Физичесике, физико-механ св-ва почвы

 

К общим физич. св-вам относ плотность почвы, плотность твёрдой фазы и пористость. Физ св-ва почвы: плотность твердойфазы -отношение массы тврдой. фазы почвы к массе воды в том же объеме при 4 гр. Опр-ся соотношением в почве орг. и минер компонентов(орг. в-ва 0,2-1,4,минер -2,1-5,18, минер горизонты-2,4-2,65, торф горизонты- 1,4-1,8г \ см 3.) Плотность -масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естеств. сложении. Зависит от минер и мех сост. и структуры, содерж. орг. в-ва (если много, то плотн. низкая.). На нее влияет обработка. Оптим=1-1,2 Пористость – суммарный объем всех пор между частицами ТВ фазы.(%) Зависит от мех. сос. структурности деятельности почвы фауны, содерж. орг. в-ва, обработки. Некапилярные поры - водопрониц, воздухообмен. Капилярное - водоудерж сп. Нужно капиллярная - много, а пористость аэрации 15 в минер. и 30-40-в торф. почвах. Оптим некапил-55-65(ниже=хуже воздухообмен. Физ мех св. Пластичность – сп. почвы изменять форму и сохранять ее. Зависит от ГМС влажности, содерж. гумуса (если много, то хуже), содерж. Na (много-лучше). Липкость – св. влажной почвы прилипать к др. телам. Зависит от мех сост. и ГМС, влажности, обмен Na и гумуса. Физ. спелость -почва крошится на комки,не прилипая к орудию. Биоспелост ь - когда развиваются биопроц-ы(рост семян деят. микр-ов). Набухание - увелич. объема почвы при увл. Зависит от погл. СП и минер сост. (монтмориланит=лучше, каолинит - хуже, Na (с ним лучше). Усадка -сокращение объема почвы при высыхании, зависит от погл способн, Na,минер сост. Связность- сп сопротивляться внешн усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы Зависит от минер и мех. сост., структуры, гумуса - хуже, влажности и использ., ГМС (тяжелые лучше), Na-лучше. Удельное сопротивление -усилие, затрач. на обработку почвы. Зависит от плотности, влажности, связности и ГМС.

Структура почвы

 

Способность почвы распадаться на агрегаты наз. структурностью, а совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава наз. почвенной структурой. Качественная оценка структуры определяется ее размером, пористостью, механической прочностью и водопрочностью. Наиболее агрономически ценны макроагрегаты размером 0,25-10 мм, обладающие высокой пористостью (%), механической прочностью. Структурной считается почва, содержащая более 55 % водопрочных агрегатов размером 0,25-10 мм. Устойчивость структуры к механическому воздействию и способность не разрушаться при увлажнении определяют сохранение почвой благоприятного сложения при многократных обработках и увлажнении. Агрономическое значение структуры заключается в том, что она оказывает положительное влияние на: физич. св-ва - пористость, плотность сложения; водный, воздуш., тепловой, окислительно-восстановит, микробиологический и питат. режимы; физико-механич. св-ва - связность, удельное сопротивление про обработке, коркообразование; противоэрозионную устойчивость почв. На почвах одного типа, одной генетической разности и в сходных агротехнических условиях структурная почва всегда хар-ся более благоприятными для с/х культур показателями, нежели бесструктурнная или малоструктурная. Образование. В формировании макроструктуры почвы различать 2 процесса: механическое разделение почвы на агрегаты и образование прочных, не размываемых в воде отдельностей. Они протекают под воздействием физико-механ., физико-хим., хим. и биологич. факторов структурообразования. Физико-механ. факторы обусловливают процесс крошения почвенной массы под влиянием изменяющегося давления или механич. воздействия. К действию этих факторов может быть отнесено разделение почвы на комки в рез-те изменения при переменном высушивании и увлажнении, замерзан. и оттаивании воды в ней. Большое влияние на формирование почвенной структуры оказывает обработка почвы с/х орудиями. Важная роль в структурообразовании принадлежит физико-хим. факторам - коагуляции и цементирующему воздействию почвенных коллоидов. Водопрочность приобретается в рез-те скрепления механических элементов и микроагрегатов коллоидными вещ-вами. Но чтобы отдельности, скрепленные коллоидами, не расплывались от действия воды, коллоиды должны быть необратимо скоагулированы. Такими коагуляторами в почвах являются двух- и трехвалентные катионы Са, Мg, Fе, Аl. Определенное склеивающее и цементирующее воздействие на почвенные комочки могут оказывать хим. факторы - образование различн. труднорастворимых хим. соединений, кот при пропитывании агрегатов почвы цементируют их’, а также могут агрегатировать и раздельно-частичные механич. элементы. Основная роль в структурообразовании принадлежит биологич. факторам, т. е. растительности, организмам. растит. механич. уплотняет почву и разделяет ее на комки, самое главное, участвует в образовании гумуса. Деятельность червей в оструктуривании давно известна. Частички почвы, проходя через кишечный тракт червей, уплотняются и выбрасываются в виде небольших комочков – капролитов - высокая водопрочность.

