3.2. Ответы по теме «водно-физические свойства почвы»

1. Под «плотностью почвы» понимается ее удельная масса (удельный вес), которая определяется удельным весом минералов, составляющих почвенную массу и входящими в нее органическими веществами. Интервал показателей удельной массы почв лежит в пределах 2,4—2,8.

Плотность сложения почв (объемная масса или объемный вес) — это вес единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении. Если удельная масса выражается в относительных величинах, то объемная масса — г/см³. Интервал варьирования объемной массы минеральных почв — от 0,8 до 1,8 г/ем³, а у торфяноболотных — от 0,1 до 0,4.

2. Величина плотности сложения почв существенно влияет на водный, воздушный и тепловой режимы. Этот показатель зависит от удельной массы минералов, содержащихся в почве, плотности сложения почвы на данный момент, содержания гумуса и солей. Оценочная шкала Качинского: почва вспушена или очень богата органическим веществом — объемная масса менее 1 г/см³; свежевспаханная почва имеет объемную массу 1,0-1,1 г/см³; пашня уплотнена — 1,2—1,3 г/см³; пашня сильно уплотнена — 1,3—1,4 г/см³; типичные значения подпахотных горизонтов (кроме черноземов) 1,4—1,6 г/см³; сильно уплотненные иллювиальные горизонты почв — 1,6—1,8 г/см³.

3. 1) А₁ — уплотнен, А₂ — уплотнен, В — типичная плотность сложения для данного горизонта; 2) Апах.— пашня сильно уплотнена, А₁А₂— типичное значение подпахотного горизонта, В — типичное значение для этого горизонта; З) Апах.— пашня уплотнена, АВ — уплотнен, В — типичная плотность сложения этого горизонта черноземов; 4) Апах. — пашня уплотнена, В — типичное значение подпахотного горизонта; 5) Апах. — свежевспаханная пашня, В — слегка уплотнен; 6) А — уплотнен, В₁ — плотность сложения типичная для иллювиального солонцового горизонта.

4. 1) плотность сложения 1,33 г/см³ и оценивается как сильно уплотненная пашня; 2) плотность сложения 0,80 г/см³ и характеризует свежевспушенную почву; 3) плотность сложения 1,10 г/см³ и характерна для свежевспаханной пашни; 4) плотность сложения торфянисто-глеевой почвы 0,16 г/см³ Это типичное значение для торфянистого горизонта этих почв.

5. Первоначально можно определить количество воды в 250 г влажной почвы. Оно равно (25х250:100) = б2,5 г. Вычитая полученное значение из общей массы влажной почвы (из 250 г), получим вес сухой почвы — 187,5 г.

6. На 1 г твердой фазы торфа приходится 3,6 г воды. В 80 г влажного торфа приходится 22,3 г на твердую фазу, а 57,7 г составляет вода.

7. Вес пахотного слоя колеблется обычно от 2 до З млн кг/га в зависимости от гранулометрического состава почвы, содержания органического

вещества, глубины вспашки и т.д. В нашем случае: 1)10000 м2 х 0,2 м=

=2000 м3. Далее 2000 м3 х 1230 кг = 2460000 кг/га; 2) 1900000 кг/га;

3) 2100000 кг/га; 4) 2300000 кг/га.

8. Пористость (порозность, скважность) — это суммарный объем всех пор между и внутри частиц и агрегатов твердой фазы почвы. Общая пористость почвы складывается из капиллярной и некапиллярной пористости. Если известна удельная масса твердой фазы почвы (УМ) и объемная масса почвы (ОМ), то можно вычислить общую пористость (ПР) по формуле: ПР = (1—ОМ/УМ) х 100%. За 1,00 принят общий объем почвы со всеми ее порами. Пористость почв весьма различна: от 20% у плотных глин до 80% у торфянистых почв.

Существует оценочная шкала порозности почв, предложенная Н.А. Качинским для суглинистых и глинистых почв: 1) пористость более 70% — почва вспушена и избыточно пористая; 2) 65—55% — отличная пористость и характерна для пахотного слоя; 3) 55—50% — удовлетворительная для пахотного слоя; 4) 50—40% — неудовлетворительная для пахотного слоя; 5) 40—25% — чрезмерно низкая и характерна для уплотненных иллювиальных горизонтов.

9. Первоначально определяем количество воды в 350 г сырой почвы. Она равна (25х350:100) = 87,5 г. Отсюда определяем вес воздушно сухой почвы (350—87,5) = 262,5 г. Далее можно определить объемную массу почвы. Она составит (262,5:227) = 1,106 г/см³. Наконец, представляется возможность определить удельную массу твердой фазы почвы, используя общепринятую формулу. Она равна 2,30.

10. Первоначально следует определить общую порозность почвы. Она равна 56,8%. Далее необходимо вычислить, какой объем в 100 см³ почвы занимает влага, т.е. установить содержание воды в объемных процентах. Осуществляется это умножением значения объемной массы почвы на содержание влаги, выраженное в весовых процентах (1,08х28) = 30,2%. Порозность аэрации равна 56,8—30,2=26,6%.

11. Воздухообеспеченность почвы (аэрация) подсчитывается по разности: общая порозность минус влажность почвы в объемных процентах. Для пахотного горизонта почвы воздухообеспеченность составит:а)30%; б)10%; в)14,8%.

12. Агрономически ценная структура почв (зернистая, комковато-зернистая, ореховато-комковатая) имеет внутриагрегатную порозность (капилляры), которая составляет более 50% от их объема. Бесструктурные почвы лишаются этого полезного объема и имеют преимущественно межагрегатную порозность.

13. Согласно оценочной шкале Н.А. Качинского, порозность почв оценивается как: 1) А₁ — удовлетворительная, А₂ — удовлетворительная, В — чрезмерно низкая; 2) А_пах.— отличная пористость, АВ — удовлетворительная, В — удовлетворительная, 3) Апах — отличная пористость, АВ — удовлетворительная, В — удовлетворительная; 4) А — удовлетворительная, В — чрезмерно низкая; 5) Ат — избыточно пористая, АтА₁ — удовлетворительная, В — чрезмерно низкая.

14.Используя оценочную шкалу Н.А. Качинского по плотности сложения и пористости почв, оцениваем пахотные горизонты как:

1—а) почва вспушена и избыточно пористая, б) пашня уплотнена и отлично пористая, в) пашня уплотнена и удовлетворительно пориста; 2—а) пашня уплотнена и имеет неудовлетворительную пористость.