Виды корней
Сельскохозяйственные растения в основном образуют два типа корневых систем: мочковатую и стержневую. Первый характерен для зерновых культур, второй для двудольных видов. Преобладание зерновых культур в севообороте приводит к тому, что корни прорастают в почву на небольшую глубину 20–30 см. Если бы мы имели ситуацию, как на постоянных зелёных угодьях, где старые растения отмирают, а новые растут на их месте, без вмешательства в обработку, то через годы мы получили бы идеальную систему корней, прорастающих почву, с хорошей структурой, но только на глубину до 30 см, где находится основная масса корней. В сельскохозяйственных культурах нам же нужно хорошее структурное состояние на большей глубине, и здесь подойдут двудольные растения, например, рапс, соя, сахарная свёкла, подсолнечник. Их корни достигают даже 2-3 м, конечно, речь идёт о тонких корнях, которые легко разрываются при попытке их обнаружения, например, при обнажении почвы. Растения с длинными корнями играют важную роль в сельском хозяйстве, особенно в улучшении качества почвы, уменьшении эрозии и более глубоком извлечении воды и питательных веществ. Многие из этих растений выращиваются как для их экономической ценности, так и для пользы для земли.

Без уплотнений
Корни не любят как слишком разрыхленную, так и слишком плотную почву. В плотной земле, наталкиваясь на уплотнение, они изменяют направление роста до тех пор, пока снова не смогут расти вниз (это явление называется геотропизмом). Для роста корням нужна уплотненная почва, но в такой степени, чтобы они могли ее прорвать. Поэтому обработка должна состоять не только из разрыхления, но и из уплотнения. Не стоит беспокоиться о том, что, например, при глубокой обработке валы в агрегате слишком уплотнят почву до того же состояния, что и перед обработкой. Однако следует учитывать, что повторное уплотнение должно происходить на глубине обработки, что при глубоких процедурах, таких как глубокое рыхление, не всегда возможно. Стоит помнить, что влажную почву легче уплотнить, в отличие от более сухой, поэтому агротехнические процедуры не должны проводиться на слишком влажной земле.

Корни и структура
Растущие в глубь почвенного профиля корни для роста выбирают те же пространства, в которых могут находиться вода и воздух. Более толстые корни выбирают макропоры, которые могут дополнительно увеличиваться, а тонкие, например, мезопоры, в которых содержится вода, доступная для растений (см. тему «Хранение воды в почве»). Они также используют места обитания дождевых червей. Во время роста корни выделяют CO2, который при контакте с водой образует угольную кислоту, локально подкисляющую почву. Это позволяет лучше усваивать некоторые элементы, например, железо или марганец. Корни выделяют в почву, например, сахара, которые могут служить питательной средой для микроорганизмов, а те, разлагая органическое вещество, способствуют быстрому образованию перегноя. Корни растений непосредственно влияют на структуру почвы, влияя на ее физические, химические и биологические свойства. Вот как корни влияют на структуру почвы, представляем ниже.

Улучшение пористости и проницаемости почвы: по мере роста и распространения корней в почве они создают каналы и поры, которые увеличивают проницаемость земли для воды и воздуха. Эти каналы также могут облегчать проникновение воды во время осадков, уменьшая риск поверхностной эрозии.

Стабилизация почвы: корни закрепляют частицы почвы, помогая уменьшить ветровую и водную эрозию. Корневая сеть растений создает мат, который удерживает землю вместе, особенно на поверхности.

Поддержка микроорганизмов почвы: корни выделяют органические соединения, такие как сахара, аминокислоты и другие, которые являются пищей для микроорганизмов почвы. В результате корни способствуют разнообразию и микробиологической активности в почве, что приводит к здоровой структуре почвы.

Уменьшение уплотнения почвы: в почвах, которые имеют тенденцию к уплотнению (особенно тяжелых, глинистых), корни могут действовать как "естественные культиваторы", проникая и разрывая уплотненную землю, что облегчает доступ воздуха и воды к более глубоким слоям.