Виды воды в почве

 

1. Химич-связан. вода. Вход в состав различн. в-в или кристаллов – гипс, опал. Растен она доступна и удаляется при очень высокой t. 2. Сорбирован. влага (гигроскопич). Почвен. части несут заряд и имеют не насыщен поверхность. Молекулы воды ориентированы вокруг этих не насыщенных частиц и эти слои могут состоять из 2-3 молек. Эта влага микроскопична. Её содержан зависит от содержан водян. паров в атмосферном возд. Ве6личина этой влаги зависит от а) гранулометрич состава (чем >, тем >); б) содержан гумуса не доступна растен, т.к. прочно связана с минер частью почвы и имеет св-во твёрдого тела. 3. Плёночная влага. При max гигроскопичности силы поверхностного натяжения полностью не насящаются. Если почву привести в соприкосновен с жидкой влагой, то она дополнит – поглотит какую-то часть воды – плёночная вода. Она может передвигаться от частиц, где величина плёнки >, к частицам, где <. Доступна частично. 4. Каппилярная влага – наход. в очень тонких порах почвы. Удерживается за счёт минесковых. сил. Она явл. осн. источником водного питан. растен. Разновидн каппиллярн влаги. – капиллярно-подпёртая – от уровня грунтов вод-я влага подним. вверх. Высота поднятия - капиллярная кайма – в суглинках – 3-6 м. – каппилярно-подвешенная – не имеет связи с грунтов водами и возник при нисходящ дв-ии воды за счёт выпаден. осадков. – капиллярно-разобщённая (стыковая) – хар-на для лёгких почв. Наход. на стыке частиц и растен. Использ. её если корешок попадает в эту зону. 5. Гравитационная влага. – она свободно передвигается в крупных порах под действ силы тяжести. Легко переходит в др. видф. влаги. Не доступна растен. 6. Твёрдая влага (лёд) – не доступна растен., но при оптим. влажности замерзания, оттаивания почв, способств. образован структуры почв. 7. Парообразн влага наход. во всех порах почвы свободных от жидкой и твёрдой воды. Образ при испарен всех форм влаги. В виде пара не доступна, но после конденсации доступна.

21. Водные св-ва почв. – водоподъёмн и водоудержив способн, водопроницаемость. Водоподъёмн. способн. - способн почвы поднимать воду по каппилярам за счёт менисковых сил. Высота подъёма капил влаги может быть выражена ф-лой Жюрена. H = 0,15/r чем > капил, тем.> высота подъёма. Самой>h капил. подъёма – суглинки – 6 м. в песках и супесях –в 3-5 раз<. Скорость подъёма воды будет у песчанных и супесчанных почвах. Водопроницаемость – способн. почвы передвигать воду под д-ем силы тяжести по крупным порам. В поцессе водопрониц. различ. 2 этапа: 1. Насыщение почвой влагой. 2. Фильтрация – перемещен. воды вниз. Водопрон. зависит от 1. Гранулометрич. состава почвы (чем легче почва, тем быстрее). 2. Структуры почвы (комочки пропускают воду лучше. 3. Состава ППК (наличие Na, ↓ водопрон.). 4. От сложения почвы. Водоудержив. способность. – зависит от массы почвы. Почвенные гидрологические постоянные. МАВ - максимальная адсорбционная влагоёмкость – наибольшее кол-во воды, прочно связанное и удерживаемое силами сорбции. МГ – максимальная гигроскопичность - характеризует предельно высокое кол-во парообразной воды, кот. может быть поглощено и удержано почвой. ВЗ – влажность устойчивого завядания – влажность, при кот растения начинают обнаруживать признаки завядания, не исчезающие при перемещении этих растений в атмосферу, насыщенную водными парами нижний предел доступной растениями влаги. ВЗ = 1,3 – 1,4 · МГ. НВ – наименьшая влагоёмкость (предельнополевая влагоёмкость) – наибольшее кол-во капиллярно подвешенной влаги. Она соответствует верхнему пределу доступной растениями влаги и используется при расчёте полевых норм. ПВ – полная влагоёмкость – соответствует пористости почв, т.е. почва вмещает воду всем своим объёмом.

