатель окультуренности пахотных земель. Лучше гумусированные почвы обеспечивают более высокие и стабильные урожаи [14]. Характеристика почв по содержанию органического вещества приведены в таблице 16.

Таблица 16. - Характеристика почв по содержанию органического вещества (%)

Почвы АО «Светлогорский» имеют среднее содержание гумуса 2,14 % при оптимальном для дерново-подзолистых почв 3,60 % .

Основным источником восполнения запаса гумуса в почве являются органические удобрения (все виды навоза, солома, торф, кора и опилки, растительные и корневые остатки, сидераты - зеленое удобрение, сапропель и др.) .

Действие навоза в севообороте не ограничивается одним годом.

Последействие его продолжается от двух - трех до пяти лет. Периодичность применения органических удобрений на суглинистых и глинистых почвах составляет один раз в четыре - пять лет, а на супесчанных и песчанных один раз в два - три года [15, 16].

При решении вопроса очередности внесения органических удобрений предпочтение отдается полям с низким содержанием гумуса и легким гранулометрическим составом (таблица 17).

Таблица 17. - Очередность внесения органических удобрений с учетом содержания органического вещества в почвах

Примечание*: 1, 2, 3 … - очередность внесения органики.

Оптимальный срок внесения подстилочного навоза на всех почвах, за исключением избыточно увлажненных, - осенью под зябь. Эффективность внесения навоза, компостов под зябь и весной одинакова, однако осеннее использование его предпочтительнее, т.к. весной почва сильно уплотняется навозоразбрасывателями, затягиваются сроки сева, что сказывается в дальнейшем на росте и развитии растений. Весной следует вносить не более 20-30 % общего количества органических удобрений под поздние силосные, овощные и др. культуры в виде хорошо разложившегося навоза. Разбросанный навоз необходимо немедленно запахать, разрыв между разбрасыванием более суток не допускается. Только перегной можно вывозить в поле и разбрасывать без немедленной заделки. Следует следить за равномерностью разбрасывания органических удобрений (навоз, компосты) [17]. На большинстве почв АО «Светлогорский» органические удобрения необходимо заделывать на полную глубину пахотного слоя, а на тяжелых глинистых - на глубину 14-18 см.

Один из приемов повышения эффективности навоза - местное (локальное) его внесение в борозды, гряды, лунки, лентой.

 АО «Светлогорский» не имеет собственных животных. Есть возможность завозить органику от других хозяйств либо готовить на основе жидкого навоза различные компосты с использованием торфа, соломы, опилок, коры, растительных отходов. При этом следует учитывать, что кроме технологических проблем, связанных с накоплением, хранением, транспортировкой и внесением жидкого навоза и навозных стоков, этот вид органических удобрений может оказывать отрицательное воздействие на экологическую и санитарную ситуации.

Кроме того, из-за отсутствия машин для внутрипочвенного внесения жидкого навоза основным способом его внесения является поверхностный, который имеет ряд существенных недостатков: снижается удобрительная ценность в результате потерь аммиачного азота, нарушаются условия труда, создается опасность загрязнения природной среды и др.

Недостаток органических удобрений обуславливает поиск других источников обогащения почв гумусом. Среди них особенно значительная роль в окультуривании почв принадлежит зеленому удобрению свежей растительной массе, запахиваемой в почву. Сидераты по воздействию на гумус почти не уступают навозу, они дешевле и применимы практически повсеместно, прежде всего для участков, удаленных от животноводческих ферм и с низким плодородием, а также при освоении и рекультивации земель [18].

Из множества сидератов лучшими являются люпин однолетний и многолетний, донник белый и желтый, возделываемые как в виде самостоятельных беспокровных, так и в виде покровных посевов в севообороте и вне полей севооборота. Эти культуры усваивают молекулярный азот из воздуха, а биологический потенциал азотфиксации позволяет получать 30 - 50 т/га зеленой массы без азотных удобрений.

В зависимости от способов использования зеленой массы различают полное, укосное и отавное зеленое удобрение. При полном запахивают всю растительную массу, при укосном скошенную зеленую массу запахивают на другом поле, при отавном на удобрение запахивают корни, стерню и отросшую отаву.

Агроклиматические ресурсы области позволяют получать по 150 - 200 ц/га и более зеленой массы промежуточных и пожнивных культур, таких, как рапс озимый и яровой, редька масличная, горчица белая, озимая сурепица и др. Ценность этих посевов еще и в том, что они не занимают самостоятельного поля. По имеющимся данным от запашки промежуточных и пожневных сидератов урожай яровых зерновых увеличивался на   23-27%, картофеля 19-27%, кормовых корнеплодов 32-34%, зеленой массы кукурузы на 50-75 ц/га [19].

Выбор способов возделывания и использования сидеральных культур зависит от конкретных почвенных и хозяйственных условий.

Дополнительным источником органического вещества могут служить излишки соломы зерновых культур. В последние годы широкое распространение получило использование соломы на удобрение. Во время уборки солому измельчают и равномерно распределяют по поверхности почвы. При внесении соломы в чистом виде обязательно внесение не менее 10 кг д. в. азотных удобрений. По накоплению гумуса 1 т соломы эквивалентна примерно 3,5 т подстилочного навоза. Солома улучшает свойства почвы, повышая ее плодородие, повышает урожайность культур.

Накопление и производство органических удобрений должно в максимальной степени удовлетворять потребность пахотных почв в органическом веществе. Для определения точных доз внесения органики на каждое конкретное поле делают расчет баланса гумуса.

Баланс гумуса в АО «Светлогорский» положительный. Следовательно, доз органических удобрений хватает на обеспечение роста и развития с/х культур в течение всего вегетационного периода. Для поддержания и увеличения содержания гумуса необходимо систематическое внесение органических удобрений, применение «зелёных» удобрений (сидератов), в особенности бобовых.

Для поддержания положительного гумусового баланса следует ежегодно вносить органические удобрения: на дерново-подзолистых почвах 30 - 40 т/га.