Značaj fizikalnih i mehaničkih svojstava tla važan je za određivanje njegove vrijednosti za poljoprivrednu uporabu. Razmotrimo opis karakteristika fizičkih i mehaničkih svojstava, koja uključuju plastičnost, ljepljivost, bubrenje i odgovarajuće skupljanje, koheziju, fizičku zrelost tla, njegovu tvrdoću i otpornost pri obradi poljoprivrednim strojevima.
Opći pojmovi
Fizikalno-mehanička svojstva tla omogućuju mu da intenzivno utječe na rast i razvoj bilo kojeg oblika biljaka, na brzinu i ujednačenost klijanja sjemena, širenje korijenovog sustava u dubinu i širinu, te značajno utječe na strojeve za obradu tla.
Fizikalna i mehanička svojstva
Ovaj pojam uključuje plastičnost, ljepljivost tla, bubrenje pod utjecajem vlage, skupljanje sušenjem, tvrdoću i otpornost, koheziju i fizičku zrelost.
Plastični
Sposobnost grumene zemlje da u sirovom stanju dobije oblik koji mu je umjetno dat. U tom slučaju ne bi trebale nastati pukotine, kvržicu treba sačuvati i nakon završetka izlaganja. Previše mokro ili suho tlo neće biti plastično, dobra plastičnost se pojavljuje pri određenom stupnju vlažnosti.
Plastičnost s maksimalnim pokazateljem može se odrediti pomoću Vasilieva konusa, ako ide 1 cm duboko u tlo pod utjecajem svoje težine u 5 sekundi. Minimalni pokazatelj dobiva se ako se uže promjera 3 mm, koje se može smotati iz zemlje, raspada na odvojene dijelove.
Plastičnost označava mehanički sastav tla (0 – pijesak, 0-7 – tipično za pjeskovitu ilovaču, od 7 do 17 – ilovača, preko 17 – glina). Svojstvo ovisi o veličini čestica i sastavu apsorbiranih soli, jer one uvelike pokazuju koliko je tlo vlažno i koliko sadrži humusa. Humusno tlo je manje plastično.
Ljepljivost
Svojstvo se definira kao sposobnost mokrog tla da se zalijepi za predmete koje dotakne. Ljepljivost se otkriva kada je prianjanje čestica slabije nego između njih i predmeta.Svojstvo ovisi o kemijskom, mineralnom, mehaničkom sastavu, vlažnosti i strukturi. Glinena tla bez strukture jače se lijepe, a strukturna i rahla tla slabije.
Ljepljivost raste s povećanjem vlažnosti, ali do određene razine, zatim se smanjuje čak i za mokro tlo, jer se povećava adhezija između čestica. U strukturnim tlima ovo se svojstvo otkriva kod 60-80% ukupnog kapaciteta vlage. Tlo bez strukture lijepi se čak i pri niskoj vlažnosti.
Ljepljivost tla mjeri se u smislu napora koji je potrebno uložiti da se zaglavljeni predmet podigne s tla (u g po 1 cm2). Razlikuju se viskozna (>15 g/cm2), jako (5-15), srednje (2-5) i slabo viskozna (<2 g/cm2) tla.
Oteklina
Ovo svojstvo opisuje povećanje volumena tla nakon vlaženja. Kao rezultat toga, tlo se povećava u volumenu. Tlo koje sadrži mnogo koloida bubri, a bubrenje je najkarakterističnije za glinasta tla. Tla s vermikulitom i sličnim mineralima lako bubre.
Bubrenje se određuje u volumnim postocima. Vrijednost ovisi o kvaliteti i broju koloida. Izmjenjivi kationi utječu na bubrenje. Ako tlo sadrži 1-valentne katione (uglavnom natrij), tada tlo može nabubriti za 120-150%; kada je zasićeno 2- i 3-valentnim kationima, tlo praktički ne nabubri.
Skupljanje
Ovaj koncept definira smanjenje volumena tla tijekom sušenja. Skupljanje se mjeri kao postotak rezultirajućeg volumena u odnosu na izvornik. Skupljanje ovisi o istim uvjetima kao i bubrenje i to je, takoreći, njegov obrnuti proces. S velikim skupljanjem tlo puca i korijenje biljaka se kida.
Povezivost
Sposobnost tla da izdrži silu koja je usmjerena na odvajanje čestica tla.Kohezija označava strukturnu čvrstoću tla. Svojstvo ovisi o mineralnom i mehaničkom sastavu, sastavu kationa, vlažnosti, organskom sadržaju i strukturi. Izraženo u kg/cm2. Značajna kohezija svojstvena je glinenim tlima; razina se povećava ako je tlo zasićeno natrijevim ionima.
Fizička zrelost
Stanje tla kada se može lako obraditi je grudasto i rahlo. Zemlja se mrvi i ne lijepi se za poljoprivredne strojeve. Pješčana i pjeskovito-ilovasta tla sazrijevaju najbrže, glinasta tla posljednja. Stopa fizičke zrelosti također ovisi o sadržaju humusa, što je više humusa, tlo brže postaje pogodno za obradu.
Tvrdoća
Određuje se otpornošću tla na prodiranje raznih predmeta u njega. Tvrdoća se izražava u kg/cm2. Određeno karakteristikama koje su svojstvene povezanosti.
Kako se razina vlažnosti smanjuje, tvrdoća se povećava. Prisutnost kalcija i magnezija smanjuje tvrdoću za red veličine u usporedbi s tvrdoćom solonetz tla. Gline i ilovače su tvrde, pjeskovite su mekše. Tvrdoća određuje još jedno svojstvo - otpornost, koja otkriva prikladnost zemljišta za poljoprivrednu obradu.
Prema tvrdoći tla se dijele na rahla (<10 kg/cm2), rahla (10-20), gusta (20-30). Također razlikuju guste (30-50), vrlo guste (50-100) i kontinuirane (>100 kg/cm2).Ako je tlo pretvrdo, to ukazuje na loša agrofizička svojstva.
Otpornost
Izražava se naporom koji se mora utrošiti na rezanje šava, njegovo okretanje i trljanje o površinu alata. Mjeri se u rasponu od 0,2 do 1,2 kg/cm2, na nju utječu sastav, gustoća, vlažnost, kationski sastav, tvrdoća, volumen organske tvari, struktura.
Slaba otpornost na laganim, nezasićenim solima, pjeskovitim ilovačama i pjeskovitim tlima, najveća u glinenim i slanim tlima. Kod obrade djevičanskog tla i neuređenog zemljišta, otpornost se povećava za 45-50% u odnosu na oranice.
Dobro strukturirana tla s visokim sadržajem humusa imaju manju otpornost od onih sa slabom strukturom i malim slojem humusa.
Fizikalna i mehanička svojstva tla određuju njegova svojstva koja utječu na vrijednost zemljišta, prvenstveno za poljoprivrednu namjenu. Najbolja svojstva imaju snažna, strukturna, visokohumusna, dobro prozračna i umjereno vlažna tla, lakog mehaničkog sastava. Među svim vrstama tla, černozem se smatra najboljim prema većini pokazatelja. To su najpogodnija zemljišta za poljoprivrednu upotrebu, najplodnija i najproduktivnija.
