Формы почвенного воздуха

1. Свободный почвенный воздух - смесь газов и летучих органических соединений, свободно перемещающихся по системе почвенных пор, сообщающихся с воздухом атмосферы. Обеспечивает аэрацию

2. Защемленый почвенный воздух - воздух, находящийся в порах со всех сторон изолированных водными пробками. Чем более тонкодисперсна почва, тем больше количество защемленного в ней воздуха. В суглинках он может достигать 12% от V почвы. Практически не участвует газообменне.

3. Адсорбированный почвенный воздух - газы и летучие органические соединения, адсорбированными почвенными частицами. Чем более тонкодисперсна почва, тем больше количество адсорбированного в ней воздуха. Песок поглощает в воздуха в 10 раз меньше, чем тяжелый суглинок

Ф ормы почвенного воздуха

Г – количество адсорбируемых газовых компонентов

- предельное значение адсорбции насыщения на единицу поверхности адсорбента

С- равновесная концентрация газа в системе

К – эмпирический коэффициент

О2=Н2<N2<CO2<NH3

4. Растворенный воздух – газы растворенные в почвенной воде, обеспечивают физиологические потребности растений

С – массовая концентрация газа, растворенного в воде, Р- парциальное давление газов, λ – коэффициент растворимости газов, 10,2 – нормальное атмосферное давление, МПа.

3. Воздушно-физические свойства почв

1. Общая воздухоемкость – максимально возможное количество, выраженное в % по объему, которое содержится в воздушно-сухой почве ненарушенного строения при нормальных условиях

Роб = Ркап+ Раэ

Высокий процент капиллярной воздухоемкости указывает на малую подвижность почвенного воздуха

2. Воздухосодержание – количество воздуха, содержащегося в почве при определенном уровне естественного увлажнения

Рв = Робщ- Рw

3. Воздухопроницаемость - способность почвы пропускать через себя воздух

4. Воздухообмен – обмен газами между почвенным воздухом и атмосферой.

Механизмы массопереноса газов

1 . Диффузия – перемещение газов под действием градиента концентрации.

Qs – поток газообразного вещества, Ds - коэффициент диффузии, С – концентрация, Z – глубина слоя

2. Конвективный перенос под действием температурных градиентов

3. Перенос при изменении атмосферного давления

Состав почвенного воздуха:

N2 – содержание такое же как в атмосфере

O2 – изменяется в широких пределах (0-21%), при снижении до 10-15% - растения угнетены, при 2,5% - полный анаэробиоз

СО2 – намного больше, чем в атмосфере, избыток более 3% угнетает растения

Динамика почвенного воздуха. Суточная динамика затрагивает лиши верхнюю полуметровую толщу, сезонная проявляется до 4-5м. Максимум СО2 наблюдается в теплый период.

Вопросы для контроля знаний

1. Что такое водный режим почвы? Перечислите основные типы.

2. В каких формах вода может находиться в почве?

3. Что такое водно-гидрологические константы? Перечислите их.

4. Какие тепловые свойства почвы вы знаете?

5. Перечислите воздушно-физические свойства почв.

6. Как взаимосвязаны водный, тепловой и воздушный режимы почв?