Лучшим решением для корней является не пахать
Корни принесут наибольшую пользу, если мы не будем пахать участок. На практике для сохранения хорошего эффекта их действия достаточно перемешивания пожнивных остатков с почвой или более глубокой обработки, если это необходимо. Если мы хотим сохранить структурообразующий эффект корней промежуточных культур, то для их уничтожения достаточно использовать, например, ножевой каток Rolmako ProCut или TurboCut либо мелко работающую дисковую борону SpeedCutter. Переворачивание почвы вспашкой приведет к разрушению структуры, в которой корни создали систему пронизанной почвы. Однако вспашка может иногда оказаться необходимой, например, когда у нас слишком много пожнивных остатков для утилизации, нужно улучшить кислотность почвы в более глубоких слоях или возникла проблема чрезмерного зарастания некоторыми видами сорняков, например, ячменем.

Роль дождевых червей – естественное возделывание почвы
Дождевые черви играют ключевую роль в почвенных экосистемах и оказывают прямое влияние на качество и здоровье земли. Вот несколько причин, почему дождевые черви так важны в контексте возделывания почвы:
Естественная аэрация почвы: дождевые черви, передвигаясь в почве, создают коридоры, которые позволяют лучшей циркуляции воздуха. Эти коридоры также помогают инфильтрации воды, что может улучшить доступность воды для растений.
Разложение органического вещества: дождевые черви являются детритофагами, что означает, что они питаются мертвыми органическими веществами. Перерабатывая этот материал, они превращают его в более доступную форму питательных веществ для растений.
Производство натурального удобрения: выделения дождевых червей, называемые копролитами, являются богатым источником питательных веществ и микроорганизмов, которые полезны для почвы. Копролиты дождевых червей содержат больше азота, фосфора и калия, чем окружающая земля.
Улучшение структуры почвы: деятельность дождевых червей приводит к созданию более стабильных почвенных агрегатов, что может повысить пористость почвы и улучшить её способность задерживать воду.
Стимуляция микробиологической активности: дождевые черви поддерживают развитие полезных почвенных микроорганизмов, таких как бактерии и грибы, которые играют важную роль в циклах питательных веществ.
Предотвращение эрозии: улучшение структуры почвы и увеличение её способности задерживать воду помогает снизить риск водной эрозии.
Уменьшение уплотнения почвы: дождевые черви могут помочь уменьшить уплотнение в тяжелых почвах, что облегчает корням растений доступ к питательным веществам и воде.

В связи с этим, продвижение присутствия и активности дождевых червей в почве может принести много пользы для фермеров и садовников. Устойчивое земледелие, избегание интенсивной вспашки, а также использование натуральных удобрений и компоста — это лишь некоторые из способов поощрения дождевых червей обитать в почве и поддерживать их активность.
Роль мороза в обработке почвы
Морозные дни и ночи, хотя и могут казаться неблагоприятными для растений, тем не менее, оказывают много положительных эффектов на почву, которые оказывают благоприятное влияние на урожай. Вот несколько способов, как мороз воздействует на землю и какую пользу он приносит в контексте сельского хозяйства:
Разбиение почвы:в результате замерзания воды в почве образуются кристаллы льда, которые расширяются и действуют как маленькие клинья, разбивая тяжелую и сплоченную землю. Этот естественный процесспроцесс называется "морозобоем". Благодаря этому почва становится более рыхлой и проницаемой весной.
Борьба с патогенами и вредителями: низкие температуры могут сокращать численность некоторых вредителей и патогенов почвы, что может предотвратить болезни растений в следующем сезоне.
Разложение растительных остатков: мороз может помочь в разложении растительных остатков, оставленных на поле после уборки урожая, что ускоряет процессы минерализации и преобразования органического материала в доступные для растений питательные вещества.
Стимуляция почвенных микроорганизмов: после морозного периода весеннее потепление может стимулировать рост и активность почвенных микроорганизмов, которые способствуют улучшению качества земли и снабжению растений питательными веществами.
Улучшение инфильтрации воды: разрушение почвы морозом улучшает её способность пропускать и удерживать воду, что может увеличить доступность воды для растений в засушливые периоды.

