Введение

Плотный слой почвы, залегающий под верхним слоем почвы. Термин в географии.

В почвоведении, сельском хозяйстве и садоводстве, уплотненный слой (или па́н) – это плотный слой почвы, обычно залегающий ниже верхнего слоя почвы. Существуют различные типы уплотненных слоев, все они характеризуются как отчетливый слой почвы, практически непроницаемый для воды. Некоторые уплотненные слои формируются в результате отложений в почве, которые спекаются и связывают частицы почвы. Эти отложения могут варьироваться от растворенной кремнеземной кислоты до матриц, образованных оксидами железа и карбонатом кальция. Другие имеют искусственное происхождение, например, уплотненный слой, образовавшийся в результате уплотнения при многократной вспашке, особенно плугами с отвалом, или из-за интенсивного движения транспорта или загрязнения.

Формации

Структура почвы сильно влияет на ее склонность к образованию твердой корки (или пана). Одним из распространенных состояний почвы, связанных с образованием пана, является pH почвы. Кислые почвы наиболее подвержены этому из-за способности определенных минеральных солей, в особенности железа и кальция, образовывать прочные комплексы с частицами почвы в кислых условиях. Другим важным определяющим фактором является размер частиц почвы. Глинистые частицы – одни из самых мелких частиц, обычно встречающихся в почве. Благодаря своей структуре, пространство между отдельными глинистыми частицами невелико и уже затрудняет прохождение воды, снижая инфильтрацию и, следовательно, дренаж. Почвы с высоким содержанием глины также легко уплотняются и подвергаются воздействию антропогенных сбросов. Глинистые частицы обладают сильным отрицательным электростатическим зарядом и легко связываются с положительно заряженными ионами, растворенными в почвенном водном растворе. Обычные соли, такие как ионы натрия, содержащиеся в сточных водах, могут играть эту роль и приводить к локальному образованию пана в некоторых типах почв. Это частая причина выхода из строя септических систем из-за нарушения нормального дренажа в зоне фильтрации.

Проблемы и решения

Хардпан может быть проблемой в сельском хозяйстве и садоводстве, затрудняя дренаж воды и ограничивая рост корней растений. В таких ситуациях хардпан можно разрушить механическими средствами, такими как копание или вспашка, или с помощью почвенных улучшений. Широкозуб – это ручной инструмент, специально разработанный для этой задачи; также можно использовать копатель или лопату. Чизельный плуг выполняет аналогичную работу с помощью трактора. Использование почвенных улучшений также может быть применено для изменения структуры почвы и способствования разрушению хардпана. Было замечено, что увеличение содержания органических веществ в почве за счет внесения навоза, компоста или торфа может улучшить местный дренаж и стимулировать размножение дождевых червей, которые со временем могут разрушать относительно тонкие слои хардпана. Более плотные хардпаны можно улучшить, регулируя pH почвы известью, если почва кислая, и добавляя гипс. Эта комбинация может помочь разрыхлить частицы глины, связанные в хардпан действием твердых солей, таких как железо, карбонат кальция и натрий, повышая их подвижность при более высоком pH и одновременно являясь подходящим источником обменных минералов (гипс). Это работает, потому что соли гипса, хотя и не "мягкие", все же водопроницаемы и имеют более крупную, открытую структуру, что не способствует образованию столь же плотной матрицы, как та, которую они заменили. Однако, в отличие от механических методов, разрушение хардпана с помощью улучшений может занять годы, и даже тогда успех не гарантирован. Результаты в основном зависят от того, насколько обширен и/или трудноразрушим хардпан.