В почвоведении , сельском хозяйстве и садоводстве твердый грунт или почвенный поддон представляет собой плотный слой почвы , обычно расположенный под самым верхним слоем почвы . [1] Существуют различные типы твердого покрытия, и все они имеют общую характеристику: представляют собой отдельный слой почвы, который в значительной степени непроницаем для воды . Некоторые твердые покрытия образуются в результате отложений в почве, которые сплавляют и связывают частицы почвы. Эти отложения могут варьироваться от растворенного кремнезема до матриц, образованных из оксидов железа и карбоната кальция . Другие являются искусственными, например, твердый грунт, образовавшийся в результате уплотнения в результате многократной вспашки , особенно отвальными плугами , или в результате интенсивного движения транспорта или загрязнения.
Структура почвы сильно влияет на ее склонность к образованию твердой коры. Одним из таких распространенных состояний почвы, связанных с твердым покрытием, является pH почвы . Чаще всего поражаются кислые почвы из-за склонности некоторых минеральных солей, особенно железа и кальция, образовывать твердые комплексы с частицами почвы в кислых условиях.
Еще одним важным фактором является размер частиц почвы. Частицы глины — одни из самых мелких частиц, обычно встречающихся в почве. Благодаря их структуре пространство между отдельными частицами глины невелико и уже ограничивает прохождение воды, уменьшая инфильтрацию [2] и, следовательно, дренаж. Почвы с высоким содержанием глины также легко уплотняются и подвергаются воздействию техногенных сбросов. Частицы глины имеют сильный отрицательный электростатический заряд и легко связываются с положительно заряженными ионами, растворенными в матрице почвы и воды. Обычные соли, такие как ионы натрия , содержащиеся в сточных водах, могут выполнять эту роль и приводить к образованию локализованного твердого слоя в некоторых типах почв. Это частая причина выхода из строя септической системы из-за отсутствия надлежащего дренажа в полевых условиях.
Hardpan может стать проблемой в сельском хозяйстве и садоводстве, препятствуя дренажу воды и ограничивая рост корней растений . В таких ситуациях твердый слой можно разбить либо механическими средствами, например, выкапыванием или вспашкой [3] , либо с помощью почвенных добавок. Бродфорк — это ручной инструмент, специально разработанный для этой задачи; Также можно использовать вилы для копания или лопату . Аналогичную работу с помощью трактора выполняет чизельный плуг .
Использование почвенных улучшителей также может быть использовано для изменения структуры почвы и содействия растворению твердого грунта. Было замечено, что увеличение количества органического вещества в почве за счет внесения навоза , компоста или торфа может как улучшить местный дренаж, так и способствовать распространению дождевых червей , которые со временем могут разрушать относительно тонкие слои твердого покрытия.
Более сложные твердые покрытия можно дополнительно улучшить за счет регулирования pH почвы с помощью извести , если почва кислая, и путем добавления гипса . Эта комбинация может помочь ослабить частицы глины, связанные с твердым покрытием под действием твердых солей, таких как железо , карбонат кальция и натрий , способствуя их подвижности за счет более высокого pH, а также являясь подходящим источником обменных минералов (гипса). Это работает, потому что соли гипса, хотя и не «мягкие», но все же водопроницаемы и имеют более крупную и открытую структуру, в результате чего матрица не становится такой твердой, как была заменена. Однако, в отличие от использования механических средств, разрушение твердого покрытия с помощью поправок может потребовать действий в течение многих лет, и даже в этом случае успех ни в коем случае не гарантирован. Результаты в первую очередь определяются тем, насколько обширным и/или труднопроходимым является твердый грунт.