Контрольні питання.

1. Як поділяються хімічні елементи в залежності від ступеня використання рослиною, назвіть їх?

2. Які речовини є шкідливими для рослин?

3. Що таке ґрунтовий розчин, які речовини входять до його складу?

4. Методи дослідження ґрунтового розчину?

5. Детально охарактеризуйте метод водних витяжок?

6. Вплив реакції ґрунтового розчину на родючість грунту і процес живлення рослин.

7. Як пов'язані між собою концентрація ґрунтового розчину і його осмотичний тиск. Вплив цих чинників на живлення рослин?

8. Яким чином проводиться регулювання складу і властивостей ґрунтового розчину.

Тема 08. Фізичні властивості грунтів. Ґрунтове повітря

План:

1. Значення грунтового повітря і його склад.

2. Повітряні властивості грунтів та їх характеристика.

3. Заходи по регулюванню повітряного режиму грунту.

Література: В.Д.Зєліков. Ґрунтознавство. Ст. 116-119.

М.М. Шкварук, М.І.Делеменчук. Ґрунтознавство. Ст. 164-168.

І.І.Назаренко та інші. Ґрунтознавство. Ст. 128-133.

1. Значення ґрунтового повітря і його склад.

Грунт являє собою пористу систему, яка в своєму складі містить суміш газів, що заповнюють вільні від води пори. Повітряна фаза, це найбільш динамічна (тобто рухома) складова частина грунту. Кількість і склад ґрунтового повітря впливає на: 1) розвиток і функціонування рослин та мікроорганізмів; 2) розчинність і пересування (міграцію) хімічних сполук у грунтовому профілі; 3) інтенсивність і спрямованість ґрунтових процесів. Крім того, грунт вбирає та утримує токсичні промислові гази, а також очищує атмосферу від технічного забруднення.

Значення ґрунтового повітря для ґрунтових процесів та життєдіяльності рослин і мікроорганізмів визначається його складом, а саме співвідношенням кисню і вуглекислого газу.

Значна частина грунтотворчих процесів, пов’язаних із розкладом органічних речовин, супроводжується окисними процесами, активною мікробіологічною діяльністю. Тому верхні органогенні горизонти вбирають значну кількість кисню. Наприклад, лісова підстилка може ввібрати до 400 мл/кг О₂, гумусові горизонти поглинають від 0,5 до 3 мл/кг абсолютно сухої речовини, а нижні горизонти підзолистих грунтів – десяті і соті долі мл/кг О₂.

Вбирається кисень і ростучими коренями рослин та мікроорганізмами. При цьому в ґрунтове повітря виділяється вуглекислий газ, який забезпечує фотосинтез рослин на 40-70%. При недостатній кількості кисню створюються анаеробні умови, сповільнюються процеси розкладу органіки, змінюються групи мікроорганізмів, міняється валентність заліза і марганцю, починаються процеси оторфовування, оглеєння, руйнування ґрунтової структури з утворенням щільних горизонтів.

Анаеробні умови формуються в грунтах при вмісті кисню 2,5-5%, або якщо його менше 5,5 см³ в одному кілограмі грунту. Через недостатню кількість кисню в грунті змінюється інтенсивність і напрямок грунтотворення, і ґрунтове повітря насичується недоокисленими сполуками (метаном, сірководнем, ароматичними речовинами) і вуглекислим газом, вміст якого може сягати 15-20% всього об’єму, що негативно впливає на ріст рослин.

Вуглекислий газ, що знаходиться в грунті при реакції середовища вище pH – 5.0 сприяє утворенню бікарбонатів. При реакції середовища менше pH – 5.0 вуглекислий газ сприяє розчиненню карбонатів, і утворюючи вугільну кислоту може брати участь в процесах хімічного і біологічного вивітрювання, сприяючи руху різноманітних речовин по профілю грунту.

При недостатній кількості кисню припиняється ріст коріння та насіння, елементи живлення стають недоступними, а фізичні умови, що змінюються (ущільнення грунту, знищення структури та інше) приводять до припинення росту рослин і втрати ґрунтової родючості.

Склад ґрунтового повітря не постійний. Ґрунтове і атмосферне повітря відрізняється хімічним складом. До складу ґрунтового повітря входять: азот, кисень, вуглекислий газ, інертні гази, аміак, водяна пара, а в анаеробних умовах ще й метан, сірководень та інші. В грунтовому повітрі на відміну від атмосферного більше вуглекислого газу. Співвідношення між кількістю кисню і вуглекислого газу в грунтовому повітрі залежить від стану грунту, його аерації, складу рослинності, коливання температури, тиску повітря, дії вітру, рівня залягання ґрунтових вод, внесених добрив.

Вміст вуглекислого газу в грунті змінюється на протязі року. Найбільше його в орному горизонті влітку, коли інтенсивно відбуваються біохімічні процеси.

Склад і вміст повітря грунтів впливає на врожайність культурних рослин так само, як вміст вологи та поживних речовин.