Gleba pod względem składu jest zbiorem cząstek o różnych rozmiarach. Procentowość cząsteczek mineralnych różnej wielkości w glebie nazywana jest składem mechanicznym lub granulometrycznym. To od niego w dużej mierze zależy żyzność gleb, zatem agronomowie powinni brać pod uwagę ten wskaźnik, wybierając rośliny do płodozmianu, ustalając terminy prac rolnych, czas i zakres stosowania nawozów mineralnych i organicznych.
Składniki gleby
Cząstki gleby znacznie różnią się wielkością. Od ich wielkości oraz zawartości substancji organicznych w glebie zależy zdolność gleby zatrzymywać wilgoć i oddawać ją roślinom. Dokładnie znając skład mechaniczny gleby, można określać, ile wody jest dostępne dla roślin i jak szybko należy pole podlewać.
Z najdrobniejszych cząstek — mniejszych niż 0,002 milimetrów — składa się glina. Płyty gliniaste wiążą substancje odżywcze (potas, wapń, magnez i inne), a więc gleby o dużej zawartości gliny są zwykle bardziej płodne niż piaszczyste, ale rośliny ciężko zdobywają wodę z tego rodzaju gleby. Ponadto ciężkie gleby gliniaste trudniej jest uprawiać: w stanie wilgotnym one są lepkie, a po wysychaniu stają się twarde.
Cząsteczki iłu są od 0,002 do 0,05 mm. Ił gromadzi mało substancji odżywczych, ale jego cząsteczki dobrze zatrzymują wodę i łatwo uwalniają ją dla roślin.
Wielkość piasku wynosi od 0,05 do 2 mm. Piasek nie wiąże żadnych substancji odżywczych, a przestrzeń pomiędzy ziarnami łatwo przepuszcza wodę, więc lekkie gleby są uważane za ubogie i suche. Jednak piasek zapewnia dobre odprowadzanie wody i przepływ tlenu, a oranie gleby z dużą zawartością piasku wymaga mniejszych nakładów paliwa. Ponadto, na wiosnę piaszczysta gleba ogrzewa się szybciej, co umożliwia wcześniejsze rozpoczęcie siewu roślin. To jest szczególnie doceniane w północnych regionach z krótkim latem i brakiem ciepła.
W zależności od składu granulometrycznego gleby można podzielić na piasek luźny, piasek gliniasty, glinę lekką, ił piaszczysty, glinę ilastą, glinę zwykłą, glinę pylasto-ilastą, pył ilasty, ił pylasty, ił zwykły i pył zwykły. Takiej klasyfikacji, która jest wyświetlana w trójkącie Ferre, używa się w Departamencie Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA).
Trójkąt Ferre określa nazwę rodzaju gleby w zależności od procentu frakcji iłowej, pyłowej i piaskowej.
Jak poprawić żyzność gleby?
Wzrost roślin na glebach o różnym składzie mechanicznym może się znacznie różnić zależnie od warunków pogodowych. W ten sposób, w czasie suszy na piaszczystych i piaszczysto-gliniastych glebach znacznie zmniejsza się urodzajność ze względu na mały zapas wody i słabe podnoszenie kapilarne. W warunkach dobrego zwilżania takie gleby lepiej się napowietrzają niż ciężkie gliniaste, zatem warunki dla wzrostu roślin na nich są bardziej sprzyjające. Jednakże, nadmiar wilgoci na danym rodzaju gleby powoduje wymywanie substancji odżywczych z warstwy ornej.
Zmienić skład granulometryczny — procentowość frakcji piaskowej, pyłowej i iłowej — jest bardzo trudno, jednakże, rolnicy mogą poprawić żyzność gleby. Niski zapas substancji odżywczych w glebach lekkich można skompensować stosowaniem nawozów. Bardzo skuteczna jest uprawa nawozów zielonych (łubinu, seradeli, rzodkwi oleistej i in.) do orki: zwiększa się zawartość próchnicy i azotu w glebie, poprawia się struktura gleby, wzrasta pojemność wodna. W celu poprawy właściwości gleb piaszczystych przeprowadza się również glinowanie.
Aby podnieść żyzność gleby o dużej zawartości gliny, najpierw trzeba poprawić jej właściwości wodno-fizyczne. Może w tym również pomóc regularne stosowanie nawozów organicznych, które poprawiają strukturę i pulchność tych gleb.
Agronom powinien pamiętać, że różne rośliny różnie odnoszą się do składu mechanicznego gleby. Lekkie piaszczyste wolą ziemniaki, kukurydza, gryka, proso, łubin, seradela i sorgo. Pszenica, jęczmień, kapusta i burak stale dają wysokie plony na glebach średniogliniastych, a owies rośnie dobrze nawet na glebach ciężkogliniastych i gliniastych.
Zagęszczanie gleby
Od mechanicznego składu zależy również skłonność gleby do rozwarstwiania się i stwardnienia powierzchni. Pole, gleba którego składa się głównie z iłu, gliny lub piasku, nie jest narażone na zagęszczanie powierzchni, ponieważ cząstki te nie mogą się rozwarstwiać. Powierzchnia gruntu zawierająca wszystkie trzy typy cząstek może ulegać stwardnieniu powierzchni.
Aby zmniejszyć ryzyko zagęszczania powierzchni, zaleca się uprawiać glebę w suchych warunkach i unikać zbyt powierzchownego siewu. Stosowanie nawozów organicznych i wapnia także zmniejszy skłonność do zagęszczania powierzchni i ułatwi uprawę gleby, zarówno na piaszczystych, jak i na ilastych glebach, oraz umożliwi zatrzymywanie wody.
Analizy gruntu: którą wybrać?
Skład granulometryczny gleby można ustalić za pomocą metod polowych i laboratoryjnych. W terenie garść gleby zwilża się i zwija się z niej sznur, który jest następnie skręcony w koło. Ocenę składu gleby robi się w zależności od wyniku: glebę piaszczystą lub piaszczysto-gliniastą skręcić w sznur albo nie udaje się, albo on się rozpada na części. Garść gleby o dużej zawartości gliny można skręcić w sznur, a następnie połączyć jego końce w koło.
Wiele laboratoryjnych metod oznaczenia składu mechanicznego opiera się na różnej szybkości opadania cząstek gleby o różnych rozmiarach w stojącej wodzie. Ta metoda jest dokładniejsza, ale mimo wszystko wyniki mają uchybienie związane z czynnikiem ludzkim podczas przeprowadzenia badania i jakością wstępnej obróbki próbek.
Najbardziej dokładną metodą oznaczania składu gleb jest NIRS — spektroskopia w bliskiej podczerwieni, czyli analiza spektralna. W badaniu NIRS próbka naświetlana jest promieniowaniem z zakresu podczerwieni. Nowoczesny sprzęt w kilka sekund mierzy, jakiej długości fale są odbijane od badanego materiału i jakie są absorbowane. Zestaw fal odbitych, innymi słowy widmo, zawiera dokładne informacje o składzie próbki.
