10.Общие физические и физико-механические свойства почвы, их агроэкологическая оценка и приемы по регулированию.

К общим физическим свойствам почвы относятся плотность почвы, плотность твердой фазы почвы, пористость и удельная поверхность.

Плотность почвы - масса сухого вещества почвы в единице ее объема ненарушенного естественного сложения. Плотность пахотного слоя не постоянная во времени. Сразу после вспашки она ниже, затем постепенно повышается и приходит в равновесное состояние.

Плотность твердой фазы почвы – средняя плотность частиц, из которых состоит почва. Зависит от плотности частиц, из которых состоит почва.

Пористость почв – суммарный объем пор между твердыми частицами, занятый воздухом и водой. Различают общую пористость, капиллярную (внутриагрегатную) и некапиллярную (межагрегатную).

Удельная поверхность – это суммарная поверхность всех частиц почвы. Удельная поверхность наряду с ГМС, позволяет судить о степени дисперсности почвы и её адсорбционной способности.

К физико-механическим свойствам относятся деформационные (сжимаемость), реологические (пластичность, липкость, набухание) и прочностные (связность, твердость, сопротивление при обработке).

Сжимаемость – уменьшение объема почв (уплотнение) под действием внешнего давления. Характеризуется коэффициентом уплотнения и измеряется в см²/кг.

Пластичность - способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних воздействий с сохранением при этом сплошности. Пластичность обусловлена содержанием ила и коллоидов, их составом и влажностью почвы.

Липкость – свойство влажной почвы прилипать к другим телам. Она обусловлена ГМС, содержанием гумуса и составом обменных катионов.

Усадка – уменьшение объема почвы при её высыхании. Выражается в % к первоначальному объему почвы.

Набухание – увеличение объема почвы при увлажнении.

Связность – способность почв противостоять внешнему усилию, направленному к разъединению частиц путем раздавливания или сдвига.

Твердость почвы – сопротивление, которое она оказывает проникновению в нее какого-либо тела под давлением

Удельное сопротивление почвы – усилие, потраченное на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность.

С физическими свойствами, особенно с липкостью, связано очень важное свойство почвы – физическая спелость – состояние влажности при которой почва хорошо крошится на комки, не прилипая при этом к орудиям обработки.

Оптимизация физических и физико-химических свойств почвы достигается при проведении целого ряда почвоулучшающих мероприятий: известкования, гипсования, осушения, орошения, внесения мелиоративных доз торфа, пескования тяжелых почв, глинования легких, травосеянья и др.

11. Водные свойства и водный режим почв. Формы (категории) воды в почвах. Почвенно-гидрологические константы. Водный режим почв и его регулирование.

