3.2 Общие физические свойства почв

К физическим свойствам почвы относятся: плотность, плотность твёрдой фазы, общую пористость, пористость аэрации.

Общие физические свойства и структура определяют условия обеспечения растений водой, воздухом и теплом, а также определяют технологические свойства почвы.

Плотность твердой фазы почвы – отношение массы ее твердой фазы к массе воды при 4 ºС в том же объеме. Выражается она в г/см³. ее величина определяется соотношением в почве компонентов минеральной и органической частей.

Плотность (или плотность сложения) почвы – масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении. Выражается она в г/см³. Плотность почвы зависит от минералогического и гранулометрического составов, структуры и содержания органических веществ. Верхние горизонты почвенного профиля, содержащие больше органического вещества, лучше оструктуренные, подвергающиеся рыхлению, имеют более низкую плотность, которая вниз по профилю возрастает. Плотность почвы сильно влияет на поглощение влаги и ее передвижение в профиле, газообмен, развитие корней, интенсивность микробиологических процессов, условия существования почвенных насекомых и животных. Оптимальная плотность корнеобитаемого слоя для большинства культурных растений 1,0 – 1,2 г/см³.

Пористость (порозность, скважность) почвы – суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Ее выражают в % от общего объема почвы и вычисляют по показателям плотности почвы (dv) и плотности твердой фазы (d).

Пористость зависит от гранулометрического состава, структурности, деятельности почвенной фауны, содержания органического вещества, в пахотных горизонтах – от частоты приемов обработки и окультуренности почвы.

К физическим свойствам почв относится так же и структура почвы. Способность почвы распадаться на агрегаты называется структурностью, а совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава называется почвенной структурой.

Профиль лугово-черноземных почв морфологически в основных чертах близок к профилю чернозема.

К общим физическим свойствам почв относятся: плотность почвы, плотность твердой фазы и пористость.

На величину плотности влияют минералогический и механический состав почв, содержание в них органического вещества, структурность, сложение . Существенное влияние на плотность оказывает обработка. Наиболее рыхлой бывает коротким период после обработки, а затем начинается уплотнение. После какого-то срока почва достигает определенной плотности, которая затем мало изменяется.

Благодаря хорошей структурности плотность черноземов в гумусовых горизонтах невысокая и колеблется 1-1,65 г/см³.

Плотность твердой фазы черноземов в верхних горизонтах невысокая (2,4-2,5 г/см³). В подгумусовых горизонтах и в породе ее величина возрастает до 2,55-2,56. Хорошая структурность черноземов определяет их высокую пористость в гумусовых горизонтах (50-60%), которая постепенно уменьшается с глубиной.

3.3. Физико-механические свойства почв

 К физико-механическим свойствам относятся: пластичность, липкость, усадка, связность и сопротивление при обработке.

Пластичность -- способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних сил и сохранять эту форму впоследствии.

Пластичность проявляется только при увлажнении почвы и тесно связана с механическим составом (глинистые почвы пластичны, песчаные -- непластичны). На пластичность влияют состав коллоидной фракции почвы, поглощенных катионов и содержание гумуса. Например, при содержании в почве натрия ее пластичность усиливается, а при насыщении кальцием -- снижается. При высоком содержании гумуса пластичность почвы уменьшается.

Липкость -- способность почвы прилипать к различным поверхностям. В результате прилипания почвы к рабочим частям машин и орудий увеличивается тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы. Липкость возрастает при увлажнении. Высокогумусированные почвы (например, черноземы) даже при высоком увлажнении не проявляют липкости. У глинистых почв липкость наибольшая, у песчаных -- наименьшая. Увеличение степени насыщенности почвы кальцием способствует уменьшению, а насыщение натрием -- увеличению липкости. С липкостью связано такое агрономическое и ценное свойство почвы, как физическая спелость. Состояние, когда почва при обработке не прилипает к орудиям и крошится на комки, отвечает ее физической спелости.

Набухание -- увеличение объема почвы при увлажнении. Оно присуще почвам, содержащим много коллоидов, и объясняется связыванием коллоидами молекул воды. Почвы с большим содержанием поглощенного натрия (солонцы) набухают больше, чем содержащие много поглощенного кальция. Набухание может вызвать неблагоприятные в агрономическом отношении изменения в пахотном горизонте. Вследствие набухания частички почвы могут быть настолько разделены пленками воды, что это приведет к разрушению структурных отдельностей.

Усадка -- уменьшение объема почвы при высыхании. Это обратный процесс набуханию. При высушивании почвы вследствие усадки появляется трещиноватость.

Связность почвы -- способность сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить ее частицы. Обусловливается она силами сцепления между частичками почвы. Связность определяет твердость почвы, то есть сопротивление, которое оказывает почва проникновению в нее под давлением какого-либо предмета. Определяется это свойство специальными приборами -- твердомерами. Высокая твердость является признаком плохих физико-химических и агрофизических свойств почвы. Твердость почвы влияет на сопротивление при обработке.

Удельное сопротивление -- усилие, затрачиваемое на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую плужную поверхность. В зависимости от механического состава, физико-химических свойств, влажности и агрохозяйственного состояния земли удельное сопротивление почвы изменяется в пределах от 0,2 до 1,2 кг/см2.