3.2.7. Воздушные и тепловые свойства и режимы почв

Воздушные и тепловые свойства почвы. В почве содержится воздух, состав которого отличается от атмосферного большим ко­личеством углекислого газа, меньшим количеством кислорода. При недостатке воздуха в почве замедляется прорастание семян, ненормально развивается корневая система, подавляется микро­биологическая деятельность. Содержание воздуха в почве (ее воздухоемкость) зависит от скважности почвы и относительного количества пор, занятых во­дой.

Важно, чтобы непрерывно шел интенсивный обмен воздуха ме­жду почвой и атмосферой (аэрация), чтобы воздух, более бога­тый кислородом, поступал в почву, а бедный кислородом удалялся из нее.

Различные почвы имеют неодинаковые тепловые свойства. Поч­вы темноцветные быстрее прогреваются солнцем, чем светлоокрашенные. Почвы с меньшим содержанием воды скорее прогревают­ся весной, переувлажненные почвы медленно прогреваются и охлаждаются.

В практике земледелия имеет значение теплопроводность почв. Почвы, бедные органическим веществом, отличаются высокой теплопроводностью, а почвы с большим содержанием его, например торфяные, — низкой.

Воздушным режимом почв называют совокупность всех явлений поступления воздуха в почву, передвижения его в профиле почвы, изменения состава и физического состояния при взаимодействии с твердой, жидкой и живой фазами почвы, а также газообмен почвенного воздуха с атмосферным.

Воздушный режим почв подвержен суточной, сезонной, годовой и многолетней изменчивости и находится в прямой зависимости от свойств почв (физических, химических, физико-химических, биологических), погодных условий, характера растительности, возделываемой культуры, агротехники.

Наиболее благоприятно воздушный режим складывается в структурных почвах, обладающих рыхлым сложением, способных быстро проводить и перераспределять поступающие в них воду и воздух. В улучшении воздушного режима нуждаются многие почвы, особенно с постоянным или временным избыточным увлажнением.

Регулируют воздушный режим с помощью агротехнических и мелиоративных мероприятий. На заболоченных почвах агротехнические мероприятия можно применить только после коренной их мелиорации – осушения. Необходимость улучшения аэрации почв выявляют на основании изучения основных показателей воздушного режима: содержания или запаса почвенного воздуха, воздухопроницаемости, скорости диффузии газов, дыхания почвы, состава почвенного воздуха. Все эти показатели тесно взаимосвязаны, однако каждый в отдельности не полно характеризует условия аэрации. В настоящее время оценка состояния воздушного режима по указанным параметрам нуждается в уточнении с учетом свойств конкретных почв и потребности в аэрации различных культур.

Содержание воздуха в легких почвах (песчаных и супесчаных), а также в суглинистых и глинистых, обладающих агрономически ценной структурой, поддерживается в верхних горизонтах в течение вегетации растений на достаточно высоком уровне (20 – 25% объема почвы). В бесструктурных почвах тяжелого механического состава содержание почвенного воздуха зависит от состояния уплотнения и увлажнения почвы. Даже при оптимальной влажности в таких почвах растения могут страдать от недостатка О₂ и избытка СО₂. при влажности, равной НВ, содержание воздуха в указанных почвах падает ниже критической величины (менее 15% объема почвы).

Большой вред приносит почвенная корка, образующаяся на бесструктурных почвах. Она обладает значительной плотностью и низкой пористостью. Согласно данным Н.П. Поясова, почвенная корка уже при влажности 17% (22,2% объема почвы) препятствует нормальной аэрации.

Значение пор аэрации для осуществления газообмена изменяется в зависимости от свойств почв и их температурного режима. Так, благоприятный состав почвенного воздуха, когда содержание СО₂ не превышает 2 – 3%, а концентрация кислорода не падает ниже 19 – 18%, поддерживается в суглинистых дерново-подзолистых почвах при содержании воздуха более 20% объема почвы, если температура почвы превышает 15^оС. При температуре почвы 10 – 15^оС условия аэрации обеспечиваются при более низком содержании воздуха – 15 – 20% объема почвы.

В перегнойно-торфяных почвах для нормального газообмена минимальная величина пор аэрации составляет 35% объема почвы при температуре свыше 15^оС, а при температуре 10 – 15^оС – 30% объема почвы.

Все приемы обработки почвы, улучшающие ее сложение, увеличивающие общий объем пор и пор аэрации, усиливают интенсивность газообмена, уменьшают концентрацию СО₂, увеличивают содержание О₂ в почве. Улучшение аэрации почв обработками будет тем продолжительнее, чем лучше структурное состояние почвы. Поэтому все мероприятия по окультуриванию почв имеют большое значение в улучшении воздушного режима.

С общим объемом пор и их размером связана скорость прохождения через почву воздуха и отдельных газов. Если в почве господствует капиллярная пористость, то воздухопроницаемость после обильного увлажнения практически отсутствует.

Воздухопроницаемость суглинистых и глинистых почв зависит, прежде всего, от содержания в почве крупных (более 0,5 – 1 мм) водопрочных агрегатов, обеспечивающих необходимый объем некапиллярных пор.

Согласно исследованиям Н.Ф. Добрякова, по воздухопроницаемости можно судить о состоянии структуры и, следовательно, о способности

ДОПЕЧАТАТЬ стр. 228-229.