Водный режим почв – совокупность явлений поступления, передвижения, изменения физического состояния и расхода воды в почвах. Поступление воды в почву и ее расход характеризуется водным балансом. Статьи прихода воды в почву: атмосферные осадки, грунтовые воды, конденсация из паров воды, внутрипочвенный приток. Статьи расхода: испарение, транспирация, фильтрация, поверхностный сток, внутрипочвенный сток. Выражаются в мм или м³/га. Рассчитывается годовой баланс влаги. Типы водного режима формируются под воздействием основных статей водного баланса, ведущими из которых являются осадки и испаряемость. Отношение осадков к испаряемости характеризуется коэффициентом (КУ). Роде выделил 6 типов. В настоящее время их 14. Промывной формируется в гумидных областя (таежно-лесная зона, влажные тропики, субтропики), где осадки повышают испаряемость КУ >1. Атм осадки промачивают почвенную толщу до уровня почвенно-грунтовых вод. Характерен вынос значительной части продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи (подзол, краснозем, желтозем)Периодически промывной формируется на границе влажных (гумидных) и полувлажных (семигумидных) областей (КУ 0,8-1,2). Для территорий характерно промачивание атмосферными осадками почвенно-грунтовой толщи до уровня грунтовых вод 1 раз в 10 лет. Для почв характерен заметный вынос продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи или в нижнюю часть почвенного профиля (СЛ, Ч^оп). Непромывной формируется в полувлажных (семигумидных) областях и полусухих (семиаридных) КУ 1-0,33. Почвенная толща промачивается в пределах 1-2,5м. Между промачиваемой толщей и капиллярной каймой грунтовых вод существует горизонт с постоянной в течении всего года низкой влажностью. Для почв (Ч степи, каштановые) характерно накопление продуктов почвообразования в почвенном профиле. Аридный (сухой) формир. В аридных областях КУ<0,33 бурые полупустынные почвы. В течении года влажность приближается к низкой, после выпадения осадкой несколько повышается. Выпотной складывается в почвах семиаридного и аридного климата КУ <0,55 при не глубоком залегании грунтовых вод. Капиллярная кайма грунтовых вод поднимается к поверхности почв, при этом влага испаряется, а растворенные в ней соли скаплив-ся в поверхностных гор-х. так формируются гидроморфные солончаки и солончаковые почвы. Десуктивно-выпотной семиаридного и аридного климата КУ <0,55, но при более глубоком залегании грунтовых вод. Капиллярная кайма не достигает поверхности почвы, но охватывает зону распространения корневых систем и испаряется не физически, а десуктивно через растения. В таких почвах (полугидроморфные: лугово-черноземные, лугово-каштановые) чередуются периоды с нисходящими и восход. токами влаги. Водорастворимые соли скапливаются не в поверхностных горизонтах, а на верхней границе капиллярной каймы. Если грунтовые воды не засолены, то формир-ся почвы с повышенным плодородием и лучшими условиями увлажнения по сравнению с почвами водоразделов с непромывным типом водного режима. Паводковый для речных пойм и дельт, где поверхность почвы затопляется паводковыми водами. Распространен во всех природных зонах и сопровождается накоплением аллювиальных отложений. Амфибиальный при постоянном или длительном затоплении почв водой(морские и озерные мелководья). Мерзлотный для областей вечной мерзлоты. В большей части года вода в состоянии льда и в летние месяцы почва оттаивает на небольшую глубину и формир-ся надмерзлотная верховодка. Водозастойный для болотных почв атмосферного и грунтового увлажнения при плохом дренаже. Влажность сохраняется в пределах полной влагоемкости. Периодически водозастойный для болотных почв грунтового увлажнения с ярко выраженными сезонными колебаниями уровня грунтовых вод. Ирригационный при искусственном орошении. Он может существенно различаться в зависимости от норм и типа орошения, глубины залегания грунтовых вод, наличия искусственного дренажа. Осушительный при искусственном осушении болотных и заболоченных почв.

Регулирование водного режима осуществляется коренными мелиоративными мероприятиями (осушение, орошение, двустороннее регулирование влаги); лесомелиоративными и агротехническими(снегозадержание, глубокое рыхление, щелевание, введение черных паров), направленными на сохранение и накопление влаги. Детальное изучение методов регулирования водного режима проводиться в курсах мелиорации и земледелия.

Формы (категории)воды в почвах это части воды, которые обладают одинаковыми свойствами. А.А. Роде выделил 5 форм воды: химически связанная вода включает конституционную, которая представлена гидроксильной группой ОН химических соединений(гидроксиды железа, А1) и кристаллизационную, представленную целыми водными молекулами кристаллогидратов(гипс). Она входит в состав твердой фазы почв и не обладает свойствами воды. Может выделятся из почв при повышенных температурах 100-500С. Растениям не доступна. Твердая вода - в виде льда, доступна для растений. Парообразная содержится в парах в почвенном воздухе. Она перемещается в порах при изменении температуры и вместе с током почвенного воздуха может конденсироваться и сорбироваться твердой фазой почвы. Конденсат может усваиваться растениями. Сорбированная (физически связанная) за счет сорбционных сил подразделяется на прочносвязанную и рыхлосвязанную. Прочносвязанная сорбированная за счет сорбционных сил подразделяется на прочносвязанную и рыхлосвязанную. Капиллярная (свободная), не зависит от сорбционных сил, а удерживается и передвигается в почве капиллярными силами. Она растворяет вещества, вместе с ней передвигаются соли и коллоиды. Доступна и ценна для растений. делится на капиллярно-подвешенную, капиллярно-подпертую, капиллярно-посаженную.

Почвенно- гидрологические константы граничные значения влажности, при которых количественные изменения в подвижности воды переходят в качественные различия. В агроном практике используются следующие константы: МАВ, МГ, ВЗ, ВРК, НВ, ПВ, которые характеризуют доступность воды для растений в почвах с разными водными свойствами. Используют для оптимизации влажности почв, в часности, при орошении. Если влажность ниже ВРК необходим срочный полив. Норма полива не должна превышать НВ.В агрономической практике учитывается общий (ОЗВ), полезный(продуктивный) запасы влаги (ПЗВ) и запас труднодоступной влаги (ЗТВ). ПЗВ=ОЗВ-ЗТВ