Резкие изменения температуры между морозом и потеплением могут стрессировать растения и снижать их производительность. Хотя низкие температуры и мороз часто ассоциируются с трудностями для растений, они играют ключевую роль в естественном жизненном цикле почвы и её здоровье. Мороз может помочь в подготовке земли, улучшая её структуру, стимулируя микроорганизмы и контролируя вредителей. Поэтому фермеры ценят морозные зимние дни, понимая их благотворное влияние на почву и посевы. Морозные условия, хотя и несут определенную пользу для земледелия, требуют от фермеров осторожности и правильной адаптации. Ключом к минимизации негативных последствий мороза является мониторинг погодных прогнозов и соответствующее планирование сельскохозяйственных работ.

Снег и его преимущества для возделываемой почвы
Снежный покров имеет множество преимуществ для возделываемой почвы. Некоторых из них представляем ниже.
Теплоизоляция: снег действует как изолятор, защищая почву от экстремально низких температур. Благодаря этому корни растений защищены от мороза, а почвенные микроорганизмы могут выжить в более стабильных температурных условиях.
Предотвращение эрозии: снежный покров уменьшает влияние прямого действия ветра и дождя на поверхность почвы, что помогает в предотвращении эрозии.
Обеспечение водой: весной, когда снег тает, вода постепенно поступает в почву, обеспечивая влагу, необходимую растениям на ранних стадиях роста.
Борьба с вредителями и патогенами: хотя снег сам по себе не убивает вредителей, зимние условия могут сократить их популяцию, что полезно для растений.
Улучшение структуры почвы: тающий снег помогает связывать частицы земли, что может улучшить её структуру, особенно в песчаных почвах.
Уменьшение потери воды из почвы: снег уменьшает испарение воды непосредственно с поверхности почвы, помогая сохранять в ней влагу надолго.
Стратификация семян: подобно морозу, снежный покров может помочь в стратификации семян, что увеличивает их способность к прорастанию.

Хотя в некоторых регионах снег может считаться помехой для сельского хозяйства, он приносит много пользы для культивируемой почвы. Улучшает её состояние, обеспечивает влагой, защищает от эрозии и помогает в борьбе с вредителями. Правильное управление посевами с учётом снежных условий может принести значительные преимущества для здоровья почвы и урожайности.

Подведение итогов
Структура почвы играет ключевую роль в здоровье и продуктивности сельскохозяйственных экосистем. Естественные методы ее улучшения, такие как использование растений с глубокими корнями, продвижение активности дождевых червей, добавление органического вещества, а также воздействие мороза и снега, способствуют созданию более пористой почвы, способной удерживать воду и питательные вещества, а также поддерживающей разнообразную микробиологическую жизнь. Корни растений, особенно глубокие, помогают в аэрации земли, создавая каналы, которые повышают ее проницаемость и улучшают доступ к воде. Дождевые черви — это натуральные "культиваторы" почвы, которые перерабатывают органическое вещество и создают коридоры, улучшающие структуру земли. Мороз, через процесс замораживания и оттаивания, может естественным образом расщеплять и разрыхлять почву, что особенно полезно для тяжелых глинистых земель. Консервационные культуры, поддерживающие естественные процессы почвы, являются инвестицией в долгосрочное здоровье и продуктивность наших земель.

Терминология
Поры почвы - свободные пространства между частицами почвы, каналы и трещины
Макропоры - большие поры - более 30 микрометров (μm).
Мезопоры - поры среднего размера - от 0,2 до 30 микрометров (μm).
Микропоры - самые мелкие поры - менее 0,2 микрометра (μm).
μm - единица измерения микрометр, одна тысячная доли миллиметра.
Почвенные агрегаты - грудочки различной формы и размера, обладающие разной прочностью, которые образовали в почве в результате соединения отдельных минеральных частиц. Они составляют структуру земли.
Стратификация семян - процесс подготовки семян к прорастанию, заключающийся в удалении периода покоя через помещение семян во влажный субстрат при низкой температуре или в субстрат при температуре, благоприятной для прорастания.