Водный режим в почве

 

Это совокупность поступления, передвижения, удержания, расходования влаги в почве: 1) грунтовый сток. 2) поверхностный сток и снос снега. 3) испарение почвой. 4) испарение растениями. Он зависит от коэффициента увлажнения (К_увл) – отношение кол-ва выпавших осадков к испарению. К_увл = осадки: испарение. Типы. 1) промывной: К_увл > 1 – осадки постоянно промачивают толщу почв до грунтовых вод. Это характерно для таёжно-лесной зоны, где формируются подзолистые и дерново-подзолистые почвы; для зоны влажных субтропиков и тропиков, где формируются краснозёмы. 2) Периодически промывной: К_увл ≈ 1 – промачив. почв до грунтовых вод происходит периодически, когда кол-во осадков > испарения. Хар-но для лесостепной зоны, где формир. серо-лесные почвы. 3) непромывной: К_увл < 1 – влага осадков распредел только в верхнем гориз. и никогда не достиг грунтов вод. Для степной зоны, где формир. чернозёмы. 4) выпадной: К_увл ≈ 0.4-0.5 – испаряемость > кол-ва осадков, происход. восходящее движение воды, а вместе с ней и солей. Каштановые почвы. 5) мерзлотный тип – хар-ен для районов вечной мерзлоты. Летом почва оттаивает на 50-60 см, ниже лежит мерзлота, кот служит водоупорным слоем. Происходит глеевый процесс (заболачивание). 6) ирригационный тип – создаётся искусственно при поливе, при этом почва периодически подвергается промачиванию.

23. Хим состав. Si – вход в сост. кварца, селиката, алюмоселиката. В рез-те почвообразован кремний переход в р-р в ф-ме анионов орто. и метокремниевых к-т (SiO₄, SiO₂). Al - в составе первичн. и вторичн. минер, в ф-ме алюмо-железо гумусов комплексе, в кислых почвах наход в поглощённом состоян. в ППК, при очень кислой ср. он в виде ионов Al(ОН)₂ , AlОН появл в почвенном р-ре. Они не нужны растен. Fe – необходим для образован хлорофилла. В составе вторичн и первичн минер, в виде простых солей, алюмо-железо гумусов комплексе, в поглощённом состоян в ППК; при рН<3 ионы появл в р-ре. На нейтр. и щелочн. почвах растен. могут испытыв недостат. Са, М g – Мg вход в сост. хлорофилла. Большое значен в создании для растен благоприятн.физич, физико-хим, биолог св-в почвы. В почве они наход. в кристалл решетке минерал, в виде простых солей в почвен. р-ре, в обменно-поглощённом состоян. в ППК. Са среди поглащён. катионов – первое место. Мg – второе. Растен. в этих ионах не испытыв. недостатка, но многие почвы нуждаются в известковании и гипсовании с целью улучшения их св-в.

Содержание и формы калия

 

К – осуществляет важный физиологич. ф-ции растен, потребл. в больших кол-вах, особенно калия-любимыми культурами (картофель). Валовое содержан К в почвах зависит от гранулометрич. состава и в тяжёлых почвах доходит до 2-2,4%. Значит часть К вход в состав кристалл рещётки вторичн. и первичн. минер – не доступен. К наход. в органич. соединен, кот доступны после минерализац. К в виде простых солей в почвенном р-ре – соли в первую очередь употребляются. Обменный К содержится в поглощён состоянии. S – вход в состав в-в эфирных масел, потребности в ней не большие. Биологич. аккумуляция S в верхних горизонтах зависит от услов почвообразован. Валов содержан S колеблится на 2 порядка 0,001 – 2%. S наход. в сост. сульфатов, сульфитов и органич. в-ва. Сульфаты К,Na,Mg хорошо растворимы в воде и наход. в почвенном р-ре. Анион SО₄ слабопоглощается почвой. Накаплив. в засушливом климате. N – вход в сост. всех белков в-в. Содержится в хлорофилле, нуклеинов к-тах и др. органич. в-вах. Основная m N сосредоточено в органич. в-ве и его содержан зависит от содержан гумуса. N≈1/40-1/20 часть гумуса. Растен. он доступен в форме иона аммония, кот содержится в ППК и в р-ре. NО₃ наход. в почвен р-ре, не поглощается, легко вымывается. P – вход в сост органич. Соед. в растен. Валовое содержан его 0,05-0,2% в дерново-подзолист почве; 0,35-0,5% в чернозёме. В почве после минерализац. доступен растен. Содержан с составе минералов в виде солей (Са, Mg). В кислых почвах много фосфатов Al₄,Fe, кот т/ж не доступны растен. Небольшая часть может содержаться в виде фосфат анионов в ППК.

25. Основные морфологические св-ва почвы. – св-ва, кот можно определ. визуально или с помощью простых инструментов. 1. Мощность почвенного профиля – толщина почвы, затронутая почвообразованием. Зависит от климата. 2. Наличие и мощность генетич. горизонтов. Генетические горизонты имеют буквенные обозначен. А₀ – органно-генный горизонт. А₁ – гумусоаккумулятивный. А₂ – эллювиальн. или подзолистый. В – иллювиальный - в почвах, где наблюд. вымывание; переходный – в почвах, где перемещен в-в сверху вниз нет. С – материнская порода. Д – подстилающая порода. Если почва переувлажнена, то выдел G – глеевый горизонт.

1234	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: