2.29. Примерная оценка гранулометрического состава почв для зерновых культур (по н.А. Качинскому)

Почвы	Оценка по гранулометрическому составу почв, баллы
	Глинистые	Тяжелосуглинистые	Среднесуглинистые	Легкосуглинистые	Супесчаные	Песчаные мелкозернистые, связные	Песчаные крупнозернистые, рыхлые
Глееподзолистые	4	6	8	10	8	5	3
Подзолистые	5	6	8	10	8	5	3
Дерново-подзолистые	6	7	10	8	6	4	2
Серые лесные	8	10	9	7	6	4	2
Черноземы типичные	10	9	8	6	4	3	1
Черноземы южные	9	10	8	7	5	3	1
Темно-каштановые	8	10	9	7	6	3	1
Каштановые	7	9	10	8	6	3	1
Бурые	7	8	10	7	5	2	1
Сероземы	8	10	9	7	5	3	2
Красноземы и желтоземы	10	9	7	6	4	–	–
Желтоземно-подзолистые	8	9	10	9	6	4	2

Плотность почвы (_b) – масса абсолютно-сухой почвы в единице объема почвы со всеми пустотами. Обычно плотность почвы в почвенном профиле увеличивается вниз по профилю. Разрушение почвенных агрегатов сопровождается увеличением плотности почв. Наибольшая плотность у песчаных почв. При земляных работах учитывают плотность сырой почвы. В агрофизике рекомендуется использовать следующие пределы оптимальных диапазонов плотности для различных почв при сельскохозяйственном использовании (табл.2.30):

2.30. Оптимальные диапазоны плотности по а.Г.Бондареву (14)

Гранулометрический состав (текстура) почвы	Оптимальный диапазон плотности (г/см3)
Глинистые и суглинистые	1.0-1.3
Легкосуглинистые	1.10-1.40
Супесчаные	1.20-1.45
Песчаные	1.25-1.60

Для полевого определения плотности почвы преимущественно используют буровой метод: определяют массу абсолютно-сухой почвы, отобранной из естественной почвы с помощью кольца строго определенного объема (в варианте Н.А.Качинского высота и диаметр кольца 4 и 5.8 см, соответственно). Плотность почвы определяет содержание в почве пор различного размера, или порозность почвы.

Плотность твердой фазы почв (_s) – масса твердых компонентов почвы в единице объема без учета пор. Определяют пикнометрически (в водных и воздушных пикнометрах). Обычно близка к плотности доминирующих минералов, составляющих твердую фазу почв (2,6 – 2,8 г/см³).

Порозность почвы – объем почвенных пор в почвенном образце по отношению к объему всего образца [, см³/см³, %]. Рассчитывается по данным о плотности почвы (_b) и твердой фазы почвы(_s):

 = [см³/см³]. (2.30)

Н.А.Качинский предложил выделять следующие диапазоны порозности почвы (порозность почв в долях единицы):

отличная (культурный пахотный слой) – 0.65-0.55

удовлетворительная для пахотного слоя – 0.55-0.50

неудовлетворительная для пахотного слоя – <0.50

чрезмерно низкая <0.40

Различают еще и порозность агрегата – объем пор в отдельном агрегате почвы в отношении к объему агрегата. Рассчитывается по плотности агрегата и плотности твердой фазы почвы:

. (2.31)

На основе порозности почвы и агрегата можно рассчитать и порозность межагрегатную – объем почвенных пор в почвенном образце между почвенными агрегатами (_межагр). Для того, чтобы рассчитать межагрегатную порозность простым вычитанием порозности агрегатов из порозности общей, надо прежде всего найти величину так называемой суммарной агрегатной порозности:

(2.32)

или отношения пор всех агрегатов (V_пор) к объему пор почвы (V_t):

(2.33)

Тогда межагрегатная порозность составит (2.34)

Весьма важной агрофизической оценкой является порозность аэрации (воздухосодержание) – содержание в почве почвенного воздуха или разница между общей порозностью и объемной влажностью почвы:

(2.35)

Выражается в % от объема почвы. Критические значения порозности аэрации наступают при величинах <10%, в этих условиях начинают доминировать анаэробные процессы, снижается рост корней большинства сельскохозяйственных растений. Величина динамическая.

В агрофизике нередко используется понятие порозности дифференциальной:

1. А.Г. Дояренко, называл эту категорию «дифференциальной скважностью почвы», характеризуя ее наличием пор различного размера. Она определяется в процессе изучения порозности почвенных образцов при помощи капилляриметра и других аналогичных приборов. Самые благоприятные условия увлажнения и воздухообеспеченности складываются в почве при соотношении капиллярной и некапиллярной пористости 1 : 1.

2. Н.А. Качинский разделял почвенную порозность на порозность агрегатов, суммарную агрегатную и межагрегатную, а также порозность, заполненную прочносвязанной, рыхлосвязанной, капиллярной влагой и воздухом;

Плотность почвы после обработки в течение вегетационного периода изменяется до равновесной. Чем лучше структурное состояние, тем меньше величина дрейфа. При близких значениях оптимальной и равновесной плотности расширяются возможности минимизации обработки почвы, вплоть до отказа от нее (таблица 2.32.).