74. Охарактеризуйте воздушные свойства почвы.

Воздушные свойства почвы. К ним относятся воздухоемкость и воздухопроницаемость. Воздухоемкость почвы — объем почвенных пор,_ содержащих воздух при влажности почвы, соответствующей наименьшей влагоемкости; выражается в процентах объема почвы. Это свойство зависит от общей и некапиллярной пористости. Чем выше их величины, тем больше воздухоемкость почвы. Структурная почва обладает лучшей воздухоемкостью по сравнению с бесструктурной. Воздухопроницаемость почвы — свойство почвы пропускать через себя воздух. Оно имеет большое значение в газообмене между воздухом почвы и атмосферы. Хорошей воздухопроницаемостью обладают структурные почвы, а также супесчаные и песчаные. В почвах бесструктурных, глинистых, особенно переувлажнённых воздухопроницаемость и газообмен затруднены.  В практике сельскохозяйственного производства для создания благоприятного воздушного режима в почве используют различные приемы ее обработки: вспашку, боронование, культивацию и др.

75. Газообмен почвенного воздуха с атмосферным. Потребление Ог и продуцирование с02 в почве. Роль о2 и со2 в почвенных процессах и продуктивности растений.

Газообмен между почвенным и атмосферным воздухом совершается под влиянием многих причин, из которых наибольшее значение имеют: диффузия газов, колебание атмосферного давления; суточное изменение температуры: ночью (при охлаждении почвы) объем тазов в ней уменьшается и засасывается атмосферный воздух, происходит «вдох», а днем при нагревании газы в ней расширяются и выходят в атмосферу, происходит «выдох», что получило название «суточного дыхания почвы»; ветер, изменение влажности почвы, наличие или отсутствие растительного покро­ва, степень уплотнения почвы, наличие корки на ее поверхности.

Потребление О2 и продуцирование СО2 в почве. Основными потребителями О2 в почве являются корни растений, микроорганизмы и почвообитающие животные, и лишь незначительная часть расходуется на процессы окисления. Количество О2, потребляемого растениями зависит от биологических особенностей, возраста, условий среды. Подсчитано, что пахотные горизонты почв в зависимости от содержания гумуса, условий аэрации и увлажнения поглощают при 20оС от 0,5 до 3 мл О2 на 1 кг абсолютно сухой почвы за 1 час. Лесная подстилка при той же температуре может поглотить О2 > 400 мг/кг, а горизонты дерново-подзолистой почвы А2, В – лишь сотые доли миллилитра. Сильное влияние на поглощение О2 и выделение О2 почвой оказывает тепловой режим. При увеличении t с 5 до 30оС интенсивность поглощения О2 и выделения СО2 возрастает в 10 раз. Потребление О2 и выделение СО2 подвержены сезонным колебаниям. Летом почва поглощает О2 и выделяет СО2 в несколько раз больше, чем ранней весной и поздней осенью. СО2 образуется в почве благодаря биологическим процессам. Частично СО2 может поступать в почвенный воздух из грунтовых вод, а также в результате его десорбции из твердой и жидкой фаз почвы. Некоторое количество СО2 может возникнуть при превращении бикарбонатов в карбонаты во время испарения почвенных растворов. 

Роль О2 и СО2 в почвенных процессах. Повышение аэрации почвы способствует лучшему развитию корней, более интенсивному поглощению Н2О и питательных веществ растениями, усилению их роста и увеличению урожая. При отсутствии свободного О2 в почве развитие растений прекращается. Оптимальные условия для них создаются при содержании О2 в почвенном воздухе около 20%. При недостатке О2 в почве создается низкий окислительно-восстановительный потенциал, развиваются анаэробные процессы с образованием токсичных для растений соединений, снижается содержание доступных питательных веществ, ухудшаются физические свойства – все это снижает плодородие почвы. Аэробные процессы в гумусовом горизонте почвы при оптимальной t и влажности в зависимости от количества свежих органических остатков начинают развиваться при наличии в газовой фазе О2 >2,5-5%, при низком содержании О2 протекают анаэробные процессы. Однако при низкой t (0–4оС) или при низкой влажности, развитие аэробных процессов возможно даже при содержании О2 –0,5%.

Высокая концентрация СО2 в почвенном воздухе может оказывать отрицательное действие на семена, корни и урожай растений. При оптимальном содержании О2 вредное действие СО2 проявляется только при высокой его концентрации. Огромное количество СО2 потребляется растениями в процессе фотосинтеза от 38 до 72% (дыхание почвы). СО2 имеет большое значение в химическом изменении минеральной части почвы и в накоплении питательных веществ. Почвенный раствор, насыщенный СО2, растворяет многие соединения почвы: кальций СаСО3, доломит (СаСО3· MgСО3), магнезит MgСО3.